JP2001034016A - トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法 - Google Patents
トナー、トナーの製造方法及び画像形成方法Info
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Abstract
を長期にわたって安定して実現し、かつ、トナー担持体
等に悪影響を及ぼさない電子写真プロセスに高度に適用
を可能とするトナーを提供することにある。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス
成分及びオキシカルボン酸を含有するトナー粒子を有す
るトナーにおいて、該トナー1g中からメタノールによ
り抽出されるオキシカルボン酸の質量をA(mg)、
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
り抽出されるオキシカルボン酸の質量をB(mg)とし
た時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することを特徴とする。
Description
記録法、磁気記録法、トナージェット法などを利用した
記録方法に用いられるトナー、トナーの製造方法及び該
トナーを用いた画像形成方法に関するものである。詳し
くは、複写機、プリンター、ファクシミリ、プロッター
等に利用し得る画像記録装置に用いられるトナー、トナ
ーの製造方法及び画像形成方法に関するものである。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に種々の方
法が提案されている。静電荷像を現像する方法は、乾式
現像法と湿式現像法とがある。また、乾式現像法は、二
成分現像剤を用いる方法と一成分現像剤を用いる方法と
に分けられる。乾式現像法に適用するトナーは、一般
に、主成分として、結着樹脂、着色剤及びワックス類を
含有してなる着色剤樹脂微粒子であり、通常、その粒子
径は個数平均粒径で6〜15μm程度である。このよう
な着色樹脂微粒子からなるトナーの製造方法としては、
結着樹脂、染顔料及び/又は磁性体の如き着色剤、ワッ
クス類等を溶融混練し、混練物を冷却後、粉砕し、更に
粉砕物を分級してトナー粒子を得る、所謂、粉砕法によ
る製造が一般的である。
は、現像される静電荷像の帯電極性に応じて、正又は負
の電荷を有するように構成する必要がある。トナーに電
荷を保有せしめるためには、トナーの主成分である結着
樹脂の摩擦帯電性を利用することもできるが、これだけ
ではトナーの帯電性は低いものになる。そこで、所望の
摩擦帯電性をトナーに付与するために、電荷制御剤をト
ナー中に添加することが行われている。このような荷電
制御剤を含有するトナーは、比較的高い摩擦帯電量が得
られるものの、一般に、高湿下においては摩擦帯電量の
低下がみられ、一方、低湿下においてはトナーの帯電速
度の低下がみられる。
ー表面に含有されている荷電制御剤付近での水分の吸着
が考えられる。即ち、高湿下では、荷電制御剤への吸着
水量が増大するため摩擦帯電量が低下し、低湿下では、
荷電制御剤中の吸着水量が減少するため抵抗が高くな
り、帯電速度が低下するものと考えられる。
御剤としては、負帯電性のものとして、モノアゾ染料の
金属錯塩、銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。
としては十分に高いものが多いが、電荷の制御性に乏し
いため、組み合わせて使用し得る結着樹脂や他の材料に
制限があった。
平2−190869号公報、特開平2−230163号
公報及び特開平4−347863号公報では、サリチル
酸やその誘導体を荷電制御剤として用いたトナーが開示
されている。しかしながら、サリチル酸は、温度や湿度
に対し荷電制御能力が大きく変動するばかりか昇華性を
有するため、トナーの保存条件に著しい制約を受ける。
又、サリチル酸誘導体は、結着樹脂に対する分散性が良
好であるため、画像形成装置とのマッチングもある程度
改善されるが、所望の荷電制御能力を発揮するには添加
量を増やす必要があった。
5−134457号公報では、均一な電荷付与能力を得
るために荷電制御剤をトナー表面に析出させて得られる
トナーが開示されている。この方法により確かにトナー
の帯電性は安定するが、多数枚耐久後、トナー表面から
荷電制御剤が脱離し、効果が減少するために、トナーの
耐久性に問題を生じる。
状粒子を製造した後、該球状粒子を荷電制御剤顔料を溶
解もしくは分散させた有機溶剤中に浸漬した後、不要分
を洗い落としながら、粒子表面の染料濃度を所定の範囲
に調整したトナーが開示されている。しかし、この方法
で得られるトナー表面の荷電制御剤顔料の分散状態は不
均一であり、画像形成装置とのマッチングに問題を生じ
る。又、染料を用いているため、カラー用トナーに用い
ることが困難である。
画質化や高解像度化の要求に伴って、トナーの小粒径化
や高機能化が求められる中、重合法によるトナーの製造
方法が注目されている。重合法によるトナーの製造方法
としては、例えば、特公昭36−10231号公報、特
公昭51−14895号公報及び特開昭53−1773
5号公報等で懸濁重合法によるトナーの製造方法が開示
されている。上記の方法では、結着樹脂の原材料である
重合性単量体中に着色剤、更に必要に応じて、重合開始
剤、分散剤、架橋剤、荷電制御剤、離型剤、極性樹脂、
その他の添加剤を溶解もしくは分散せしめて重合性単量
体組成物を調製し、得られた重合性単量体組成物を予め
調製しておいた分散安定剤を含有する水系分散媒体に投
入し、撹拌装置の使用により微粒子状の粒子を造粒し、
その後、この造粒粒子中の重合性単量体を重合させて粒
子を固化し、濾過、洗浄、乾燥を施して所望の粒径と組
成を有するトナー粒子を得ている。
画質の画像を得られる小粒径のトナーであり、且つ、粒
度分布がシャープであるため、画像形成装置とのマッチ
ングが優れたものになる。
造粒粒子中の重合性単量体を重合させる懸濁重合法で
は、造粒粒子と水系分散媒体との接触面積が大きいの
で、造粒粒子中から極性基を多く有するトナーの構成材
料が水系分散媒体中に溶出し易い傾向にあり、トナー表
面と表面近傍に存在する極性基を有する材料の量が不均
一になってしまい、環境安定性に優れた帯電特性を有す
るトナーが得られにくいものであった。
如きオキシカルボン酸を含有するトナーを上記の如き懸
濁重合法によって製造した場合、オキシカルボン酸の水
系分散媒体中への溶出が著しく、トナー表面及び表面近
傍のオキシカルボン酸の含有量が不均一となるため、温
度や湿度の影響を受けて大きく変動する等の問題を生じ
たり、トナー担持体等を汚染するといった、画像形成装
置とのマッチングにも問題を生じることがわかった。
従来技術の問題点を解決したトナー、該トナーの製造方
法及び該トナーを用いた画像形成方法を提供することに
ある。
特性に優れ、高品質な画像を長期にわたって安定して実
現できるトナー及び該トナーの製造方法を提供すること
にある。
して汚染の如き悪影響を及ぼさない電子写真プロセスに
高度に適用できるトナー及び該トナーの製造方法を提供
することにある。
る現像に適した画像形成方法を提供することにある。
表面に残存しているトナーの回収を現像工程において該
現像装置が兼ねて行う現像兼クリーニング方式に好適な
画像形成方法を提供することにある。
触帯電方式においても、帯電不良による画像欠陥を生じ
ることなく、長期にわたって安定した画像が得られる画
像形成方法を提供することにある。
触転写方式においても、転写残余のトナーが低減されて
おり、転写不良による画像欠陥を生じることなく、長期
にわたって安定した画像が得られる画像形成方法を提供
することにある。
セスに適用しても転写残余のトナーを現像時に円滑に回
収することができ、安定した現像性能により高品質な画
像を長期にわたって安定して得られる耐久性に優れた画
像形成方法を提供することにある。
着樹脂、着色剤、ワックス成分及びオキシカルボン酸を
含有するトナー粒子を有するトナーにおいて、該トナー
1g中からメタノールにより抽出されるオキシカルボン
酸の質量をA(mg)、0.1mol/リットルの水酸
化ナトリウム水溶液により抽出されるオキシカルボン酸
の質量をB(mg)とした時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することを特徴とするトナーに関する。
単量体、着色剤、ワックス成分、重合開始剤及びオキシ
カルボン酸を含有する重合性単量体組成物を水系分散媒
体中に分散して該重合性単量体組成物の粒子を生成する
造粒工程と;該重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビ
ニル系単量体を重合してトナー粒子を生成する重合工程
とを有するトナーの製造方法であって、前記造粒工程か
ら重合工程に至る重合性ビニル系単量体の重合反応が、
少なくとも水系分散媒体のpHを4.5〜8.5に保持
しながら重合性ビニル系単量体の重合転化率を10%以
上に高める第1反応工程と、該第1反応工程の後、水系
分散媒体のpHを9〜13に調整して、重合転化率を更
に高める第2反応工程を有することを特徴とするトナー
の製造方法に関する。
単量体、着色剤、ワックス成分、重合開始剤及びオキシ
カルボン酸を含有する重合性単量体組成物を水系分散媒
体中に分散して該重合性単量体組成物の粒子を生成する
造粒工程と;該重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビ
ニル系単量体を重合してトナー粒子を生成する重合工程
と;該トナー粒子中に残存する重合性ビニル系単量体を
除去する蒸留工程と;該トナー粒子を水系分散媒体中か
ら固液分離する濾過工程;及び該トナー粒子を洗浄する
洗浄工程を有するトナーの製造方法において、前記造粒
工程から重合工程に至る重合性ビニル系単量体の重合反
応をpH4.5〜8.5の水系分散媒体中で行った後、
水系分散媒体のpHを9〜13に調整してからトナーの
結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で蒸留工程を行う
ことを特徴とするトナーの製造方法に関する。
像を担持するための像担持体を帯電する帯電工程;
(b)帯電された像担持体に露光によって静電潜像を形
成する露光工程;(c)該静電潜像をトナー担持体の表
面に担持されているトナーによって現像し、トナー像を
形成する現像工程;及び(d)該像担持体の表面に形成
されたトナー像を中間転写体を介して、又は介さずに転
写材に転写する転写工程;を有する画像形成方法におい
て、該トナーが、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワック
ス成分及びオキシカルボン酸を含有するトナー粒子を有
しており、該トナー1g中からメタノールにより抽出さ
れるオキシカルボン酸の質量をA(mg)、0.1mo
l/リットルの水酸化ナトリウム水溶液により抽出され
るオキシカルボン酸の質量をB(mg)とした時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
トナー表面近傍及び表面のオキシカルボン酸の含有状態
を特定することにより、極めて良好な帯電特性を有し、
画像形成装置とのマッチングに優れたトナーを発明する
に至った。
素材などについて説明する。
脂、着色剤、ワックス成分及びオキシカルボン酸を含有
し、該トナー1g中からメタノールにより抽出されるオ
キシカルボン酸の質量をA(mg)、0.1mol/リ
ットルの水酸化ナトリウム水溶液から抽出されるオキシ
カルボン酸の質量をB(mg)とした時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することによって、摩擦帯電量や帯電速度を制御
し、トナーに望ましい帯電特性を与えることが可能であ
る。
されるオキシカルボン酸の質量A(以下「オキシカルボ
ン酸量A」と称す)は、トナー粒子の表面及びメタノー
ルの浸透可能な表面層部分(表面近傍)に存在するオキ
シカルボン酸の存在量であり、又、トナー1g中から
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
って抽出されるオキシカルボン酸の質量B(mg)(以
下「オキシカルボン酸量B」と称す)は、トナー粒子の
表面に存在するオキシカルボン酸の存在量であって、本
発明者等は、これらの各々がトナーの帯電量とトナーの
帯電速度を支配しているものと考えている。
ーに十分な帯電性を保持することができない。又Bの値
が3.50を超える場合には、高温高湿環境に放置する
とオキシカルボン酸の吸湿効果により、大きく帯電性が
低下する。
温高湿下において、トナー表面に存在するオキシカルボ
ン酸の吸湿効果が表面近傍のオキシカルボン酸の帯電付
与効果よりも強く働き、トナーの帯電性が劣るようにな
る。また、A/Bの値が3.00を超える場合、低湿環
境下において、トナー表面のオキシカルボン酸の帯電能
力よりも、トナー表面近傍の抵抗が強く働き、帯電速度
の低下が生じる。
出されるオキシカルボン酸量Aと、0.1mol/リッ
トルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキ
シカルボン酸量Bが、A≦(3/4)B+1を満たす関
係になるとき、多数枚のプリントアウト時においても画
像劣化を軽減することができる。
公知のものを用いることが可能であるが、帯電付与能力
の観点から下記式(1)又は(2)で示される化合物が
好ましく用いられる。
は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモ
ニウム又は脂肪族アンモニウムを示す〕。
子、カリウム原子、アンモニウム、又は脂肪族アンモニ
ウムを示し、R4 は、C1 〜C22のアルキル基、C 2 〜
C22のアルケニル基又はアリール基を示し、R5 は、水
素原子、C1 〜C22のアルキル基、C2 〜C22のアルケ
ニル基、アリール基又はアルコキシ基を示す〕。
カルボン酸の中でも、本発明に好ましく用いられるもの
としては、芳香族環を有するオキシカルボン酸である。
5−tert−オクチルサリチル酸の如きモノアルキル
芳香族オキシカルボン酸及びジ−tert−ブチルサリ
チル酸の如きジアルキル芳香族オキシカルボン酸が挙げ
られる。その他にも、サリチル酸、ヒドロキシナフトエ
酸、ベンジル酸が挙げられる。これらの化合物は、トナ
ー表面への固定化が容易であるため、本発明に好ましく
用いられる。
によって抽出されるオキシカルボン酸量Aと、0.1m
ol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出
されるオキシカルボン酸量Bは、以下の方法で測定し
た。
N(和光純薬工業社製)0.04gを加えた0.1mo
l/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を別々の容器に
50mlずつ用意し、それぞれの中にトナー1gを秤量
して加え、スターラーを用いて50rpmで撹拌し、均
一に分散させる。3時間分散処理を行った後、メンブラ
ンフィルター(ポアサイズ:0.45μm)を用いて濾
過し、得られた濾液の吸収スペクトルを分光光度計によ
り測定し、オキシカルボン酸の呈する最大吸収ピークの
最大値とベースラインとの差を求める。得られた結果か
ら、所定の検量線を用いてトナー中のオキシカルボン酸
量Aとトナー表面のオキシカルボン酸量Bを算出した。
オキシカルボン酸の吸収スペクトルは、例えば280〜
350nmの範囲にあらわれる。
する場合に特に、転写残余のトナーの増加や現像効率の
低下に伴うトナー担持体へのトナー融着を防ぐことが可
能である。
装置で計測されるトナーの個数基準の円相当径−円形度
スキャッタグラムにおいて、該トナーの円相当個数平均
径D 1 (μm)が2〜10μmであり、且つ、該トナー
の平均円形度が0.920〜0.995で、円形度標準
偏差が0.040未満となるようにトナーの粒子形状を
精密に制御することにより、トナー中に特定の存在状態
で含有されるオキシカルボン酸の添加効果が一層良好な
ものとなる。この理由については必ずしも明確ではない
が、本発明者等は、トナーの粒子形状が上記の如く制御
されていることによってトナー表面形状もより均一な状
態になる為、オキシカルボン酸が効率良く作用するよう
になり、トナーの粉体特性を悪化させることなく、帯電
特性を良好に改善することが出来るのだと考えている。
これによって、現像性と転写性とがバランス良く改善さ
れ、これと共に画像形成装置とのマッチングが著しく向
上する。
m)を2〜10μmと小粒径化することにより、画像の
輪郭部分、特に文字画像やラインパターンの現像での再
現性が良好なものとなる。又、トナーの円形度頻度分布
の平均円形度を0.920〜0.995、好ましくは
0.950〜0.995、より好ましくは0.970〜
0.990とすることにより、従来では困難であった小
粒径を呈するトナーの転写性が大幅に改善されると共
に、低電位潜像に対する現像能力も格段に向上する。特
に上記の如き傾向は、デジタル方式の微小スポット潜像
を現像する場合や中間転写体を用い多数回の転写を行う
フルカラーの画像形成の際に非常に有効で、画像形成装
置とのマッチングも良好なものとなる。
頻度分布の円形度標準偏差を0.040未満、好ましく
は0.035未満、より好ましくは0.015以上0.
