JP2000250259A - 画像形成方法、画像形成装置及びこれらに用いられる現像剤、プロセスカートリッジ - Google Patents

画像形成方法、画像形成装置及びこれらに用いられる現像剤、プロセスカートリッジ

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JP2000250259A JP4791299A JP4791299A JP2000250259A JP 2000250259 A JP2000250259 A JP 2000250259A JP 4791299 A JP4791299 A JP 4791299A JP 4791299 A JP4791299 A JP 4791299A JP 2000250259 A JP2000250259 A JP 2000250259A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナーリサイクル方式による静電荷像画像形
成方法に於いて廃トナーの再使用に伴う静電潜像形成体
から転写紙への転写率の低下、クリーニング不良の発生
を防止し、多量の画像形成を行っても静電潜像形成体上
へのトナー固着や汚れを防止すると共にカブリ発生のな
い、高画質の画像を形成しうる画像形成方法及び画像形
成装置及び前記方法又は装置に適用される現像剤、プロ
セスカートリッジを提供する。 【解決手段】 静電潜像形成体上に形成された静電潜像
をトナーを含む現像剤により現像した後に、転写材へ転
写したのち、潜像形成体上に残留するトナーをクリーニ
ングし、該クリーニングされたトナーを現像工程に戻し
て再利用する画像形成方法に於いて、前記トナーが少な
くとも樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中に於いて融着
させた着色粒子と外添剤からなるトナーであることを特
徴とする画像形成方法。

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
印刷法等に用いられる静電荷像画像形成方法、静電荷像
画像形成装置、及びこれらに用いられる現像剤、プロセ
スカートリッジに関し、特に現像・転写後、潜像担持体
上に残存した未転写トナーをクリーニング工程により回
収し、再使用せしめるという系を利用した画像形成方
法、画像形成装置、及びこれらに用いられる現像剤、プ
ロセスカートリッジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては各種の方法が
知られているが、一般には光導電性を有する電子写真感
光体(以後感光体とも云う)上に種々の手段により静電
潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、
加熱、又は圧力等により定着し複写物や印刷物を得るも
のである。
【0003】上記工程において、感光体上のトナーはす
べて転写されることはなく、5〜20重量パーセント程
度は感光体上に残存する。このように感光体上に残った
トナー(未転写トナー)は、クリーニング工程により回
収され、いわゆる廃トナーとして系外に排出され、再度
使用することができなかった。
【0004】しかし、近年、複写機やプリンターの需要
が増加し、コピーボリュームの大きな機械や高速プリン
ターの需要が益々大きくなりつつある。こういった高速
機においては廃トナーが大量に発生するため、廃棄物と
して処理した場合、環境汚染を招く恐れがある。このた
め、最近、前記廃トナーを再使用する検討、すなわち、
クリーニングで回収された廃トナーの再使用に対する検
討が広く行なわれつつある。前記廃トナーを再使用する
ことが可能になれば、補給されたトナーを全て使用する
ことができ、トナーの有効利用ができるとともに、廃ト
ナーを保存するスペースを省略することができ、機械の
コンパクト化が可能になる等のメリットもある。
【0005】しかし、これまで廃トナーを現像工程に戻
し、再度現像剤として使用した場合、反射画像濃度の低
下、地カブリや反転カブリの悪化、トナー飛散の発生等
の悪影響があった。
【0006】これらの要求に対して、これまでいろいろ
のトナーが考案されてきた。
【0007】例えば、特開平6−75423号公報で
は、トナーバインダーの分子量分布を広くして高分子量
成分を増やしリサイクルトナーの特性を改善したものが
提案されている。又、特開平6−75423号公報で
は、トナーバインダーの分子量分布成分を2山ピークに
し、更に、ポリプロピレンとアミドワックスの両方をト
ナー中に含有させて、リサイクルトナーの特性と定着性
を改善したものが提案されている。
【0008】しかしながら、上記のような従来の粉砕系
トナーを改良したトナーでは粉砕時にトナーの微粉が発
生し、それを分級で除去することが困難であり最終的に
トナー中に微粉トナーが残存する。この様な微粉トナー
を含有したトナーを使用すると、微粉トナーは付着性が
強いため、現像後、感光体から転写体に転写しにくく、
このようなトナーをトナーリサイクル方式に用いると微
粉トナーはクリーニングで回収されて現像部に戻される
ために現像部に蓄積しやすい。現像部ではこのような微
粉トナーはキャリアなどに融着しやすく、いわゆるスペ
ント現象を引き起こし、更に現像スリーブへの融着等を
引き起こし、その結果、キャリアなどの帯電付与能が低
下し、トナーの帯電量の低下や帯電量分布の増大(弱帯
電性トナー量の増加など)をもたらし、最終的にカブリ
などを引き起こしやすくなる。
【0009】上記のように粉砕系トナーにはリサイクル
適性の改善には限界があり、リサイクルトナーに要求さ
れる性能、すなわち現像性、低温定着性、耐オフセット
性、耐ブロッキング性等を満足し、廃トナーをリサイク
ルし、再使用した場合、終始良好な画像が得られるトナ
ーにはなっていないのが実状である。
【0010】更に、上記の微粉トナーの問題を解決する
ものとして、特開昭60−31147号、特開昭60−
107656号、特開昭60−117255号公報にお
いて、真球状で且つ粒度分布が小さい懸濁重合トナーが
提案されている。しかしながら、前記懸濁重合トナーは
シリカ等の外添剤と共にリサイクルされると真球状であ
るだけにトナー表面に外添剤が埋没してしまい、その結
果リサイクルトナーは著しく流動性が劣化し、転写紙
(紙等)へのトナー転写率が低下し、画質の劣化を発生
しやすい。
【0011】トナー形状については、上記問題を解決す
るために真球状よりもトナー表面に凹凸を有したものへ
異形化しようとする提案がなされている。特開平7−3
6207号公報ではトナーの異形化のレベルを形状係数
で規定した画像形成方法がこれらの問題を解決するもの
として提案されているが、この中で開示されたトナーの
異形化手段は従来の懸濁重合トナー表面に樹脂微粒子を
付着させて異形化する方法、或いは、懸濁重合トナーを
溶媒浸漬して膨潤させ、その後減圧、乾燥させ異形化す
る方法が開示されている。
【0012】しかし、上記懸濁重合トナー表面の樹脂微
粒子付着による異形化では表面に付着した樹脂微粒子が
現像器中の現像剤撹拌時にトナー表面から離散したり、
表面の樹脂微粒子に帯電電荷が集中し帯電量分布をブロ
ードにし、仕上がり画像中のトナー飛散を多くし、文字
の解像性を劣化させる。又、懸濁重合トナーを溶媒浸漬
して膨潤させ表面を異形化したトナーは製造ロットの違
いによるトナー特性が不安定となりやすく、仕上がり画
質が安定しない等の問題がある。
【0013】また、感光体の表面は樹脂によって被膜化
されているため特に樹脂の性能が重要であり、耐久性の
優れた樹脂が要望されていたが、最近になりこれらを改
善する樹脂としてビスフェノールZ(ビスフェノールA
の中心炭素原子をシクロヘキシル環で修飾したポリカー
ボネート)を骨格とするポリカーボネート樹脂(以下、
ビスフェノールZポリカーボネートという)が表面層の
バインダーとして一般的に使用される様になってきた。
その結果、現像工程やクリーニング工程での有機感光体
の表面摩耗が少なくなり、感光体表面に付着したトナー
を除去しにくくなっている。
【0014】則ち、このような感光体をリサイクル方式
の画像形成装置に用いると感光体表面の微小なトナー付
着を除去することができず、又これら微小トナーの一部
が帯電部材等を汚染固着すること等の原因により、画像
形成後の仕上がり画像は、全面に黒筋状の画像欠陥或い
は白ポチが多数、あらわれるという現象が起こりやす
い。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題点を解決した、廃トナーを再利用するリサイ
クル方式に適合した、静電荷像画像形成方法、静電荷像
画像形成装置、及びこれらに用いられる現像剤、プロセ
スカートリッジを提供するものである。すなわち、本発
明の目的は、トナーリサイクル方式において、長期に渡
ってカブリの発生が無く、感光体に対する汚染を起こさ
ず安定した画像を形成することのできる、静電荷像画像
形成方法、静電荷像画像形成装置、及びこれらに用いら
れる現像剤、プロセスカートリッジを提供するものであ
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
により達成される。
【0017】1.静電潜像形成体上に形成された静電潜
像をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナ
ーを転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残
留するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされ
たトナーを現像工程に戻して再利用する画像形成方法に
於いて、前記トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中
に於いて融着させた着色粒子と外添剤からなるトナーで
あることを特徴とする画像形成方法。
【0018】2.上記外添剤が粉体であり、その数平均
一次粒子径が5〜500nmであることを特徴とする上
記1記載の画像形成方法。
【0019】3.上記外添剤が無機微粒子であることを
特徴とする上記1又は2記載の画像形成方法。
【0020】4.上記静電潜像形成体が電子写真感光体
であり、その表面層が少なくともフッ素原子及び珪素原
子のいずれか一方を有する化合物を含有することを特徴
とする上記1,2又は3に記載の画像形成方法。
【0021】5.静電潜像形成体上に形成された静電潜
像をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナ
ーを転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残
留するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされ
たトナーを現像工程に戻して再利用する画像形成装置に
於いて、前記トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中
に於いて融着させた着色粒子と外添剤からなるトナーで
あることを特徴とする画像形成装置。
【0022】6.上記外添剤が粉体であり、その数平均
一次粒子径が5〜500nmであることを特徴とする上
記5記載の画像形成装置。
【0023】7.上記外添剤が無機微粒子であることを
特徴とする上記5又は6記載の画像形成装置。
【0024】8.上記静電潜像形成体が電子写真感光体
であり、その表面層が少なくともフッ素原子及び珪素原
子のいずれか一方を有する化合物を含有することを特徴
とする上記5,6又は7に記載の画像形成装置。
【0025】9.静電潜像形成体上に形成された静電潜
像をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナ
ーを転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残
留するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされ
たトナーを現像工程に戻して再利用する画像形成方法に
使用される現像剤に於いて、前記現像剤が少なくとも樹
脂粒子を水系媒体中に於いて融着させた着色粒子と外添
剤からなるトナーを含むことを特徴とする現像剤。
【0026】10.静電潜像形成体上に形成された静電
潜像をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記ト
ナーを転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に
残留するトナーをクリーニングし、前記クリーニングさ
れたトナーを現像工程に戻して再利用する画像形成装置
に使用されるプロセスカートリッジに於いて、少なくと
も樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着させた着色粒子と
外添剤からなるトナーを前記現像剤として含有する現像
器と電子写真感光体、クリーニング器、トナーリサイク
ル部材が少なくとも一体にユニット化されているプロセ
