JPS60186875A - 電子写真法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真法に関する。

従来技術 電子写真法では光導電性感光体に潜像を形成させ、それ
を現像剤により可視像に交換し、必要に応じて受容紙に
現像剤を転写し、定着することによって永久像を得る。

ついで感光体に残留したトナーを機械的、電気的、磁気
的にクリーニングすることで一つのサイクルが完結する
。

この電子写真法の基本原理からも分るように、感光体は
種々の部材例えば　帯電器、現像剤、転＼ 写紙、クリーニング装置との相互作用をもち、その性能
はこのような部材との相互作用により、機械的あるいは
化学的な変性が起ることをまぬがれ得なかった。そこで
本出願人は、先に特開昭５５−１３４８６０号、同５７
−３０８４６号及び同５７−１２８３４４号において、
感光体を構成する樹脂中に電気抵抗調節剤を分散した低
抵抗保護層を有する感光体を提案し、かかる性能劣化や
機械的−化学的変質を著しく低減させた。たしかに、こ
の保護層は特性向上に著しい効果があるものの、現像剤
の稚類によっては、以下の如き欠陥があられれ、著しく
向上した感光体の性能が生かされないことがある。即ち
、低抵抗保護層を有する感光体を用いて複写物を作成す
ると、時として画像に抜けが生じる場合がある。この画
像の抜けは複写物全面あるいは一部に渡る比較的大きな
面積で生じるものであり、その発生頻度も不定期であっ
た。

この現象は低抵抗保護層を有さない感光体では生ぜず、
従って低抵抗保護層を有する感光体に特有の現象と考え
られる。

又クリーニング助剤としてトナーに添加する添加剤の種
類によっては、クリーニングが十分でなく、かえって感
光体へのソイルミングが生じる場合がある。さらに、ク
リーニング特性は良好であっても、現像剤の帯電に悪影
響を及ぼすクリーニング助剤もあることが判明した。い
ずれにしても、かかる感光体を用いる電子写真法は全工
程を満足に機能させることが困難であった。

発明の目的 従って本発明の目的は電気抵抗調節剤を分散した低抵抗
保護層を有する感光体に静電潜像を形成し、現像、転写
、クリーニングの工程を経る電子写真法において、クリ
ーニング不良および画像抜けの発生しない現像剤を用い
て従来の電子写真法に比べて著しく信頼性の高い電子写
真法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記保護層を設けた感光体を用い
て感光体の劣化、変質がなく、かつ同時に現像剤として
の劣化変質もなく、従来の電子写真法に比べて著しく安
定な特性を示す電子写真法を提供することにある。

発明の構成 上記目的を達成させるため、本発明者等は研究を重ね、
樹脂中に電気抵抗調節剤を分散した低抵抗保護層を有す
る感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーと
このトナーの平均粒径より小さな平均粒径な有し、かつ
アクリル系重合体、アクリル／スチレン系共重合体及び
含窒素付加重合性単量体の重合体もしくは共重合体及び
重合性不飽和カルボン酸の重合体もしくは共重合体から
選択される少なくとも１種類０微粉末を含有する現像剤
を用いて可視化し、形成されたトナー像を転写部材に転
写後、感光体表面に残留するトナーを除去することを特
徴とする電子写真法が著しく良好な結果を与えることを
見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の方法で使用する感光体は樹脂中に電気抵抗調節
剤を分散した低抵抗保護層を有する感光体であり、感光
体として通常用いられているＳｅ。

Ｓｔ−Ｔｇ、　５ｅ−Ａｓ等のＳ４合金感光体、Ｐ’／
Ｋ、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料、芳香族アミン
。

ピラゾリン、ヒドラゾン等の有機感光体等がすべて含ま
れる。保護層は、結着樹脂としては、例えばポリカーボ
ネート、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリウレタン、
ポリスチレン等が用いられる。

また、電気抵抗残部剤としては、例えば酸化チタン、酸
化スズ、酸化アンチモン、酸化亜鉛等の導電性金属酸化
物あるいはこれらの混合物、固溶体が挙げられ、平均粒
径が０．３μｍ以下好ましくは０．１μｍ以下の微粉末
が用いられる。感光体上に保護層を施すには、・電気抵
抗調節剤を樹脂とともに溶剤に十分に溶解、分散させた
のち、感光体表面にスプレー等で塗布し、乾燥させれば
よい。