035未満とすることにより、現像性に関する問題を大
幅に改善することができる。
50未満のトナーを15%以下にすることで、画像形成
における現像効率が十分なレベルとなり画像形成も良好
なものとなる。
偏差及び円形度0.950未満のトナー個数についての
制御は、重合法によるトナーの製造方法において、造粒
工程から重合工程に至る重合反応時の水系分散媒体のp
Hによって可能である。
量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本
発明では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置FP
IA−1000を用いて粒子形状の測定を行い、円形度
を下式により求める。更に下式で示すように、測定され
た全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円
形度と定義する。
たトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」
とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線
の長さと定義する。
「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、
平均円形度及び円形度標準偏差の算出に当たって、粒子
を得られた円形度によって、円形度0.400〜1.0
00を0.010間隔で0.400以上0.410未
満、0.410以上0.420未満…0.990以上
1.000未満及び1.000の如くに61分割した分
割範囲に分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形
度及び円形度標準偏差の算出を行う算出法を用いてい
る。
形度標準偏差の各値と、上述した各粒子の円形度を直接
用いる算出式によって算出される平均円形度及び円形度
標準偏差の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には
無視できる程度であるため、本発明においては、算出時
間の短絡化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱
い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算
出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用
いている。
合いを示す指標であり、粒子が完全な球形の場合に1.
000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さ
な値となる。
は、個数基準によるトナーの円相当径の平均値を表し、
粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)をdi、頻度を
fiとすると下式の如く表される。
に示されるとおりである。
不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意
し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアル
キルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を
0.02gを加え、均一に分散させる。分散させる手段
としては、超音波分散機「UH−50型」(エステムテ
ー社製)に振動子として直径5mmのチタン合金チップ
を装着したものを用い、5分間分散処理を用い、測定用
の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上
とならない様に適宜冷却する。
像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000
〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、ト
ナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデー
タを用いて、トナーの円相当径や円形度頻度分布などを
求める。
しては、具体的には、パラフィンワックス、マイクロク
リスタリンワックス、ペトロラクタムの如き石油系ワッ
クス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導
体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス
及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフ
ィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャ
ンデリラワックスの如き天然ワックス及びそれらの誘導
体等が挙げられ、誘導体には酸化物や、ビニルモノマー
とのブロック共重合物、グラフト変性物も含まれる。
又、高給脂肪族アルコールの如きアルコール;ステアリ
ン酸、パルミチン酸の如き脂肪族或いはその化合物;酸
アミド、エステル、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導
体、植物ワックス、動物ワックスが挙げられる。これら
は単独、もしくは併せて用いることができる。
シャートロプシュ法による炭化水素ワックス、石油系ワ
ックス、高級アルコール、若しくは、高級エステルを使
用した場合に、現像性や転写性の改善効果が更に高くな
る。なお、これらのワックス成分には、トナーの帯電性
に影響を与えない範囲で酸化防止剤が添加されていても
よい。又、これらのワックス成分は、結着樹脂100質
量部に対して1〜30質量部使用するのが好ましい。
微鏡(TEM)を用いたトナーの断層面観察において、
該ワックス成分が結着樹脂と相溶しない状態で、実質的
に球状及び/又は紡錘形で島状に分散されている。
の分散状態は以下の様に定義される。すなわち、前述の
フロー式粒子像測定装置で測定されるトナーの重量基準
の粒径頻度分布の平均値を意味する円相当重量平均径D
4 (μm)に対し、D4 ×0.9以上であり、D4 ×
1.1以下の長径を有するトナーの断層面を20ヶ所選
び出す。そして、選び出した各トナーの断層面の長径R
と、長径Rであるトナーの断層面中に存在しているワッ
クス成分に起因する相分離構造の中で、最も大きいもの
の長径rを計測し、r/Rの相加平均値(r/R)stを
求める。得られたr/Rの相加平均値(r/R)stが
0.05≦(r/R)st≦0.95を満たす分散状態に
ある場合、ワックス成分が結着樹脂と相溶しない状態
で、実質的に球形及び/又は紡錘形で島状の分散状態を
有しているものとする。
0.05≦(r/R)st≦0.95を満たす様にワック
ス成分を分散させることにより、オキシカルボン酸を効
率よくトナー表面に局在化させることができるので、ト
ナーの帯電性の安定化に寄与することができる。又、ワ
ックス成分をトナー粒子中に内包化させることでトナー
表面の劣化や画像形成装置への汚染等を防止することが
できるので、オキシカルボン酸をトナー粒子表面近傍に
固定化した効果を持続させることができる。更に、r/
Rの相加平均値(r/R)stが、0.25≦(r/R)
st≦0.90を満たす分散状態にある場合、良好な帯電
性が維持され、ドット再現に優れたトナー画像を長期に
わたって形成し得ることが可能となるので好ましい。
又、加熱時にはワックス成分が効率良く作用するため、
低温定着性と耐オフセット性も良好なものとなる。
用いるワックス成分とその外周を構成する結着樹脂との
結晶相と非晶相の微細構造の相違を利用して、重金属に
より一方の成分の電子密度を高めて材料間のコントラス
トを付ける電子染色法を用いることが好ましい。具体的
には、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー粒子を十分
に分散させた後、40℃の雰囲気温度の中で2日間硬化
させ、得られた硬化物を四酸化ルテニウム(RuO
4 )、又、必要により四酸化オスミウム(OsO4)を
併用して電子染色を施した後、ダイヤモンドナイフを備
えたウルトラミクロトームを用いて薄片状のサンプルを
切り出し、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてトナー
の断層面形態を観察する。
(a)と(b)に示す。後述の実施例で得られたトナー
粒子は、ワックス成分が結着樹脂で内包化されているこ
とが観察された。
は、「ASTM D3418−82」に準じて測定され
たDSC曲線における主体吸熱ピーク温度(融点)が3
0〜120℃、より好ましくは40〜90℃の範囲にあ
る化合物が好ましい。
用いることにより、得られるトナーの良好な定着性はも
とより、該ワックス成分による離型効果が効率良く発現
され、十分な定着領域が確保されると共に、従来から知
られるワックス成分による現像性、耐ブロッキング性や
画像形成装置への悪影響を排除することができる。特
に、トナーの粒子形状が球形化するに従い、トナーの比
表面積は減少していくので、ワックス成分の熱特性と分
散状態を制御することは非常に効果的なものとなる。
点)の測定には、例えば「DSC−7」(パーキンエル
マー社製)を用いる。装置検出部の温度補正にはイリジ
ウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはイリジ
ウムの融解熱を用いる。測定に際しては、測定サンプル
をアルミニウム製パンに入れたものと、対照用にアルミ
ニウム製パンのみのもの(空パン)をセットし、20〜
180℃の測定領域を昇温速度10℃/minで昇温し
た時に得られるDSC曲線から主体吸熱ピーク温度(融
点)が求められる。なお、ワックス成分のみを測定する
場合には、測定時と同一条件で昇温−高温を行って前履
歴を取り除いた後に測定を開始する。又、トナー中に含
まれた状態のワックス成分を測定する場合には、前履歴
を取り除く操作を行わず、そのままの状態で測定を行な
う。
ルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により
測定された分子量分布において、数平均分子量(Mn)
が200〜2000、重量平均分子量(Mw)が400
〜3000、更にMw/Mnが3.0以下であるものを
使用することが好ましい。ワックス成分の数平均分子量
が200未満、或いは重量平均分子量が400未満であ
ると低分子量成分の比率が多くなり、結果としてトナー
の帯電性や画像形成装置とのマッチングに問題を生じる
ため、好ましくない。又、ワックス成分の数平均分子量
が2000を超える場合、或いは重量平均分子量が30
00を超える場合には、定着画像表面を適度に平滑化さ
せることが困難となり、混色性低下の点から好ましくな
く、又、重合法によりトナー粒子を得る場合において
は、水系分散媒体中で造粒・重合を行なうため、主に造
粒中にワックス成分が析出してくるので好ましくない。
布は以下の条件で測定される。
加) 流速:1.0ml/min 試料:濃度0.15質量%の試料を0.4ml注入
あたっては単分散ポリスチレン標準試料により作成した
分子量校正曲線を使用し、Mark−Houwink粘
度式から導き出される換算式でポリエチレン換算するこ
とによって求めた。
ては、一般的に用いられているスチレン−(メタ)アク
リル共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチ
レン−ブタジェン共重合体が挙げられる。重合法により
直接トナー粒子を得る方法においては、それらを形成す
るための単量体が用いられる。具体的にはスチレン;o
−(m−,p−)メチルスチレン、m−(p−)エチル
スチレンの如きスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸
メチル,(メタ)アクリル酸エチル,アクリル酸プロピ
ル,(メタ)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル酸オ
クチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)アクリ
ル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アクリル
酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエチル
アミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル系単量
体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,(メ
タ)アクリロニトリル,アクリル酸アミドの如きエン系
単量体が好ましく用いられる。これらは、単独、また
は、一般的には出版物ポリマーハンドブック第2版II
I−P139〜192(John Wiley&Son
s社製)に記載の理論ガラス転移温度(Tg)が、40
〜75℃を示すように単量体を適宜混合して用いられ
る。理論ガラス転移温度が40℃未満の場合にはトナー
の保存安定性や耐久安定性の面から問題が生じやすく、
一方75℃を超える場合はトナーの定着点の上昇をもた
らす。
機械的強度を高めるために結着樹脂の合成時に架橋剤を
用いることが好ましい。
は、2官能の架橋剤として、ジビニルベンゼン、ビス
(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、
エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレン
グリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコー
ルジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレ
ート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリ
エチレングリコール#200、#400、#600の各
ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエ
ステル型ジアクリレート(MANDA日本化薬)、及び
上記のジアクリレートをジメタクリレートに代えたもの
が挙げられる。
ールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアク
リレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、
テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエ
ステルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2−
ビズ(4−メタクリロキシ、ポリエトキシフェニル)プ
ロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレート及びトリアリルトリメ
リテートが挙げられる。
部に対して、好ましくは0.05〜10質量部、より好
ましくは0.1〜5質量部用いることが良い。
ポリエステル樹脂やポリカーボネート樹脂の如き極性を
有する樹脂(以下、「極性樹脂」と称す)を併用するこ
とができる。トナー中に極性樹脂を添加することによっ
て、トナー中のオキシカルボン酸の含有状態を上述の如
き特定の状態に制御することが容易となる。
ナーを製造する場合には、分散工程から重合工程に至る
重合反応時に上記の如き極性樹脂を添加すると、トナー
粒子となる重合性単量体組成物と水系分散媒体の呈する
極性のバランスに応じて、添加した極性樹脂がトナー粒
子の表面に薄層を形成したり、トナー粒子表面から中心
に向け傾斜性をもって存在するように制御することがで
きる。この時、オキシカルボン酸との相互作用を有する
ような極性樹脂を用いることによって、トナー中へのオ
キシカルボン酸の存在状態を望ましい形態にすることが
可能である。特に酸価が1〜20mgKOH/gを呈す
る極性樹脂を用いるとオキシカルボン酸の存在状態を制
御することが容易となる。
質量部に対して1〜25質量部使用するのが好ましく、
より好ましくは2〜15質量部である。1質量部未満で
はトナー粒子中での極性樹脂の存在状態が不均一となり
やすく、逆に25質量部を超えるとトナー粒子表面に形
成される極性樹脂の薄層が厚くなるため、何れの場合も
オキシカルボン酸の含有状態を制御するのが困難にな
り、その機能を十分に発現することができない。
リエステル樹脂の組成は以下の通りである。
は、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,
3−ブタンジオール、1,4−ブタンジール、2,3−
ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル
1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、