スカートリッジ。
【0027】本発明者らは上記従来技術の問題点を解決
すべく鋭意検討の結果、上記廃トナーを再利用するリサ
イクル方式に適合した画像形成方法として、該画像形成
方法に用いる現像剤に少なくとも樹脂粒子を水系媒体中
にて融着させ、表面が異型化された着色粒子と外添剤か
らなるトナーを用いることにより達成されることを見い
だした。
【0028】則ち、本発明者らはトナー自体の形状の均
一性及びトナー表面の異型化に注目し、本発明を完成す
るに至ったものである。
【0029】本発明に使用されるトナーは樹脂粒子を水
系媒体中に於いて融着させた着色粒子と外添剤からなる
トナーである。本発明に使用されるトナーは、着色剤を
含有した樹脂粒子を水系媒体中で融着させて製造しても
よく、樹脂粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で融着させ
て製造してもよい。生産の安定性の観点から、樹脂粒子
と着色剤粒子とを水系媒体中において融着させたトナー
がより好ましい。該トナーはトナー製造時から不定形の
形状を有しており、従来の懸濁重合トナーの表面処理に
よる不定形化とは異なり、現像器中の摩擦や衝撃で微粉
を発生することが無い。また、いわゆる粉砕法で調製さ
れたトナーでは、粉砕時に発生する微粉や角張った破断
面構造を有することに起因する現像器などの機械的なス
トレスを受けて微粉を発生する問題がある。しかし、こ
れらと比較して融着によって形状を不定形化している本
発明中のトナーでは、角張った部位も無く、均一に不定
形化されているため、リサイクル工程中のの機械的スト
レスによる破砕が発生することが無く、微粉トナーの発
生も無いため、リサイクルトナーの再使用によってもト
ナーの転写率の低下やクリーニング不良を引き起こすこ
ともない。
【0030】さらに、水系媒体中で融着するため、微粒
子トナーの発生が無く、さらにトナー粒子間の形状や表
面性に差がでることも少なく、結果として帯電量分布も
シャープであり、トナー飛散の少ない解像性の優れた仕
上がり画像をえることができる。
【0031】水系媒体中で融着させる方法として、例え
ば特開昭63−186253号公報、同63−2827
49号公報、特開平7−146583号公報等に記載さ
れている方法や、樹脂粒子を塩析/融着させて形成する
方法等をあげることができる。
【0032】さらに本発明では外添剤として5〜500
nmの無機微粒子を使用することが好ましい。この範囲
の無機微粒子をトナーの外添剤として使用することによ
り、トナーに対して適切な流動性の付与が可能となり、
さらにはトナーをリサイクルする際のストレスを低減す
ることが可能となり、トナーリサイクル方式に好適なト
ナーを提供することができる。
【0033】以下本発明を詳しく説明する。
【0034】本発明中のトナーの製造に用いる樹脂粒子
は重量平均粒径50〜2000nmが好ましく、これら
の樹脂粒子は乳化重合、懸濁重合、シード重合等のいず
れの造粒重合法によっても良いが、本発明に最も好まし
く用いられるのは乳化重合法である。
【0035】以下、樹脂粒子乳化重合の材料及び製造方
法の例について記述する。
【0036】《材料》 〔単量体〕重合性単量体としては、ラジカル重合性単量
体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤を使用す
ることができる。また、以下の酸性基を有するラジカル
重合性単量体または塩基性基を有するラジカル重合性単
量体を少なくとも1種類含有することが好ましい。
【0037】(1)ラジカル重合性単量体 ラジカル重合性単量体成分としては、特に限定されるも
のではなく従来公知のラジカル重合性単量体を用いるこ
とができる。また、要求される特性を満たすように、1
種または2種以上のものを組み合わせて用いることがで
きる。
【0038】具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メ
タ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単
量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量
体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単
量体等を用いることができる。
【0039】芳香族系ビニル単量体としては、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、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルス
チレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチル
スチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルス
チレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0040】(メタ)アクリル酸エステル系単量体とし
ては、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−2−エチルヘキシル、アクリル
酸シクロヘキシル、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
タクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシ
ル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアク
リル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル
酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノ
エチル等が挙げられる。
【0041】ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げ
られる。
【0042】ビニルエーテル系単量体としては、ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられ
る。
【0043】モノオレフィン系単量体としては、エチレ
ン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペン
テン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
【0044】ジオレフィン系単量体としては、ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【0045】ハロゲン化オレフィン系単量体としては、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙げられ
る。
【0046】(2)架橋剤 架橋剤としては、トナーの特性を改良するためにラジカ
ル重合性架橋剤を添加しても良い。ラジカル重合性架橋
剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、
ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の
不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
【0047】(3)酸性基を有するラジカル重合性単量
体または塩基性基を有するラジカル重合性単量体 酸性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性基を
有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボ
キシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体、第1級
アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニ
ウム塩等のアミン系の化合物を用いることができる。
【0048】酸性基を有するラジカル重合性単量体とし
ては、カルボン酸基含有単量体として、アクリル酸、メ
タクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケ
イ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モ
ノオクチルエステル等が挙げられる。
【0049】スルホン酸基含有単量体としては、スチレ
ンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコ
ハク酸オクチル等が挙げられる。
【0050】これらは、ナトリウムやカリウム等のアル
カリ金属塩あるいはカルシウムなどのアルカリ土類金属
塩の構造であってもよい。
【0051】塩基性基を有するラジカル重合性単量体と
しては、アミン系の化合物があげられ、ジメチルアミノ
エチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルア
ミノエチルメタクリレート、および上記4種の化合物の
4級アンモニウム塩、3−ジメチルアミノフェニルアク
リレート、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロ
ピルトリメチルアンモニウム塩、アクリルアミド、N−
ブチルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミ
ド、ピペリジルアクリルアミド、メタクリルアミド、N
−ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシルアクリル
アミド;ビニルピリジン、ビニルピロリドン;ビニルN
−メチルピリジニウムクロリド、ビニルN−エチルピリ
ジニウムクロリド、N,N−ジアリルメチルアンモニウ
ムクロリド、N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロ
リド等を挙げることができる。
【0052】本発明に用いられるラジカル重合性単量体
としては、酸性基を有するラジカル重合性単量体または
塩基性基を有するラジカル重合性単量体が単量体全体の
0.1〜15重量%使用することが好ましく、ラジカル
重合性架橋剤はその特性にもよるが、全ラジカル重合性
単量体に対して0.1〜10重量%の範囲で使用するこ
とが好ましい。
【0053】〔連鎖移動剤〕分子量を調整することを目
的として、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いること
が可能である。
【0054】連鎖移動剤としては、特に限定されるもの
ではなく例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカ
プタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプ
タン、およびスチレンダイマー等が使用される。
【0055】〔重合開始剤〕本発明に用いられるラジカ
ル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。
例えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム
等)、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス4−シアノ吉
草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプ
ロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられる。
【0056】更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に
応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とする事
が可能である。レドックス系開始剤を用いる事で、重合
活性が上昇し重合温度の低下が図れ、更に重合時間の短
縮が期待できる。
【0057】重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生
成温度以上であればどの温度を選択しても良いが例えば
50℃から90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始
の重合開始剤例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビン
酸等)の組み合わせを用いる事で室温またはそれ以上の
温度で重合する事も可能である。
【0058】〔界面活性剤〕前述のラジカル重合性単量
体を使用して乳化重合を行うためには、界面活性剤を使
用して乳化重合を行う必要がある。この際に使用するこ
とのできる界面活性剤としては特に限定されるものでは
無いが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例と
