JP2000003072A - 一成分現像方法 - Google Patents

一成分現像方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速領域だけでなく高速領域においても、繰
り返し複写によるスリーブフィルミングや感光体カブリ
が発生しない荷電安定性に優れた一成分現像方法を提供
すること。 【解決手段】 現像剤担持体と、これに対して当接する
ように配置された現像剤規制部材との間を、一成分現像
剤を通過させることにより、トナーの荷電を行い、荷電
されたトナーにより静電潜像担持体上に形成された静電
潜像を現像する一成分現像方法において、前記トナーが
トナーの重量平均粒径(d50)として4〜10μm、平
均円形度として0.950以上、円形度の標準偏差とし
て0.040以下の値を有し、さらに好ましくは特定の
表面性状D/d50およびトナーの重量平均粒径(d50
と現像剤担持体の表面粗さ(Ra)との特定の比d50
Raを有することを特徴とする一成分現像方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法において電気的潜像を現像するための現像方法、
特に、一成分現像剤を用いた一成分現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一成分現像方法では、現像スリーブと現
像剤規制部材との間を通過させることによりトナーを帯
電させることからトナーに対し大きなストレスがかか
る。このストレスによって後処理剤の埋没やトナーが解
砕されることによる小径成分の発生などによってトナー
成分が現像剤規制部材に固着し、トナー薄層形成能力が
低下して荷電不良が起こったり、スリーブ上にトナー成
分融着によるフィルミングが発生したり、感光体上にカ
ブリが発生したりして良好な現像が行われなかった。
【0003】このような問題を解決するために、近年ト
ナー形状を球形化する技術が開発されている。トナーを
球形化することによって上記ストレスによるトナーの解
砕が軽減され小径成分の発生が抑制されるとともに、ス
リーブフィルミング等の低減が可能となる。
【0004】具体的には懸濁重合法や乳化重合法などに
よって湿式中で球形トナーを製造する方法(特開平1−
257857号公報)や粉砕トナーを熱処理することに
よって球形化する技術(特公平4−27897号公報)
(特開平6−317928号公報)が提案されてい
る。
【0005】しかしながら、トナー形状を球形化するこ
とにより、現像剤規制部材との接触部においてトナーの
粉圧が低下し、現像剤搬送担持体と現像剤規制部材との
間にトナーが入り込みにくくなることによって発生する
トナーの搬送不良という問題が新たに発生した。
【0006】そこで、現像剤搬送担持体表面に粗さを設
け搬送性を向上させることを試みたが、従来の球形化さ
れたトナーでは十分な耐久性および帯電の安定性が得ら
れず、特に高速システムへ対応するべく現像スリーブの
搬送速度をアップさせるに伴い、スリーブ表面にトナー
融着によるフィルミングが発生したり、感光体上にカブ
リが発生したりして、耐久性および帯電安定性が著しく
低下した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
に鑑みて成されたもので、低速領域だけでなく高速領域
においても、繰り返し複写によるスリーブフィルミング
や感光体カブリが発生しない荷電安定性に優れた一成分
現像方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、現像剤担持体
と、これに対して当接するように配置された現像剤規制
部材との間を、非磁性トナーからなる一成分現像剤を通
過させることにより、トナーの荷電を行い、荷電された
トナーにより静電潜像担持体上に形成された静電潜像を
現像する一成分現像方法において、前記非磁性トナー
は、少なくともバインダ樹脂および着色剤を含有してな
り、前記トナーの重量平均粒径(d50)が4〜10μ
m、平均円形度が0.960以上、円形度の標準偏差が
0.040以下およびD/d50{但しD=6/(ρ・
S)を表し、ρはトナーの真密度(g/cm3)、Sは
トナーのBET比表面積(m2/g)を表す。}が0.
40以上であり、トナーの重量平均粒径(d50)と現像
剤担持体の表面粗さ(Ra)との比d50/Raが0.6
〜3.0であることを特徴とする一成分現像方法に関す
る。
【0009】また本発明は、現像剤担持体と、これに対
して当接するように配置された現像剤規制部剤との間
を、磁性トナーからなる一成分現像剤を通過させること
により、トナーの荷電を行い、荷電されたトナーにより
静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する一成
分現像方法において、前記磁性トナーは、少なくともバ
インダ樹脂、着色剤および磁性粉を含有してなり、前記
トナーの重量平均粒径(d50)が4〜10μm、平均円
形度が0.950以上、円形度の標準偏差が0.040
以下およびD/d50{但しD=6/(ρ・S)を表し、
ρはトナーの真密度(g/cm3)、SはトナーのBE
T比表面積(m2/g)を表す。}が0.20以上であ
り、トナーの重量平均粒径(d50)と現像剤担持体の表
面粗さ(Ra)との比d50/Raが0.6〜3.0であ
ることを特徴とする一成分現像方法に関する。
【0010】本発明の一成分現像方法は、ーつはトナー
に大きな特徴があり、重量平均粒径(d50)が4〜10
μm、好ましくは5〜9μm、平均円形度が0.950
以上、円形度の標準偏差SDが0.040以下のトナー
を用いる。さらに、非磁性トナーの場合には、表面形状
性D/d50が0.40以上のものを用い、磁性トナーの
場合には、表面形状性D/d50が0.20以上のものを
用いる。また、非磁性トナーの場台には、上記平均円形
度は0.960以上、好ましくは0.965以上であ
り、上記円形度の標準偏差SDが0.040以下、好ま
しくは0.035以下である。磁性トナーの場合には、
上記平均円形度は0.950以上、好ましくは0.95
5以上であり、上記円形度の標準偏差SDが0.040
以下、好ましくは0.035以下である。
【0011】加えて現像剤搬送担持体の表面粗さ(R
a)とトナー重量平均粒径d50の比d 50/Raが0.6
≦d50/Ra≦3.0、好ましくは0.7≦d50/Ra
≦2.5の関係を満たすことに特徴があり、これにより
トナーの搬送性を確保することができるとともに、低速
領域だけでなく高速領域において、繰り返し使用しても
小粒径成分の発生が少なく、スリーブフィルミングや感
光体カブリが発生しない荷電安定性に優れた一成分現像
方法を提供することができる。
【0012】本発明は、上記のような球形度が高く、そ
のばらつきが少ないだけでなく、割れのないトナーを使
用しているため高速領域での耐久安定性が図れる。一
方、球形トナーは現像剤規制部材近傍での粉圧がかかり
にくいという欠点があるため、本発明では現像剤搬送担
持体の外周面の表面粗さRaとトナーの重量平均粒径d
50が0.6≦d50/Ra≦3.0の関係を満たすように
することにより、球形トナーの取り込みを改善したもの
である。
【0013】d50/Raが0.6以下の場合は、搬送過
多による帯電不良が発生し、3.0以上の場合は現像剤
搬送担持体への現像剤取り込みが悪く、搬送不良が起こ
りベタ追随性が悪くなる。
【0014】本明細書中、平均円形度、円形度標準偏差
SD、トナー表面形状性D/d50および重量平均粒径お
よび現像剤搬送担持体の表面粗さはそれぞれ以下の意味
を有する。平均円形度とは、次式:
【数1】 により算出される値の平均値であり、「粒子の投影面積
に等しい円の周囲長」および「粒子投影像の周囲長」か
ら求められるため、当該値はトナー粒子の形状、すなわ
ち粒子表面の凹凸状態を正確に反映する指標となる。即
ち1に近い程、真円に近いことを示している。また、平
均円形度はトナー粒子(3000個)の平均値として得
られる値であるため、本発明における平均円形度の信頼
性は極めて高い。本発明において、平均円形度は「粒子
の投影面積に等しい円の周囲長」および「粒子投影像の
周囲長」はフロー式粒子像分析装置(EPIA−100
0またはEPIA−2000;東亞医用電子株式会社
製)を用いて水分散系で測定を行って得られる値をもっ
て示している。しかし上記装置によって測定されなけれ
ばならないというわけでなく、原理的に上式に基づいて
求めることができる装置であればいかなる装置によって
測定されてもよい。
【0015】円形度の標準偏差とは円形度分布における
標準偏差を指し、当該値は上記フロー式粒子像分析装置
によって平均円形度と同時に得られる。当該値が小さい
ほどトナー粒子形状がそろっていることを意味する。
【0016】表面形状性とは、次式で表される特性を意
味し: D/d50、 但し D=6/(ρ・S) 〔式中、Dはトナーの形状を球と仮定した時のBET比
表面積からの換算粒径(μm);d50は粒径別相対重量
分布の50%相当粒径(重量平均粒径)(μm);ρは
トナーの真密度(g/cm3);SはトナーのBET比
表面積(m2/g)をそれぞれ表す〕 トナー粒子表面あるいは内部に細孔の存否を示す指標で
ある。
【0017】ここでBET比表面積は、「フローソーブ
2300型」(島津製作所社製)で測定された値を用い
ているが、同様の測定原理、方法で測定されるのであれ
ば前記装置で測定されなければならないということを意
味しない。
【0018】重量平均粒径(d50)は、「コールターマ
ルチサイザー」(コールターカウンタ社製)により測定
された値を用いているが、同様の測定原理、方法で測定
されるのであれば前記装置で測定されなければならない
ということを意味しない。
【0019】真密度(ρ)は、「空気比較式比重計」
(ベックマン社製)により測定された値を用いている
が、同様の測定原理、方法で測定されるのであれば前記
装置で測定されなければならないということを意味しな
い。
【0020】まず、本発明の一成分現像方法に用いるト
ナーについて説明する。トナーは、少なくともバインダ
ー樹脂、および着色剤から構成されている。バインダー
樹脂としては、トナー構成用バインダー樹脂として使用
される熱可塑性樹脂を用いることができるが、本発明に
おいては、ガラス転移温度が50〜75℃、軟化点が8
0〜160℃、数平均分子量が1000〜30000お
よび重量平均分子量/数平均分子量が2〜100である
樹脂を用いることが好ましい。
【0021】特に、フルカラートナー(黒トナーを含
む)を目的とするときは、ガラス転移温度50〜75
℃、軟化点80〜120℃、数平均分子量2000〜3
0000および重量平均分子量/数平均分子量が2〜2
0である樹脂を使用するのがよい。
【0022】また、オイルレス定着用トナーまたは磁性
トナーを目的とするときは、軟化点80〜125℃およ
びガラス転移点50〜75℃の第1樹脂と、軟化点12
5〜160℃およびガラス転移点50〜75℃の第2樹
脂とからなるバインダ樹脂を使用するのが良い。
【0023】トナーバインダ樹脂成分としては、より好
ましくは、上記特性を有し、酸価が2〜50KOHmg
/g、好ましくは3〜30KOHmg/gのポリエステ
ル系樹脂を使用する。このような酸価を有するポリエス
テル系樹脂を用いることによって、カーボンブラックを
含む各種顔料や荷電制御剤の分散性を向上させるととも
に、十分な帯電量を有するトナーとすることができる。
酸価が5KOHmg/gより小さくなると上述した効果
が小さくなり、また酸価が50KOHmg/gより大き
くなると環境変動、特に湿度変動に対するトナー帯電量
の安定性が損なわれる。
【0024】ポリエステル系樹脂としては、多価アルコ
ール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることによ
り得られたポリエステル樹脂が使用可能である。
【0025】多価アルコール成分のうち2価アルコール
成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2,
2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロ
ピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフ
ェノールAアルキレンオキサイド付加物、エチレングリ
コール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレ
ングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シク
ロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポ
リエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコー
ル、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が
挙げられる。
【0026】3価以上のアルコール成分としては、例え
ば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロー
ル、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペ
ンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,
2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリ
オール、グリセロール、2−メチルプロパントリオー
ル、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,
5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【0027】また、多価カルボン酸成分のうち2価のカ
ルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル
酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカ
ルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼラ
イン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデ
セニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシル
コハク酸、n−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコ
ハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク
酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステル
が挙げられる。
【0028】3価以上のカルボン酸成分としては、例え
ば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリッ
ト酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,
5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフ
タレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボ
ン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−
ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシ
プロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン
酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,
7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、
エンボール二量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキ
ルエステル等が挙げられる。
【0029】また、本発明においてはポリエステル系樹
脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル
系樹脂の原料モノマーと、これら両方の樹脂の原料モノ
マーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中
でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびスチレン系
樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られ
た樹脂も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原
料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合
反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノ
マーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジ
カル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、
例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル
酸等が挙げられる。
【0030】ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては
上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分
が挙げられる。
【0031】またビニル系樹脂の原料モノマーとして
は、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチ
ルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、
p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン等
のスチレンまたはスチレン誘導体;エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノ
オレフィン類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−
プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n
−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−
ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソ
ペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3
−(メチル)ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリ
ル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシ
ル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等
のメタクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸メチ
ル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピ
ル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、ア
クリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリ
ル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル
酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリ
ル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、
アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリ
ル酸アルキルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、
イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸;アクリ
ロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステ
ル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニル
メチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソ
ブチルエーテル等が挙げられる。ビニル系樹脂の原料モ
ノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’
−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、
2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチル
バレロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウ
ロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙
げられる。
【0032】また、トナー用バインダ樹脂成分として、
上述した原料モノマーからなるビニル系樹脂が使用でき
る。ビニル系樹脂のなかでもスチレンまたはスチレン誘
導体と、メタクリル酸アルキルエステル類および/また
はアクリル酸アルキルエステル類とを共重合させて得ら
れるスチレンアクリル系樹脂が好ましい。
【0033】本発明において、特にオイルレス定着用ト
ナーとしての定着性を向上させ且つ耐オフセット性を向
上させるため、あるいは、透光性を必要とするフルカラ
ートナーにおいて画像の光沢性を制御する為にバインダ
系樹脂として軟化点の異なる2種類のバインダ系樹脂を
使用することが好ましい。オイルレス定着性トナーにお
いて、定着性を向上させるために軟化点が80〜125
℃の第1樹脂を使用し、耐オフセット性を向上させるた
めに軟化点が125〜160℃の第2樹脂を使用する。
この場合に第1樹脂の軟化点が80℃より低くなると耐
オフセット性が低下したりドットの再現性が低下し、1
25℃より高いと定着性向上の効果が不十分となる。ま
た第2樹脂の軟化点が125℃より低いと耐オフセット
性向上の効果が不十分となり、160℃より高くなると
定着性が低下する。このような観点からより好ましい第
1樹脂の軟化点は好ましくは95〜120℃、より好ま
しくは100〜115℃で、第2樹脂の軟化点は好まし
くは130〜160℃、より好ましくは135〜155
℃である。また第1および第2樹脂のガラス転移点は5
0〜75℃、好ましくは55〜70℃とすること望まし
い。これはガラス転移点が低いとトナーの耐熱性が不十
分となり、また高すぎると製造時の粉砕性が低下し生産
効率が低くなるためである。また第2樹脂の軟化点は第
1樹脂の軟化点より10℃以上、好ましくは15℃以上
高いことが好ましい。
【0034】第1樹脂と第2樹脂との重量比は7:3〜
2:8、好ましくは6:4〜3:7とすることが好まし
い。第1樹脂と第2樹脂とをこのような範囲で使用する
ことにより、トナーとして定着時のつぶれによる広がり
が小さくドット再現性に優れており、さらに低温定着性
に優れ低速および高速の画像形成装置においても優れた
定着性を確保することができる。また、両面画像形成時
(定着機を2度通過時)にも優れたドット再現性を維持
することができる。第1樹脂の割合が上記範囲より少な
い場合は、低温定着性が不十分となり幅広い定着性を確
保できなくなる。また、第2樹脂の割合が上記範囲より
少ない場合は、耐オフセット性が低下するとともに定着
時のトナーのつぶれが大きくなりドット再現性が低下す
る傾向がある。
【0035】透光性が要求されるフルカラーは従来、分
子量分布のシャープなシャープメルトタイプの樹脂が使
用され、このような樹脂を使用することにより、光沢の
あるピクトリアル画像が再現された。しかしながら、近
年、通常のオフィスカラー等においては、光沢度を落と
した画像が要求されるケースも出てきている。このよう
な要求に対しては、例えば、樹脂の分子量分布を高分子
側に広げることにより達成できる。また、その具体的方
策の一つとして分子量の異なる2種以上組み合わせて用
いることにより達成でき、最終的に組み合わせてなる樹
脂物性が、ガラス転移温度50〜75℃、軟化点80〜
120℃、数平均分子量2500〜30000および重
量平均分子量/数平均分子量が2〜20であれば好適に
使用できる。光沢度を落として使用する場合には、重量
平均分子量/数平均分子量の値を4以上に設定し、溶解
粘度曲線を傾かせることにより、定着温度に対する光沢
度制御領域を広げることが可能となる。
【0036】その他、特にフルカラートナーにおいて
は、エポキシ系樹脂も好適に使用できる。本発明で使用
されるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエピ
クロルヒドリンとの重縮合物などが好適に使用できる。
例えば、エポミックR362、R364、R365、R
367、R369(以上 三井石油化学工業社製)、エ
ポトートYD−011、YD−012、YD−014、
YD−904、YD−017(以上 東都化成社製)、
エピコート1002、1004、1007(以上シエル
化学社製)等、市販のものも使用できる。
【0037】さらに、本発明のトナーには耐オフセット
性等の特性を向上させるためにワックスを含有させても
よい。このようなワックスとしてはポリエチレンワック
ス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、ライ
スワックス、サゾールワックス、モンタン系エステルワ
ックス、フィッシャートロプシュワックス等を挙げるこ
とができる。このようにトナーにワックスを含有させる
場合は、その含有量をバインダー樹脂100重量部に対
して0.5〜5重量部とすることがフィルミング等の問
題を生じることなく添加による効果を得る上で好まし
い。
【0038】なお、耐オフセット性向上の観点からはポ
リプロピレンワックスを含有させることが好ましく、ま
たスミア性(自動原稿送り時あるいは両面複写時に片面
に既に画像が形成された用紙の紙送りの際にローラで画
像が擦られて画像ににじみや汚れ等の画質低下を起こす
現象)を向上させる観点からはポリエチレンワックスを
含有させることが好ましい。上述した観点から特に好ま
しいポリプロピレンワックスは160℃における溶融粘
度が50〜300cps、軟化点が130〜160℃お
よび酸価が1〜20KOHmg/gであるポリプロピレ
ンワックスであり、また特に好ましいポリエチレンワッ
クスは、160℃における溶融粘度が1000〜800
0cpsおよび軟化点が130〜150℃であるポリエ
チレンワックスである。即ち、上記溶融粘度、軟化点お
よび酸価を有するポリプロピレンワックスは上記バイン
ダー樹脂に対する分散性が優れており、遊離ワックスに
よる問題を生じることなく耐オフセット性の向上を達成
することができる。特にポリエステル樹脂をバインダ樹
脂として使用する場合には、酸化型ワックスを使用する
ことが好ましい。
【0039】酸化型ワックスとしては、ポリオレフィン
系の酸化型ワックス、カルナバワックス、モンタンワッ
クス、ライスワックス、フィッシャー・トロプシュワッ
クスが挙げられる。
【0040】ポリオレフィン系ワックスであるポリプロ
ピレン系ワックスとしては、低分子量のポリプロピレン
は硬度が小さい為、トナーの流動性を低下させる欠点を
持っており、この欠点を改良する為に、カルボン酸また
は酸無水物で変性したものが好ましい。特に、低分子量
ポリプロピレン系樹脂を(メタ)アクリル酸、マレイン
酸および無水マレイン酸からなる群より選ばれる1種以
上の酸モノマーで変成した変成ポリプロピレン樹脂が好
適に使用できる。該変性ポリプロピレンは、例えばポリ
プロピレン系樹脂に(メタ)アクリル酸、マレイン酸お
よび無水マレイン酸からなる群より選ばれる1種以上の
酸モノマーを過酸化物触媒存在下もしくは無触媒下でグ
ラフトあるいは付加反応することにより得られる。変性
ポリプロピレンを使用する場合には、酸価が0.5〜3
0KOHmg/g好ましくは1〜20KOHmg/gで
ある。
【0041】上記酸化型ポリプロピレンワックスとして
は、市販されているものでは、三洋化成工業社製のビス
コール200TS(軟化点140℃,酸価3.5),ビ
スコール100TS(軟化点140℃,酸価3.5),
ビスコール110TS(軟化点140℃,酸価3.5)
等が使用できる。
【0042】酸化型ポリエチレンとして市販されている
ものでは、三洋化成工業社製のサンワックスE300
(軟化点103.5℃,酸価22),サンワックスE2
50P(軟化点103.5℃,酸価19.5),三井石
油化学工業社製のハイワックス4053E(軟化点14
5℃,酸価25),405MP(軟化点128℃,酸価
1.0),310MP(軟化点122℃,酸価1.
0),320MP(軟化点114℃,酸価1.0),2
10MP(軟化点118℃,酸価1.0),220MP
(軟化点113℃,酸価1.0),220MP(軟化点
113℃,酸価1.0),4051E(軟化点120
℃,酸価12),4052E(軟化点115℃,酸価2
0),4202E(軟化点107℃,酸価17),22
03A(軟化点111℃,酸価30)等が使用できる。
【0043】カルナバワックスを使用する場合は、微結
晶のものが良く、酸価が0.5〜10KOHmg/g好
ましくは1〜6KOHmg/gのものである。
【0044】モンタンワックスは、一般的に鉱物より精
製されたモンタン系エステルワックスを指しカルナバワ
ックス同様微結晶であり、酸価が1〜20好ましくは3
〜15である。
【0045】ライスワックスは米ぬかワックスを空気酸
化したものであり、酸価が5〜30KOHmg/gであ
ることが好ましい。
【0046】フィッシャー・トロプシュワックスは、石
炭より合成石油を炭化水素合成法により製造する際、副
生するワックスで例えばサゾール社製の商品名「サゾー
ルワックス」として市販されているものである。またこ
れとは別に天然ガスを出発原料とするフィッシャー・ト
ロプシュワックスも低分子量成分が少なくトナーに用い
た場合の耐熱性に優れる為、好適に使用できる。
【0047】フィッシャー・トロプシュワックスの酸価
としては、0.5〜30KOHmg/gの物が使用で
き、サゾールワックスの中では、特に酸価が3〜30K
OHmg/gを有する酸化タイプのもの(商品名、サゾ
ールワックスA1、A2等)が好適に使用できる。ま
た、上記溶融粘度および軟化点を有するポリエチレンワ
ックスも上記バインダー樹脂に対する分散性が優れてお
り、遊離ワックスによる問題を生じることなく定着画像
表面の摩擦係数を低減させてスミア性の向上を達成する
ことができる。なお、ワックスの溶融粘度はブルックフ
ィールド型粘度計により測定した。
【0048】また、フルカラートナー用の着色剤として
は、公知の顔料及び染料が使用される。例えば、カーボ
ンブラック、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、デュポンオイルレ
ッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅
フタロシアニン、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、C.I.ピグメント・
レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、
C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメ
ント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー9
7、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグ
メント・イエロー17、C.I.ソルベント・イエロー
162、C.I.ピグメント・イエロー180、C.