樹脂の種類によっては硬化させることもできる。

本発明に係る現像剤に用いられるトナーの平均粒径より
小さい微粉末は、アクリル系重合体、アクリル／スチレ
ン系共重合体、含窒素付加重合性単量体の重合体もしく
は共重合体及び重合性不飽和カルボン酸の重合体もしく
は共重合体から選択される少なくとも１種類の重合体で
あることを特徴とする。この重合体を構成するモノマー
の具体例として次の各化合物を挙げることができる。

即ち、アクリル酸及びメタクリル酸のアルキルアルコー
ル、ハロゲン化アルキルアルコール、アルコキシアルキ
ルアルコール、アラルキルアルコール、アルケニルアル
コールの如キアルコールとのエステル化物等が挙げられ
る。そして、上記アルコールの具体例としてメチルアル
コール、エチルアルコール、フロビルアルコール、メチ
ルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール
、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルア
ルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコー
ル、ヘキサデシルアルコールの如キアルキルアルコール
：こレラアルキルアルコールを一部ハロケン化シタハロ
ゲン化アルキルアルコール；メトキシエチルアルコール
、エトキシエチルアルコール、エトキシエトキシエチル
アルコール、メトキシプロピルアルコール、エトキシプ
ロピルアルコールの如キアルコキシアルキルアルコール
；ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、フ
ェニルプロピルアルコールの如きアラルキルア／Ｉ／　
コ−Ａ／　；　７１Ｊルアルコール、クロトニルアルコ
ールの如きアルケニルアルコールが挙げられる。

これらのアクリル系モノマーは単独の重合体として用い
ても良く、又他の種類のモノマーを共重合して用いても
良い。このとき他の種類のモノマーの具体例としてはス
チレン及びその誘導体、例えばメチルスチレン、ジメチ
ルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジ
エチルスチレン、トリエチルスチレン、プロピルスチレ
ン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘゾチルスチ
レン、オクチルスチレンの如キアルキルスチレン、フロ
ロスチレン、クロロスチレン、フロロスチレン、シフロ
モスチレン、ヨードスチレンの如キハロゲン化スチレン
、更にニトロスチレン、アセチルスチレン、メトキシス
チレン等が挙げられる。

また、付加重合性不飽和カルボン酸類、即ちα−エチル
アクリル酸、クロトン酸、α−メチルクロトン酸、α−
エチルクロトン酸、インクロトン酸、チグリン酸、ウン
ゲリカ酸の如き付加重合性不飽和脂肪族モノカルボン酸
、又はマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン
酸、メサコン酸、グルタコン酸、ジヒドロムコン酸の如
き付加重合性不飽和脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。

また、これらカルボン酸の各種金属塩化したものも用い
ることができ、この金属塩化は重合終了後に行うことが
できる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸と前記のアルキ
ルアルコール、ハロゲン化アルキルアルコール、アラル
キルアルコール、アルケニルアルコールの如きアルコー
ルとのエステル化物等が挙げられる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘導される
アミド及びニトリル：エチレン、プロピレン、ブテン、
イソブチレンの如き脂肪族モノオレフィン；１，３−／
／ブタジェン１，３−ハンタジエン、２−メチル−１，
３−ブタジェン、２，３−ジメチル−１，３−７’タジ
エン、２．４−へキサジエン、３−メチル−２，４−へ
キサジエンの如き共役ジエン系脂肪族ジオレフィンが挙
げられる。

更に酢酸ビニル類、ビニルエーテル類：ビニルカルバゾ
ール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、２−ビニル
ピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチ
ルビリシン、２−ビニル−５−メチルピリジン、４−ブ
テニルピリジン、４パンチルビリジン、Ｎ−ビニル−ピ
ペリジン、４−ビ請ピはリジン、Ｎ−ビニルジヒドロピ
リジン、Ｎ−ビニルピロール、２−ビニルピロール、Ｎ
−ビニルピロリン、Ｎ−ビニルピロリジン、２−ビニル
ピロリジン、Ｎ−ビニル２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−
２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカルバノール等の含窒素ビ
ニル化合物が挙げられる。