して挙げることができる。
【0059】イオン性界面活性剤としては、スルホン酸
塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリール
アルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−
ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−ア
ミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オ
ルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、
2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−
4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン
酸ナトリウムなど)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナ
トリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル
硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウムなど)、脂肪
酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、
カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロ
ン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カ
ルシウムなど)などが挙げられる。
【0060】また、ノニオン性界面活性剤も使用するこ
とができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドと
ポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレング
リコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノー
ルポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレン
グリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオ
キサイドのエステル、ソルビタンエステル等をあげるこ
とができる。
【0061】本発明において、これらは、主に乳化重合
時の乳化剤として使用されるが、他の工程または使用目
的で使用してもかまわない。
【0062】〔着色剤〕着色剤としては無機顔料、有機
顔料を挙げることができる。
【0063】無機顔料としては、従来公知のものを用い
ることができる。どのような顔料でも使用することがで
きるが、具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0064】黒色の顔料としては、例えば、ファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
【0065】これらの無機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2から20重量部であり、好ましく
は3から15重量部が選択される。
【0066】磁性トナーとして使用する際には、前述の
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点で、トナー中に20〜60
重量%添加することが好ましい。
【0067】有機顔料としては、従来公知のものを用い
ることができる。どのような顔料でも使用することがで
きるが、具体的な有機顔料を以下に例示する。
【0068】マゼンタまたはレッド用の顔料としては、
C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメン
トレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピ
グメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメン
トレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:
1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメ
ントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、
C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメント
レッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.
I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッ
ド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
【0069】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメ
ントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、
C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメント
イエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.
I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.
ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0070】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブ
ルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、
C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブ
ルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられ
る。
【0071】これらの有機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2から20重量部であり、好ましく
は3から15重量部が選択される。
【0072】着色剤は表面改質して使用することもでき
る。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用す
ることができ、具体的にはシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好
ましく用いることができる。
【0073】本発明で得られたトナーには、リサイクル
トナーとしての適性を付与するため、流動性の改良やク
リーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添
加して使用する。これら外添剤としては特に限定される
ものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤
を使用することができる。
【0074】本発明で使用される無機微粒子としては粒
子径が5〜500nmのものが好ましく使用できる。こ
の粒子径は透過型電子顕微鏡観察によって観察し、画像
解析によって測定された数平均一次粒子径を示す。無機
微粒子を構成する材料としては、各種無機酸化物、窒化
物、ホウ化物等が好適に使用される。例えば、シリカ、
アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、
チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタ
ン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウ
ム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸
化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭
化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化
ホウ素等があげられる。さらに、上記無機微粒子に疎水
化処理をおこなったものでもよい。疎水化処理を行う場
合には、各種チタンカップリング剤、シランカップリン
グ剤等のいわゆるカップリング剤やシリコーンオイル等
によって疎水化処理することが好ましく、さらに、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理
することも好ましい。
【0075】以下、疎水化処理を行う為の疎水化剤及び
その処理方法を下記に記す。
【0076】即ち、チタンカップリング剤として、テト
ラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソ
プロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピ
ルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス
(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテート
チタネートなどがある。さらに、シランカップリング剤
としては、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベン
ジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメト
キシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルト
リメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オ
クチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラ
ン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p
−メチルフェニルトリメトキシシランなどがあげられ
る。
【0077】脂肪酸及びその金属塩としては、ウンデシ
ル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン
酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイ
ン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸があ
げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、
アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなど
の金属との塩があげられる。
【0078】シリコーンオイルとしては、ジメチルシリ
コーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミ
ノ変性シリコーンオイルなどをあげることができる。
【0079】これら化合物は、無機微粒子に対して重量
で1〜10%添加し被覆することが良く、好ましくは、
重量で3〜7%である。また、これらの材料を組み合わ
せて使用することもできる。
【0080】又、アンモニウム塩を官能基として有する
ポリシロキサンで表面処理することもできる。
【0081】さらに、上記無機微粒子としては5〜50
0nmの数平均一次粒子径の範囲で粒径の異なるものを
併用してもよい。具体的には粒径の小さいものと大きい
ものとの組み合わせを使用することがよい。粒径の小さ
いものとしては5〜50nm程度のものを示し、粒径の
大きいものは50nmを越えて500nmまでのものを
示す。
【0082】また、上記無機微粒子以外に、有機微粒子
を添加してもよい。この有機微粒子の例としては、スチ
レン樹脂微粒子、スチレンアクリル樹脂微粒子、ポリエ
ステル樹脂微粒子、ウレタン樹脂微粒子等をあげること
ができる。
【0083】上記樹脂微粒子としては特にその組成が限
定されるものでは無い。一般的にはビニル系の有機微粒
子が好ましい。この理由としては乳化重合法や懸濁重合
法等の製造方法によって容易に製造することが可能であ
るからである。具体的には、スチレン、α−メチルスチ
レン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレ
ン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,