下記(ア)式で表わされるビスフェノール誘導体及び下
記(イ)式で示されるジオール類が挙げられる。
yはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値
は2〜10である。)
樹脂やポリカーボネート樹脂を用いた場合には、トナー
の帯電特性が向上し、画像カブリや飛び散りが改善され
ると共に、ドット再現性に優れる高品位な画像を得るこ
とができる。また、トナー粒子に適度な機械的強度を付
与することが可能となり、画像形成装置から受けるトナ
ー劣化の影響を最小限にとどめ、多数枚プリントアウト
に対する耐久性や後述する画像形成装置とのマッチング
も向上する。更には、前述の如きトナーの形状分布を達
成するためのトナーの球形化処理や重合法によってトナ
ーを直接製造する際の乾燥処理等のトナー製造工程から
受ける影響を最小限とすることができる。また、極性樹
脂は2種類以上を組み合わせて用いることも可能で、そ
れ自身の有する帯電性を利用することもできる。
テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、
マレイン酸、コハク酸、セバシン酸、チオジグリコール
酸、ジグリコール酸、マロン酸、グルタン酸、ピメリン
酸、スベリン酸、アゼライン酸、しょうのう酸、シクロ
ヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸の如き多塩基酸
と;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−ビス(ヒドロキ
シメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(2−ヒドロ
キシエチル)ベンゼン、1,4−シクロヘキサンジメタ
ノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノール、
ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフ
ェノールAのプロピレンオキサイド付加物、グリセリ
ン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールの
如き多価アルコール類とを縮合重合したものであって、
得られた縮合重合体の主鎖又は側鎖に反応性基を有する
ものである。反応性基としては、カルボン酸(又はその
塩)、スルホン酸(又はその塩)、エチレンイミノ酸、
エポキシ基、イソシアネート基、二重結合、酸無水物、
ハロゲン原子が挙げられ、この反応性ポリエステル樹脂
をお互いに反応させて、あるいは多官能性の架橋剤(例
えば多価アルコール、多塩基酸など)と反応させて、さ
らに反応性ポリエステルとビニル系単量体を反応(例え
ばエステル化、共重合など)させてTHF不溶分を得る
ことができる。例えば重合法によりトナーを得る場合に
は、反応性ポリエステル樹脂として不飽和ポリエステル
樹脂を用い、これとビニル系単量体(必要に応じてジビ
ニルベンゼン等の架橋剤も含む)を共重合する。この場
合には、極性を有する不飽和ポリエステル樹脂は、重合
の進行と共にトナー表面付近に移行し、トナー粒子の表
面に薄層を形成するため、耐ブロッキング性や耐オフセ
ット性が特に優れたトナーを得ることが可能である。
脂は、前述の如き反応性基を含有していればどんなもの
でも使用可能であるが、あまり分子量が低すぎると架橋
反応にあずからないポリエステル樹脂がトナー表面に存
在してしまうことがあり、耐ブロッキング性が低下する
ことがある。逆に、あまり高分子量であると、例えば重
合法によりトナーを得る場合には、ビニル系単量体への
該反応性ポリエステル樹脂の溶解が困難となるため、製
造が困難となる。従って、反応性ポリエステル樹脂の重
量平均分子量は、3,000〜100,000程度が特
に性能の優れたトナーを得るのに好適である。
記一般式(I)で示される繰り返し単位を分子構造中に
有するポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。
るが、例えば2価フェノールとカーボネート前駆体とを
溶液法又は溶融法で反応せしめて製造されるあらゆる公
知のポリカーボネートを使用することができる。一例を
挙げれば下記一般式(II)
置換基であり、このR2が複数の場合、それらは同一で
あってもよいし、異なっていてもよく、mは0〜4であ
り、Zは単結合、脂肪族炭化水素基、芳香族置換基、−
S−、−SO−、SO2 −、−O−、−CO−結合で表
わされる結合を示す。〕で表わされる構造の繰返し単位
を有する重合体などが挙げられる。
ト樹脂の分子量は特に制限されないが、GPCにおいて
測定したピーク分子量が1000〜500000の範囲
にあるものが好ましく、さらに好ましくは2000〜1
00000である。ピーク分子量が1000よりも低い
と帯電特性に悪影響がでる場合があり、500000よ
りも高いと溶融粘度が高くなりすぎ、定着性に問題を生
じる場合がある。また、本発明において使用されるポリ
カーボネート樹脂を製造するに際し、適当な分子量調節
剤、粘弾性改善のための分岐剤、反応を促進するための
触媒等必要に応じて使用することができる。
類の重合体に限定されるわけではなく、例えば反応性ポ
リエステル樹脂を同時に二種類以上用いることや、ビニ
ル系重合体を二種類以上用いることが可能であり、さら
に全く種類の異なる重合体、例えば反応性の無いポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リオレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ
アルキルビニルエーテル、ポリアルキルビニルケトン、
ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリルエステル、メラミ
ンホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレンテレフタレー
ト、ナイロン、ポリウレタンの如き重合体を必要に応じ
てバインダー樹脂に添加することができる。
ー粒子の表面上に形成された薄層は、前記の如き透過型
電子顕微鏡(TEM)を用いたトナー粒子の断層面観察
において、四酸化ルテニウム(RuO4 )及び/又は四
酸化オスミウム(OsO4 )による電子染色法によって
識別される。この時、トナー粒子の表面上に形成された
薄層のトナー内部方向には結着樹脂とワックス成分が存
在し、該ワックス成分が結着樹脂中に実質的に球状及び
/又は紡錘形の島状に分散されている様子が同時に観察
される。代表的な例を図1の(c)及び(d)に示す。
なお、図1の(c)の如く、薄層がトナー粒子の表面を
実質的に均一に覆っている状態を連続層と定義し、図1
の(d)の如く、薄層がトナー粒子の表面を部分的に覆
っている状態を不連続層と定義する。
イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤が挙
げられ、黒色着色剤としてカーボンブラック、磁性体ま
たは以下に示すイエロー着色剤/マゼンタ着色剤/シア
ン着色剤を混合して黒色に調色されたものが利用され
る。
次粒径は25〜80nmであることが好ましい。
nmよりも小さいと、一次粒径が微細なため、十分な分
散が得られにくく、使いこなすのが困難である。
散してもトナーとしての着色力の不足から、低濃度の画
像しか得られない、或いはトナー消費量が増大する等の
不都合が生じやすい。
粒径が35〜70nmであることがより好ましく、転写
残トナーの帯電部材による帯電極性及び帯電量を制御が
より確実に且つ均一になされ、トナーの帯電量の安定性
及びトナー着色力の面でもより有利である。
クの粒径は、透過型電子顕微鏡で拡大した写真を撮影し
て測定することができる。
BP吸油量は40〜150ml/100gであることが
望ましい。
ストラクチャーの短いカーボンブラックではトナーの帯
電量が低くなりすぎ易く、150ml/100gを超え
ると強固な長ストラクチャーのためカーボンブラックの
微細な分散が得られにくい。
414−79」に準拠して行う。
は、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アンス
ラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリル
アミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的
には、例えば、C.I.ピグメントイエロー12、1
3、14、15、17、62、74、83、93、9
4、95、97、109、110、111、120、1
27、128、129、147、168、174、17
6、180、181、191が好適に用いられる。
は、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、ア
ンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化
合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、
チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具
体的には、例えば、C.I.ピグメントレッド2、3、
5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、5
7:1、81:1、144、146、166、169、
177、184、185、202、206、220、2
21、254を用いることが特に好ましい。
は、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラ
キノン化合物、塩基染料レーキ化合物が利用できる。具
体的には、例えば、C.I.ピグメントブルー1、7、
15、15:1、15:2、15:3、15:4、6
0、62、66が特に好適である。
することができ、更には、固溶体の状態で用いることも
できる。また、トナー中に含有させる着色剤の添加量と
しては、着色剤として磁性体を用いた場合には、結着樹
脂100質量部に対して40〜150質量部使用するこ
とが好ましく、その他の着色剤を用いた場合には、結着
樹脂100質量部に対して5〜20質量部使用すること
が好ましい。
しめて磁性トナーとすることもできる。この場合、磁性
体は着色剤の役割を兼ねることもできる。本発明で使用
できる磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フ
ェライトの如き酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのよう
な金属、或いはこれらの金属と、アルミニウム、コバル
ト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、
ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マン
ガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムの如
き金属との合金及びその混合物が挙げられる。
体としては、より好ましくは、表面改質された磁性体を
用いる。特に、重合法によりトナーを製造する場合には
重合阻害のない表面改質剤により疎水化処理を施したも
のを用いることが好ましい。このような表面改質剤とし
ては、例えばシランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤を挙げることができる。
が1μm以下、好ましくは0.1〜1μmのものを用い
るとよい。磁性体としては、796kA/m(10kエ
ルステッド)印加での磁気特性として、保磁力(HC )
が1.59乃至23.9kA/m(20乃至300エル
ステッド)、飽和磁化(σs )が50乃至200Am 2
/kg(emu/g)、残留磁化(σr )が2乃至20
Am2 /kg(emu/g)のものを用いることが好ま
しい。
に公知の荷電制御剤を併用することができ、特に帯電ス
ピードが速く、且つ、一定の帯電量を安定して維持でき
る荷電制御剤が好ましい。更に、トナー粒子を直接重合
法を用いて製造する場合には、重合阻害性が無く水系分
散媒体への可溶化物の無い荷電制御剤が好ましい。具体
的化合物としては、ネガ系荷電制御剤としてサリチル
酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の如き芳香族カルボン
酸の金属化合物;スルホン酸又はカルボン酸基を側鎖に
持つ高分子型化合物;ホウ素化合物;尿素化合物;ケイ
素化合物;カリークスアレーンが挙げられる。ポジ系荷
電制御剤として、四級アンモニウム塩;該四級アンモニ
ウム塩を側鎖に有する高分子型化合物;グアニジン化合
物;イミダゾール化合物が挙げられる。
の添加は必須ではない。例えば二成分現像方法を用いた
場合においては、キャリヤとの摩擦帯電を利用し、ま
た、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用い
た場合においては、ブレード部材やスリーブ部材との摩
擦帯電を積極的に利用することでトナー粒子中に必ずし
も荷電制御剤を含む必要はない。
は、現像性、転写性、帯電安定性、流動性及び耐久性向
上のために好ましい実施形態である。該無機微粉体とし
ては公知のものが使用可能であるが、シリカ、アルミ
ナ、チタニアあるいはその複酸化物の中から選ばれるこ
とが好ましい。中でも、シリカであることがより好まし
い。かかるとしては、シリカは硅素ハロゲン化物やアル
コキシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法
又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ及びアルコ
キシド、水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカ
の両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内
部にあるシラノール基が少なく、またNa 2 O,SO3
2-等の製造残渣の少ない乾式シリカの方が好ましい。ま
た乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩
化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物
を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリ
カと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であ
りそれらも包含する。
法で測定した窒素吸着による比表面積が30m2 /g以
上、特に50〜400m2 /gの範囲のものが良好な結
果を与え、トナー100質量部に対して0.3〜8質量
部使用され、好ましくは0.5〜5質量部である。
機微粉末をトナー表面近傍に存在するオキシカルボン酸
と共存させることにより、トナー粒子への水分吸着量の
制御がなされ、摩擦帯電量や帯電速度の制御効果が増大
する。
ので、トナーの均一帯電性が相乗的に良化し、連続で多
数枚プリントアウトを繰り返しても上記した優れた効果
が維持される。
には、トナーに適度な流動性を付与することが困難であ
る。BET比表面積が400m2 /gを超える場合に
は、連続プリントアウト時に該無機微粉末がトナー粒子
表面に埋め込まれるために、トナーの流動性が低下する
場合がある。
ートソーブ1」(湯浅アイオニクス社製)を用いて試料
表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法により比表面
積を算出した。
00質量部に対して、0.3質量部未満の場合には、添
加効果が発現されず、また、8質量部を超えると、トナ
ーの帯電性や定着性に問題を生じるだけでなく、遊離し
た無機微粉体により画像形成装置とのマッチングが著し
く悪化する。
必要に応じ、疎水化、帯電性制御等の目的でシリコーン
ワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイ
ル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング
剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他有機
硅素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤で、あるい
は、種々の処理剤を併用して処理されていることも可能
であり好ましい。
高転写率を達成するためには、無機微粉体は少なくとも
シリコーンオイルで処理されることが好ましい。
響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン
(登録商標)粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化
ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭
化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨
剤;例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末の如
き流動性付与剤;ケーキング防止剤、あるいは例えばカ
ーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如
き導電性付与剤、また、逆極性の有機微粒子及び無機微
粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。
剤として或いは、キャリアと混合して二成分系現像剤と
して使用することができる。
ば、トナーと混合させる磁性キャリアとしては、鉄、
銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムより
選ばれる元素を単独で、又は複数含有するフェライト状
態で構成される。磁性キャリアの形状は、球状、扁平、
不定形のいずれも用いることができ、更に、表面状態の
微細構造(例えば、表面凹凸性)を適宜に制御したもの
を用いることもできる。また、表面を樹脂で被覆した樹
脂被覆キャリア、磁性粉分散型樹脂キャリアも好適に用
いることができる。使用するキャリアの平均粒径は、好
ましくは10〜100μm、より好ましくは20〜50
μmである。また、これらのキャリアとトナーを混合し
て二成分系現像剤を調製する場合の現像剤中のトナー濃
度は、好ましくは2〜15質量%程度である。
を製造する方法としては、結着樹脂、着色剤、ワックス
成分等を加圧ニーダー等により溶融混練した後、冷却し
た混練物を所望のトナー粒径に微粉砕し、更に微粉砕物
を分級して粒度分布を調整してトナーにする粉砕法;特
公昭36−10231号公報、特開昭59−53856
号公報及び特開昭59−61842号公報に記載されて
いる懸濁重合法を用いて直接トナーを製造する方法;特
公昭56−13945号公報等に記載のディスク又は多
流体ノズルを用いて溶融混練物を空気中に霧化して球状
トナーを製造する方法;及びソープフリー重合法に代表
される乳化重合法等、公知の方法を用いることが可能で
あるが、重合性ビニル系単量体の重合反応時の水系分散
媒体中のpHを制御しながら懸濁重合法によりオキシカ
ルボン酸の含有状態を特定したトナーを製造することが
好ましい。
ン酸は、親水性の官能基を多く有しているため、水系分
散媒体中で重合性単量体組成物の造粒粒子を重合してト
ナー粒子を形成する際、水系媒体中へ溶出しやすい。オ
キシカルボン酸の溶出が生じた場合、得られたトナー粒
子には帯電量や帯電速度に対する改善効果が十分に発現
しない。また、溶出したオキシカルボン酸は界面活性剤
的な挙動をとるため、重合工程でのトナー粒子の形状保
持が非常に困難となり、トナーを所望の粒径分布や球形
分布にコントロールすることができない。特に、オキシ
カルボン酸の溶出量が多い場合、トナー粒子より細かい
微小粒径の粒子を副生してしまい、画像形成装置とのマ
ッチングにも支障をきたす。
ル系単量体の重合転化率と水系分散媒体中のpHを制御
することにより、オキシカルボン酸の水系分散媒体への
溶出を防止し、オキシカルボン酸をトナーの表面近傍に
良好な状態で固定化することができることを見出し、本
発明の第一のトナーの製造方法を完成するに至った。
合性単量体組成物の重合反応の際、重合性ビニル系単量
体の重合転化率を10%以上に高める第1反応工程にお
いて、水系分散媒体のpHを4.5〜8.5、好ましく
は4.5〜7.0、特に好ましくは4.5〜6.0に保
持することにより、オキシカルボン酸の水系分散媒体へ
の溶出を防止し、トナー粒子中にオキシカルボン酸を内
包化する。さらに、前記第1反応工程の後に水系分散媒
体のpHを9〜13に再調整して、重合転化率を更に高
める第2反応工程により、トナー中に内包化したオキシ
カルボン酸を摩擦帯電に関与できるトナー粒子の表面近
傍まで引き出すと同時に、表面に存在するオキシカルボ
ン酸の一部をアルカリ雰囲気下で溶解除去することがで
きる。
子の表面近傍に良好な状態で固定化することが可能とな
り、得られるトナーの帯電特性が非常に良好なものとな
る。また、微小粒径の粒子の副生を招くことなく、トナ
ー粒子の粒度分布と形状分布を所望のものにコントロー
ルすることもできるので、帯電特性が相乗的に改善され
るとともに画像形成装置へのマッチングを極めて良好な
ものとすることができる。特に、第1反応工程の水系媒
体のpHを4.5〜6.0で保持することによりオキシ
カルボン酸の内包性が更に高まるので、上記の如き改善
効果が一層良好なものとなる。
量体の「重合転化率」とは、前記重合性単量体組成物に
用いられる重合性ビニル系単量体の総質量(W1 )を基
準として、未反応の重合性ビニル系単量体の総質量(W
2 )を定量することにより下記の式から求められる。
量は、反応容器からサンプリングした直後に、重合停止
剤や冷メタノール等を採取サンプルに添加して重合反応
を停止させ、熱天秤等により加熱時の重量減少量とし
て測定する熱重量測定(TG)を用いる方法、ガスク
ロマトグラフィー(GC)を用いる方法等の公知の方法
を適用することにより定量することができる。これらの
中でもGCを用いる方法は、特に有効な方法である。
によって抽出されるオキシカルボン酸量A(mg)と、
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
って抽出されるオキシカルボン酸量B(mg)が、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 の関係が満足するように、第1反応工程と第2反応工程
の切り替え時の重合転化率及び水系分散媒体のpHは調
整される。
り上げた場合や高めのpHで重合を進行させた場合、ト
ナー中へのオキシカルボン酸の内包性が悪くなるため、
トナー表面のオキシカルボン酸量Bが少なくなる。第1
反応工程では、pHを4.5〜8.5に保持しながら重
合性ビニル系単量体の重合転化率を10%以上に高める
ことによってトナー表面のオキシカルボン酸量Bを所定
の範囲に制御することができるが、水系分散媒体のpH
が8.5を超えるとオキシカルボン酸量Bの制御が困難
となるばかりか、トナー粒径より細かい微小粒径の粒子
の副生を招く。また、水系分散媒体のpHを4.5未満
にすると反応容器や配管等の腐食が著しくなったり、用
いることのできる分散剤が制限されることから好ましく
ない。
合性ビニル系単量体を重合させてトナーを製造する場合
に、蒸留工程において水系分散媒体のpHを制御するこ
とにより、重合性単量体中に含まれるオキシカルボン酸
が良好な状態でトナー中及びトナー表面に含有され、摩
擦帯電量や帯電速度の低下を生じることなく、しかも画
像形成装置とのマッチングに優れたトナーを効率よく製
造できることを見出し、本発明の第二のトナーの製造方
法を完成するに至った。
合性単量体組成物の重合反応を水系分散媒体のpHを
4.5〜8.5(好ましくはpH4.5〜7.0、特に
好ましくは4.5〜6.0)に保持しながら行い、重合
工程終了後、水系分散媒体のpHを9〜13に再調整
し、次いで、トナーの結着樹脂のガラス転移温度以上の
温度で蒸留工程を実施する。この方法によっても、オキ
シカルボン酸をトナー粒子の表面近傍に良好な状態で固
定化することが可能であり、優れた特性を有するトナー
を製造することができる。更に、蒸留工程において、水
系分散媒体中に水溶性開始剤を添加することによって、
未反応の重合性単量体を更に効率よく除去することが可
能である。つまり、前記蒸留工程においては、トナー中
にオキシカルボン酸を良好な状態で固定化すると同時
に、未反応の重合性ビニル系単量体を除去できるので、
効率的にトナーを製造することができる。
ス転移温度(Tg)は、該結着樹脂を構成する単量体組
成をを定法に従って定量・定性分析した後に、上記した
ように理論ガラス転移温度として求める以外に、示差走
査熱量計(DSC)により測定することも出来る。具体
的には以下の条件で測定され、得られたDSC曲線の下
記「昇温II」に相当する部分から結着樹脂のガラス転
移に伴う吸熱ピークを選択し、その吸熱ピークの低温側
及び高温側のベースラインの延長した直線から縦軸方向
に等距離にある直線と該吸熱ピークとの交点の温度をも
ってトナー中の結着樹脂のガラス転移温度とする、所謂
中点法によって求めることが出来る。
ルミニウム製サンプルパンに精秤して用いる。尚、対照
サンプルとして空のアルミニウム製サンプルパンを用い
る。 測定温度範囲:30℃〜200℃ 昇温パターン:昇温I(30℃→200℃、昇温速度=
10℃/分) 降温I(200℃→30℃、降温速度=10℃/分) 昇温II(30℃→200℃、昇温速度=10℃/分)
は、微小粒径の粒子の副生を招くことなく、所望の粒度
分布と形状分布のトナー粒子が得られるだけではなく、
重合体粒子製造後の反応容器の内壁や撹拌羽根に付着す
る汚れの洗浄性に対しても効果が現れ、トナーの生産性
に貢献することが出来る。この理由については必ずしも
明確ではないが、トナー粒子表面に存在するオキシカル
ボン酸の界面活性剤的な効果により、反応容器の内壁や
撹拌羽根に対する汚れが軽減しているのではないのかと
考えている。
合性ビニル系単量体が200ppm以下、であることが
好ましく、より好ましくは100ppm以下である。ト
ナー中に残存する重合性ビニル系単量体を200ppm
以下とすることにより、トナーの帯電性や画像形成装置
とのマッチングを、より向上させることができる。トナ
ー中の重合性ビニル系単量体の残存量が200ppmを
超えると、前記のオキシカルボン酸の添加効果が発現し
にくい。
の定量方法については、熱天秤等により、加熱時の重
量減少量として測定する熱重量測定(TG)を用いる方
法、ガスクロマトグラフィー(GC)を用いる方法等
の公知の方法を適用することができる。これらの中でも
GCを用いる方法は、特に有効な方法である。
用いて定量する場合の具体例を以下に示す。
ENTIFC社製;サイズ…30m×O.249mm、
液相…DBWAX、膜厚…0.25μm) 試料:2.55mgのDMFを内部標準とし、100m
lのアセトンを加えて内部標準品入り溶媒をつくる。次
にトナー400mgを上記溶媒で10mlの溶液とす
る。30分間超音波振とう機にかけた後、1時間放置す
る。次に0.5μmのフィルターで濾過する。打ち込み
試料量は4μlとする。 検出器:FID(スプリット比…1:20) キャリアガス:N2 ガス オーブン温度:70℃→220℃(70℃で2分待機
後、5℃/分の割合で昇温 注入口温度:200℃ 検出器温度:200℃ 検量線の作成:サンプル溶液と同様のDMF、アセトン
溶液に対象となる重合性ビニル系単量体を加えた標準サ
ンプルについて同様にガスクロマトグラフ測定し、重合
性ビニル系単量体と内部標準品DMFの重量比/面積比
を求める。
分散媒体を調製する場合に使用する分散剤としては、公
知の無機系及び有機系の分散剤を用いることができる。
具体的には、無機系の分散剤としては、例えば、リン酸
三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウ
ム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、
水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミ
ニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸
バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナが挙げられ
る。また、有機系の分散剤としては、例えば、ポリビニ
ルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒ
ドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カル
ボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンを用
いることができる。
ン型の界面活性剤の利用も可能である。例えば、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、オ
レイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリ
ン酸カリウム、オレイン酸カルシウムを用いることがで
きる。
機系の難水溶性の分散剤が好ましく、しかも酸に可溶性
である難水溶性無機分散剤を用いるとよい。また、本発
明においては、難水溶性無機分散剤を用い、水系分散媒
体を調製する場合に、これらの分散剤が重合性ビニル系
単量体100質量部に対して、0.2〜2.0質量部と
なるような割合で使用することが好ましい。また、本発
明においては、重合性単量体組成物100質量部に対し
て300〜3,000質量部の水を用いて水系分散媒体
を調製することが好ましい。
無機分散剤が分散された水系分散媒体を調製する場合に
は、市販の分散剤をそのまま用いて分散させてもよい
が、細かい均一な粒度を有する分散剤粒子を得るため
に、水等の液媒体中で、高速撹拌下、上記したような難
水溶性無機分散剤を生成させて調製してもよい。例え
ば、リン酸三カルシウムを分散剤として使用する場合、
高速撹拌下でリン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム
水溶液を混合してリン酸三カルシウムの微粒子を形成す
ることで、好ましい分散剤を得ることができる。
ーの製造方法によれば、従来、荷電制御剤が含有された
トナーにみられていた高湿下での摩擦帯電量の低下、及
び低湿下での摩擦帯電速度の低下が抑制され、しかもト
ナー担持体等に対する汚染性が抑制されたトナーが容易
に得られる。
使用する重合性単量体組成物について説明する。該重合
性単量体組成物は、少なくとも、重合性ビニル系単量
体、着色剤、ワックス成分及びオキシカルボン酸、好ま
しくは、これに加えて荷電制御剤、更に必要に応じて各
種の添加物を溶解、混合して調製される。
ては、前記に挙げたような重合性単量体を理論ガラス転
移温度(Tg)が40〜75℃を示すように適宜混合し
て用いられる。特に、Tgが高い場合には、フルカラー
画像を形成するためのカラートナーを製造した場合にお
いて、各色トナーの定着時の混色性が低下し、色再現性
に乏しく、更にOHP画像の透明性が低下するため好ま
しくない。
重合開始剤としては、具体的には、2,2′−アゾビス
ー(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、
アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系又はジアゾ系
重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケ
トンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネ
ート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベ
ンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き
過酸化物系重合開始剤が用いられる。これらの重合開始
剤の使用量は、目的とする重合度により変化するが、一
般的には、重合性ビニル系単量体100質量部に対して
5〜20質量部用いられる。重合開始剤の種類は、重合
法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に、
単独又は混合して使用される。
するため、公知の架橋剤、連鎖移動剤及び重合禁止剤等
を更に添加し用いてもよい。これらの添加剤は、前記重
合性単量体組成物中に予め添加しておくこともできる
し、また、必要に応じて、重合反応の途中で適宜に添加
することもできる。
は、少なくとも、帯電工程、露光工程、現像工程及び転
写工程を有しており、画像形成装置とのマッチングに優
れた上記のトナーを用いるものである。
コロトロンなどと呼ばれる公知のコロナ帯電方法が用い
られるほか、ピン電極を用いた方法も使用できる。ま
た、感光体表面に帯電部材を当接させて帯電を行う接触
帯電法も同様に使用できる。中でも、接触帯電法は、高
電圧が不要であり、帯電時のオゾンの発生量が少なく好
ましい方法である。
光体表面に当接させる接触帯電法の場合に、特に本発明
のトナーは効果を発揮する。すなわち、帯電手段が感光
体表面に接することのない非接地コロナ放電に比べて、
接触帯電法は感光体表面の劣化を生じ易いため、耐久時
にトナーの転写性が低下しやすく、転写残トナーの増加
に起因するクリーニング不良が生じやすい。しかしなが
ら、本発明に係るトナーは、高い転写性を有しているた
め、耐久時においてもクリーニング不良が良好に抑制さ
れる。
ときの好ましいプロセス条件としては、帯電ローラーの
当接圧が4.9〜490N/m(5〜500g/c
m)、より好ましくは9.8〜392N/m(10〜4