本発明で用いるトナー粉末の平均粒径より小さい平均粒
径な有する微粉末は各種重合法を用いて重合されたもの
を用いることができる。即ち、エマルジョン重合、ソー
プフリーエマルジョン重合、サスペンション重合等によ
り粒子化された重合体は勿論、上記各重合法又は溶液重
合、バルク重合等により得られた重合体を溶剤に溶解し
た後スプレードライ法により造粒された微粉末や機械的
粉砕等の手法により得られた微粉末を用いることができ
る。

前述の微粉末は、無定形、球形、平板状、顆粒状等の任
意の形香９狛いることができるが、特にほぼ球形のもの
が良い。

この微粉末は、現像剤中に混合される。

即ち、この微粉末とトナー粒子もしくはキャリヤー粒子
をまず混合し、次いで現像剤中にこの混合物を混合する
か、あるいは、現像剤中に微粉末を直接混合する等の方
法で混合される。

本発明に係る微粉末は１種類だけの使用に限定されるも
のではなく、複数の種類を併用することができる。又本
発明に係る微粉末は他の添加剤と併用することができる
。

本発明に係る微粉末の平均粒径はトナー粉末の平均粒径
より小さい必要があるが、望ましくは０．０５〜５μｍ
１より望ましくは０．１〜２μｍの粒径を有するものが
好結果を与える。

本発明に係る微粉末の添加量はトナーに対し０．０１〜
１０重量％で用いることができるが、より望ましくは０
，０５〜２．０重量％が好結果を与える。

本発明の方法では現像剤は前述の重合体微粉末添加剤の
他に公知のトナーを混合してなるものであり、このトナ
ーに用いられる結着樹脂としては、スチレン、クロルス
チレン、ヒニルスチレン等のスチレン類；エチレン、フ
ロピレン、スチレン、インブチレン等のモノオレフィン
；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、
酪酸ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ト８デ
シル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸のエステル：ビニルメチルエーテル、ヒニ
ルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエ
ーテル；ヒニルメチルケトン、ヒニルへキシルケトン、
ヒニルイソプロベニルケトン等のビニルケトン等の単独
重合体あるいは共重合体を例示することができ、特に代
表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−ア
クリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸ア
ルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体
、スチレン−ブタジェン共重合体、スチレン−無水マレ
イン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを挙げ
ることができる。

更にポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワッ
クス類を挙げることができる。

又、トナーの着色剤としてはカーボンブラック、ニグロ
シン染料、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロム
イエロー、ウルトラマリンブルー、テユポンオイルレッ
ド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、７タ
ロシアニンプルー、マラカイトグリーンオキサレート、
ランプブラック、ローズベンガル等を代表的なものとし
て例示することができる。

結着樹脂、着色剤は上述の例示したものに限定されるも
のでない。

又、磁性材料を内包した磁性トナしをも用いることがで
きる。

このトナーは、約３０μｍより小さい、好ましくは３〜
２０μｍの平均粒径を有するものを用いることができる
。

前述の添加剤を混合した本発明に係る現像剤は、キャリ
ヤとトナーとを有するいわゆる二成分現像剤であっても
又キャリヤを用いないいわゆる一成分現像剤であっても
良い。

本発明の方法に係る微粉末を添付加した現像剤が二成分
現像剤である場合に現像剤に混合して用いることのでき
、るキャリヤとしては、平均粒径がトナーの粒径とほぼ
同じかないしは５００μｍまでの粒子であり、鉄、ニッ
ケル、コバルト、酸化鉄、フェライト、ガラスピーズ、
粒状シリコン、磁性粉分散樹脂粒子等の種々公知のもの
が用いられる。

またこれらの粒子表面をフッ素系樹脂、アクリル系樹脂
、シリコン樹脂等の被覆剤で被覆しても良い。

前述した感光体及び現像剤を用いる本発明の電子写真法
では、まず低抵抗保護層を有する感光体に帯電、像露光
のいわゆるカールソンプロセスにより静電潜像を形成し
、次いで現像が行われる。