4−ジメチルスチレン、p−t−ブチルスチレン等の様
なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メ
タクリル酸イソプロピル、メタクリル酸2−エチルヘキ
シル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、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t−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−
エチルヘキシル等のアクリル酸エステル誘導体、エチレ
ン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、
フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン
酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメ
チルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテ
ル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカル
バゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリド
ン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピ
リジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリルアミド、N−ブチルアクリルア
ミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、メタクリルア
ミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシル
アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘
導体がある。これらビニル系単量体も単独あるいは組み
合わせて使用することができる。
【0084】上記樹脂微粒子の製造方法としては乳化重
合法や懸濁重合法によって作製することができる。乳化
重合法は、界面活性剤を含有する水中に上記単量体を添
加し乳化させた後に重合する方法であり、界面活性剤と
してはドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、ポリ
ビニルアルコール、エチレンオキサイド付加物、高級ア
ルコール硫酸ナトリウム等の界面活性剤として使用され
ている物ならば全て使用することができ、特に限定され
ない。さらに、反応性乳化剤の使用や、親水性単量体、
例えば酢酸ビニルやアクリル酸メチル等の過硫酸塩系開
始剤による重合や、水溶性単量体を共重合する方法や、
水溶性樹脂やオリゴマーを使用する方法や、分解型乳化
剤を使用する方法や、架橋型乳化剤を使用する方法等の
いわゆる無乳化重合法も好適である。反応性乳化剤とし
てはアクリル酸アミドのスルフォン酸塩やマレイン酸誘
導体の塩類等があげられる。無乳化重合法は残存乳化剤
の影響が無く、有機微粒子を単体で使用する場合には好
適である。
【0085】樹脂微粒子を合成するために必要な重合開
始剤には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウリル等の過酸
化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレ
ロニトリル等のアゾ系の重合開始剤があげられる。これ
らの添加量は単量体に対して0.1〜2重量%が好まし
い。この量よりも過小であると重合反応が不足し、単量
体自体の残留の問題を発生する。さらに、過多であると
重合開始剤の分解物が残留し帯電性に影響を与え、さら
に重合反応が早すぎるために分子量が小さくなる問題を
生じる。さらに、乳化重合法等では重合開始剤として過
硫酸カリウム、チオ硫酸ナトリウム等を使用することが
できる。
【0086】前記滑剤には、例えばステアリン酸の亜
鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の
塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウ
ム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カ
ルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の
塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級
脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【0087】これら外添剤の添加量は、トナーに対して
0.1〜5重量%程度が好ましい。
【0088】《製造工程》本発明中の重合トナーの製造
工程は、乳化重合を行い樹脂粒子を調製する乳化重合工
程、前記樹脂粒子分散液を用いて水系媒体中で樹脂粒子
を融着させる工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過
し界面活性剤などを除去する洗浄工程、得られた粒子を
乾燥させる工程、さらに乾燥させて得られた粒子に外添
剤などを添加する外添剤添加工程などから構成される。
ここで樹脂粒子としては着色された粒子であってもよ
い。また、非着色粒子を樹脂粒子として使用することも
できる。この場合には、樹脂粒子の分散液に着色剤粒子
分散液などを添加した後に水系媒体中で融着させること
で着色粒子とすることができる。
【0089】特に、融着の方法としては、重合工程によ
って生成された樹脂粒子を用いて塩析し、融着する方法
が好ましい。また、非着色の樹脂粒子を使用した場合に
は、樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中で塩析し、融着
させることができる。
【0090】また、着色剤に限らず、トナーの構成要素
である、離型剤や荷電制御剤も本工程で添加することが
できる。
【0091】なお、ここで水系媒体とは主成分として水
からなるもので、水の含有量が50重量%以上であるも
のを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶
媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチル
エチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることが
できるが、好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒であ
る、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタ
ノールのようなアルコール系有機溶媒が好ましい。
【0092】着色剤自体は表面改質して使用してもよ
い。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散し、
その中に表面改質剤を添加した後昇温し反応を行う。反
応終了後、ろ過し同一の溶媒で洗浄ろ過を繰り返し乾燥
させ表面改質剤で処理された顔料を得る。
【0093】着色剤粒子は着色剤を水系媒体中に分散し
て調製される方法がある。この分散は、水中で界面活性
剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行
われる。
【0094】顔料分散時の分散機は特に限定されない
が、好ましくは、超音波分散機、機械的ホモジナイザ
ー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧
分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤ
モンドファインミル等の媒体型分散機が揚げられる。
【0095】ここで使用される界面活性剤は、前述の界
面活性剤を使用することができる。
【0096】塩析/融着を行う工程は、樹脂粒子及び着
色剤粒子とが存在している水中にアルカリ金属塩やアル
カリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の
凝集剤として添加し、ついで樹脂粒子のガラス転移点以
上に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行
う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶
媒を添加し、樹脂粒子のガラス転移温度を実質的に下げ
ることで融着を効果的に行う手法を使用してもよい。
【0097】ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及び
アルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウ
ム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類
金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナ
トリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げ
られる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素
塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。
【0098】さらに、前記水に無限溶解する有機溶媒と
しては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、
2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、
アセトン等があげられるが、炭素数が3以下のメタノー
ル、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール
のアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好
ましい。
【0099】本発明中の融着を塩析/融着で行う場合、
塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くす
ることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩
析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動
し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの
表面性が変動したりする問題が発生する。また、塩析剤
を添加する温度としては少なくとも樹脂粒子のガラス転
移温度以下であることが必要である。この理由として
は、塩析剤を添加する温度が樹脂粒子のガラス転移温度
以上であると樹脂粒子の塩析/融着は速やかに進行する
ものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子
が発生したりする問題が発生する。この添加温度の範囲
としては樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一
般的には5℃〜55℃、好ましくは10℃〜45℃であ
る。
【0100】また、本発明では、塩析剤を樹脂粒子のガ
ラス転移温度以下で加え、その後にできるだけ速やかに
昇温し、樹脂粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法
を使用することが好ましい。この昇温までの時間として
は1時間未満が好ましい。さらに、昇温を速やかに行う
必要があるが、昇温速度としては、0.25℃/分以上
が好ましい。上限としては特に明確では無いが、瞬時に
温度を上げると塩析が急激に進行するため、粒径制御が
不可能になる問題があり、5℃/分以下が好ましい。
【0101】ここで、本発明中の樹脂粒子を融着されて
得られたトナーの粒径は、体積平均粒径で3〜9μmが
好ましい。このトナーの体積平均粒径は、コールターカ
ウンターTAII、コルターマルチサイザー、SLAD1
100(島津製作所製レーザー回折式粒径測定装置)等
を用いて測定することができる。コールターカウンター
TAII及びコールターマルチサイザーではアパーチャー
径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μ
mの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示
す。
【0102】また、融着によって得られたトナーの形状
は、下記式で示される形状係数が1.3〜2.2の範囲