I.ピグメント・イエロー185、C.I.ピグメント
・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:
3等を挙げることができる。また、黒トナーには、各種
カーボンブラック、活性炭、チタンブラックに加えて、
着色剤の一部または全部を磁性体と置き換えることがで
きる。このような磁性体としては、例えば、フェライ
ト、マグネタイト、鉄等、公知の磁性体微粒子が使用可
能である。磁性粒子の平均粒径は製造時における分散性
を得る意味において、好ましくは1μm以下特に0.5
μm以下が好ましい。
【0049】本発明のトナーには、目的に応じて帯電制
御剤や離型剤等の添加剤を結着樹脂中に添加して用いる
ことができる。例えば、帯電制御剤としては、フッ素系
界面活性剤、サリチル酸金属錯体、アゾ系金属化合物の
ような含金属染料、マレイン酸を単量体成分として含む
共重合体の如き高分子酸、第4級アンモニウム塩、ニグ
ロシン等のアジン系染料、カーボンブラック等を添加す
ることができる。本発明のトナーには、必要に応じて磁
性粉等を添加するようにしてもよい。
【0050】さらに、本発明のトナーは、表面改質前お
よび/またはトナー粒子を調整した後の流動性調整剤と
して各種有機/無機微粒子を添加することが好ましい。
無機の微粒子としては、炭化けい素、炭化ホウ素、炭化
チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナ
ジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステ
ン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム、ダ
イヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物、窒化ホウ
素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホ
ウ化ジルコニウム等のホウ化物、酸化物、酸化チタン、
酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化
銅、酸化アルミニウム、シリカ、コロイダルシリカ等の
各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウ
ム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、
二硫化モリブデン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フ
ッ化炭素等のフッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸マグネシウム等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト
等の各種非磁性無機微粒子を単独であるいは組み合わせ
て用いることができる。特にシリカ、酸化チタン、アル
ミナ、酸化亜鉛等の無機微粒子においては、シランカッ
プリング剤、チタネート系カップリング剤、シリコーン
オイル、シリコーンワニス等の従来から使用されている
疎水化処理剤、さらにはフッ素系シランカップリング
剤、またはフッ素系シリコーンオイル、さらにアミノ基
や第4級アンモニウム塩基を有するカップリング剤、変
性シリコーンオイル等の処理剤で公知の方法で表面処理
されていることが好ましい。
【0051】有機微粒子としては乳化重合法、ソープフ
リー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式重合法、気相
法等により造粒した、スチレン系、(メタ)アクリル
系、ベンゾグアナミン、メラミン、テフロン、シリコ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の各種有機微粒子
を用いることもできる。この有機微粒子はクリーニング
助剤としての機能も有する。
【0052】チタン酸金属塩等の比較的大径の無機微粒
子ならびに各種有機微粒子は、疎水化処理してもしなく
ても良い。これら流動化剤の添加量は、熱処理前の添加
量として、現像剤粒子100重量部に対して、0.1〜
6重量部、好ましくは、0.5〜3重量部添加される。
また、熱処理後の外添処理は、現像剤粒子100重量部
に対して、0.1〜5重量部、好ましくは、0.5〜3
重量部添加されるが、熱処理前と熱処理後で適宜添加量
を調整して使用することが好ましい。
【0053】本発明のトナーは、上記したバインダー樹
脂、着色剤、その他所望の添加剤を、従来の方法で混
合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有する粒子を
得、本発明においては、以上のようにして得られた粒子
を瞬間加熱処理する。粒径としては、4〜10μm、好
ましくは、5〜9μmである。この段階で得られた粒子
は瞬間加熱処理された後でもその粒径分布は、ほとんど
変わらない。
【0054】分級工程は、本発明での瞬間加熱処理を施
した後、行っても良い。この際、粉砕工程で使用する粉
砕装置として被粉砕粒子を球形化できる粉砕装置を用い
ることにより、この後で処理する瞬間的熱処理の制御が
行いやすくなる為好ましい。このような装置として、イ
ノマイザーシステム(ホソカワミクロン社製)、クリプ
トロンシステム(川崎重工業社製)等を挙げることがで
きる。また、分級工程で使用する分級装置として被処理
粒子を球形化できる分級装置を用いることにより、円形
度等の制御が容易になる。このような分級装置としてテ
ィープレックス型分級機(ホソカワ社製)等を挙げるこ
とができる。
【0055】また、本発明で示してなる瞬間加熱処理と
組み合わせて各種現像剤の表面改質装置における各種処
理と組み合わせても良い。これら表面改質装置として
は、ハイブリダイゼーションシステム(奈良機械製作所
社製)、クリプトロンコスモスシリーズ(川崎重工業社
製)、イノマイザーシステム(ホソカワミクロン社製)
等の高速気流中衝撃法を応用した表面改質装置、メカノ
フュージョンシステム(ホソカワミクロン社製)、メカ
ノミル(岡田精工社製)等の乾式メカノケミカル法を応
用した表面改質装置、ティスバーコート(日清エンジニ
アリング社製)、コートマイザー(フロイント産業社
製)の湿式コーティング法を応用した表面改質装置を適
宜、組み合わせて使用できる。
【0056】本発明により、瞬間的加熱処理を施すこと
により、混練−粉砕法で得られたトナー粒子の形状を球
状でかつ均一な形状に制御し、さらには、トナーの表面
に有する細孔を低減し、平滑性を上げることができる。
このことにより帯電の均一性ならびに画像性能に優れ、
また、現像剤中の特定の粒径・形状成分、また、特定の
帯電量を有するトナーから先に消費されるといった選択
現像が発生せず、長期にわたって安定した画像性能を達
成するトナーを提供できる。
【0057】また、近年要求の高い、高画質、低消費
(色材高充填型)、省エネルギー定着方式に適した低軟
化点のバインダ樹脂を主成分とし、色材部数を高充填し
た小粒径トナーにおいても、トナー担持体(現像スリー
ブ)、感光体、転写部材に対する付着性に対する等から
の移動性に優れる為、流動性に優れ、帯電の均一性が向
上され、長期に渡って安定した耐久特性を有する。
【0058】本発明において使用する瞬間的加熱処理
は、熱風中にトナー粒子を圧縮空気により分散噴霧する
ことにより、現像剤が熱により表面改質され、従来の方
法をもっても達成できなかった球形度とその均一性を達
成するものである。
【0059】瞬間的加熱処理を行なう装置の概略構成図
を図1および図2を用いて説明する。図1に示す如く、
熱風発生装置101にて調製された高温高圧エアー(熱
風)は導入管102を経て熱風噴射ノズル106より噴
射される。一方、トナー粒子105は定量供給器104
から所定量の加圧エアーによって導入管102’を経て
搬送され、前記熱風噴射ノズル106の周囲に設けられ
た試料噴射室107へ送り込まれる。
【0060】試料噴射室107は、図2に示す如く、中
空のドーナツ形状をしており、その内壁には複数の試料
噴射ノズル103が等間隔に配置されている。試料噴射
室107へ送り込まれたトナー粒子は、噴射室107で
拡散して均等に分散した状態となり、引き続き送り込ま
れてくるエアーの圧力によって複数の試料噴射ノズル1
03から熱風気流中へ噴射される。
【0061】また、試料噴射ノズル103の噴出流が熱
風気流を横切ることがないように試料噴射ノズル103
に所要の傾きを設けておくことが好ましい。具体的に
は、トナー噴出流が熱風気流にある程度沿うように噴射
することが好ましく、トナー噴出流と熱風気流の中心領
域の流れ方向なす角度が20〜40°、好ましくは25
〜35°が好ましい。40°よりも広いとトナー噴出流
が熱風気流を横切るように噴射されることになり、他の
ノズルから噴射されたトナー粒子と衝突してトナー粒子
の凝集が発生し、一方、20°よりも狭いと熱風中に取
り込まれないトナー粒子が発生し、トナー粒子の形状が
不均一となる。
【0062】また、試料噴射ノズル103は複数本必要
であり、少なくとも3本以上、4本以上が好ましい。複
数本の試料噴射ノズルを使用することによって熱風気流
中へのトナー粒子の均一な分散が可能となり、トナー粒
子1つ1つの加熱処理を確実に行うことができる。試料
噴射ノズルから噴出された状態としては、噴出時点で広
く拡散し、他のトナー粒子と衝突することなく熱風気流
全体へ分散されることが望ましい。
【0063】このようにして噴射されたトナー粒子は高
温の熱風と瞬間的に接触して均質に加熱処理される。こ
こで瞬間的とは、処理温度並びにトナー粒子の熱風気流
中での濃度により異なるが、必要なトナー粒子の改質
(加熱処理)が達成され、かつトナー粒子同士の凝集が
発生しない時間であり、通常2秒以下、好ましくは1秒
以下がよい。この瞬間的時間は、トナー粒子が試料噴射
ノズルから噴射され、導入管102”に導入されるまで
のトナー粒子の滞留時間として表わされる。この滞留時
間が2秒を越えると合一粒子が発生しやすくなる。
【0064】次いで、瞬間加熱されたトナー粒子は直ち
に冷却風導入部108から導入される冷風によって冷却
され、装置器壁へ付着したり粒子同士凝集したりするこ
となく導入管102”を経てサイクロン109により捕
集され、製品タンク111に貯まる。トナー粒子が捕集
された後の搬送エアーはさらにバグフィルター112を
通過して微粉が除去された後、ブロアー113を経て大
気中へ放出される。なお、サイクロン109は冷却水が
流れている冷却ジャケットを設け、トナー粒子の凝集を
防止することが好ましい。
【0065】その他、瞬間的加熱処理を行うに重要な条
件としては、熱風風量、分散風量、分散濃度、処理温
度、冷却風温度、吸引風量、冷却水温度である。
【0066】熱風風量とは、熱風発生装置101により
供給される熱風の風量である。この熱風風量は、多くす
る方が熱処理の均一性、処理能力を向上させる意味で好
ましい。
【0067】分散風量とは、加圧エアーによって、導入
管102’に送り込まれる風量のことである。。その他
の条件にもよるが、この分散風量は、押さえて熱処理し
た方が、トナー粒子の分散状態が向上、安定する為好ま
しい。
【0068】分散濃度とは、熱処理領域(具体的にはノ
ズル吐出領域)でのトナー粒子の分散濃度をいう。好適
な分散濃度はトナー粒子の比重によって異なり、分散濃
度を各トナー粒子の比重で割った値が、50〜300g
/m3、好ましくは、50〜200g/m3で処理するこ
とが好ましい。
【0069】処理温度とは、熱処理領域での温度をい
う。熱処理領域では中心から外側に向け温度勾配が実状
存在するが、この温度分布を低減して処理することが好
ましい。装置面からは、スタビライザー等により風を安
定化層流状態で供給することが好ましい。分子量分布の
シャープなバインダ樹脂、例えば重量平均分子量/数平
均分子量が2〜20を有するバインダー樹脂を使用して
なる非磁性トナーにおいては、バインダー樹脂のガラス
転移点+100℃以上〜ガラス転移点+300℃のピー
ク温度範囲で処理することが好ましい。より好ましくは
バインダー樹脂のガラス転移点+120℃以上〜ガラス
転移点+250℃のピーク温度範囲で処理する。なお、
ピーク温度範囲とはトナーが熱風と接触する領域での最
高温度をいう。
【0070】分子量分布の比較的広いタイプのバインダ
ー樹脂、例えば重量平均分子量/数平均分子量が30〜
100を有するバインダー樹脂を使用してなる非磁性ト
ナーにおいては、バインダー樹脂のガラス転移温度+1
00℃以上〜ガラス転移温度+300℃のピーク温度範
囲で処理することが好ましい。さらに好ましくはバイン
ダー樹脂のガラス転移温度+150℃以上〜ガラス転移
温度+280℃のピーク温度範囲で処理する。これは、
トナーの形状並びに表面の均一性を向上させる為には、
バインダー樹脂の高分子量領域の改質をも達成できるよ
う高めの処理温度に設定する必要が生じる為である。し
かしながら、処理温度を高めに設定すると逆に合一粒子
が発生しやすくなる為、熱処理前の流動化処理を多めに
設定する、処理時の分散濃度を低めに設定する等のチュ