00g/cm)であり、さらに、転写残余のトナーの極
性を感光体の帯電極性と同じ極性に揃え、現像時での回
収を容易にするため、直流電圧の印加がよいが、直流電
圧に交流電圧を重畳したものを用いたときには、2×V
th(V)〔Vth;直流印加における放電開始電圧
(V)〕未満のピーク間電圧を有する交流電圧を直流電
圧に重畳することが好ましい。
ードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法があ
る。
レードの場合は、導電性基体として、鉄、銅、ステンレ
スの如き金属、カーボン分散樹脂、金属あるいは金属酸
化物分散樹脂が用いられる。ブレードの場合には、その
形状としては棒状、板状のものが使用できる。弾性ロー
ラーの構成としては、導電性基体上に弾性層、導電層、
抵抗層を設けたものが用いられる。
プレンゴム、EPDMゴム、ポリウレタンゴム、エポキ
シゴム、ブチルゴムの如きゴム又はスポンジや、スチレ
ン−ブタジエンサーモプラスチックエラストマー、ポリ
ウレタン系サーモプラスチックエラストマー、ポリエス
テル系サーモプラスチックエラストマー、エチレン−酢
ビサーモプラスチックエラストマーの如きサーモプラス
チックエラストマーを用いることができる。
cm以下、望ましくは106 Ω・cm以下のものが好ま
しく用いられる。例えば、金属蒸着膜、導電性粒子分散
樹脂、導電性樹脂が用いられ、具体例としては、アルミ
ニウム、インジウム、ニッケル、銅、鉄の蒸着膜、導電
性粒子分散樹脂の例としては、カーボン、アルミニウ
ム、ニッケル、酸化チタンの如き導電性粒子をウレタ
ン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、
ポリメタクリル酸メチルの如き樹脂中に分散したものが
挙げられる。導電性樹脂としては、4級アンモニウム塩
含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポ
リビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイ
ミンが挙げられる。
・cmの層であり、例えば半導性樹脂、導電性粒子分散
絶縁樹脂を用いることができる。半導性樹脂としては、
エチルセルロース、ニトロセルロース、メトキシメチル
化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロ
ン、ポリビニルヒドリン、カゼインの如き樹脂が用いら
れる。導電粒子分散樹脂の例としては、カーボン、アル
ミニウム、酸化インジウム、酸化チタンの如き導電性粒
子をウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル
共重合体、ポリメタクル酸メチルの如き絶縁性樹脂中に
少量分散したものが挙げられる。
いられている繊維に導電材を分散させて抵抗調整された
ものが用いられる。繊維としては、一般に知られている
繊維が使用可能であり、例えばナイロン、アクリル、レ
ーヨン、ポリカーボネート、ポリエステルが挙げられ
る。また導電材としては、これも一般に知られている導
電材が使用可能であり、銅、ニッケル、鉄、アルミニウ
ム、金、銀の如き金属あるいは酸化鉄、酸化亜鉛、酸化
スズ、酸化アンチモン、酸化チタンの如き金属酸化物、
さらにはカーボンブラックの如き導電粉が挙げられる。
なおこれら導電粉は必要に応じ疎水化、抵抗調整の目的
で表面処理が施されていてもよい。使用に際しては、繊
維との分散性や生産性を考慮して選択して用いる。ブラ
シの形状としては、繊維の太さが1〜20デニール(繊
維径10〜500μm程度)、ブラシの繊維の長さは1
〜15mm、ブラシ密度は1平方インチ当たり1万〜3
0万本(1平方メートル当り1.5×107 〜4.5×
108 本程度)のものが好ましく用いられる。
置としては、(i)トナー及びキャリアを有する二成分
系現像剤を担持するための現像剤担持体として、磁石を
内包した現像スリーブを用い、この現像スリーブ表面に
二成分系現像剤を担持させ、この二成分系現像剤によっ
て形成される磁気ブラシを像担持体としての感光体表面
と接触させて現像を行う二成分接触現像法、(ii)ト
ナー担持体、表面に一成分系現像剤であるトナーを塗布
し、トナー層を形成し、このトナー層を像担持体として
の感光体表面と接触させて現像を行う一成分接触現像法
又は(iii)トナー担持体に担持されたトナー層と感
光体とを非接触で現像を行う一成分非接触現像法を用い
ることができる。
磁性又は非磁性のいずれでも良く、トナー層と感光体表
面が接触していることが重要となる。トナー担持体は実
質的に感光体表面と接触していることが好ましいが、こ
れは、トナー担持体からトナー層を除いたときに該トナ
ー担持体が感光体表面と接触しているということを意味
する。このとき、トナーを介して、感光体と感光体表面
に対向するトナー担持体としての弾性ローラーとの間に
電界を形成することによって、エッジ効果の抑制された
画像を得ることができる。このため、弾性ローラーの低
抵抗の芯材の表面に弾性ゴムによって形成される弾性層
が中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防
ぎつつ電界を保つこと、または低抵抗の導電性ローラー
の表面層に薄層の絶縁層を設けることもできる。さらに
は、導電性ローラー上に感光体表面に対向する表面側を
絶縁性物質により被覆した構成、あるいは、絶縁性スリ
ーブで感光体に対向しない内面側に導電層を設けた構成
も可能である。また、トナー担持体として剛体ローラー
を用い、感光体をベルトの如きフレキシブルなものとし
た構成も可能である。
担持するためのトナー担持体としての現像ローラー表面
と感光体表面とは、同方向に回転していても良いし、逆
方向に回転していても良い。その回転方向が同方向であ
る場合には、現像ローラー表面の周速は、感光体の周速
に対して、周速比で100%よりも大きいことが好まし
い。100%以下であると、ラインの切れが悪いなどの
画像品質に問題を残す。周速比が高まれば高まるほど、
現像部位に供給されるトナーの量は多く、潜像に対しト
ナーの脱着頻度が多くなり、不要な部分は掻き落とされ
必要な部分には付与されるという繰り返しにより、潜像
に忠実な画像が得られる。具体的には、トナー担持体表
面の移動速度が感光体表面の移動速度に対して、1.0
5〜3.0倍の速度であることが好ましい。
に像担持体の表面に存在している転写残余のトナーを除
去するためのクリーニング工程を有する場合、このクリ
ーニング工程としては、転写工程後であって現像工程前
に像担持体表面にクリーニング部材を当接させてクリー
ニングを行う「現像前クリーニング方式」を用いること
ができる。
転写部と帯電部との間に、像担持体の表面に当接し、か
つ像担持体の表面に存在する転写残余のトナーを除去す
るためのクリーニング部材によるクリーニング部を設け
ることが、帯電部材に対する転写残余のトナーの影響を
少なくできることから好ましい。
に用いられるクリーニング部材としては、ブレード、ロ
ーラー、ファーブラシ又は磁気ブラシを用いることがで
きる。これらのクリーニング部材の2種類以上を組み合
わせて使用しても良い。
態を特定したトナーを用いることにより、感光体上の現
像トナーの帯電量を適正に制御できるため、転写残余の
トナーの過剰帯電に起因するクリーニング性の低下を防
止し得ることを見出した。
してしまうと、感光体への転写残余のトナーの付着力が
高いためにクリーニング性が低下しやすい。特に、懸濁
重合法の如き重合法によって作製されたトナーのよう
に、トナー粒子の形状が球形に近い場合、クリーニング
工程でのスクレイプ性の低下、クリーニング部材からの
すり抜けが生じやすく、クリーニングに不利であり、さ
らに、転写残余のトナーの過剰帯電はクリーニング性を
著しく低下させる。
アス条件、軽写材の抵抗によっても大きく変化する。転
写バイアスは一般にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧
が印加されるが、現像が正現像(トナー帯電極性と感光
体帯電極性が逆)である場合、転写材が厚紙やOHTフ
ィルムのように高抵抗なものであると、高い帯電を持っ
たトナー粒子が感光体との強い付着力によって転写され
ることなく、そのままの帯電極性でクリーニング工程へ
と進むことから、クリーニングしきれなくなりやすい。
現像されたトナーの帯電量が適正に制御されている必要
があり、過剰に帯電したトナーが感光体に現像されない
ことが好ましい。過剰に帯電したトナーが感光体に現像
されないようにするためには、トナーへの帯電付与或は
トナーの帯電性を抑える必要があるが、逆にトナーの帯
電が十分でないとカブリやトナー飛散及び転写性の低下
の如き弊害が生じやすくなる。
な帯電量を付与することができ、トナーの帯電速度が良
好な状態となることにより、転写残余のトナーの過剰帯
電が防止され、クリーニング工程でのクリーニング性が
改善される。また、トナーの現像特性も向上する。
されずに像担持体の表面に存在している転写残余のトナ
ーを除去するためのクリーニング工程を現像時に現像工
程と同時に行う「現像兼クリーニング方式」を用いた画
像形成方法も好ましい態様の一つである。
帯電極性が同極性)の場合、転写材が薄紙のように電界
を通しやすいものであると、転写バイアスによって逆極
性に強く帯電されるトナー粒子ができ、この逆極性に強
く帯電したトナー粒子は、やはり感光体との強い付着力
を持ちクリーニングしきれなくなりやすい。
ルボン酸の含有状態を特定したトナーを用いることで、
過剰に逆帯電したトナー粒子の生成を抑制することが可
能となった。また、転写バイアスによるトナー帯電量の
制御も、本発明に係るオキシカルボン酸の含有状態を特
定したトナーを用いることで容易となる。
はないが、本発明者らの知見によれば、本発明に用いら
れるオキシカルボン酸は、トナーが過剰に高帯電量とな
るチャージアップ現象を防止していると共に、転写工程
でトナーの帯電極性と逆電界を印加しても、過剰な逆電
荷をトナー粒子が保持しにくくしていることに加えて、
トナー中への含有状態を特定したことによる摩擦帯電の
均一化によるものと考えられる。
真各工程における感光体上のトナーの帯電極性及び帯電
量を制御することと、反転現像方法を用いることにあ
る。
感光体及びマイナス帯電性のトナーを用いた場合、その
転写工程において、プラス極性の転写部材によって可視
化された像を転写材に転写することになるが、転写材の
種類(厚み、抵抗、誘電率の違い)と画像面積の関係に
より、転写残余のトナーの帯電極性がプラスからマイナ
スまで変動する。しかし、マイナス帯電性の感光体を帯
電する際のマイナス極性の帯電部材により、感光体表面
と共に転写残余のトナーまでもが、転写工程においてプ
ラス極性に振れていたとしても、一様にマイナス側へ帯
電極性を揃えることができる。それゆえ、現像時に一様
にマイナス極性に帯電したトナー粒子が感光体表面に存
在していても、現像方法として反転現像を用いた場合、
マイナスに帯電された転写残余のトナーは、トナーの現
像されるべき明部電位部には残り、トナーの現像される
べきでない暗部電位には、現像電界の関係上トナー担持
体の方に引き寄せられるため、残留しない。
用いて、より高速なプロセススピードの画像形成を行お
うとする場合には、感光体単位面積あたりの帯電時間の
減少に相関して、帯電部材により感光体表面を帯電する
と共に、転写残余のトナーの帯電極性を一様に揃えるこ
とが困難となる。このため、現像方法として反転現像を
用いた場合、トナーの現像されるべきでない暗部電位上
の転写残余のトナーが、現像電界によってトナー担持体
の方に引き寄せられ回収することも困難となる。さら
に、トナー担持体に摺擦の如き機械的力によって回収さ
れたとしても、転写残余のトナーの帯電が均一に揃えら
れていないと、トナー担持体上のトナーの帯電性に悪影
響を及ぼし、現像特性を低下させる。
転写残余のトナーの帯電極性を制御することにより、現
像兼クリーニング方式を用いた画像形成方法が成立す
る。しかし、このように、より高速なプロセススピード
の画像形成において、現像兼クリーニング方式を用いた
画像形成方法を適用する場合には、転写残余のトナーの
帯電極性制御が困難になり現像での回収不良を起こしや
すくなり、現像自体も高速化されるため現像工程で回収
される転写残余のトナーの帯電が現像特性により大きく
影響し、現像性能の低下を招きやすくなるという問題点
がある。
成において、現像兼クリーニング方式を用いた場合に
は、帯電部材の汚染による帯電不良も起こしやすくな
る。
ング方式を用いた画像形成方法において、現像ローラー
のプロセススピードが120mm/sec以上、更には
150mm/sec以上である様な高速なプロセススピ
ードの画像形成を行う場合、現像時の転写残余のトナー
の回収を行うためには、帯電極性制御がより迅速に行わ
れなければならず、現像性能の保持には、帯電部材を通
過する際、転写残余のトナーがより確実に且つ均一に帯
電極性制御されねばならないことが判明した。
いて鋭意検討を行い、現像兼クリーニング方式を用いた
画像形成方法においては、トナーの帯電部材通過時の帯
電制御特性が、これら耐久特性や画像品質特性と密接に
つながりがあることを見出し、特にトナー中にオキシカ
ルボン酸を特定の含有状態で存在させることで、トナー
の帯電部材通過時の帯電制御性が改善されることを見出
した。
感光体について説明する。
に離型性が付与されていることが好ましく、感光体表面
の水に対する接触角は85度以上であることが好まし
い。より好ましくは感光体表面の水に対する接触角は9
0度以上である。
感光体表面が高い離型性を有することを示し、この効果
により、転写残余のトナー量を著しく減少させることが
でき、クリーニング工程での負荷を大幅に低減し、クリ
ーニング不良の発生をより確実に防止することができ
る。
ことにより、転写残余のトナー量を著しく減少させるこ
とができると共にクリーニング工程時に転写残余のトナ
ーの回収効率も向上し、ポジゴースト画像を防止する。
は、感光体の表面に高分子結着剤を主体として構成され
る表面層を設け、 表面層を構成する樹脂自体に表面エネルギーの低いも
のを用いる 撥水、親油性を付与するような添加剤を表面層に分散
する 高い離型性を有する材料を粉体状にして表面層に分散
する 方法が挙げられる。の例としては、樹脂の構造中にフ
ッ素含有基或いは、シリコーン含有基を導入する方法が
ある。としては、界面活性剤等を添加剤とすればよ
い。の材料としては、フッ素原子を含む化合物、すな
わちポリ4フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フ
ッ化カーボンが挙げられる。
する接触角を85度以上とすることができる。85度未
満では耐久によるトナーおよびトナー担持体の劣化が生
じやすい。
適である。本発明においては、の含フッ素樹脂の如き
離型性粉体を最表面層へ分散させる方法が好適である。
は、バインダー樹脂中に該粉体を分散させた層を感光体
最表面に設けるか、あるいは、元々樹脂を主体として構
成されている有機感光体であれば、新たに表面層を設け
なくても、最上層に該粉体を分散させれば良い。
量に対して、1〜60質量%、さらには2〜50質量%
が好ましい。1質量%より少ないと転写残余のトナーが
充分に減少せず、転写残余のトナーのクリーニング効率
も充分でなく、ゴースト防止効果が不十分であり、60
質量%を超えると膜の強度が低下したり、感光体への入
射光量が著しく低下したりするため、好ましくない。ま
た、該粉体の粒径については、画質の面から、1μm以
下、好ましくは0.5μm以下が望ましい。1μmより
大きいと入射光の散乱によりラインの切れに劣る様にな
りやすい。
径の感光体を有する画像形成装置に対し特に有効に用い
られる。即ち、小径感光体の場合には、同一の線圧に対
する曲率が大きく、当接部における圧力の集中が起こり
やすいためである。ベルト感光体でも同一の現象がある
と考えられるが、本発明は、転写部での曲率半径が25
mm以下の感光体ベルトを用いた画像形成装置に対して
も有効である。
転写工程について具体的に説明する。
して転写手段を当接しながらトナー画像を転写材に静電
転写する接触転写方式を用いることが好ましい。転写手
段の感光体表面に対する当接圧力としては、線圧2.9
N/m(3g/cm)以上であることが好ましく、より
好ましくは9.8〜490N/m(10〜500g/c
m)である。当接圧力としての線圧が2.9N/m(3
g/cm)未満であると、転写材の搬送ずれや転写不良
の発生が起こりやすくなるため好ましくない。当接圧力
が高すぎる場合には、感光体表面の劣化やトナーの付着
を招き、結果として感光体表面のトナー融着を生じるよ
うになる。
ては、転写ローラーあるいは転写ベルトを有する装置が
使用される。転写ローラーは少なくとも芯金と導電性弾
性層からなり、導電性弾性層はカーボンの如き導電性微
粒子を分散させたウレタンやEPDMの如き体積抵抗1
09 〜1010Ω・cm程度の弾性体である。
る様な画像形成装置において特に有効に用いられる。即
ち、有機化合物が感光体の表面層を形成している場合に
は、無機材料を用いた他の感光体よりもトナー粒子に含