内にあり、且つ形状係数が1.5〜2.0の範囲にある
トナー粒子が80個数%以上であることが好ましい。
【0103】 形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積 この形状係数は、走査型電子顕微鏡により500倍にト
ナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基
づいて「SCANNING IMAGE ANALYS
ER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行
う。この際、500個のトナー粒子を使用して形状係数
を上記算出式にて測定するものである。
【0104】形状係数の算術平均値が1.3未満の場合
は、形状が球形化してくるため、リサイクル中にトナー
表面に外添剤が埋没しやすくなり、リサイクルトナーの
現像性や転写率が劣化し、感光体に対する付着性が高く
なり、クリーニング不良を発生しやすくなる。
【0105】一方、形状係数が2.1を越える場合に
は、不定形化が高くなり、リサイクル中に機械的なスト
レスを受けた場合にトナーの破砕が発生し、微粉の発生
が起こりやすくなり、この場合も現像性や転写率が劣化
し、感光体に対する付着性が高くなり、クリーニング不
良を発生しやすくなる。
【0106】さらに形状係数が1.5〜2.0の範囲に
あるトナー粒子を80個数%以上とすることで、形状の
分布を均一にすることができるため、より球形化された
トナーやより不定形化されたトナーの存在量を少なくす
ることができることから、前述の問題点を長期に渡って
抑制することができる。
【0107】〔トナー化工程〕トナー化工程は上記で得
られたトナー粒子をそのまま使用してもよいが、例えば
流動性、帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目
的として、前述の外添剤を添加してもよい。外添剤の添
加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミ
キサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公
知の混合装置を使用することができる。
【0108】また、本発明中のトナーはそれ単独で使用
し、磁性あるいは非磁性一成分トナーとして使用しても
よく、キャリア等の磁性粒子と混合して二成分現像剤と
して使用してもよい。
【0109】なお、トナーは、着色剤以外にトナー用材
料として種々の機能を付与することのできる材料を加え
てもよい。具体的には、定着性改良剤、荷電制御剤等が
挙げられる。これらの成分は樹脂粒子を乳化重合する段
階でその分散液を添加する方法、前述の塩析/融着段階
で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包
含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法
で添加することができる。好ましい方法としては、前述
の樹脂粒子を乳化重合する段階で荷電制御剤粒子及び/
又は定着性改良剤粒子を分散液の状態で添加する方法及
び前述の塩析/融着工程で樹脂粒子及び着色剤粒子と同
時に荷電制御剤粒子及び/又は定着性改良剤粒子を分散
液の状態で添加し、塩析/融着させる方法が挙げられ
る。
【0110】定着性改良剤としては、種々の公知のもの
で、且つ水中に分散することができるものを使用するこ
とができる。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カル
ナバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪
酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどをあげること
ができる。
【0111】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
且つ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0112】なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の
粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が10〜50
0nm程度とすることが好ましい。
【0113】《現像剤》本発明に用いられる現像剤は、
一成分現像剤でも二成分現像剤でもよいが、好ましくは
二成分現像剤としてである。一成分現像剤として用いる
場合は、非磁性一成分現像剤として前記トナーをそのま
ま用いる方法もあるが、通常はトナー粒子中に0.1〜
5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤とし
て用いる。その含有方法としては、着色剤と同様にして
非球形粒子中に含有させるのが普通である。
【0114】また、キャリアと混合して二成分現像剤と
して用いることもできる。この場合は、磁性粒子として
は、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの
金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から
公知の材料を用いることができる。特にフェライト粒子
が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径として
は15〜100μm、より好ましくは25〜60μmの
ものがよい。キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。
【0115】キャリアは、更に樹脂により被覆されてい
るもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆ
る樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹
脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィ
ン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/アクリル系樹
脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含
有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャ
リアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公
知のものを使用することができ、例えば、スチレンアク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノー
ル樹脂等を使用することができる。
【0116】《画像形成方法》次に、本発明の画像形成
装置について説明する。
【0117】図1は本発明の画像形成装置の一例を示す
断面構成図である。4は被帯電体である感光体ドラムで
あり、アルミニウム製のドラム基体の外周面に感光体層
である有機光導電体(OPC)を形成してなるもので矢
印方向に所定の速度で回転する。
【0118】図1において、図示しない原稿読み取り装
置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源1か
ら露光光が発せられる。これをポリゴンミラー2によ
り、図1の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪みを補
正するfθレンズ3を介して、感光体面上に照射され静
電潜像を作る。感光体ドラム4は、あらかじめ帯電器5
により一様帯電され、像露光のタイミングにあわせて時
計方向に回転を開始している。
【0119】感光体ドラム面上の静電潜像は、現像器6
により現像され、形成された現像像はタイミングを合わ
せて搬送されてきた転写紙8に転写器7の作用により転
写される。さらに感光体ドラム4と転写紙8は分離器
(分離極)9により分離されるが、現像像は転写紙8に
転写担持されて、定着器10へと導かれ定着される。
【0120】感光体面に残留した未転写のトナー等は、
クリーニングブレード方式のクリーニング器11にて清
掃され、帯電前露光(PCL)12にて残留電荷を除
き、次の画像形成のため再び帯電器5により、一様帯電
される。
【0121】トナーリサイクルを行うための方式として
は特に限定されるものでは無いが、例えば、クリーニン
グ部で回収されたトナーを搬送コンベアあるいは搬送ス
クリューによって補給用トナーホッパー、現像器あるい
は補給用トナーと中間室によって混合して現像器へ供給
する方法等をあげることができる。好ましくは現像器へ
直接戻す方式あるいは中間室にて補給用トナーとリサイ
クルトナーを混合して供給する方式をあげることができ
る。
【0122】次に図2に於いて、トナーのリサイクル部
材斜視構成図の一例を挙げる。この方式は現像器へリサ
イクルトナーを直接戻す方式である。
【0123】クリーニングブレード13で回収された未
転写トナーはトナークリーニング器11内の搬送スクリ
ュウによってトナーリサイクルパイプ14に集められ、
更にこのリサイクルパイプの受け口15から現像器6に
戻され、再び現像剤として使用される。
【0124】図2は又、本発明の画像形成装置に着脱自
在のプロセスカートリッジの斜視図でもある。この図2
では斜視構造を判りやすくするため感光体ユニットと現
像剤ユニットを分離した図面になっているが、これを全
部一体化したユニットとして着脱自在に画像形成装置に
搭載できる。この場合、感光体、現像器、クリーニング
器及びリサイクル部材が一体となりプロセスカートリッ
ジを構成している。
【0125】又、上記画像形成装置は、感光体ドラム
と、帯電器、現像器、クリーニング器あるいはリサイク
ル部材等の少なくとも一つを含むプロセスカートリッジ
を搭載する形態にすることもできる。
【0126】次に、転写紙は代表的には普通紙である
が、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に限定
されず、OHP用のPETベース等も無論含まれる。
【0127】又、クリーニングブレード13は、厚さ1
〜30mm程度のゴム状弾性体を用い、材質としてはウ
レタンゴムが最も良く用いられる。これは感光体に圧接
して用いられるため熱を伝え易く、本発明においては解
除機構を設け、画像形成動作を行っていない時には感光
体から離しておくのが望ましい。
【0128】本発明は、電子写真法による画像形成装
置、特にコンピュータ等からのデジタル画像データで変
調した変調ビームにより感光体上に静電潜像を形成する
装置に使用することもできる。
【0129】近年、感光体上に静電潜像を形成し、この
潜像を現像して可視画像を得る電子写真等の分野におい
て、画質の改善、変換、編集等が容易で高品質の画像形
成が可能なデジタル方式を採用した画像形成方法の研究
開発が盛んになされている。
【0130】この画像形成方法及び装置に採用されるコ
ンピュータまたは複写原稿からのデジタル画像信号によ
り光変調する走査光学系として、レーザ光学系に音響
光学変調器を介在させ、当該音響光学変調器により光変
調する装置、半導体レーザを用い、レーザ強度を直接
変調する装置があり、これらの走査光学系から一様に帯
電した感光体上にスポット露光してドット状の画像を形
成する。
【0131】前述の走査光学系から照射されるビーム
は、裾が左右に広がった正規分布状に近似した丸状や楕
円状の輝度分布となり、例えばレーザビームの場合、通
常、感光体上で主走査方向あるいは副走査方向の一方あ
るいは両者が20〜100μmという極めて狭い丸状あ
るいは楕円状である。
【0132】本発明に用いる感光体の表面物質として
は、シリコーン樹脂、塩化ビニリデン、エチレン−塩
ビ、スチレン−アクリロニトリル、スチレン−メチルメ
タクリレート、スチレン、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネート等が挙げられるが、これらに限定
されることはなく、他のモノマーからの重合体、或いは
共重合、ブレンド等も使用する事ができる。特に好まし
い材料としては、ポリカーボネートであり、さらに好ま
しい樹脂としてビスフェノールZ型ポリカーボネートを
挙げることができる。
【0133】本発明に用いられる感光体の支持体の材質
としては、特に限定されない。現在広く用いられている
アルミニウム及びその合金等を用いることが出来る。
【0134】この上に通常は、中間層(下引き層ともい
う)を設けるのが普通である。これには代表的なものと
してシランカップリング剤や有機キレート化合物等より
なるセラミック系のもの、ポリアミド系樹脂等からなる
樹脂系のものがある。
【0135】下引き層の上には感光層が設けられる。感
光層は、電荷発生層と電荷輸送層とを持つ、いわゆる機
能分離型の積層構造を有するものである。
【0136】電荷発生層(CGL)は、電荷発生物質
(CGM)を必要に応じてバインダー樹脂中に分散させ