ーニングが必要となる。
【0071】トナー粒子にワックスを添加すると合一粒
子が発生しやすくなる。そのため、熱処理前の流動化処
理(特に大粒径成分の流動化剤)を多めに設定する、処
理時の分散濃度を低めに設定する等のチューニングが形
状並びに形状のバラツキを押さえた均一なトナー粒子を
得る上で重要となる。この操作は分子量分布の比較的広
いタイプのバインダー樹脂を使用しているときや、球形
度を高めようとして、処理温度を高めに設定するときに
より重要となる。
【0072】冷却風温度とは、冷却風導入部108から
導入される冷風の温度である。トナー粒子は瞬間的加熱
処理後、トナー粒子の凝集あるいは合一が発生しない温
度領域まで瞬時に冷却すべく、冷却風によりガラス転移
温度以下の雰囲気下に戻すことが好ましい。この為、冷
却風の温度は、25℃以下、好ましくは15℃以下、さ
らに好ましくは、10℃以下で冷却する。しかしなが
ら、必要以上に温度を下げると条件によっては結露が発
生する可能性があり、逆に副作用が生じるので注意が必
要である。かかる瞬間的加熱処理では、次に示す装置内
の冷却水による冷却と併せて、バインダ樹脂が溶融状態
にある時間が非常に短い為、粒子相互および熱処理装置
の器壁への粒子付着がなくなる。この結果、連続生産時
の安定性に優れ、製造装置の清掃頻度も極端に少なくで
き、また、収率を高く安定的に制御できる。
【0073】吸引風量はブロアー113により処理され
たトナー粒子をサイクロンに搬送する為のエアーをい
う。この吸引風量は、多くする方が、トナー粒子の凝集
性を低減させる意味で好ましい。
【0074】冷却水温度とは、サイクロン109、11
4ならびに導入管102”に設けられている冷却ジャケ
ット内の冷却水の温度をいう。冷却水温度は、25℃以
下、好ましくは15℃以下、さらに好ましくは、10℃
以下である。
【0075】球形度(円形度)が高く、かつ、形状のバ
ラツキを小さく押さえる為には、さらに以下の工夫を施
すことが好ましい。
【0076】熱風気流中に供給するトナー粒子量を一
定に制御し、脈動等を発生させないこと。このために
は; (i)図1中115で使用されるテーブルフィーダーお
よび振動フィーダー等を複数種組み合わせて使用し、定
量供給性を高める。テーブルフィーダーおよび振動フィ
ーダーを使用して、精度の高い定量供給を行うことがで
きれば、微粉砕あるいは分級工程を連結し、そのままオ
ンラインで熱処理工程にトナー粒子を供給することも可
能となる; (ii)トナー粒子を圧縮空気で供給後、熱風中に供給す
る前に、トナー粒子を試料供給室107内で再分散さ
せ、均一性を高める。例えば、二次エアーにより再分散
させる、バッファ部を設けてトナー粒子の分散状態を均
一化する、または同軸二重管ノズル等で再分散させる等
の手段を採用する;
【0077】熱風気流中に噴霧供給した際のトナー粒
子の分散濃度を最適化かつ均一に制御すること。このた
めには; (i)熱風気流中への供給は、全周方向から均一に、か
つ、高分散状態で投入する。より具体的には分散ノズル
から供給する場合には、スタビライザ等を有するノズル
を使用し、個々のノズルから分散されるトナー粒子の分
散均一性を向上させる; (ii)熱風気流中のトナー粒子の分散濃度を均一化する
為、ノズル本数は、前記したように少なくとも3本以
上、好ましくは、4本以上とできる限り多くし、かつ、
全周方向に対して、対称形で配置する。360度全周領
域に設けられたスリット部から均一にトナー粒子を供給
してもよい;
【0078】すべての粒子に対して、均一な熱エネル
ギーがかかる様、トナー粒子が処理される領域での熱風
の温度分布がなき様制御され、かつ、熱風が層流状態に
制御されていること。このためには; (i)熱風を供給する熱源の温度バラツキを低減するこ
と; (ii)熱風供給前の直管部分をできる限り長くしたりす
る。または、熱風供給口付近に熱風を安定化させる為の
スタビライザを設けることも好ましい。さらに、図1に
例示した装置構成は、開放系であり、そのため外気と接
する方向に熱風が拡散する傾向にある為、熱風の供給口
を必要に応じて絞っても良い;
【0079】トナー粒子が熱処理中に均一分散状態が
保持できるだけの流動化処理されていること。このため
には; (i)トナー粒子の分散・流動性を確保するため、BE
T比表面積が100〜350m2/g、好ましくは13
0〜300m2/gの無機微粒子(第1無機微粒子)を
用いる。この無機微粒子は公知の疎水化剤によって疎水
化処理されていることが好ましい。無機微粒子の添加量
はトナー粒子100重量部に対して0.1〜6重量部、
好ましくは0.3〜3重量部である。 (ii)分散・流動性を向上させる為の混合処理は、トナ
ー粒子表面に均一かつ強く固定化されない付着した状態
で存在することが好ましい;
【0080】トナー粒子表面が熱を受けた時点でもト
ナー粒子表面に各トナー粒子間のスペーサ効果が保持で
き軟化しない粒子がトナー粒子表面に存在させること。
このためには; (i)上記で示した無機微粒子と比較して大き目の粒
径を有し、かつ、処理温度で軟化しない微粒子を添加す
ることが好ましい。トナー粒子表面の本粒子の存在によ
り、熱を受け始めた後においても、トナー粒子表面が完
全な樹脂成分のみの表面とはならず、トナー粒子間にお
いてスペーサ効果をもたらし、トナー粒子同士の凝集・
合一を防止する; (ii)このような効果を達成するためには、BET比表
面積が10〜100m 2/g、好ましくは20〜90m2
/g、より好ましくは20〜80m2/gの無機微粒子
(第2無機微粒子)を用いる。無機微粒子の添加量はト
ナー粒子100重量部に対して0.05〜5重量部、好
ましくは0.3〜3重量部である。なお、上述した第1
無機微粒子と第2無機微粒子とを併用する場合には、両
者のBET比表面積の差が30m2/g以上、好ましく
は50m2/g以上となるようにすることが好ましい。
【0081】熱処理品の捕収は、熱を発生させないよ
う制御されてなること。このためには; (i)熱処理ならびに冷却されてなる粒子は、配管系
(特にアール部分)ならびに通常トナー粒子の捕収で使
用されているサイクロンで発生する熱を押さえる為、チ
ラーでの冷却をすることが好ましい。
【0082】熱の処理に寄与できる樹脂成分が少な
く、また比較的比重の大きい磁性トナーの処理において
は、熱処理される空間を円筒状に囲い、実質的に処理さ
れる時間を増加させたり、複数回の処理を行うことが好
ましい。以上のようにトナー粒子を熱風中に分散噴霧
し、瞬間的加熱処理すると、非磁性のカラートナーおよ
びオイルレス定着トナーは表面性状が下記式、[I] D/d50 ≧ 0.40 、但し D=6/(p・s) [I] (式中、Dはトナーの形状を球と仮定した時の比表面積
からの換算粒径(μm);d50は粒径別相対重量分布の
50%相当粒径(重量平均粒径)(μm);ρはトナー
の真密度(g/cm3);SはトナーのBET比表面積
(m2/g)をそれぞれ表す。)を満たすものが得られ
る。好ましくはD/d50は0.40〜0.80、より好
ましくは0.45〜0.70以上である。
【0083】磁性トナーの場合には、トナー粒子内部に
磁性粉を含有するので、非磁性トナーに比べてD/d50
の下限値は小さくなり、0.20以上のものを用いる。
磁性トナーの好ましいD/d50は0.20〜0.55、
より好ましいD/d50は0.25〜0.50である。
【0084】このD/d50は、トナー粒子表面あるいは
内部に細孔の存否を示す指標であり、上記値を有するト
ナーであれば、細孔部を中心にしてトナーが割れたり、
凹部に外添剤として加えられる流動化剤であるシリカ等
が埋め込まれたり、また凸部が削られて微粉が発生する
などの不都合が生じない。
【0085】また、トナー粒子に無機微粒子を外添する
によってトナー表面に適切な凸部を形成しトナーの帯電
性を向上させる観点から、非磁性トナーの場合はD/d
50が0.80以下であることが好ましく、磁性トナーの
場合はD/d50が0.55以下であることが好ましい。
【0086】上記により得られたトナーを、一成分現像
方法、すなわち、現像剤搬送担持体と、これに対して当
接するように配置された現像剤規制部材との間を現像剤
を通過させる事により該担持体上にトナー薄層を形成し
荷電を行い、そのまま静電潜像現像領域まで搬送し静電
潜像担持体上に形成された静電潜像を現像する一成分現
像方法に使用すると、トナーの割れが生じず、高速複写
を行なっても、耐久安定性が図れる。しかし、本発明で
使用する、形状および性状の均一性に優れた、球形トナ
ーは現像剤規制部近傍での粉圧がかかりにくい現像剤搬
送部材と現像剤規制部材との間にトナーが入り込みにく
くなるので、本発明においては現像剤搬送担持体の外周
面の表面粗さとトナーの重量平均粒径d50が0.6≦
(d50/Ra)≦3.0、好ましくは0.7≦(d50
Ra)≦2.5の関係を満たすようにし球形トナーの取
り込み性を改善している。
【0087】(d50/Ra)の関係が0.6以下の場
合、搬送過多による帯電不良が発生し、3.0以上の場
合、現像剤搬送担持体への現像剤取り込みが悪く、搬送
不良がおこりベタ追随性がわるくなる。
【0088】なお、Raは日本工業規格(JIS)B0
601−1982に記載の中心線平均粗さを表わしてい
る。
【0089】以上のようにして得られたトナー粒子に流
動化剤等の後処埋剤を混合することにより外添してトナ
ーを得る。後処理剤としては、無機微粒子あるいは有機
微粒子が使用可能である。上記後処理剤としては、BE
T比表面積が1〜350m2/gの無機微粒子を用いる
ことが好ましい。トナーの流動性を向上させる観点から
は、後処理用の無機微粒子としてBET比表面積が10
0〜350m2/g、好ましくは130〜300m2/g
のものを用いる。この無機微粒子は公知の疎水化剤によ
って疎水化処理されていることが好ましい。無機微粒子
の添加量はトナー粒子に対して0.1〜3重量%、好ま
しくは0.3〜1重量%である。また、トナーの環境安
定性および耐久安定性を向上させる観点からは、後処理
用の無機微粒子としてBET比表面積が1〜100m2
/g、好ましくは5〜90m2/g、より好ましくは5
〜80m2/gのものを用いる。無機微粒子の添加量は
トナー粒子に対して0.05〜5重量%、好ましくは
0.3〜2重量%である。なお、上述した流動性向上用
の無機微粒子と安定性向上用の無機微粒子とを併用する
場合には、両者のBET比表面積の差が30m2/g以
上、好ましくは50m2/g以上となるようにすること
が好ましい。
【0090】一成分接触現像方法を以下の図3に示すフ
ルカラー画像形成装置を例にあげて説明する。なお、以
下のフルカラー画像形成装置においては、像担持体とし
て感光体が、中間転写体として無端状の中間転写ベルト
が、記録部材としてシート状記録紙が使用されている。
【0091】図3において、フルカラー画像形成装置
は、概略、矢印a方向に回転駆動される感光体ドラム
(像担持体)10と、レーザ走査光学系20と、フルカ
ラー現像装置30と、矢印b方向に回転駆動される無端
状の中間転写ベルト40と、給紙部60とで構成されて
いる。感光体ドラム10の周囲には、さらに、感光体ド
ラム10の表面を所定の電位に帯電させる帯電ブラシ1
1、および感光体ドラム10上に残留したトナーを除去
するクリーナーブレード12aを備えたクリーナー12
が設置されている。
【0092】レーザ走査光学系20はレーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵した周知のも
ので、その制御部にはC(シアン)、M(マゼンタ)、
Y(イエロー)、Bk(ブラック)ごとの印字データが
ホストコンピュータから転送される。レーザ走査光学系
20は各色ごとの印字データを順次レーザビームとして
出力し、感光体ドラム10上を走査露光する。これによ
り、感光体ドラム10上に各色ごとの静電潜像が順次形
成される。
【0093】フルカラー現像装置30はY、M、C、B
kの非磁性トナーからなる一成分系トナーを収容した4
つの色別現像装置31Y、31M、31C、31Bkを
一体化したもので、支軸81を支点として時計回り方向
に回転可能である。各現像装置は現像スリーブ32、ト
ナー規制ブレード34を備えている。現像スリーブ32
の回転により搬送されるトナーは、ブレード34と現像
スリーブ32との圧接部(間隙)を通過させることによ
り帯電される。
【0094】イエロートナー、マゼンタトナー、シアン
トナーおよびブラックトナー、それぞれを収容させる現
像装置の設置位置については、当該フルカラー画像形成
装置が文字等の線図画像の複写を目的としたものか、あ
るいは写真画等のような各色の濃淡のある画像の複写を
目的としたものかによって異なるが、例えば、文字等の
線図画像の複写を目的とする場合には、ブラックトナー
として光沢性(艶性)を有しないものを使用するとき、
当該ブラックトナー層がフルカラー複写画像上において
最上位に形成されると違和感が生じるため、フルカラー
複写画像上、最上位にブラックトナー層が形成されない
ようブラックトナーを現像装置に装填させることが好ま
しい。この場合において、最も好ましくは、ブラックト
ナーは複写画像上において当該ブラックトナー層が最上
位に形成されるべく、1次転写時においては中間転写体