この際、現像剤としては前述のトナーと添加剤とを必須
成分とするものが、キャリヤーを用いることなくあるい
はキャリヤと共に用いられる。現像は、カスケード法、
磁気ブラシ法、タッチダウン法等の公知の方法により行
われる。現像により形成されたトナー像は、次いで紙等
の転写材に転写後定着されて被写物が得られ、一方感光
体は表面に残留するトナーがクリーニングされて再使用
に備えられる。このクリーニングは、グレード法、ウェ
ブ法、ノラシ法、ロール法等の種々の方法により行われ
る。

発明の効果 本発明の電子写真法は、種々の優れた効果を有する。即
ち、低抵抗保護層を有する感光体を用いて画像形成する
と従来は画像の欠落（抜け）が発生していたが、本発明
ではこの様なことがない。

つまり低抵抗保護層を有する感光体で画像形成すると１
万枚目頃から画像の抜けが発生してしまい、一旦この画
像の抜けが発生するとたとえ表面研摩等を行なっても同
様の現象が発生してしまうが、本発明の方法では１０万
枚複写を行なってもこの現象が発生しない。

更にクリーニング不良あるいはトナーフィルミンク等の
現象を生じることもない。

又本発明に用いる添加剤は帯電性能に恕影響を与えるこ
となく、添加剤を添加しないものより、かえって帯電性
能の低下が低減するといった効果をも有する。

以下実施例及び比較例によって本発明を具体的に説明す
るが、本発明の範囲は以下の例により何ら制限されるも
のではない。なお各物中の部は全て重量部を表わす。

感光体 感光体として下記の２種類の感光体を使用した。

感光体Ａ　：　Ａｌ基板上に６０μ専のＳｇ　層を有す
る感光体。

感光体Ｂ：感光体ＡのＦ３を層上に酸化スズと酸化アン
チモンの固溶体微粉末（平均 粒径０．１μｒｎ）をポリウレタン樹脂中に分散した低
抵抗保護層（膜厚８ μｍ）を有する感光体。

現像剤例１ スチレンメタクリル酸ブチル共重合体　９０部カーボン
ブラック　１部部 の配合にてバンバリーで混線、粉砕、分級後、粒径１２
ミクロンのトナーを得、このトナー１００部に対し、ソ
ープフリーエマルジョン重合により得たメタクリル酸メ
チル微粉末（粒径０．５ミクｏｙ）０．５部を添加して
ヘンシエルミキ？　−にて混合し、本発明に　イするト
ナーを得た。さらにこのトナー３部に対し、１００ミク
ロン鉄粉で０．４　重量％のメタクリル酸メチル被覆層
を施したキャリヤ１００部を十分に混合し本発明に係る
現像剤を得た。

現像剤例２ メタクリル酸メチル微粉末のかわりにメタクリル酸メチ
ル−２ビニルピリジン共重合体微粉末（重量比８０／２
０．粒径０３ミクロン）を用いたこと以外はすべて現像
剤例１の場合と同様にして本発明に係る現像剤を得た。

現像剤例３ メタクリル酸メチル微粉末のかわりにステアリン酸カル
シウムを用いたこと以外はすべて前記と同様にして比較
用現像剤を得た。

現像剤例４ 微粉末を用いないこと以外はすべて前記と同様にして比
較用現像剤を得た。

実験 前記感光体Ａ、　Ｂ、現像剤１．　２．　３．４のサン
プルを組み合せて、ＦＸ４３７０複写機にて実機走行試
験を行なった。その組合せ←施例１〜２、比較例１〜３
ンと実験結果とをまとめて下記の表に示す。表から本発
明の電子写真法が著しくすぐれていることが実証された
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 樹脂中に電気抵抗調節剤を分散した低抵抗保護層を有す
   る感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーと
   このトナーの平均粒径より小さな平均粒径な有し、かつ
   アクリル系重合体、アクリル／スチレン系共重合体及び
   含窒素付加重合性単量体の重合体もしくは共重合体及び
   重合性不飽和カルボン酸の重合体もしくは共重合体から
   選択される少なくとも１種類の微粉末を含有する現像剤
   を用いて可視化し、形成されたトナー像を転写部材に転
   写後、感光体表面に残留するトナーを除去することを特
   徴とする電子写真法。