て形成されることが多い。CGMとしては、特に限定は
無いがアゾ顔料、アントラキノン等の多環キノン顔料、
キノンイミン顔料、アゾメチン顔料、シアニン顔料、ベ
ンゾキノン顔料、ペリレン顔料、金属又は無金属フタロ
シアニン顔料等を用いることが出来る。また、これらは
必要に応じて二種以上混合して用いてもよい。
【0137】電荷発生層に使用可能なバインダー樹脂と
しては、例えばポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、
塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール
樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこ
れら樹脂の繰り返し単位のうち二つ以上を含む共重合体
樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、
また高分子有機半導体、例えばポリ−N−ビニルカルバ
ゾール等が挙げられるがこれらに限定されるわけではな
い。
【0138】電荷輸送層(CTL)は、電荷輸送物質
(CTM)を単独で、或いはバインダー樹脂とともに構
成される。CTMとしては、例えばカルバゾール誘導
体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チ
アゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール
誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イ
ミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチ
リル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン誘導体、オ
キサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾ
リン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、
フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリ
ールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチル
ベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカル
バゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−ビニル
アントラセン等が挙げられるがこれらに限定されるわけ
ではない。またこれらは単独でも、二種以上の混合で用
いてもよい。
【0139】また、電荷輸送層に使用可能なバインダー
樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ポリアク
リレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、
スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタク
リル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル
共重合体樹脂等が挙げられる。これらに限定されるわけ
ではないが、特に好ましい樹脂としてはポリカーボネー
ト樹脂であり、さらに好ましい樹脂としてビスフェノー
ルZ型ポリカーボネート樹脂を挙げることができる。
【0140】本発明に適用する電子写真感光体は感光体
表面層となる電荷輸送層あるいは保護層に少なくともフ
ッ素原子(F)及び珪素原子(Si)のいずれか一方を
有する化合物を含有していることが好ましい。その感光
体の表面に存在するフッ素原子又は珪素原子を有する化
合物の存在量はXPSの測定によるフッ素原子又は珪素
原子の炭素原子(C)に対する比で F/C=0.03〜1.00 Si/C=0.03〜1.00 の範囲にあるものが好ましい。さらに好ましくは、 F/C=0.06〜0.80 Si/C=0.06〜0.80 である。
【0141】以下に前記表面層に用いられる少なくとも
フッ素原子及び珪素原子のいずれか一方を有する化合物
を例示する。
【0142】前記表面層に用いられるフッ素原子を有す
る化合物の具体例としては、公知のフッ素樹脂が挙げら
れ、四フッ化エチレン、三フッ化塩化エチレン、四フッ
化エチレン、六フッ化プロピレン、フッ化ビニル、フッ
化ビニリデン、二フッ化二塩化エチレンおよびそれらの
共重合体の中から1種あるいは、それ以上が適宜選択さ
れる。またフッ化カーボン等も使用可能である。
【0143】又、フッ素原子を有する重合性単量体(フ
ッ素系重合性単量体)あるいはフッ素原子を含有しない
重合性単量体(非フッ素系重合性単量体)との重合・共
重合から合成されたフッ素含有セグメントを含有するブ
ロック又はグラフトポリマー、界面活性剤、マクロモノ
マー等を単独あるいは上記フッ素系樹脂との併用のかた
ちで用いることができる。
【0144】特にフッ素系セグメントが連続して存在す
るフッ素系グラフトポリマーとの併用が、フッ素系樹脂
の分散及び表面のF/C比をコントロールを容易にする
上でも好ましい。
【0145】次に表面層に用いられる珪素原子を有する
化合物の具体例としては、モノメチルシロキサン三次元
架橋物、ジメチルシロキサン−モノメチルシロキサン三
次元架橋物、超高分子量ポリジメチルシロキサン、ポリ
ジメチルシロキサンセグメントを含有するブロックポリ
マー、グラフトポリマー、界面活性剤、マクロモノマ
ー、末端修飾ポリジメチルシロキサン等が用いられる。
【0146】又、珪素原子を含むポリカーボネート構造
を有する化合物を用いてもよい。
【0147】上記フッ素系又はシリコン系ポリマーは添
加される電荷輸送層及び/あるいは保護層の樹脂層と相
溶するもの、あるいは完全に相溶しないまでも類似構造
を有し、両者間に少しでも親和性があるものを選択する
ことが好ましい。
【0148】電子写真感光体の表面層を形成する電荷輸
送層あるいは保護層に上記のフッ素系又はシリコン系ポ
リマーを含有させる場合は、これらのポリマー、或いは
同時に存在する電荷輸送物質や他の添加剤と相溶性の良
好なポリマーもバインダーとして併用される。これらの
非フッ素系又は非シリコン系ポリマーの内最も良好に使
用できるポリマーは芳香族炭化水素系溶剤又はハロゲン
化芳香族炭化水素系に可溶なポリカーボネートである。
【0149】上記ポリカーボネートの重量平均分子量は
1万以上、特に2万以上であることが好ましい。
【0150】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明の態様はこれに限定されない。なお、本
実施例において「部」とは「重量部」を表す。
【0151】着色粒子1の製造 内容積20リットルの樹脂容器に、アデカホープLS−
90(旭電化社製・n−ドデシル硫酸ナトリウム)を
0.90kgと純水10.0リットルを入れ撹拌溶解す
る。この液に、撹拌下、リーガル330R(キャボット
社製カーボンブラック)1.20kgを徐々に加え、添
加後1時間よく撹拌する。ついで、サンドグラインダー
(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散した。
【0152】分散後、大塚電子社製・電気泳動光散乱光
度計ELS−800を用いて、上記分散液の粒径を測定
した結果、重量平均径は122nmであった。また、静
置乾燥による重量法で測定した上記分散液の固形分濃度
は16.6w/w%であった。この分散液を「着色剤分
散液1」とする。
【0153】10リットルステンレスポットに、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム(関東化学社製)0.
055kgを入れ、イオン交換水4.0リットルを加
え、室温下撹拌溶解する。これを、アニオン界面活性剤
溶液Aとする。
【0154】10リットルステンレスポットに、ニュー
コール565C(ノニオン系界面活性剤)0.014k
gを入れ、イオン交換水4.0リットルを加え、室温下
撹拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Bとす
る。
【0155】20リットルホーローポットに、過硫酸カ
リウム(関東化学社製)223.8gを入れ、イオン交
換水12.0リットルを加え、室温下撹拌溶解する。こ
れを、開始剤溶液Cと呼ぶ。
【0156】温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付
けた100リットルのGL(グラスライニング)反応釜
に、WAXエマルジョン(数平均分子量3000のポリ
プロピレンエマルジョン:数平均一次粒子径=120n
m/固形分濃度=29.9%)3.41kgとアニオン
界面活性剤溶液Aとノニオン界面活性剤溶液Bとを入
れ、撹拌を開始する。次いで、イオン交換水44.0リ
ットルを加える。
【0157】加熱を開始し、液温度が75℃になったと
ころで、開始剤溶液Cを添加する。その後、液温度を7
5℃±1℃に制御しながら、スチレン12.1kgとア
クリル酸n−ブチル2.88kgとメタクリル酸1.0
4kgとt−ドデシルメルカプタン548gとを投入す
る。
【0158】さらに、液温度を80℃±1℃に上げて、
6時間加熱撹拌を行った。
【0159】液温度を40℃以下に冷却し撹拌を停止す
る。ポールフィルターで濾過し、これをラテックス−
Aとした。
【0160】なお、ラテックス−A中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布
は、重量平均分子量=1.27万、重量平均粒径は12
0nmであった。
【0161】新たな10リットルステンレスポットに、
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(関東化学社
製)0.055kgを入れ、イオン交換純水4.0リッ
トルを加え、室温下撹拌溶解する。これを、アニオン界
面活性剤溶液Dと呼ぶ。
【0162】10リットルステンレスポットに、ニュー
コール565C(日本乳化剤社製)0.014kgを入
れ、イオン交換純水4.0リットルを加え、室温下撹拌
溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Eと呼ぶ。
【0163】20リットルホーローポットに、過硫酸カ
リウム(関東化学社製)200.7gを入れ、イオン交
換水12.0リットルを加え、室温下撹拌溶解する。こ
れを、開始剤溶液Fと呼ぶ。
【0164】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛
形バッフルを付けた100リットルのGL反応釜(撹拌
翼はファウドラー翼)に、WAXエマルジョン(数平均
分子量3000のポリプロピレンエマルジョン:数平均
一次粒子径=120nm、固形分濃度=29.9%)
3.41kgとアニオン界面活性剤溶液Dとノニオン界
面活性剤溶液Eとを入れ、撹拌を開始する。次いで、イ
オン交換水44.0リットルを投入する。
【0165】加熱を開始し、液温度が70℃になったと
ころで、開始剤溶液Fを添加する。この時、スチレン1
1.0kgとアクリル酸n−ブチル4.00kgとメタ
クリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.
02gとをあらかじめ混合した溶液を投入する。
【0166】その後、液温度を72℃±2℃に制御し
て、6時間加熱撹拌を行った。さらに、液温度を80℃
±2℃に上げて、12時間加熱撹拌を行った。
【0167】液温度を40℃以下に冷却し撹拌を停止す
る。ポールフィルターで濾過し、この濾液をラテックス
−Bとした。
【0168】なお、ラテックス−B中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は58℃、軟化点は132℃、分子量分布
は、重量平均分子量=24.5万、重量平均粒径は11
0nmであった。
【0169】35リットルステンレスポットに塩析剤と
しての塩化ナトリウム(和光純薬社製)5.36kgと
イオン交換水20.0リットルを入れ、撹拌溶解する。
これを、塩化ナトリウム溶液Gとする。
【0170】2リットルガラスビーカーにFC−170
C(住友スリーエム社製、ノニオン界面活性剤)1.0
0gを入れ、イオン交換水1.00リットルを加えて撹
拌溶解する。これを、ノニオン界面活性剤溶液Hとす
る。
【0171】温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛
形バッフルを付けた100リットルのSUS反応釜(撹
拌翼はアンカー翼)に、上記で作製したラテックス−
A=20.0kgとラテックス−B=5.2kgと着
色剤分散液1=0.4kgとイオン交換水20.0kg
とを入れ撹拌する。ついで、40℃に加温し、塩化ナト
リウム溶液G、イソプロパノール(関東化学社製)6.