上にブラックトナー層が最上位に形成されるよう装填さ
れる。このとき、イエロートナー、マゼンタトナーおよ
びシアントナー(カラートナー)には、1次転写におけ
るそれぞれの層の形成順序が1〜3番目のいずれかにな
るよう任意の現像装置に装填されればよい。
【0095】一方、フルカラー画像形成装置が写真画等
のような各色の濃淡のある画像の複写を目的とする場合
には、ブラックトナーとしては光沢性(艶性)を有する
ものが使用され、当該ブラックトナー層は複写画像上に
おいて最上位に形成されても他のカラートナー層との違
和感が生じない。
【0096】中間転写ベルト40は支持ローラ41、4
2およびテンションローラ43、44に無端状に張り渡
され感光体ドラム10と同期して矢印b方向に回転駆動
される。中間転写ベルト40の側部には図示しない突起
が設けられ、この突起をマイクロスイッチ45が検出す
ることにより、露光、現像、転写等の作像処理が制御さ
れる。中間転写ベルト40は回転自在な1次転写ローラ
46に押圧されて感光体ドラム10に接触している。こ
の接触部が1次転写部T1である。また、中間転写ベル
ト40は支持ローラ42に支持された部分で回転自在な
2次転写ローラ47が接触している。この接触部が2次
転写部T2である。
【0097】さらに、前記現像装置30と中間転写ベル
ト40の間のスペースにはクリーナー50が設置されて
いる。クリーナー50は中間転写ベルト40上の残留ト
ナーを除去するためのブレード51を有している。この
ブレード51及び前記2次転写ローラ47は中間転写ベ
ルト40に対して接離可能である。
【0098】給紙部60は、画像形成装置本体1の正面
側に開放可能な給紙トレイ61と、給紙ローラ62と、
タイミングローラ63とから構成されている。記録シー
トSは給紙トレイ61上に積載され、給紙ローラ62の
回転によって1枚ずつ図中右方へ給紙され、タイミング
ローラ63で中間転写ベルト40上に形成された画像と
同期をとって2次転写部へ送り出される。記録シートの
水平搬送路65は前記給紙部を含んでエアーサクション
ベルト66等で構成され、定着器70からは搬送ローラ
72、73、74を備えた垂直搬送路71が設けられて
いる。記録シートSはこの垂直搬送路71から画像形成
装置本体1の上面へ排出される。
【0099】ここで、上記フルカラー画像形成装置のプ
リント動作について説明する。プリント動作が開始され
ると、感光体ドラム10および中間転写ベルト40が同
じ周速度で回転駆動され、感光体ドラム10は帯電ブラ
シ11によって所定の電位に帯電される。
【0100】続いてレーザ走査光学系20によってシア
ン画像の露光が行われ、感光体ドラム10上にシアン画
像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに現像
装置31Cで現像されると共に、トナー画像は1次転写
部で中間転写ベルト40上に転写される。1次転写終了
直後に現像装置31Mが現像部Dへ切り換えられ、続い
てマゼンタ画像の露光、現像、1次転写が行われる。さ
らに、現像装置31Yへの切換え、イエロー画像の露
光、現像、1次転写が行われる。さらに、現像装置31
Bkへの切換え、ブラック画像の露光、現像、1次転写
が行われ、1次転写ごとに中間転写ベルト40上にはト
ナー画像が重ねられていく。
【0101】最終の1次転写が終了すると、記録シート
Sが2次転写部へ送り込まれ、中間転写ベルト40上に
形成されたフルカラートナー画像が記録シートS上に転
写される。この2次転写が終了すると、記録シートSは
ベルト型接触加熱定着器70へ搬送され、フルカラート
ナー画像が記録シートS上に定着されてプリンタ本体1
の上面に排出される。
【0102】図3におけるフルカラー画像形成装置にお
ける感光体ドラム10とフルカラー現像装置30との位
置関係ならびに現像装置の概略構成を図4にさらに詳し
く示した。
【0103】図中現像装置(30)は矢印(a)方向に
回転駆動する感光体ドラム(10)の側部に配置される
ようになっている。
【0104】現像装置(30)において、現像槽(30
2)は、底部及び背面部を覆うフレーム(303)と、
両サイドの側板(404),((404)(図5参
照))と、カバー(305)と、カバー(305)の前
部に取り付けた支持部(306)とで構成されている。
【0105】現像ローラ(310)は、金属ローラの外
周部に導電性の弾性材(シリコンゴム)を設けたものが
使用され、現像バイアス電圧(Vb)が印加されてい
る。
【0106】薄膜部材(311)は、現像ローラ(31
0)の外周長よりもやや長目の周長を有する筒状のもの
で、図6に示すように、現像ローラ(310)に外装さ
れている。前記薄膜部材(311)としては、ナイロン
からなる軟質の樹脂にカーボンを添加したシートが使用
される。
【0107】本発明においてはこの薄膜部材が0.6≦
(d50/Ra)≦3.0の関係を満たすように表面が粗
面化されている。粗面は薄膜部材を形成する金型の面を
所望の粗さに予め荒らしておくことによって形成され、
金型の荒らし量を調整することによって調整することが
でき、現像器に充填するトナーの重量平均粒径を考慮し
て、上記関係を満たすようにすればよい。
【0108】薄膜部材(311)を装着された現像ロー
ラ(310)は図5に示すように、支軸(310a)を
側板(404),(404)の軸受孔(407),(4
07)(一方は図示せず)に挿通して回転可能に支持さ
れるとともに、図示しない駆動源に駆動連結されてい
る。また、現像ローラ(310)の両端部は側板(40
4),(404)に形成した凹所(408)に位置させ
てあり、凹所(408)と現像ローラ(310)に外装
されている薄膜部材(311)との間には、両端ガイド
弾性パッド(309)が薄膜部材(311)を現像ロー
ラ(310)の外周面に密着させるように介在させてあ
る。前記弾性パッドとしては、発泡材の表面に前記ポリ
エステルフィルムを設けたものが使用される。
【0109】しかし、凹所(408)の感光体ドラム
(10)側は、側板(404)の前面(404a)に開
放されており、この部分には弾性パッド(309)は存
在しない。
【0110】したがって、薄膜部材(311)の弾性パ
ッド(309)と接触する部分は現像ローラ(310)
の外周面に密接し、それ以外の部分、即ち、側板(40
4)の前面(404a)に位置する部分には、現像ロー
ラ(310)の周長よりもやや長目に形成されている薄
膜部材(311)の余長部分が集中し、薄膜部材(31
1)と現像ローラ(310)との間に空間部(S)が形
成され、該空間部(S)を覆う薄膜部材(311)の外
周面が感光体ドラム(10)の周面に接触している。
【0111】なお、弾性パッド(309)、現像ローラ
(310)、薄膜部材(311)としては、現像ローラ
(310)の外周面と薄膜部材の内周面との動摩擦係数
をν1、薄膜部材(311)の外周面と弾性パッド(3
09)との動摩擦係数をν2としたとき、ν1>ν2の関
係を満足するものが選択されている。
【0112】このため、現像ローラ(310)が矢印
(b)方向に回転すると、薄膜部材(311)は現像ロ
ーラ(310)との間にスリップを生じることなくこれ
に従動回転し、空間部(S)を覆う薄膜部材(311)
の外面が適当なニップ幅をもって感光体ドラム(10)
の表面を摺擦する。
【0113】現像ローラ(310)の上部に設けた支持
部材(306)の背面側には、ブレード(312)が取
り付けてあり、該ブレード(312)は現像ローラ(3
10)の背面側斜め上部に薄膜部材(311)を介して
圧接している。なお、ブレード(312)としては、S
USからなるバネ性の金属薄板が使用されている。
【0114】また、フレーム(303)の現像ローラ
(310)と対向する部分には、発泡ウレタンからなる
弾性層の表面にシリコンゴムシートを設けたトナー均し
パッド(313)が取り付けてあり、該トナー均しパッ
ド(313)は薄膜部材(311)を介して現像ローラ
(310)の外周面に接触している。
【0115】現像槽(302)の後部にはトナー収容槽
(315)が形成され、このトナー収容槽(315)に
はアジテータ(314)が矢印(c)方向に回転駆動可
能に設けてあり、アジテータ(314)はトナー収容槽
(315)内に収容されているトナー(To)を矢印
(c)方向に移動させつつそのブロッキング等を防止す
るようにしてある。
【0116】以下、前記構成からなる現像装置(30)
の動作について説明する。図示しない駆動源にて現像ロ
ーラ(310)、アジテータ(314)がそれぞれ矢印
(b),(c)方向に回転している状態において、トナ
ー収容槽(315)内のトナー(To)はアジテータ
(314)の撹拌作用を受けて矢印(c)方向に強制移
動される。
【0117】一方、薄膜部材(311)は現像ローラ
(310)との摩擦力により矢印(b)方向に従動して
おり、薄膜部材(311)と接するトナー(To)は薄
膜部材(311)との接触及び静電気的な力によって矢
印(b)方向への搬送力を受ける。そして、トナー(T
o)は、薄膜部材(311)とブレード(312)の先
端部とで形成されるくさび状の取込部(313)に取り
込まれ、ブレード(312)の圧接部に達すると、薄膜
部材(311)の表面に薄層状に均一に塗布されると共
に、摩擦帯電される。
【0118】薄膜部材(311)上に保持されたトナー
(To)は、現像ローラ(310)に従動する薄膜部材
(311)の動作に従って感光体ドラム(10)との対
向部(現像領域(X))に運ばれると、感光体ドラム
(10)の表面電位と現像ローラ(310)に印加され
ているバイアス電圧との電圧差に基づき、感光体ドラム
(10)の表面に形成されている静電潜像に付着してト
ナー像を形成する。
【0119】ここで、感光体ドラム(10)と接する薄
膜部材(311)は、空間部(S)を介して現像ローラ
(310)と非接触状態にあるため、薄膜部材(31
1)は感光体ドラム(10)にソフトに、しかも適当な
ニップ幅をもってむらなく接触し、感光体ドラム(1
0)の静電潜像に均一なトナー像を形成する。また、感
光体ドラム(10)の周速度を薄膜部材(311)の速
度との間に速度差をつけた場合には、非画像部のカブリ
除去に効果があり、その際にもいったん感光体ドラム
(10)上に形成されたトナー像は破壊されることはな
い。
【0120】現像領域(X)を通過したトナー(To)
は引き続き薄膜部材(311)とともに矢印(b)方向
に搬送され、トナー均しパッド(313)との間を通過
する際に、先程現像領域(X)で消費されたトナー(T
o)の消費パターンが消去されて、表面トナー層の均一
化が図られる。
【0121】そして、再びブレード(312)の圧接部
にて薄膜部材(311)の表面には均一な帯電トナー薄
層が形成され、以下、前述の動作を繰り返す。
【0122】次に、非磁性トナーを用いた一成分非接触
現像方法を図7に示す現像装置を例にあげて説明する。
【0123】図7に示すように、円筒状になった導電性
支持体201aの表面に感光層201bが形成された感
光体ドラムからなる像担持体10を用い、この像担持体
10の表面を帯電装置(図示せず)によって帯電させた
後、この像担持体10の表面に適当な露光装置(図示せ
ず)から光を照射させて、この像担持体10の表面に画
像情報に応じた静電潜像を形成するように構成されてい
る。
【0124】そして、現像剤担持体211として、導電
性の回転軸211aの周囲に導電性の弾性層211bが
設けられてなる導電性基体211cの表面に高抵抗層2
11dが形成されたものを用い、この現像剤担持体21
1を像担持体10と所要間隔を介して対向するように設
け、この現像剤担持体211における導電性基体211
cと像担持体10とが適当な間隔Dsで対向するように
している。
【0125】ここで、上記の回転軸211aの周囲に設
ける導電層211bを構成する材料としては、例えば、
エチレン−プロピレン−ジエン−メチレン共重合ゴム
(EPDM)、シリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材
料が用いられ、これにケッチェンブラック、アセチレン
ブラック、ファーネスブラック等のカーボンブラックを
分散させて体積固有抵抗値を106Ω・cm以下にした
ものが一般に用いられる。
【0126】一方、この導電層211bの表面に設ける
高抵抗層211dを構成する材料としては、一般にナイ
ロンやウレタン等の樹脂材料で、体積固有抵抗値が10
10Ω/cm以上のものが用いられ、またこの高抵抗層2
11dの層厚を10〜150μm、好ましくは50〜1
00μmの範囲になるようにする。
【0127】本発明においてはこの表面層211dが 0.6≦(d50/Ra)≦3.0 の関係を満たすように表面が粗面化されている。粗面化
は、微粒子を添加することにより所望の粗さに調整する
ことができ、現像器に充填するトナーの重量平均粒径を
考慮して、上記関係を満たすようにすればよい。
【0128】そして、この現像剤担持体211が設けら
れた現像装置における装置本体210の収容部210a
内に現像剤(トナー)212を収容させ、この現像剤2
12を回転する送り羽根213によって現像剤担持体2
11に送り、この現像剤212を現像剤担持体211の