まれる結着樹脂との接着性が高いことから、転写性がよ
り低下する傾向にあるという技術課題を有している。従
って、本発明で用いるトナーによる高い転写性による効
果は、より顕著となる。
ながら説明する。
一例としてプロセスカートリッジを有する画像形成装置
を模式的に示した図であり、現像前クリーニング方式を
用いたものである。
加されている接触帯電手段である帯電ローラー51によ
り感光体56を帯電し、レーザー光60で画像部分を露
光して静電潜像を形成する。現像器52に収納されてい
るトナー50をトナー塗布ローラー55及び塗布ブレー
ド53によりトナー担持体54上に塗布し、トナー担持
体54上のトナー層を感光体56の表面に接触させて感
光体56上の静電潜像を反転現像法により現像し、トナ
ー画像を感光体56上に形成する。トナー担持体54に
は、バイアス印加手段61により少なくとも直流バイア
スが印加される。感光体56上のトナー画像は、搬送さ
れてくる転写材としての記録材58上へ、バイアス印加
手段62によりバイアスが印加されている転写手段であ
る転写ローラー57により転写され、記録材上に転写さ
れたトナー画像は、加熱ローラーと加圧ローラーとを有
する加熱加圧定着手段63により定着される。
転写部と帯電ローラー51による帯電部との間に、感光
体56の表面に当接するブレード状のクリーニング部材
59を有している。転写工程後の感光体56上の転写残
余のトナーは、クリーニング部材59によって掻き取ら
れクリーナーによって回収される。転写残余のトナーが
除去された感光体56は、再度、帯電ローラー51で帯
電され、帯電後にレーザー光60の露光により静電潜像
が形成される。感光体56上の静電潜像は、トナー担持
体54上のトナーにより現像される。現像工程後の感光
体56上のトナー画像は、搬送されてくる記録材58上
に転写ローラー57により転写される。転写工程後の感
光体56は、クリーニング部材により転写残余のトナー
の除去が行われた後、帯電ローラー51により再度帯電
され、以後同様な工程が繰り返し実施される。
ブに対するトナーの供給に加えて、現像スリーブからの
現像に寄与されたトナーのはぎ取りを、より円滑に行う
ことができる画像形成装置の他の例を示す。
周囲に接触帯電手段である一次帯電ローラー72、現像
手段である現像器78、接触転写手段である転写帯電ロ
ーラー91、レジスタローラー89が設けられている。
そして感光ドラム71は一次帯電ローラー72によって
例えば−700Vに帯電される。バイアス印加手段75
による印加電圧は直流電圧が例えば−1350Vであ
る。そして、レーザー発生装置76によりレーザー光7
7を感光ドラム71に照射することによって露光され、
デジタルな静電潜像が形成される。感光ドラム71上の
静電潜像は、現像器78の有する非磁性一成分系トナー
85で現像され、転写材としての記録材90を介して感
光ドラム71に当接されたバイアス印加手段94でバイ
アス電圧が印加されている転写ローラー91により、記
録材90上へ転写される。トナー画像96をのせた記録
材90は、搬送ベルト95により加熱ローラー98及び
加圧ローラー99を有する加熱加圧定着器97へ運ば
れ、トナー画像は記録材90上に定着される。102
は、クリーニング部材101を有するクリーナーであ
り、転写工程後の感光ドラム上の転写残余のトナーは、
クリーニング部材101で掻き取られクリーナー102
によって回収される。
の外周を形成した導電性弾性層73とを基本構成とする
ものである。
の外周を形成した導電性弾性層93とを基本構成とする
ものである。
ドラム71にトナー担持体としての現像スリーブ79上
のトナー層が接触し、バイアス印加手段88でバイアス
が印加されている芯金80及び弾性層81を有する弾性
ローラー79からなるトナー担持体としての現像スリー
ブが配設されている。現像器78内には、バイアス印加
手段87でバイアスが印加されている芯金83と弾性層
84を有するトナー塗布ローラー82が配設されてい
る。現像スリーブ79に付着して搬送されるトナー量を
規制する部材として、トナー規制ブレード86が配設さ
れ、トナー規制ブレード86の現像スリーブ79に対す
る当接圧により、現像領域に搬送されるトナー量(トナ
一層厚)が制御される。現像領域では、現像スリーブ7
9に少なくとも直流の現像バイアスが印加され、現像ス
リーブ上トナー層は、感光ドラム71表面に接触し、静
電潜像に応じて感光ドラム71上に転移してトナー画像
を形成する。
であり、暗部電位が300〜1000Vである場合に、
バイアス印加手段87により印加される供給バイアス電
圧が100〜900Vであり、バイアス印加手段88に
より印加される現像バイアス電圧が100〜900Vで
あることが好ましい。
される供給バイアス電圧は、バイアス印加手段88によ
り印加される現像バイアス電圧よりも絶対値で10〜4
00V大きい方が、非磁性トナー85の現像スリーブ7
9へ供給及び非磁性トナーの現像スリーブ79からのは
ぎ取りが円滑に行われるので好ましい。
ナー塗布ローラー82は、矢印で示す通りお互いの表面
がカウンター方向に移動する(回転方向は同方向)こと
が、非磁性トナーの供給及びはぎ取りの点で好ましい。
いては、中間転写体を用いず像担持体上に形成されたト
ナー画像を直接記録材に転写するタイプの画像形成方法
を採用するものである。
を転写材としての中間転写体に第1の転写を行い、中間
転写体上に転写されたトナー画像を記録材に第2の転写
を行う画像形成方法について、図13に示す画像形成装
置を用いて説明する。
ドラム111に対向し接触回転する帯電ローラー112
により感光体ドラム111上に表面電位を持たせ、露光
手段113により静電潜像を形成する。静電潜像は、現
像器114,115,116,117によりマゼンタト
ナー、シアントナー、イエロートナー及びブラックトナ
ーの4色のトナーによって現像され、フルカラーのトナ
ー画像が形成される。現像時には、各現像器114,1
15,116及び117のいずれか一つが移動すること
により、感光体ドラム111の表面に現像器のトナー担
持体が近接又は当接して現像が行われ、現像後に再度元
の位置に現像器が移動することにより感光体ドラム11
1からトナー担持体が離間する。この動作が各現像器ご
とに4回繰り返される。該トナー画像は一色ごとに中間
転写体118上に転写され、複数回繰り返されることに
より、多重トナー像が形成される。
られ、外周面に保持部材を張設したもの、基材上に導電
付与部材、例えばカーボンブラック,酸化亜鉛,酸化
錫,炭化珪素又は酸化チタンを十分分散させた弾性層
(例えばニトリルブタジエンラバー)を有するものが用
いられる。ベルト状の中間転写体を用いても良い。
面に形成した硬度が10〜50度(JIS K−630
1)の弾性層120を有するドラム状のものや、転写ベ
ルトの場合では転写材(記録材)への転写部でこの硬度
を有する弾性層を持つ支持部材で構成されていることが
好ましい。
への転写は、電源126より中間転写体118の支持部
材としての芯金119上にバイアスを付与することで転
写電流が得られトナー画像の転写が行われる。保持部材
又はベルトの背面からのコロナ放電やローラー帯電を利
用しても良い。
転写手段121により記録材S上に一括転写される。転
写手段はコロナ帯電器や転写ローラー、転写ベルトを用
いた接触静電転写手段が用いられる。
27を内部に有する定着部材としての定着ローラー12
8と、これと圧接する加圧ローラー129とを有する加
熱定着装置130の定着ローラー128と加圧ローラー
129との当接ニップ部を、記録材Sが通過することに
より、記録材Sにトナー画像の定着が行われる。
に感光体ドラム111の表面上に残存するトナーを除去
するためのクリーニング部材122を有するクリーナー
(第1のクリーニング手段)であり、クリーニング部材
122は、感光体ドラム111の表面に当接している。
125は、第2の転写後に中間転写体118の表面上に
残存するトナーを除去するためのクリーニング部材12
4を有するクリーナー(第2のクリーニング手段)であ
る。
実施例の一例として、クリーニングブレードの如きクリ
ーニング部材を有するクリーニングユニットを除去した
プロセスカートリッジを有する画像形成装置を模式的に
示した図である。図面上は、図8中のクリーニングブレ
ード59が存在しない以外は図8と同様である。
グを実施するための好ましい現像条件としては、感光体
表面の暗部電位(Vd )と明部電位(V1 )とトナー担
持体に印加される直流バイアス(VDC)とが、|Vd −
VDC|>|V1 −VDC|の関係を満足するように設定す
るのが良い。より好ましくは、|Vd −VDC|の値が|
V1 −VDC|の値よりも10V以上大きい方が良い。
スリーブに対するトナーの供給に加えて、現像スリーブ
からの現像に寄与されたトナーのはぎ取りを、より円滑
に行うことができる画像形成装置の他の例を示す。図面
上は、図9中のクリーニング部102が存在しない以外
は図9と同様である。
めには、感光ドラム71の明部電位が0〜250Vであ
り、暗部電位の絶対値が300〜1000Vである場合
に、バイアス印加手段87により印加される供給バイア
ス電圧の絶対値が100〜900Vであり、バイアス印
加手段88により印加される現像バイアス電圧の絶対値
が100〜900Vであることが好ましい。さらに、バ
イアス印加手段87により印加される供給バイアス電圧
は、バイアス印加手段88により印加される現像バイア
ス電圧よりも絶対値で10〜400V大きい方が、非磁
性トナー85の現像スリーブ79へ供給及び非磁性トナ
ーの現像スリーブ79からのはぎ取りが円滑に行われる
ので好ましい。
トナー画像を転写材としての中間転写体に第1の転写を
行い、中間転写体上に転写されたトナー画像を記録材に
第2の転写を行う画像形成方法であって、図13中のク
リーニング部123が存在しない以外は図13と同様で
ある。
ついて、図16及び図17を用いて説明する。
形成方法の一例として用いた、磁気ブラシ現像用二成分
系現像剤を使用する現像器を用いた画像形成装置を模式
的に示した図である。
である帯電ブラシローラー145(ナイロン繊維にカー
ボンブラックを分散させて抵抗調整された、繊維の太さ
が6デニール、ブラシの繊維の長さは3mm、ブラシ密
度は1平方インチ当たり10万本、感光体回転と逆方向
に周速120%で回転)を感光体142と接触させてバ
イアス印加して帯電し、レーザー光による露光146
(600dpi、2値)により、感光体142に静電荷
像を形成する。現像器155の現像剤担持体141上の
トナーと磁性キャリアとを有する二成分系現像剤で形成
された磁気ブラシを感光体142と接触させて、反転現
像法により感光体142の静電荷潜像を現像してトナー
画像を形成する。
段152により少なくとも直流バイアスが印加される
(直流成分として現像コントラストが500Vとなるよ
うに設定、交流成分としては1.8kVを印加)。
てくる転写材としての記録材144へ、転写手段である
転写コロナ帯電器143(感光体142とは非接触)に
より転写され、記録材144上のトナー画像は、ヒータ
148を内包する加熱ローラー147と加圧ローラー1
49とを有する加熱加圧手段により記録材144に定着
される。転写工程後の感光体142上の転写残余のトナ
ーは、クリーニング工程を経由することはない。イレー
ス露光151により除電された感光体142は、再度帯
電ブラシローラー145で帯電され、露光146により
静電荷潜像を形成する。転写残余のトナーを有する感光
体142は、現像剤担持体141上の磁気ブラシによる
静電荷潜像の現像とともに、転写残余のトナーの現像剤
担持体141への回収がおこなわれる。現像兼クリーニ
ング工程後の感光体142上のトナー画像は、搬送され
てくる記録材144上へ転写コロナ帯電器143により
転写され、転写工程後の感光体142は、イレース露光
151で除電され、帯電ブラシローラー145で再度帯
電され、以後同様な工程が繰り返し実施される。
す。図17において、感光体142と、現像剤担持体1
41上の二成分系現像剤で形成されている磁気ブラシと
は接触している。
ム、SUS316の如き非磁性材料で構成されている。
現像剤担持体141は現像器155の左下方壁に容器長
手方向に形成した横長開口に右略半周面を現像器155
内へ突入させ、左略半周面を容器外へ露出させて回転自
在に軸受けさせて横設してあり、矢印方向に回転駆動さ
れる。
姿勢に位置決め保持した固定磁界発生手段としての固定
の永久磁石(マグネット)194は、現像剤担持体14
1が回転駆動されても図示の位置・姿勢にそのまま固定
保持される。この磁石194はN極の磁極192,19
5及び196を有し、S極の磁極191及び193の5
磁極を有する。磁石194は永久磁石に代えて電磁石を
配設してもよい。
像剤供給器開口の上縁側に、基部を容器側壁に固定した
現像剤規制部材としての非磁性ブレードであり、例えば
SUS316を横断面路図の如くL字形に曲げ加工した
ものである。
材)183の下面側に上面を接触させ前端面を現像剤案
内面とした磁性キャリア返し部材である。非磁性ブレー
ド183及び磁性キャリア返し184によって構成され
る部分が規制部である。
現像剤層である。186は非磁性トナーである。
示)によって得られる出力に応じて作動するトナー補給
ローラーである。センサーとしては、現像剤の体積検知
方式、圧電素子、インダクタンス変化検知素子、交番バ
イアスを利用したアンテナ方式、光学濃度を検知する方
式を利用することができる。該ローラーの回転または停
止によって非磁性トナー186の補給を行う。非磁性ト
ナー186が補給されたフレッシュな現像剤は現像剤搬
送ローラー187によって搬送されながら混合及び撹拌
される。従ってこの搬送中において補給されたトナーに
トリボ付与が行われる。188はしきり板で現像器の長
手方向両端部において切り欠かれており、この部分でス
クリュー187によって搬送されたフレッシュな現像剤
がスクリュー189へ受け渡される。
収現像剤を容器内に回収し、さらに容器内の現像剤を規
制部まで搬送する。
1に近接して設けたスクリュー189によって搬送され
てきたフレッシュな現像剤と現像後の回収現像剤とを交
換する。
体141面との距離dは400μmとした。好ましいd
の設定範囲は100〜900μmである。この距離が1
00μmより小さいとキャリア粒子がこの間に詰まり現
像剤層にムラを生じやすいと共に良好な現像を行うのに
必要な現像剤を塗布することが出来ず濃度の薄いムラの
多い現像画像しか得られない場合がある。一方、この距
離が900μmより大きいと現像剤担持体141上へ塗
布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行
えず、潜像担持体への磁性粒子付着が多くなると共に現
像剤の循環、現像剤返し部材184による現像規制が弱
まりトナーのトリボが不足しカブリやすくなる傾向があ
る。
を、現像剤担持体141と感光体142との対向空隙距
離よりも若干大きくすることが好ましい。この距離は、
400μmに設定した。好ましくは、50〜800μm
に設定するのが良い。
るが、本発明はなんらこれらに限定されるものではな
い。
(エムテクニック社製)を具備した2リットル用4つ口
フラスコ中に、イオン交換水700質量部と0.1mo
l/リットル−Na3 PO4 水溶液800質量部を投入
し、高速撹拌装置の回転数を15000rpmに設定
し、65℃に加温せしめた。ここに0.1mol/リッ
トル−CaCl2 水溶液70質量部を添加し、微小な難
水溶性分散剤Ca3 (PO4 )2 を含む水系分散媒体を
調製した。更に希塩酸により水系分散媒体のpHが5.
2になるように再調整した。
3時間分散させた後、2,2′−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)7質量部を添加し、重合性単量
体組成物を調製した。
体組成物を投入し、内温70℃のN 2 雰囲気下で、高速
撹拌装置の回転数を15000rpmを維持しつつ、1
5分間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その
後、撹拌装置をパドル撹拌羽根を具備したものに換え、
80rpmで撹拌しながら同温度に保持し、重合性ビニ
ル系単量体の重合転化率が90%に達したところで第1
反応工程を終了した。これに0.1mol/リットルの
水酸化ナトリウム水溶液を添加して水系分散媒体のpH
を10に変更した。更に反応温度を80℃に昇温し、重
合転化率がほぼ100%になったところで第2反応工程
を終了し、重合工程を完了した。
留去し、次いで、冷却後に希塩酸を添加して難水溶性分
散剤を溶解せしめた。更に水洗浄を数回繰り返した後、
円錐型リボン乾燥機(大川原製作所社製)を用い、乾燥
処理を行い、重合体粒子Aを得た。
ル撹拌羽根の汚れ具合を以下の基準で評価した。評価結
果を表1に示した。 A:水流により大部分の汚れを洗い落とすことができ
た。 B:軽微な固着が生じていた。 C:強固な汚れが生じ、有機溶剤による洗浄が必要であ
った。
イル処理シリカ微粉体(BET比表面積:200m2 /
g)2質量部をヘンシェルミキサー(三井金属社製)で
乾式混合して、本発明のトナーAとした。
出されるオキシカルボン酸量Aは1.57mgで、0.