00kg、ノニオン界面活性剤溶液Hをこの順に添加す
る。その後、10分間放置した後に、昇温を開始し、液
温度85℃まで60分で昇温する。液温度85℃±2℃
にて、6時間加熱撹拌し、塩析/融着させる。その後、
40℃以下に冷却し撹拌を停止する。目開き45μmの
篩いで濾過し、この濾液を会合液とする。
【0172】ついで、ヌッチェを用いて、会合液より
ウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、
イオン交換水により洗浄した。
【0173】上記で洗浄を完了したウエットケーキ状の
非球形状粒子を、ヌッチェより取り出し、全紙バット5
枚に、細かく砕きながら広げた。クラフト紙で覆いをか
けた後、40℃の送風乾燥機で100時間乾燥した。
【0174】乾燥を完了したブロック状の非球形状粒子
を、ヘンシェル粉砕器で解砕した。
【0175】以上のようにして得られた非球形状粒子を
「着色粒子1」とする。なお、「着色粒子1」の構成成
分である樹脂粒子の分子量は重量平均分子量=5.5
万、軟化点=125℃、ガラス転移温度=57℃、体積
平均粒径=6.53μmであり、形状係数は1.92で
形状係数が1.5〜2.0の範囲のものは97個数%で
あった。
【0176】着色粒子2の製造 「着色粒子1」の製造において、ラテックス−Aの製
造に於けるドデシルメルカプタンを400gとし、ラテ
ックス−Bに於けるドデシルメルカプタンを使用しな
い他は同様にして、「着色粒子2」を得た。なお、それ
ぞれのラテックスをラテックス−A、−Bとする。
【0177】なお、ラテックス−A中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布
は、重量平均分子量=1.57万、重量平均粒径は11
5nmであった。
【0178】なお、ラテックス−B中の樹脂粒子のガ
ラス転移温度は59℃、軟化点は136℃、分子量分布
は、重量平均分子量=31.5万、重量平均粒径は11
5nmであった。
【0179】「着色粒子2」の構成成分である樹脂粒子
の分子量は重量平均分子量=7.5万、軟化点=131
℃、ガラス転移温度=57℃、体積平均粒径=7.24
μmであり、形状係数は1.87で形状係数が1.5〜
2.0の範囲のものは94個数%であった。
【0180】着色粒子3の製造 「着色粒子1」製造において、ラテックス−Bの重合
性単量体をスチレン=13.25kg、アクリル酸ブチ
ル=3.21kg、アクリル酸=0.75kgへ変更し
た他は同様にして樹脂粒子を得た。このものをラテック
ス−Bとする。なお、ラテックス−B中の樹脂粒子
のガラス転移温度は55℃、軟化点は135℃、分子量
分布は、重量平均分子量=23.1万、重量平均粒径は
105nmであった。
【0181】ついで、着色粒子1の製造に準じてラテッ
クス−Aとラテックス−Bとを使用し、着色粒子を
得た。なお、ここで得られた非球形状粒子を「着色粒子
3」とする。
【0182】「着色粒子3」の構成成分である樹脂粒子
の分子量は重量平均分子量=6.1万、軟化点=125
℃、ガラス転移温度=57℃、体積平均粒径=7.24
μmであり、形状係数は1.79で形状係数が1.5〜
2.0の範囲のものは90個数%であった。
【0183】着色粒子4の製造 酸性極性基含有重合樹脂の調製 温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを
付けた100リットルのGL反応釜(撹拌翼はファウド
ラー翼)に、下記の成分を添加した。
【0184】 スチレンモノマー 60部 アクリル酸ブチル 40部 アクリル酸 8部 水 100部 ノニオン乳化剤(エマルゲン950) 1部 アニオン乳化剤(ネオゲンR) 1.5部 過硫酸カリウム 0.5部 上記水溶液混合物を撹拌下70℃で8時間重合させて固
形分50%の酸性極性基含有樹脂エマルジョン(ラテッ
クス)を得た。
【0185】 トナー調製 ラテックス 120部 カーボンブラック(リーガル330R) 5部 クロム染料(ボントロン−E81) 1部 水 200部 以上の混合物をスラッシャーで分散撹拌しながら約25
℃、2時間保持した。その後、更に撹拌しながら65℃
に加温して3時間保持した。冷却して得られた液状分散
物をブフナー濾過、水洗し、50℃真空乾燥を10時間
行い「着色粒子4」を得た。「着色粒子4」の体積平均
粒径は7.5μm、形状係数は1.96、形状係数が
1.5〜2.0の範囲のものは85個数%であった。
【0186】着色粒子5の製造 特開平7−36207号の懸濁重合トナー製造例4に従
って、懸濁重合トナー製造後、メカノケミカル手法によ
り着色粒子の表面に樹脂微粒子を融着させ、表面に凹凸
を有する着色粒子を得た。
【0187】すなわち、スチレン=165g、n−ブチ
ルアクリレート=35g、フタロシアニンブルー=10
g、ジ−t−ブチルサリチル酸金属化合物=2g、スチ
レン−メタクリル酸共重合体=8g、パラフィンワック
ス(mp=70℃)=20gを60℃に加温し、TKホ
モミキサー(特殊機化工業製)にて12000rpmで
均一に溶解、分散した。これに重合開始剤として2,
2′−アゾビス(2,4−バレロニトリル)=10gを
加えて溶解させ、重合性単量体組成物を調製した。つい
で、イオン交換水710gに0.1M燐酸ナトリウム水
溶液450gを加え、TKホモミキサーにて12000
rpmで撹拌しながら1.0M塩化カルシウム68gを
徐々に加え、燐酸三カルシウムを分散させた懸濁液を調
製した。この懸濁液に上記重合性単量体組成物を添加
し、TKホモミキサーにて10000rpmで20分間
撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、80
℃にて10時間反応させた。塩酸により燐酸三カルシウ
ムを溶解除去し、ついで濾過、洗浄、乾燥を行って体積
平均粒径が7.9μmの着色粒子を得た。ついでこの着
色粒子に数平均一次粒子径が1.0μmのPMMA粒子
を2.0重量%添加し、奈良機械製作所製ハイブリダイ
ザーを使用し、周速80m/secの条件で3分間メカ
ノミル処理を実施し、着色粒子表面に凹凸を形成し、
「着色粒子5」を得た。このものの形状係数は1.19
であり、形状係数が1.5〜2.0の範囲のものは10
個数%であった。
【0188】着色粒子6の製造 スチレンアクリル樹脂=100部、カーボンブラック1
0部、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=300
0)=4部とを溶融、混練、粉砕、分級して体積平均粒
径が6.9μmの着色粒子を得た。このものの形状係数
は2.13であり、形状係数が1.5〜2.0の範囲の
ものは26個数%であった。このものを「着色粒子6」
とする。
【0189】上記「着色粒子1」から「着色粒子6」に
対して下記一覧表に示す外添剤を添加し、ヘンシェルミ
キサーにて混合してそれぞれのトナーを調製した。
【0190】
【表1】
【0191】(1)数平均一次粒子径=12nmの疎水
性シリカ(ジメチルジクロロシラン処理) (2)数平均一次粒子径=7nmの疎水性シリカ(ヘキ
サメチルジシラザン処理) (3)数平均一次粒子径=12nmの疎水性シリカ(オ
クチルトリメトキシシラン処理) (4)数平均一次粒子径=25nmの疎水性チタニア
(オクチルトリメトキシシラン処理) (5)数平均一次粒子径=12nmの疎水性シリカ(ジ
メチルシリコーンオイル処理) (6)数平均一次粒子径=45nmの疎水性シリカ(ジ
メチルシリコーンオイル処理) (7)数平均一次粒子径=180nmの疎水性チタニア
(オクチルトリメトキシシラン処理) (8)数平均一次粒子径=280nmの疎水性チタニア
(オクチルトリメトキシシラン処理) (9)数平均一次粒子径=430nmの疎水性チタニア
(ステアリン酸処理) (10)数平均一次粒子径=560nmの疎水性チタニ
ア(オクチルトリメトキシシラン処理) また、これらトナーとスチレンアクリル樹脂を被覆した
体積平均粒径が45μmのフェライトキャリアを混合し
てトナー濃度が6%の現像剤をそれぞれ調製し、下記現
像剤を調製した。
【0192】
【表2】
【0193】評価 トナーリサイクル方式を備えたコニカ製デジタル複写機
7033(A4紙:33枚/分)を用いて評価。感光体
としては7033用OPCを改良した下記積層型有機感
光体を使用した。
【0194】感光体Aの製造例 (直径が60mmのドラムのアルミニウム支持体上に下
引層、電荷発生層、電荷輸送層、第2電荷輸送層の順の
層構成)感光体の構成を下記に示す。
【0195】 1:下引層塗布液 チタンキレート化合物「TC−750」(松本製薬(株)製) 30部 シランカップリング剤「KBM−503」(信越化学(株)製) 17部 2−プロパノール 150部 アルミニウム支持体上に上記塗布液を乾燥膜厚0.8μ
mになるように塗布し、次に上記下引き層上に、下記C
GL塗布液(サンドミルを用いて20時間分散)を分散
調液し、乾燥膜厚0.5μmとなるよう塗布してCGL
を得た。
【0196】 2:CGL塗布液 Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kαの特性X線のX線回折の 最大ピーク波長がブラック角(2θ±0.2°)表示で27.3°) 10部 シリコーン樹脂「KR−5240」(信越化学工業(株)製) 10部 酢酸−t−ブチル 1000部 上記CGL上に下記のCTL塗布液を乾燥膜厚23μm
になるように塗布した後、100℃、1時間乾燥してC
TLを形成した。
【0197】 3:CTL塗布液 CTM(下記構造のCTM1) 224部 ポリカーボネートZ(三菱ガス化学(株)製;Mv=30,000) 560部 Irganox1010(三共(株)製) 21部 1,2−ジクロロエタン 2800部 4A:第2のCTL塗布液 CTM(CTM1) 10部 フッ化カーボン微粉末(平均粒径:0.23μm,セントラルガラス社製) 7部 ポリカーボネートZ(三菱ガス化学(株)製;Mv=30,000) 20部 モノクロロベンゼン 120部 ジクロロメタン 80部 次に、上記塗布液をサンドミルにて分散混合溶解した。