表面に保持させ、この現像剤担持体211の回転により
現像剤212を像担持体10と対向する現像領域に搬送
する。
【0129】そして、このように現像剤担持体211に
より現像剤212を像担持体10と対向する現像領域に
搬送する途中において、この現像剤担持体211の表面
に装置本体210内に設けられた規制部材214を圧接
させ、この規制部材214により現像剤担持体211に
よって搬送される現像剤212の量を規制すると共に、
この現像剤212を摩擦帯電させるようにしている。
【0130】ここで、上記の規制部材214としては、
例えば、ステンレスやリン青銅で構成され、厚さ0.0
8〜0.2mmの範囲になった板ばねが用いられる。
【0131】そして、上記にように規制部材214によ
り規制されて摩擦帯電された現像剤212を現像剤担持
体211によって像担持体10と対向する現像領域に搬
送させると共に、この現像剤担持体211に電源215
から直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアス電圧
を印加させて、この現像剤担持体211における導電性
基体211cと像担持体10との間に直流電界に交番電
界が重畳された電界を作用させ、これにより現像剤担持
体211の表面に保持された現像剤212を像担持体1
0に形成された静電潜像に供給して現像を行なうように
なっている。
【0132】ここで、上記のように電源215から直流
電圧と共に交流電圧を印加させるにあたり、この交流電
圧のピークピーク値Vppを、この現像剤担持体211
における導電性基体211cと像担持体10とが対向す
る間隔Dsで割った値、すなわち現像剤担持体211に
おける導電性基体211cと像担持体10との間に作用
する交番電界の強さ(Vpp/Ds)が4〜9kV/m
mの範囲になるようにしている。
【0133】以下の具体的実施例では現像剤担持体21
1としては、ステンレス製の回転軸211aの周囲に体
積固有抵抗が105Ω・cmのEPDMからなる導電層
211bが設けられた導電性基体211cの上に、体積
固有抵抗が7×1010Ω・cmのウレタンで構成された
高抵抗層211dを設け、この高抵抗層211dの層厚
が30μmとになった種々のRa粗さを有する現像剤担
持体211を用いるようにした。
【0134】次に、磁性トナーを用いた一成分非接触現
像方法を図8に示す現像装置を例にあげて説明する。図
8に示すように、現像剤を搬送させる現像剤搬送部材
(511)として複数のN1、S1、N2、S2を有するマ
グネットローラ(511a)が固定して内周側に設けら
れ、表面に厚さ30μm、体積抵抗7×1010Ω・cm
のウレタン層を設けた円筒状のアルミニウムからなる現
像スリーブ(511b)を用い、この現像スリーブ(5
11b)を現像領域において像担持体である感光体(5
01)と適切な間隔(Ds)を介して対向するようにし
て回転可能に保持されている。
【0135】そして、この現像剤担持体511が像担持
体501と対向する現像領域と反対側における装置本体
510内に現像剤512を収容させると共にアジテータ
ー513を設け、このアジテーター513を回転させて
装置本体510内に収容された現像剤512を上記の現
像剤担持体511の表面に供給するようにしている。そ
して、この現像剤担持体511を回転させ、上記のよう
に表面に供給された現像剤512をこの現像剤担持体5
11により像担持体501と対向する現像領域に搬送さ
せる途中において、装置本体510内に設けられた規制
部材515をこの現像剤担持体511の表面に圧接さ
せ、この現像剤担持体511によって現像領域に搬送さ
れる現像剤512の量を規制すると共に、この現像剤担
持体511の表面における現像剤512を摩擦帯電させ
るようにしている。
【0136】そして、このように規制部材515により
搬送量が規制されて摩擦帯電された現像剤512を上記
の現像剤担持体511によって像担持体501と対向す
る現像領域に搬送し、この現像剤担持体511に電源5
15から現像バイアス電圧を印加して、現像剤担持体5
11の表面に保持された現像剤512を像担持体501
に形成された静電潜像に供給して現像をおこなうように
なっている。
【0137】像担持体501と所要間隔を介して対向す
る現像剤担持体511の表面に現像剤512を保持させ
て像担持体と対向する現像領域に導くと共に、現像剤担
持体に交番電圧を印加させて現像を行なう現像装置にお
いて、現像剤担持体に印加させる交番電圧のピークピー
ク値Vppと、この現像剤担持体における導電性基体と
上記の像担持体とが対向する間隔Dsとが、4kV/m
m≦Vpp/Ds≦9kV/mmの関係を満たすように
した。
【0138】
【実施例】(ポリエステル樹脂Aの製造例)温度計、ス
テンレス製撹拌棒、流下式コンデンサーおよび窒素導入
管を取り付けたガラス製4つ口フラスコに、ポリオキシ
プロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンおよ
びテレフタル酸をモル比4:6:9に調整して重合開始
剤(ジブチル錫オキシド)とともに入れた。これをマン
トルヒーター中において窒素雰囲気下にて、撹拌加熱し
ながら加熱することにより反応させた。そして、この反
応の進行は、酸価を測定することにより追跡した。所定
の酸価に達した時点で反応を終了させて室温まで冷却
し、ポリエステル樹脂を得た。得られたポリエステル樹
脂を1mm以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で
用いた。なお、ここで得られたポリエステル樹脂Aの軟
化点(Tm)は110.3℃、ガラス転移点(Tg)は
68.5℃、酸価は3.3KOHmg/g、水酸価は2
8.1KOHmg/g、数平均分子量(Mn)は330
0、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)は
4.2であった。
【0139】(ポリエステル系樹脂B及びCの製造例)
ポリエステル樹脂Aの製造例において表1のモル比でア
ルコール成分及び酸成分に変更する以外は同等に樹脂
B、Cを得た。
【0140】
【表1】
【0141】樹脂のガラス転移点Tgの測定は示差走査
熱量計(DSC−200:セイコー電子社製)を用い
て、リファレンスをアルミナとし、10mgの試料を昇
温速度10C/minの条件で20〜160℃の間で測
定し、メイン吸熱ピークのショルダー値をガラス転移点
とした。
【0142】樹脂の軟化点Tmの測定はフローテスター
(CFT−500:島津製作所社製)を用い、ダイスの
細孔(径1mm、長さ1mm)、加圧20kg/c
2、昇温速度6℃/minの条件下で1cm3の試料を
溶融流出させたときの流出開始点から流出終了点の高さ
の1/2に相当する温度を軟化点とした。
【0143】数平均分子量、重量平均分子量については
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(807−
IT型:日本分光工業社製)を用いて測定を行い、カラ
ムを40℃に保ち、キャリア溶媒としてテトラヒドロフ
ランを10kg/cm3で流し、測定する試料30mg
をテトラヒドロフラン20mlに溶解させ、この溶液
0.5mgを上記キャリア溶媒とともに導入して、ポリ
スチレン換算により求めた。
【0144】(ポリエステル樹脂Dの製造例)温度計、
撹拌器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取り付
けたガラス製4つ口フラスコに、ポリオキシプロピレン
(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、イソドデセニ
ル無水コハク酸、テレフタル酸およびフマル酸を重量比
82:77:16:32:30に調整して重合開始剤で
あるジブチル錫オキサイドとともに入れた。これをマン
トルヒーター中で窒素雰囲気下にて、220℃で撹拌し
つつ反応させた。得られたポリエステル系樹脂Dの軟化
点は110℃、ガラス転移点は60℃、酸価は17.5
KOHmg/gであった。
【0145】(ポリエステル樹脂Eの製造例)スチレン
および2−エチルヘキシルアクリレートを重量比17:
3.2に調整し、重合開始剤であるジグミルパーオキサ
イドとともに滴下ロートに入れた。一方、温度計、撹拌
器、流下式コンデンサーおよび窒素導入管を取り付けた
ガラス製4つ口フラスコに、ポリオキシプロピレン
(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、イソドデセニ
ル無水コハク酸、テレフタル酸、無水1,2,4−ベン
ゼントリカルボン酸およびアクリル酸を重量比42:1
1:11:11:8:1に調整して重合開始剤であるジ
ブチル錫オキサイドとともに入れた。これをマントルヒ
ーター中で窒素雰囲気下にて、135℃で撹拌しつつ、
滴下ロートよりスチレン等を滴下した後、昇温して23
0℃で反応させた。得られたポリエステル系樹脂Eの軟
化点は150℃、ガラス転移点は62℃、酸価は24.
5KOHmg/gであった。
【0146】 トナーの製造 マゼンタマスターバッチ ポリエステル樹脂A (Tg:68.5℃、Tm:110.3℃) 70重量部 マゼンタ顔料(C.I.ピグメントレッド184) 30重量部 上記組成よりなる混合物を加圧ニーダーに仕込み混練り
した。得られた混練物を冷却後フェザーミルにより粉砕
し顔料マスターバッチを得た。 (トナー1)〜(トナー3) ポリエステル樹脂A 93重量部 上記マスターバッチ 10重量部 サリチル酸亜鉛金属錯体(E84;オリエント化学工業社製) 2重量部 酸化型低分子ポリプロピレン(ビスコールTS200;三洋化成工業社製) 2重量部
【0147】上記よりなる材料をヘンシェルミキサーで
十分混合した後、混合物を2軸押出混練機(PCM−3
0;池貝鉄工社製)の排出部ノズルの口径を大きくした
もので溶融混練し得られた混練を迅速に冷却した後、フ
ェザーミルで粗粉砕した。その粗粉砕物をジェット粉砕
機(IDS;日本ニューマチック工業社製)で粉砕粗分
分級したのち、DS分級機(日本ニューマチック工業社
製)で微粉分級することにより重量平均粒径7.1μm
のトナー粒子を得た。
【0148】このトナー粒子100重量部に対してBE
T比表面積225m2/g疎水性シリカ(TS−50
0:キャボジル社製)0.5重量部と、疎水性シリカ
(AEROSIL90G:日本アエロジル社製)のヘキ
サメチレンジシラザン処理品:BET比表面積65m2
/g、PH6.0(疎水化度65%以上)1.0重量部
を添加し、ヘンシェルミキサーで(周速40sec、6
0秒間)混合した後、図1に示す構成を有する瞬間的加
熱装置により以下の条件で熱による表面改質を行いトナ
ー1(重量平均粒径7.0μm)を得た。
【0149】なお、下記表2でトナー1を実施例2に使
用した場合をトナー2、実施例3に使用した場合をトナ
ー3ということにする。 (表面改質処理の条件) 現像剤供給部 ; テーブルフィーダー+振動フィーダー 分散ノズル ; 4本(全周に対して、各90度の対称形配置) 噴出角度 ; 30度 熱風風量 ; 800L/min 分散風量 ; 55L/min 吸引風量 ; −1200L/min 分散濃度 ; 100g/m3 処理温度 ; 250℃ 滞留時間 ; 0.5秒 冷却風温度 ; 15℃ 冷却水温度 ; 10℃
【0150】トナー4〜7 トナー1の製法において微粉、分級条件を変え、トナー
粒子の重量平均粒径を違える以外、トナー1の製法と同
様にしてトナー4〜7を得た。 トナー4: 重量平均粒径 9.0μm トナー5: 重量平均粒径 5.1μm トナー6: 重量平均粒径 8.8μm トナー7: 重量平均粒径 6.0μm
【0151】トナー8および9 トナー1の製造例において、重量平均粒径7.1μm、
処理温度200℃、300℃に変更する以外は、同様の
方法、組成によりトナー8、9を得た。
【0152】トナー10 ポリエステル樹脂Aの量を100重量部に変更し、顔料
マスターバッチをカーボンブラック(モーガルL;キャ
ボット社製)4重量部に変更する以外はトナー1の製造
例と同様の組成方法により、トナー10を得た。
【0153】トナー11(オイルレス定着用黒トナー) ポリエステル樹脂Dを40重量部、ポリエステル樹脂E
を60重量部、ポリエチレンワックス(800P;三井
石油化学工業社製;160℃における溶融粘度5400
cps;軟化点140℃)2重量部、ポリプロピレンワ
ックス(TS−200;三井化成工業社製;160℃に
おける溶融粘度120cps;軟化点145℃;酸価
3.5KOHmg/g)2重量部、酸性カーボンブラッ
ク(モーガルL;キャボット社製;pH2.5;平均1
次粒径24nm)8重量部および下記式で示される負荷
電制御剤2重量部;
【化1】 をヘンシェルミキサーで充分混合し、二軸押出混練機で
溶融混練後、冷却しその後、ハンマーミルで粗粉砕しジ
ェット粉砕機で微粉砕した後、分級して重量平均粒径
7.1μmのトナー粒子を得た。
【0154】トナー1の製造例において、熱処理前の流
動化処理の量を疎水性シリカ(TS−500:キャボジ
ル社製)0.6重量部と、疎水性シリカ(AEROSI
L90G;日本アエロジル社製)のヘキサメチレンジシ
ラザン処理品;BET比表面積65m2/g,pH6.