1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって
抽出されるオキシカルボン酸量Bは1.15mgで、A
/Bは1.37であった。
円形度頻度分布における平均円形度は0.988、円形
度標準偏差は0.031で、円形度0.950未満のト
ナー粒子数は1.9個数%であった。また、GPCによ
る分子量分布は、ピーク分子量が1.3万、Mw/Mn
が14であった。
量は60ppm(スチレン単量体:60ppm、2−エ
チルヘキシルアクリレート単量体とジビニルベンゼン単
量体:0ppm)であった。更に、TEMによってトナ
ーの断層面観察を行ったところ、図1(c)の模式図の
様にトナー粒子表面には連続した薄層が形成されてお
り、そのトナー内部方向には結着樹脂とワックス成分が
存在し、該ワックス成分が結着樹脂中に実質的に球状を
呈して分散していた。
(N/N;25℃/60%RH)と高温高湿(H/H;
30℃/80%RH)の各環境下での摩擦帯電量を測定
すると共に、常温常湿下での帯電速度に対する高温高湿
下での帯電速度の低下性を評価した。
BP−EX(キヤノン社製)のプロセスカートリッジを
図3に示すように非磁性一成分ジャンピング現像用に改
造し、前記トナーAを逐次補給しながら5000枚分の
プリントアウト試験を常温常湿下及び高温高湿下で行
い、得られたプリントアウト画像を評価した。評価結果
を第3表に示した。
を用いた画像形成方法について以下に説明する。
体ドラム15には、電子写真プロセス手段、又は静電記
録手段により潜像形成がなされる。非磁性スリーブから
なるトナー担持体14の略右半周面はトナー容器11内
のトナー溜りに常時接触している。トナー容器11内の
トナーTは、トナー塗布ローラーであるトナー供給部材
12によって現像スリーブ14上に供給される。該トナ
ー塗布ローラーの表面の移動方向は、トナー担持体14
の移動方向と逆方向に設定されており、トナー担持体1
4上へのトナー供給と併せて、現像後の未現像トナーの
剥ぎ取りも行う。トナー担持体14上に供給されたトナ
ーは弾性ブレードからなるトナー層厚規制部材13によ
って薄層且つ均一に塗布される。感光ドラム15とトナ
ー担持体14との間隙αは180μmに設定されてい
る。
16によって感光体ドラム15との間に現像バイアスが
印加されている。
カルボン酸とワックス成分の種類と添加量を変更すると
共に、第1反応工程の水系分散媒体のpHと終了時の重
合転化率(反応工程の切り替え時の重合転化率)、及び
第2反応工程の水系分散媒体のpHを変更する以外は、
前記実施例1と同様にして、重合体粒子B〜E及び比較
用重合体粒子a〜bを得た後、本発明のトナーB〜E及
び比較用トナーa〜bを調製した。
酸とワックス成分の種類と添加量、及び第1/第2反応
工程の水系分散媒体のpHと反応工程の切り替え時の重
合転化率を表1に、トナーB〜E及び比較用トナーa〜
bの諸性状を第2表に示した。
ナーa〜bを用いて実施例1と同様に評価し、結果を第
3表に示した。
の説明とその評価基準について述べる。
発明において、トナーの摩擦帯電量と帯電速度は吸引法
により測定した。先ず、トナー0.5gとキャリア(E
FV−200/300、パウダーテック社製)9.5g
を秤量し、これを50mlのポリエチレン容器に入れ、
測定環境下に2日間放置する。その後、各環境下で容器
に密栓し、ターブラーミキサー(WAB社製)で5分間
振とうして、トナーとキャリアの混合サンプルを調製す
る。
示す。キャリアを捕捉し、トナーのみを吸引除去し得る
開口径を有する見開き25μm(500メッシュ)の導
電性スクリーン3を底部に備えた金属製の測定容器2
に、上記混合サンプル1gを秤量して入れ、金属製の蓋
4をする。次に、測定容器2と絶縁部を介して接続され
た吸引機を用いて、風量調整弁6により真空計5が25
0mmH2 Oとなるように吸引口7から2分間吸引す
る。この時、電位計9に示される電圧V(V)とコンデ
ンサー8の静電容量C(μF)から算出される電荷量を
吸引除去したトナー量(g)で除したものを摩擦帯電量
(mC/kg)とした。
温高湿環境下において、トナーとキャリアとを混合した
サンプルをターブラーミキサーで振とうし、その際の振
とう時間に対する摩擦帯電量の変化量より帯電速度を求
め、両環境における帯電速度の差をもとに評価した。 A:優れる、B:良好、C:やや劣る、D:劣る
0枚のプリントアウトを終了した時の画像濃度により評
価した。尚、画像濃度の測定は「マクベス反射濃度計
RD918」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が
0.00の白地部分のプリントアウト画像に対する相対
濃度を測定した。 A:1.40以上 B:1.35以上、1.40未満 C:1.00以上、1.35未満 D:1.00未満
示した「電」文字パターンを普通紙(75g/m2 )に
プリントアウトした際の文字周辺部へのトナー飛び散り
(図4(b)の状態)を目視で評価した。 A:ほとんど発生せず。 B:軽微な飛び散りが見られる。 C:若干の飛び散りが見られる。 D:顕著な飛び散りが見られる。
示した「驚」文字パターンを厚紙(128g/m2 )に
プリントアウトした際の文字の中抜け(図5(b)の状
態)を目視で評価した。 A:中抜けはほとんど発生せず。 B:軽微な中抜けが見られる。 C:若干の中抜けが見られる。 D:顕著な中抜けが見られる。
ーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視で
評価した。 A:固着は未発生。 B:汚染は発生しているが、固着はほとんど発生せず。 C:固着があるが、画像への影響が少ない。 D:固着が多く、画像ムラを生じる。
傷やトナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響
を目視で評価した。 A:固着は未発生。 B:ブレード表面に傷が発生しているが、固着はほとん
ど発生せず。 C:固着はあるが、画像への影響が少ない。 D:固着が多く、画像ムラを生じる。
ナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視
で評価した。 A:固着は未発生。 B:汚染が発生しているが、固着はほとんど発生せず。 C:固着があるが、画像への影響が少ない。 D:固着が多く、画像ムラを生じる。
(エムテクニック社製)を具備した2リットル用4つ口
フラスコ中に、イオン交換水1000質量部と0.1m
ol/リットル−Na3 PO4 水溶液450質量部を投
入し、高速撹拌装置の回転数を15000rpmに設定
し、65℃に加温せしめた。ここに1mol/リットル
−塩酸を20質量部添加した後、1.0mol/リット
ル−CaCl2 水溶液65質量部を徐々に添加し、微細
な難水溶性分散安定剤Ca3 (PO4 )2 を含む水系分
散体を調製した。この時の水系媒体中のpHは5.3で
あった。
3時間分散させた後、2,2′−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)3質量部を添加し、重合性単量
体組成物を調製した。
体組成物を投入し、内温70℃のN 2 雰囲気下で、高速
撹拌装置の回転数を15000rpmに維持しつつ、8
分間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その
後、撹拌装置をパドル撹拌羽根を具備したものに換え、
80rpmで撹拌しながら同温度に保持し、8時間重合
を行った。
3 を添加してpHを11に再調整し、更に水溶性開始剤
であるK2 S2 O8 (KPS)1質量部を添加した後、
内温80℃で350mmHgの加熱減圧下で蒸留を5時
間行って、残存モノマーを留去し、次いで、冷却後に希
塩酸を添加して難水溶性分散剤を溶解せしめた。更に加
圧濾過による固液分離の後、20000質量部の水で洗
浄を行った。その後、流動層乾燥装置(大川原製作所
製)を用い、45℃で乾燥を4時間行い、シアン色の重
合体粒子Fを得た。
ル撹拌羽根の汚れ具合を表1に示した場合に準じた評価
基準で評価した。評価結果を第4表に示した。
イル処理シリカ微粉体(BET:200m2 /g)0.
7質量部と疎水性酸化チタン微粉体(BET:50m2
/g)0.7質量部をヘンシェルミキサー(三井金属社
製)で乾式混合して、流動性に優れた本発明のトナーF
を得た。
抽出されるオシキカルボン酸量Aは1.22mgで、
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
って抽出されるオシキカルボン酸量Bは1.01mgで
A/Bは値は1.21であった。
円形度頻度分布における平均円形度は0.986、円形
度標準偏差は0.030で、円形度、0.950未満の
トナーは2.3個数%であった。ガラス転移温度は、5
9℃であった。
量は40ppm(スチレン単量体:40ppm、n−ブ
チルアクリレート単量体:0ppm)であった。
を行ったところ、図1(c)の模式図の様にトナー粒子
表面には連続した薄層が形成されており、そのトナー内
部方向には結着樹脂とワックス成分が存在し、該ワック
ス成分が結着樹脂中に実質的に球状を呈して分散してい
た。
(N/N;25℃/60%RH)と高温高湿(H/H;
30℃/80%RH)の各環境下での摩擦帯電量を測定
すると共に、常温常湿下での帯電速度に対する高温高湿
下での帯電速度の低下性を評価した。
ップリング剤で被覆したバインダー型キャリア92質量
部とを均一に混合して二成分系現像剤を調整し、図7に
示す装置ユニットのR1 とR2 の部分に入れ、図6に示
す画像形成装置に装着し、前記トナーFを逐次補給しな
がら常温常湿下及び高温高湿下で1万枚分のプリントア
ウト試験を行い、得られた画像を評価した。これらの評
価結果を表6に示した。
方法について以下に説明する。
体ドラム21の周囲には、現像器24−1、24−2、
24−3、24−4、接触帯電手段である一次帯電ロー
ラー22、中間転写体25、及び感光体クリーニング装
置29が配設されている。
2によって帯電した感光体ドラム21は、露光手段によ
って露光23を受け、感光体ドラム21上に静電潜像が
形成される。
−3、及び24−4の概略的説明図であり、各々の現像
剤室R1 と撹拌室R2 には、第1〜第4色の異なる色の
トナー(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブ
ラック)と磁性キャリアを混合して得られた二成分系現
像剤49がそれぞれ投入される。二成分系現像剤49
は、スクリュー43と44によって混合撹拌されなが
ら、現像剤室R1 と撹拌室R2 とを循環する。撹拌室R
2 の上部には補給用トナーを収容したトナー貯蔵室R3
が設けられている。現像剤室R1 に搬送された二成分系
現像剤は、現像スリーブ41の回転に伴い、マグネット
ローラー42の有する磁力によって、現像スリーブ41
の表面に担時されることで磁気ブラシ49bを形成す
る。そして磁気ブラシを感光体ドラム21の表面に接触
させることで感光体ドラム21上の静電潜像は現像さ
れ、第1〜第4色のトナー画像が順次、形成され、逐
次、一次転写バイアス電源26によって一次転写バイア
スが印可された中間転写体25に一次転写される。感光
体ドラム上の転写残余のトナーは、感光体クリーニング
装置29によって回収される。
された転写ベルト30は、バイアスローラーとテンショ
ンローラーとによって支持されている。該バイアスロー
ラーには、二次転写バイアス電源31によって二次転写
バイアスが印可されており、中間転写体25から転写材
Pへの二次転写が行われる。
トナー画像の転写材Pへの二次転写は、転写ベルト30
が中間転写体25に当接されると共に、不図示の給紙カ
セットからレジストローラー32によって所定のタイミ
ングで転写材Pが搬送され、同時に二次転写バイアスが
印可され、中間転写体25から転写材Pへカラートナー
画像が転写される。
ローラー27は中間転写体25から接離可能となってお
り、一次転写工程においては、中間転写体25から離さ
れている。
熱加圧定着装置28へ導入され、オイルレス加熱定着さ
れる。
像形成装置を用いて単色モードにてプリントアウト試験
を行った。
項目を変更する以外は、前記実施例6と同様にして本発
明のトナーG〜Oを調製した。
変更 (2)極性樹脂の添加量の変更 (3)造粒工程から蒸留工程に至る重合性単量体の重合
反応中の水系分散媒体中のpHの変更 (4)水溶性開始剤の使用の有無 それぞれの実施例における(1)〜(4)の変更点を表
4に、得られたトナーG〜Oの諸症状を第5表に示し
た。
6と同様にして本発明の二成分系現像剤G〜Oを調整
し、評価を行った。結果を第6表に示した。
項目を変更する以外は、前記実施例6と同様にして比較
用トナーcとdを得た。
の変更点を表4に、得られた比較用トナーcとdの諸性
状を第5表に示した。
実施例6と同様にして本発明の二成分系現像剤cとdを
調製し、評価を行った。結果を第6表に示した。
目の説明とその評価基準について述べる。
した場合に準ずる。
gとキャリア(EFV−200/300、パウダーテッ
ク社製)9.5gを秤量し、これを50mlのポリエチ
レン容器に入れ、高温高湿下に2日間放置する。その
後、各環境下で容器に密栓をして、ターブラーミキサー
(WAB社製)で5分間振とうして、トナーとキャリア
の混合サンプルを調整する。得られた混合サンプルを走
査電子顕微鏡(SEM)で観察し、トナー中に存在する
微小粒子のキャリア表面への付着状況を判断した。 A:殆ど付着なし。 B:軽微な付着が見られる。 C:顕著な付着が見られる。 D:キャリア表面への固着が見られる。
ウト終了後の画像の濃度により評価した。
DS」(東京電色社製)にamberフィルターをセッ
トし、プリントアウト画像の非画像部の反射率(%)を
測定する。得られた反射率を、同様にして測定した未使
用のプリントアウト用紙(標準紙)の反射率(%)から
差し引いた数値(%)を用いて評価した。数値が小さい
程、画像カブリが抑制されていることになる。画像カブ
リの評価は、1万枚のプリントアウト終了後に行った。 A:0.5未満 B:0.5%以上、1.0%未満 C:1.0%以上、2.0%未満 D:2.0%以上
る。但し、1万枚のプリントアウト終了後のプリントア
ウト画像を用いて評価した。
ミックス(エムテクニック社製)を具備した2リットル
用4つ口フラスコ中に、イオン交換水700質量部と
0.1mol/リットル−Na3 PO4 水溶液800質
量部を投入し、高速撹拌装置の回転数を15000rp
mに設定し、65℃に加温せしめた。ここに1.0mo
l/リットル−Cl2水溶液70質量部を添加し、微小
な難水溶性分散安定剤Ca3 (PO4 )2 を含む水系分
散媒体を調製した。更に希塩酸により水系分散媒体のp
Hが5.6になるように再調整した。
3時間分散させた後、2,2′−アゾビス(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)5質量部を添加し、重合性単量
体組成物を調製した。
体組成物を投入し、内温60℃のN 2 雰囲気下で、高速
撹拌装置の回転数を15000rpmにしつつ、15分
間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その後、
撹拌装置をパドル撹拌羽根を具備したものに換え、50
rpmで撹拌しながら同温度に保持し、重合性ビニル系
単量体の重合転化率が95%に達したところで第1反応
工程を終了した。これに0.1mol/リットルのNa
OH水溶液を添加して水系分散媒体のpHを9に変更し
た。更に反応温度を85℃に昇温し、重合転化率がほぼ
100%になったところで第2反応工程を終了し、重合
工程を終了した。
留去し、次いで、冷却後に希塩酸を添加して難水溶性分
散剤を溶解せしめた。更に水洗浄を数回繰り返した後、
円錘型リボン乾燥機(大川原製作所製)を用い、乾燥処
理を行い、重合体粒子Pを得た。
イル処理シリカ微粉体(BET;200m2 /g)2質
量部をヘンシェルミキサー(三井金属社製)で乾式混合
して、本発明のトナーPとした。
抽出されるオキシカルボン酸量Aは1.60mgで、