これを円形スライド塗布により上記CTL上に塗布し、
乾燥膜厚5μmの表面層を設け感光体ドラムAを作製し
た。
【0198】感光体ドラムAの表面元素分析を行った。
感光体ドラムAの表面は、F原子8.3%,C原子7
4.3%であり、F/C比は0.11であった。
【0199】
【化1】
【0200】感光体ドラムBの製造例 アルミシリンダー、導電層、下引き層、CTL層までは
感光体ドラムAと同じものを用意した。
【0201】次に、第2のCTLとして、下記の塗布液
をサンドミルにて分散混合溶解し、これを円形スライド
塗布により上記CTL上に塗布し、乾燥膜厚5μmの表
面層を設け感光体ドラムBとした。
【0202】 4B:第2のCTL塗布液 CTM(CTM1) 13部 真球状三次元架橋ポリシロキサン微粒子(平均粒径0.29μm, 東芝シリコーン社製) 5部 ポリカーボネートZ(三菱ガス化学(株)製;Mv=30,000) 10部 樹脂(下記構造の樹脂B1)(Mv=30,000) 10部 モノクロロベンゼン 120部 ジクロロメタン 80部 感光体ドラムBの表面元素分析を行った。感光体ドラム
Bの表面は、Si原子、8.4%,C原子77.3%で
あり、Si/C比は0.11であった。
【0203】
【化2】
【0204】感光体ドラムC〜Fの製造例 感光体ドラムAの製造例に於いて、第2のCTL塗布液
のフッ化カーボンの添加量を変化させて下記表面組成の
感光体を得た 感光体C:F/C比=0.02 感光体D:F/C比=0.56 感光体E:F/C比=0.71 感光体F:F/C比=0.93 感光体ドラムG〜Jの製造例 感光体ドラムBの製造例に於いて、第2のCTL塗布液
の真球状三次元架橋ポリシロキサン微粒子の添加量を変
化させて下記表面組成の感光体を得た 感光体G:Si/C比=0.02 感光体H:Si/C比=0.53 感光体I:Si/C比=0.73 感光体J:Si/C比=0.98 感光体帯電条件 帯電器;スコロトロン 帯電圧;感光体帯電電位(初期帯電電位)720V 現像条件 DCバイアス ;−500V Dsd(感光体と現像スリーブ間距離);600μm 現像剤層規制 ;磁性H−Cut方式 現像剤層厚 ;700μm 現像スリーブ径;40mmφ また、定着方法としては、熱ロール定着を使用し、感光
体に残留する未転写トナーはブレードクリーニング方式
で回収し、図2で示したリサイクル部材で現像器に戻し
再利用した。
【0205】使用する転写紙としては連量が55kgの
用紙を使用し、縦方向に画像を形成した。また、画像形
成条件としては高温高湿環境(33℃/85%RH)に
て画素率が2%の低い印字率の線画を使用し、2枚間欠
で印字を50000枚実施した。その初期と最終500
00枚時点でベタ黒、ベタ白、ハーフトーンの画像を印
字し、それらの画像を使用して画質評価を実施した。そ
れらの画像を使用し、画像濃度、カブリ濃度及びハーフ
トーンの均一性を評価した。画像濃度はマクベス社製R
D−918を使用し、絶対反射濃度を測定した。カブリ
濃度は紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定
を行った。また、ハーフトーンの均一性は目視にて判断
し、ハーフトーン画像の均一性を評価した。ランクを下
記として評価した。
【0206】ランクA:ムラの無い均一な画像 ランクB:スジ状の薄いムラが存在 ランクC:スジ状の薄いムラが数本存在 ランクD:スジ状のはっきりしたムラが数本以上存在 上記評価を表3に示す現像剤及び感光体の組み合わせで
評価を実施した。
【0207】評価結果を表4に示す。
【0208】
【表3】
【0209】
【表4】
【0210】
【発明の効果】樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着させ
たトナーは粒度分布が狭く、小粒径トナーを含まないこ
と、及び本質的な非球形形状を有する特徴により、トナ
ーリサイクル方式の画像形成に於いて、5万枚の複写後
もカブリの発生もなく、画像濃度やハーフトーン画質の
劣化も少なく顕著な効果を奏することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の一例を示す断面構成
図。
【図2】トナーのリサイクル部材斜視構成図。
【符号の説明】
1 半導体レーザ光源 2 ポリゴンミラー 3 fθレンズ 4 感光体ドラム 5 帯電器 6 現像器 7 転写器 8 転写紙 9 分離極 10 定着器 11 クリーニング器 12 帯電前露光(PCL) 13 クリーニングブレード 14 トナーリサイクルパイプ 15 リサイクルパイプの受け口
フロントページの続き Fターム(参考) 2H005 AA08 AB03 CB07 CB13 EA05 2H034 CA08 CB00 2H068 AA03 AA04 BB31 BB33

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像形成体上に形成された静電潜像
    をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナー
    を転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残留
    するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされた
    トナーを現像工程に戻して再利用する画像形成方法に於
    いて、前記トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中に
    於いて融着させた着色粒子と外添剤からなるトナーであ
    ることを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 上記外添剤が粉体であり、その数平均一
    次粒子径が5〜500nmであることを特徴とする請求
    項1記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 上記外添剤が無機微粒子であることを特
    徴とする請求項1又は2記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 上記静電潜像形成体が電子写真感光体で
    あり、その表面層が少なくともフッ素原子及び珪素原子
    のいずれか一方を有する化合物を含有することを特徴と
    する請求項1,2又は3に記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 静電潜像形成体上に形成された静電潜像
    をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナー
    を転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残留
    するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされた
    トナーを現像工程に戻して再利用する画像形成装置に於
    いて、前記トナーが少なくとも樹脂粒子を水系媒体中に
    於いて融着させた着色粒子と外添剤からなるトナーであ
    ることを特徴とする画像形成装置。
  6. 【請求項6】 上記外添剤が粉体であり、その数平均一
    次粒子径が5〜500nmであることを特長とする請求
    項5記載の画像形成装置。
  7. 【請求項7】 上記外添剤が無機微粒子であることを特
    徴とする請求項5又は6記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 上記静電潜像形成体が電子写真感光体で
    あり、その表面層が少なくともフッ素原子及び珪素原子
    のいずれか一方を有する化合物を含有することを特徴と
    する請求項5,6又は7に記載の画像形成装置。
  9. 【請求項9】 静電潜像形成体上に形成された静電潜像
    をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナー
    を転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残留
    するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされた
    トナーを現像工程に戻して再利用する画像形成方法に使
    用される現像剤に於いて、前記現像剤が少なくとも樹脂
    粒子を水系媒体中に於いて融着させた着色粒子と外添剤
    からなるトナーを含むことを特徴とする現像剤。
  10. 【請求項10】 静電潜像形成体上に形成された静電潜
    像をトナーを含む現像剤により現像した後に、前記トナ
    ーを転写材へ転写したのち、前記静電潜像形成体上に残
    留するトナーをクリーニングし、前記クリーニングされ
    たトナーを現像工程に戻して再利用する画像形成装置に
    使用されるプロセスカートリッジに於いて、少なくとも
    樹脂粒子を水系媒体中に於いて融着させた着色粒子と外
    添剤からなるトナーを前記現像剤として含有する現像器
    と電子写真感光体、クリーニング器、トナーリサイクル
    部材が少なくとも一体にユニット化されているプロセス
    カートリッジ。
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