0,疎水化度65%以上)1.2重量部と増量し、表面
改質処理の条件として、処理温度を270℃とする以外
はトナー1の製造と同様にしてトナー11(重量平均粒
径7.2μm)を得た。
【0155】トナー12 トナー1の製法においてポリエステル樹脂Bと樹脂Cを
20:80の割合でブレンドしたものに変更する以外は
同様の組成によりトナー12(重量平均粒径7.2μ
m)を得た。
【0156】トナー13 トナー12の製法においてポリエステル樹脂Bの量を2
0重量部、ポリエステル樹脂Cの量を80重量部に変更
し、顔料マスターバッチをカーボンブラック(モーガル
L;キャボット社製)4重量部に変更する以外は同様の
組成によりトナー13(重量平均粒径7.2μm)を得
た。
【0157】トナー14(以下、比較例のトナー) トナー1の製法において微粉分級条件を変え、トナー粒
子の重量平均粒径7.1μmのトナー粒子を得た。この
トナー粒子100重量部に対して疎水性シリカ(RX2
00:日本アエロジル社製:BET比表面積140m2
/g、PH7.0)1.0重量部を添加し、以下の条件
で熱による表面改質を行い重量平均粒径8.4μmのト
ナー粒子14を得た。 (表面改質処理の条件) 現像剤供給部 ; テーブルフィーダー 分散ノズル ; 2本(全周に対して、対称形配置) 噴出角度 ; 45度 熱風風量 ; 620L/min 分散風量 ; 68L/min 吸引風量 ; −900L/min 分散濃度 ; 150g/m3 処理温度 ; 300℃ 滞留時間 ; 0.5秒 冷却風温度 ; 30℃ 冷却水温度 ; 20℃
【0158】トナー15 トナー9の製造例において、処理温度150℃(重量平
均粒径7.1μm)に変更する以外は同様の方法、組成
によりトナー15を得た。
【0159】トナー16 ポリエステル樹脂A100重量部に対し、マゼンタ顔料
(C.I.ピクメントレッド184)部数が15重量部
並びに化合物化1で示されるホウ素化合物1重量部およ
びトルエン400重量部を超音波ホモジナイザー(出力
400μA)を用いて30分間混合して溶解・分散させ
ることにより着色樹脂溶液を調整した。
【0160】一方、分散安定剤として4重量%の水酸化
りん酸カルシウムを含有する水溶液1000重量部にラ
ウリル硫酸ナトリウム(和光純薬社製)0.1重量部を
溶解させることにより水性分散液を調整した。上記水性
分散液100重量部をTKオートホモミクサー(特殊機
化工業社製)により、4000rpmで撹拌している中
に上記着色樹脂溶液50重量部を滴下し、着色樹脂溶液
の液滴を水性分散液中に懸濁させた。この懸濁液を60
℃、100mmHgの条件下で5時間放置することによ
り、液滴からトルエンを除去し、着色樹脂粒子を析出さ
せた。次いで濃硫酸により、水酸化リン酸カルシウムを
溶解した後、濾過と水洗を繰り返し行った。この後、ス
ラリー乾燥装置(ディスパーコート:日清エンジニアリ
ング社製)により、80℃で着色剤粒子の乾燥を行い、
マゼンタトナー16(重量平均粒径:7.2μm)を得
た。
【0161】トナー17 トナー1の熱処理前の粒子をトナー17とした。
【0162】トナー18 熱処理条件を250℃にする以外、トナー13の製造と
同様にして、重量平均粒径7.9μmのトナー18を得
た。
【0163】トナー19 スチレン60重量部、n−ブチルメタクリレート35重
量部、メタクリル酸5重量部、2−2アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)0.5重量部、低分子量ポ
リプロピレン(ビスコール660P;三洋化成工業社
製)3重量部、カーボンブラック(MA♯8;三菱化学
社製)8重量部およびクロム錯体(アイゼンスピロンブ
ラックTRH;保土ケ谷化学工業社製)をサンドスター
ラーにより混合して重合組成物を調整した。この重合組
成物を濃度3重量%のアラビアゴム水溶液中で撹拌機T
Kオートホモミクサー(特殊機化工業社製)を用いて回
転数4000rpmで撹拌しながら、60℃で6時間重
合反応させ、平均粒径6.8μmの球状粒子を得た。球
状粒子の濾過/水洗を3回繰り返した後、濾過物を35
℃、30%RHの環境下にて風乾し、トナー19を得
た。
【0164】以上のようにして得られたトナー1〜トナ
ー17について、トナー重量平均粒径(d50)(μ
m)、重量平均粒径の2倍以上の粒子の含有割合(>2
50(wt%))、重量平均粒径の1/3以下の粒子の
含有割合(<1/3d50(pop%))円形度(平均円
形度)、円形度標準偏差(SD)、トナー表面性状性
(D/d50)を表2中にまとめた。
【0165】
【表2】
【0166】なお、平均粒径、その分布については、コ
ールクマチサイザー(コールタカウンタ社製)を用い、
アパチャーチューブ径50μmで測定した。平均円形
度、SD値については、フロー式粒子像分析装置(EP
IA−1000:東亜医用電子社製)を用いて測定し
た。
【0167】また、D/d50を計算するに必要なS(B
ET比表面積)は、フローソーブ2300型(島津製作
所社製)を用いて測定した。
【0168】以上の各トナー100重量部に対して、B
ET比表面積110m2/gの疎水性シリカR972
(日本アエロジル社製)0.5部およびBET比表面積
9m2/gチタン酸ストロンチウム粒子0.3部を添加
し、ヘンシェルミキサーを用い30m/secで180
秒間混合処理を行った。その後円形振動篩器(目開き7
7μm)にてふるいした。
【0169】評価機としては図4の構成を有する現像器
を備え図3の構成を有するフルカラープリンター Co
lor PagePro TM PS (カラーページ
プロPS):ミノルタ社製)(改造)を用いた。 プリンター条件: 現像バイアス :−300V システムスピード :140mm/sec d50/Ra、(表2中)
【0170】上記で調整したトナーを評価機に充填し、
マゼンダ画像を単色でコピーし、搬送性、スリーブ上小
径成分量、感光体カブリ(P/Cカブリ)、スリーブフ
ィルミング、荷電安定性、について下記のように評価
し、ランク付した。結果を表3に示す。
【0171】(搬送性)搬送性については、搬送過多か
どうか、または搬送不良かどうかで判断した。搬送過多
については(帯電不良) B/W0%(白)で10枚通紙後の画像を確認しカブリ
を確認し、以下のようにランク付した。なおB/Wは画
像部/非画像部を表す。 ○:カブリなし △:若干カブリは発生したが実用上問題なし ×:カブリ発生 搬送不良についてはB/W30%で5〜10枚通紙後B
/W100%の画像を確認し濃度を確認し、以下のよう
にランク付した。 ○:濃度ムラなし △:若干濃度ムラは発生したが実用上問題なし ×:濃度ムラ発生
【0172】(スリーブフィルミング)スリーブフィル
ミングとはトナー粒子の融着等によってスリーブ表面に
形成されたトナー粒子成分によるスリーブ上の皮膜をい
う。B/W5%で5000枚通紙後確認し、以下のよう
にランク付した。 ○: フィルミングは発生していなかった △: フィルミングは僅かに発生していたものの、実用
上問題無し ×: フィルミングが顕著に発生していた
【0173】(スリーブ上トナー小径成分量)スリーブ
上に形成されたトナー薄層に占める粒径5μm以下のト
ナー粒子の割合(個数%)を求めた。具体的には、B/
W5%で3000枚通紙後、スリーブ上に形成されたト
ナー薄層を吸い取り、その吸いとったトナーサンプルの
個数基準粒径分布を測定し、その時の粒径5μm以下の
トナーの個数含有率を確認し、以下のようにランク付し
た。 ○: 25%以下 △: 25〜35% ×: 35%以上
【0174】(感光体カブリ)イメージングカートリッ
ジの現像装置にトナーをセットしプリンターに装着した
後、B/W5%で5〜10枚印字した後(初期)と10
K後に白現像(白紙モード)で1枚通紙を行ない、その
通紙途中で止める。止めた後イメージングカートリツジ
をプリンターからとり出し、感光体カブリを観察する。 ○: カブリがほとんど発生していない; △: 若干カブリは発生したが実用上問題なし; ×: カブリ発生
【0175】(荷電安定性)B/W比5%の文字パター
ンを複写し、初期および5K枚複写後において白現像
(白紙モード)で1枚通紙を行い、スリーブ上トナーの
吸引法による帯電量測定を行い、それらの差に基いて以
下の通りランク付けした。荷電安定性は初期と5K枚複
写後の帯電量差の絶対値が5μC/g以下のものを○、
これより大きなものを×とした。
【0176】
【表3】
【0177】評価機としては図7の構成を有する現像器
に改造したフルカラープリンター(Color Pag
e Pro TM PS:ミノルタ社製)を用い以下の
設定条件で評価した。
【0178】プリンター条件 システムスピード :200mm/sec 直流バイアス :−450V 振動電界(Vp−p/Ds):7.5KV/mm d50/Ra、Dsは表4中に示した。
【0179】上記で調整したトナーを評価機に充填し、
搬送性、スリーブ上小径成分量、感光体カブリ(P/C
カブリ)、移動性、スリーブフィルミング、荷電安定
性、キメについて下記のように評価し、ランク付した。
結果を表5に示す。
【0180】
【表4】
【0181】
【表5】
【0182】(搬送性)搬送性については、実施例1と同
様の評価を行った。
【0183】(移動性)B/W5%で5〜10枚通紙後、
現像バイアスを低バイアス〜高バイアス数段階にわけて
印加する、画像パータンはφ5のべた画像で印加途中で
停止し、PC(感光体)上の付着量を測定し、以下のよう
にランク付した。 ◎: PC上付着量 きわめてよいレベル ○: PC上付着量 適切なレベル △: PC上付着量 実用上問題のないレベル ×: PC上付着量 少ない
【0184】(スリーブフィルミング)スリーブフィルミ
ングとはトナー粒子の融着等によってスリーブ表面に形
成されたトナー粒子成分によるスリーブ上の皮膜をい
い、C/W5%で10000枚通紙後、確認し、以下の
ようにランク付した。 ○: フィルミングは発生していなかった △: フィルミングは僅かに発生していたものの、実用
上問題無し ×: フィルミングが顕著に発生していた
【0185】(スリーブ上トナー小径成分量)実施例1と
同様の評価を行った。
【0186】(感光体カブリ)実施例1と同様の評価を行
った。
【0187】(荷電安定性)B/W比5%の文字パターン
を複写し、初期および10K枚複写後において白現像
(白紙モード)で1枚通紙を行い、スリーブ上トナーの吸
引法による帯電量測定を行い、それらの差に基いて以下
の通りランク付けした。荷電安定性は初期と10K枚複
写後の帯電量差の絶対値が5μC/g以下のものを○、
これより大きなものを×とした。
【0188】(画像のキメ)ハーフトーン画像で確認し、
以下のようにランク付した。 ○: 画像のキメが細かい △: 若干キメが粗くなっているものの実用上問題なし ×: 画像のキメが粗い
【0189】〔トナー(磁性黒トナー)の調製〕 (1)トナー20の調製 ポリエステル系樹脂D(L体)を40重量部、ポリエス
テル系樹脂E(H体)を60重量部、ポリエチレンワッ
クス(800P;三井石油化学工業社製;160℃にお
ける溶融粘度5400cps;軟化点140℃)2重量
部、ポリプロピレンワックス(TS−200;三洋化成
工業社製;160℃における溶融粘度120cps;軟
化点145℃;酸価3.5KOHmg/g)2重量部、
磁性粒子(マグネタイト;「EPT−1000」;戸田
工業社製)50重量部および負荷電制御剤としてクロム
錯体(アイゼンスピロブラックTRH;保土ケ谷化学工
業社製)2重量部をヘンシェルミキサーで十分混合し、
二軸押出混練機で溶融混練後、冷却し、その後ハンマー
ミルで粗粉砕し、ジェット粉砕機で微粉砕した後、分級
して重量平均粒径7.0μmのトナー粒子Aを得た。
【0190】このトナー粒子100重量部に対して、B
ET比表面積225m2/gの疎水性シリカ(「TS−
500」;キャボジル社製)0.6重量部と疎水性シリ
カ(「AEROSIL 90G」(日本アエロジル社
製)のヘキサメチレンジシラザン処理品;BET比表面
積 65m2/g、pH6.0、疎水化度65%以上)
1.2重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合(周
速40m/secで60秒間)した後、図3に示す装置
により、以下の条件で、300℃で熱処理して重量平均
粒径7.1μmのトナー粒子20を得た。
【0191】〔表面改質処理の条件〕 現像剤供給部; テーブルフィーダー+振動フィーダー 分散ノズル ; 4本(全周に対して、各90度の対称
形配置) 噴出角度 ; 30度 熱風風量 ; 800L/min 分散風量 ; 55L/min 吸引風量 ; −1200L/min 分散濃度 ; 100g/m3 処理温度 ; 300℃ 滞留時間 ; 0.5秒 冷却風温度 ; 15℃ 冷却水温度 ; 10℃
【0192】尚、上記トナー20を実施例30に使用し
た場合をトナー21、実施例31に使用した場合をトナ
ー22と呼ぶ。
【0193】(2)トナー23の調製 表面改質処理前の、分級された重量平均粒径を9.0μ
mに調整した以外はトナー20と同様に流動化処理およ
び表面改質処理して、トナー23を得た。
【0194】(3)トナー24の調製 表面改質処理前の、分級された重量平均粒径を5.1μ
mに調整した以外はトナー20と同様に流動化処理およ
び表面改質処理して、トナー24を得た。
【0195】(4)トナー25の調製 表面改質処理前の、分級された重量平均粒径を8.8μ
mに調整した以外はトナー20と同様に流動化処理およ
び表面改質処理して、トナー25を得た。
【0196】(5)トナー26の調製 表面改質処理前の、分級された重量平均粒径を6.0μ
mに調整した以外はトナー20と同様に流動化処理およ
び表面改質処理して、トナー26を得た。
【0197】(6)トナー27の調製 表面改質処理の熱処理温度を250℃に変更した以外は
トナー20と同様に流動化処理および表面改質処理し
て、トナー27(重量平均粒径7.2μm)を得た。
【0198】(7)トナー28の調製 表面改質処理の熱処理温度を350℃に変更した以外は
トナー20と同様に流動化処理および表面改質処理し
て、トナー28(重量平均粒径7.3μm)を得た。
【0199】(8)トナー29の調製 トナー20の調整で得られたトナー粒子A100重量部
に対して、添加する疎水性シリカ(「RX200」:日
本アエロジル社製;BET比表面積140m2/g、p
H7.0)1重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混
合処理(周速40m/sec、180秒間)した後、図
1に示す装置により以下の条件で熱による表面改質処理
を行ってトナー29(重量平均粒径7.8μm)を得
た。
【0200】〔表面改質処理条件〕 現像剤供給部; テーブルフィーダー 分散ノズル ; 2本(全周に対して、対称形配置) 噴出角度 ; 45度 熱風風量 ; 620L/min 分散風量 ; 68L/min 吸引風量 ; −900L/min 分散濃度 ; 150g/m3 処理温度 ; 300℃ 滞留時間 ; 0.5秒 冷却風温度 ; 30℃ 冷却水温度 ; 20℃
【0201】(9)トナー30の調製 表面改質処理の熱処理温度を170℃に変更した以外は
トナー29と同様に流動化処理および表面改質処理し
て、トナー30(重量平均粒径7.3μm)を得た。
【0202】(10)トナー31の調製 スチレン60重量部、n−ブチルメタクリレート35重
量部、メタクリル酸5重量部、2−2アゾビス(2,4
−ジメチルバレロニトリル)0.5重量部、低分子量ポ
リプロピレン(ビスコール660P;三洋化成工業社
製)3重量部、磁性粒子(フェライト粒子;「MFP−
2」;TDK社製)35重量部およびクロム錯体(「ア
イゼンスピロブラックTRH」;保土ケ谷化学工業社
製)重量部をサンドスターラーにより混合して重合組成
物を調製した。この重合組成物を濃度3重量%のアラビ
アゴム水溶液中で撹拌機TKオートホモミクサー(特殊
機化工業社製)を用いて回転数5,000rpmで撹拌
しながら、60℃で6時間重合反応させ、重量平均粒径
6.8μmの球状粒子を得た。球状粒子の濾過/水洗を
3回繰り返した後、濾過物を35℃、30%RHの環境
下にて風乾し、トナー31を得た。
【0203】(11)トナー32の調製 トナー20の調整で得られたトナー粒子Aをトナー32
とした。
【0204】各トナー粒子100重量部に対して、BE
T比表面積110m2/gの疎水性シリカR972(日
本アエロジル社製)0.5重量部およびBET比表面積
9m 2/gのチタン酸ストロンチウム粒子0.3重量部
を添加し、ヘンシェルミキサーを用い、周速度30m/
secで180秒間混合処理を行った。その後、円形振
動篩器(目開き77μm)にてふるいした。
【0205】得られたトナー20〜32についてトナー
の、重量平均粒径d50>2d50(wt%)、<1/3d
50(pop%)、円形度、SD値およびD/d50を表6
に示した。
【表6】 ここで、>2d50(wt%)は重量平均粒径の2倍以上
の粒径を有するものの含有割合、<1/3d50(pop
%)は重量平均粒径の1/3以下の粒径を有するものの
含有割合をそれぞれ表す。
【0206】実施例29〜39 表7に示す磁性トナーを用い、表7に示すd50/Ra比
となるように現像剤搬送担持体の表面粗さを調整して非
接触一成分現像試験を行った。現像は図8に示す現像装
置〔システム300mm/sec対応機であるDi33
改造機(ミノルタ社製)〕を用いて行った。(直流現像
バイアス:−450V、Vp-p/Ds:7KV/mm)
各実施例の現像状態を、搬送性、スリーブ上小径成分
量、初期P/C(感光体)かぶり、移動性、スリーブフ
ィルミング、帯電安定性およびキメについて評価し、そ
の結果を表7に示した。
【0207】比較例17〜22 表7に示す磁性トナーを用い、表7に示すd50/Ra比
で、実施例と同様に一成分現像試験を実施した。現像結
果を実施例とともに表7に記載した。
【0208】
【表7】
【0209】表7に於ける搬送性、スリーブ上小径成分
量、初期P/Cカブリ、移動性、スリーブフィルミン
グ、荷電安定性およびキメの評価方法および評価基準は
それぞれ次の通りである。 〔搬送性〕搬送過多については、実施例1と同様にして
評価した。
【0210】〔スリーブ上小径成分量〕実施例1と同様
にして評価した。
【0211】〔初期P/Cカブリ〕カブリは耐環境性を
加味して行った。 環境条件: H/H環境:30℃、85%RH、 L/L環境:10℃、15%RH。 B/W30%の文字パターンを複写し、10〜20枚印
字後、白紙途中で止め、止めた後、イメージングユニッ
トを複写機Di33改造機から取り出し、感光体のカブ
リを観察した。評価基準 ○:カブリがほとんど発生していない;、 △:若干カブリは発生したが実用上問題なし、 ×:カブリ発生。
【0212】〔移動性〕実施例14と同様の評価を行っ
た。
【0213】〔スリーブフィルミング〕スリーブフィル
ミングとはトナー粒子の融着等によってスリーブ表面に
形成されたトナー粒子成分によるスリーブ上の皮膜をい
う。B/W30%で30,000枚印刷後、スリーブ表
面を目視観察した。評価基準 ○:フィルミングは発生していなかった、 △:フィルミングはわずかに発生していたものの、実用
上問題なし、 ×:フィルミングが顕著に発生していた。
【0214】〔荷電安定性〕B/W比30%画像を複写
し、初期および30,000枚複写後において、帯電量
の測定を行い(NN環境)、両者の差に基づいて評価し
た。 評価基準 ○:初期と30,000枚複写後の帯電量差の絶対値が5μC/g以下、 ×: 〃 が5μC/gより大。
【0215】〔キメ〕実施例14と同様の評価を行っ
た。
【図面の簡単な説明】
【図1】 瞬間的加熱処理を行なうための装置の概略構
成図。
【図2】 図1の装置における試料噴射室の概略水平断
面図。
【図3】 一成分フルカラー画像形成装置の概略構成
図。
【図4】 現像装置の概略構成図。
【図5】 薄膜部材を装着された現像ローラの構成関係
を示す概略構成図。
【図6】 現像ローラと感光体ドラムの構成関係を示す
概略構成図。
【図7】 非磁性トナー用一成分非接触現像装置の概略
構成図。
【図8】 磁性トナー用一成分非接触現像装置の概略構
成図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安野 政裕 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 中村 稔 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 福田 洋幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持体と、これに対して当接する
    ように配置された現像剤規制部材との間を、非磁性トナ
    ーからなる一成分現像剤を通過させることにより、トナ
    ーの荷電を行い、荷電されたトナーにより静電潜像担持
    体上に形成された静電潜像を現像する一成分現像方法に
    おいて、前記非磁性トナーは、少なくともバインダ樹脂
    および着色剤を含有してなり、前記トナーの重量平均粒
    径(d 50)が4〜10μm、平均円形度が0.960以
    上、円形度の標準偏差が0.040以下およびD/d50
    {但しD=6/(ρ・S)を表し、ρはトナーの真密度
    (g/cm3)、SはトナーのBET比表面積(m2
    g)を表す。}が0.40以上であり、トナーの重量平
    均粒径(d50)と現像剤担持体の表面粗さ(Ra)との
    比d50/Raが0.6〜3.0であることを特徴とする
    一成分現像方法。
  2. 【請求項2】 現像剤担持体と、これに対して当接する
    ように配置された現像剤規制部剤との間を、磁性トナー
    からなる一成分現像剤を通過させることにより、トナー
    の荷電を行い、荷電されたトナーにより静電潜像担持体
    上に形成された静電潜像を現像する一成分現像方法にお
    いて、前記磁性トナーは、少なくともバインダ樹脂、着
    色剤および磁性粉を含有してなり、前記トナーの重量平
    均粒径(d50)が4〜10μm、平均円形度が0.95
    0以上、円形度の標準偏差が0.040以下およびD/
    50{但しD=6/(ρ・S)を表し、ρはトナーの真
    密度(g/cm3)、SはトナーのBET比表面積(m2
    /g)を表す。}が0.20以上であり、トナーの重量
    平均粒径(d50)と現像剤担持体の表面粗さ(Ra)と
    の比d50/Raが0.6〜3.0であることを特徴とす
    る一成分現像方法。
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