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
って抽出されるオキシカルボン酸量Bは0.96mg
で、A/Bの値は1.67で、(3/4)B+1の値は
1.72あった。
円形度頻度分布における平均円形度は0.985、円形
度標準偏差は0.033、GPCによる分子量分布で、
ピーク分子量が1.3万、Mw/Mnが14であった。
観察したところ、図1(C)の模式図の様に結着樹脂中
に実質的に球状を呈して分散していた。
ーの製造例1,2)オキシカルボン酸とワックス成分の
種類と添加量を変更すると共に、第1反応工程の水系分
散媒体のpHと終了時の重合転化率(反応工程の切り替
え時の重合転化率)、及び第2反応工程の水系分散媒体
のpHを変更する以外は、前記製造例1と同様にして、
重合体粒子Q〜T、及び比較用重合体粒子e,fを得た
後、本発明のトナーQ〜T、及び比較用トナーe,fを
調製した。
酸とワックス成分の種類と添加量、及び第1/第2反応
工程の水系分散媒体のpHと反応工程の切り替え時の重
合転化率を第7表に、また、トナーP〜T、及び比較用
トナーe、fの諸性状を第8表に示した。
m,長さ254mmのアルミニウムシリンダーを基体と
し、次に示すような構成の層を順次浸漬塗布により積層
して、感光体ドラム1を作製した。
ンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とす
る。膜厚15μm。
ナイロンを主体とする。膜圧0.6μm。
アゾ顔料をブチラール樹脂に分散したものを主体とす
る。膜厚0.6μm。
ニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オストワル
ド粘度法による分子量2万)に8:10の重量比で溶解
したものを主体とし、さらにポリ4フッ化エチレン粉体
(粒径0.2μm)を総固形分に対して10質量%添加
し、均一に分散した。膜厚25μm。
る接触角は95度であった。
角計CA−DS型(協和界面科学社製)により行った。
ポリ4フッ化エチレン粉体を添加しなかったことを除い
ては、感光体ドラムの製造例1と同様にして膜厚25μ
mの電荷輸送層を形成し、感光体ドラム2を作製した。
得られた感光体ドラム2の表面の水に対する接触角は7
9度であった。
dpiのレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP
−8Mark IV)を用意した。この装置を改造し、
プロセススピード80mm/s(トナー担持体スピード
可変)、LTRサイズ紙で毎分12枚プリントした。図
8に示すように、この装置は直流及び交流成分を印加し
た帯電ローラー51を用い感光体56(直径30mm)
を一様に帯電する。このとき、直流成分は定電圧に制御
し、交流成分は定電流に制御する。帯電に次いで、レー
ザー光60で画像部分を露光することにより静電潜像を
形成し、トナー50により可視画像としてトナー画像を
形成した後、電圧を印加した転写ローラー57によりト
ナー画像を転写材58に転写するプロセスを持つ。
容器52を改造した。トナー供給体であるマグネットを
内包したアルミニウムスリーブの代わりにカーボンブラ
ックを分散して抵抗を調整したシリコーンゴムからなる
中抵抗ゴムローラ(直径16mm)をトナー担持体54
とし、感光体56に当接した。トナー担持体54の表面
の移動方向及び回転周速は、感光体ドラム表面との接触
部分において同方向であり、該感光体ドラムの回転周速
に対し150%となるように駆動する。つまり、トナー
担持体の周速は120mm/sであり、感光体表面に対
する相対速度80mm/sである。
て、現像部分に塗布ローラー55を設け、該トナー担持
体に当接させた。接触部において、塗布ローラー55の
表面の移動方向が、トナー担持体の移動方向と反対方向
に移動するように回転させることによりトナーをトナー
担持体上に塗布した。さらに、該トナー担持体上トナー
のコート層制御のために、樹脂コートしたステンレス製
ブレード53を取り付けた。クリーニング部材59とし
てウレタンゴムからなるブレードを用いた。
ーとしてトナーPを用い、以下の現像条件を満足するよ
うプロセス条件を設定した。
5000枚の連続プリントアウト試験を行い、画像評価
を行ったところ、画像濃度、画像飛び散り抑制、転写
性、画像カブリ抑制、ドット再現性ともに良好であり、
クリーニング不良も発生せず、初期と同等の画像品質を
得た。現像ローラー、感光体ドラム、定着装置を観察し
たところ、トナー融着等もなく交換することを必要とし
なかった。
17〜22及び比較例5〜7もこの評価方法に従ってい
る。
の正方向のベタ黒画像をプリントアウトし、「マクベス
反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、
原稿濃度が0.00の白地部分のプリントアウト画像に
対する相対濃度を測定した。
散り評価であり、文字画像よりも飛び散り易い1ドット
ライン画像を普通紙(75g/m2 )にプリントアウト
した際のライン画像の再現性と周辺部へのトナーの飛び
散りを目視で評価した。
る影響は少ない D:顕著な飛び散りが見られ、ライン再現性に劣る
g/m2 )にプリントアウトした際の文字部の中抜け
(図5(b)の状態)を目視で評価した。
ラーテープによってテーピングして剥ぎ取り、それを紙
上に貼ったものの反射濃度を「マクベス反射濃度計 R
D918」で測定する。得られた反射濃度から、マイラ
ーテープをそのまま紙上に貼った時の反射濃度を差し引
いた数値を用いて評価した。数値が小さいほど、画像カ
ブリが抑制されていることになる。
に示す様な小径(50μm)の孤立ドットパターンの画
像をプリントアウトし、そのドット再現性を評価した。
ーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視で
評価した。
ナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視
で評価した。
ず C:固着があるが、画像への影響が少ない D:固着が多く、縦スジ状の画像欠陥が生じる
留トナーの固着状況とプリントアウト画像への影響を目
視で評価した。
ず C:固着があるが、画像への影響が少ない D:固着が多く、画像欠陥を生じる
様にして行った。
ドラム表面との接触部分において同方向であり、該感光
体回転周速に対し200%となるように駆動した。該ト
ナー担持体の周速は160mm/sであり、感光体表面
に対する相対速度は80mm/sである。
セス条件を設定した。
ントアウト試験を行ったところ、プロセススピードのア
ップにより、より厳しい条件となるため実施例16と比
較するとやや劣るものの、概ね良好であり、クリーニン
グ不良も発生せず、初期と同様の画像品質を得た。ま
た、現像ローラー、感光体ドラム、定着装置共に観察し
たが、トナー融着等もなく交換することを必要としなか
った。評価結果を第9表に示す。
2を用いることを除いては実施例16と同様にして評価
した。感光体ドラムの表面の離型性が低く、より厳しい
条件となるため、実施例16と比較するとやや劣るもの
の、概ね良好な結果を得た。評価結果を第9表に示す。
Q〜Tを使用することを除いては実施例16と同様にし
て評価した。結果は第9表に示すように、概ね良好な結
果を得た。
トナーeと感光体ドラム(2)を用いたことを除いては
同様の試験を行った。
件を設定した。
た。クリーニング不良が発生する度に、クリーニングブ
レードを清掃しながらプリントアウト試験を続けたとこ
ろ1000枚時に、ベタ黒画像の一部に感光体周期でト
ナー融着に起因する白ポチが発生した。
チは消えたが、画像濃度は初期のレベルまでは回復しな
かった。50μmの孤立ドットの再現が不十分でライン
画像も飛び散りが目立つものであった。評価結果を第9
表に示す。
ム1を用い、トナーとしてトナーe又はfを使用するこ
とを除いては実施例16と同様にして評価した。評価結
果を第9表に示す。
成装置において、現像容器52中のトナー塗布ローラー
55として、単層構造のスポンジローラーを用い、この
トナー塗布ローラー55に図示されていないバイアス印
加手段からバイアス電圧を印加するように変更すること
を除いては、実施例16と同様にして画像形成を行い評
価を行った。
イアス電圧として、直流成分のみを−300Vを印加
し、トナー塗布ローラー55には塗布バイアス電圧とし
て直流成分のみを−450V印加した。
濃度や画像カブリ抑制ともに安定して良好であり、クリ
ーニング不良も発生せず、優れた画像品質を得た。画像
形成装置とのマッチングも良好であった。
像形成装置の現像器117に用いて画像形成を行った。
1の転写工程後、感光体表面に残存するトナーを除去す
るための第1のクリーニング手段として、感光体表面に
当接するクリーニング部材を有するクリーナーが第1の
転写部と感光体を帯電する帯電部との間に設けられてお
り、さらに、第2の転写工程後、中間転写体表面に残存
するトナーを除去するための第2のクリーニング手段と
して、中間転写体表面に当接するクリーニング部材を有
するクリーナーが第2の転写部より下流側であり、第1
の転写部よりも下流側に設けられている。
器78の構成のものを用いた。
たシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径1
6mm)をトナー担持体79とし、感光体に当接した。
トナー担持体79の表面の移動方向及び回転周速は、感
光体表面との接触部分において同方向であり、該感光体
回転周速に対し150%となるように駆動する。つま
り、トナー担持体の周速は120mm/sであり、感光
体表面に対する相対速度は80mm/sである。
て、単層構成のスポンジローラーを塗布ローラー82と
して設け、該トナー担持体に当接させた。接触部におい
て、塗布ローラーの表面の移動方向がトナー担持体の移
動方向と反対方向に移動するように回転させることによ
りトナーをトナー担持体上に塗布した。さらに、該トナ
ー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂をコー
トしたステンレス製ブレード86を取付けた。
トナーとしてはトナーPを用い、以下の現像条件及び転
写体を満足するよう画像形成条件を設定した。
流成分のみ) トナー塗布ローラーに印加するバイアス:−300V
(直流成分のみ) 第1の転写工程で中間転写体に印加する転写バイアス:
300V(直流成分のみ) 第2の転写工程で転写ローラーに印加する転写バイア
ス:1000V(直流成分のみ)
転写されたトナー画像は、以下の加熱定着装置によっ
て、記録材に加熱定着した。
ない熱ロール方式の定着装置を用いた。この時上部ロー
ラー128、下部ローラー129共にフッ素系樹脂の表
面層を有するものを使用し、ローラーの直径は60mm
であった。また、定着温度は150℃、ニップ幅を7m
mに設定した。
常湿下、10000枚の連続プリントアウト試験を行っ
たところ、高濃度で画像汚れのない高品位の画像が得ら
れた。
であった。
ミックス(エムテクニック社製)を具備した2リットル
用4つ口フラスコ中に、イオン交換水700質量部と
0.1mol/リットル−Na3 PO4 水溶液800質
量部を投入し、高速撹拌装置の回転数を15000rp
mに設定し、65℃に加温せしめた。ここに1.0mo
l/リットル−CaCl2 水溶液70質量部を添加し、
微小な難水溶性分散安定剤Ca3 (PO4 )2を含む水
系分散媒体を調製した。さらに希塩酸により水系分散媒
体のpHが5.6になるように再調整した。
時間分散させた後、2,2′−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)3質量部を添加し、重合性単量体
組成物を調製した。
体組成物を投入し、内温65℃のN 2 雰囲気下で、高速
撹拌装置の回転数を15000rpmに維持しつつ、1
5分間撹拌し、該重合性単量体組成物を造粒した。その
後、撹拌装置をパドル撹拌羽根を具備したものに換え、
50rpmで撹拌しながら同温度に保持し、重合性ビニ
ル系単量体の重合転化率が95%に達したところで第1
反応工程を終了した。これに0.1mol/リットルの
水酸化ナトリウム水溶液を添加して水系分散媒体のpH
を10に変更した。さらに反応温度を85℃に昇温し、
重合転化率がほぼ100%になったところで第2反応工
程を終了し、重合工程を終了した。
留去し、次いで、冷却後に希塩酸を添加して難水溶性分
散剤を溶解せしめた。さらに水洗浄を数回繰り返した
後、円錘型リボン乾燥機(大川原製作所製)を用い、乾
燥処理を行い、重合体粒子Uを得た。
イル処理シリカ微粉体(BET比表面積;200m2 /
g)2質量部をヘンシェルミキサー(三井金属社製)で
乾式混合して、本発明のトナーUとした。
抽出されるオキシカルボン酸量Aは1.66mgで、
0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によ
って抽出されるオキシカルボン酸量Bは1.07mg
で、A/Bの値は1.55で、(3/4)B+1の値は
1.80あった。
円形度頻度分布における平均円形度は0.987、円形
度標準偏差は0.028、GPCによる分子量分布で、
ピーク分子量が1.3万、Mw/Mnが14であった。
量は45ppm(スチレン単量体:45ppm、2−エ
チルヘキシルアクリレート単量体とジビニルベンゼン単
量体:0ppm)であった。さらに、ワックス成分の分
散状態をTEMで観察したところ、図1(a)の模式図
の様に結着樹脂中に実質的に球状を呈して分散してい
た。
ナーの製造例3,4)オキシカルボン酸とワックス成分
の種類と添加量を変更すると共に、第1反応工程の水系
分散媒体のpHと終了時の重合転化率(反応工程の切り
替え時の重合転化率)、及び第2反応工程の水系分散媒
体のpHを変更する以外は、前記製造6と同様にして、
重合体粒子V〜Y、及び比較用重合体粒子g,hを得た
後、本発明のトナーV〜Y、及び比較用トナーg,hを
調製した。
酸とワックス成分の種類と添加量、及び第1/第2反応
工程の水系分散媒体のpHと反応工程の切り替え時の重
合転化率を第10表に、また、トナーV〜Y、及び比較
用g,hの諸性状を第11表に示した。
として600dpiレーザービームプリンタ(キヤノン
製:LBP−860)を用意し、プロセススピードは、
94mm/sに改造した。
グゴムブレードを取りはずし、装置の帯電方式をゴムロ
ーラーを当接する接触帯電とし、印加電圧を直流成分
(−400V)とした。プロセススピードを速めている
分、感光体の均一な帯電には厳しい条件となっている。
た感光ドラム1を用いた。
部分を改造した。トナー担時体であるステンレススリー
ブの代わりに発泡ウレタンからなる中抵抗ゴムローラー
(直径16mm、硬度ASKER C45度、抵抗10
5 Ω・cm)を用いて、感光体に当接させた。該トナー
担持体の表面の移動方向は、感光体表面の移動方向と同
方向であり、該感光体回転周速に対し130%となるよ
うに駆動する。
て、現像部分に塗布ローラーを該トナー担持体に当接さ
せて設けた。さらに、該トナー担持体上にトナーのコー
ト層制御のために樹脂をコートしたステンレス製ブレー
ドを取り付けた。現像時のトナー担持体に対して印加す
る現像バイアス電圧をDC成分(−450V)のみとし
た。
合するよう画像形成装置の改造及びプロセス条件設定を
行った。
とし、明部電位を−150Vとした。転写材としては7
5g/m2 の紙を用いた。
より印字面積比率4%の文字画像を100枚連続プリン
トアウトした後、画像評価と帯電不良による画像汚れを
評価したところ、画像濃度、画像汚れ抑制、転写性、画
像カブリ抑制及びドット再現性はいずれも良好であっ
た。さらに、帯電ローラーの単位表面積[cm2 ]あた
りのトナー付着量[mg]を測定したところ、0.01
mg/m2 と非常に軽微であった。初期100毎時の評
価終了後、さらに3000枚まで連続プリントアウトを
行い、再度、画像評価を行ったが、初期と同等の画像品
質を得た。また、感光体ドラム、現像ローラーともに観
察したが、トナー融着もなく交換することを必要としな
かった。定着性についても全く問題がなかった。
26〜30及び比較例8,9もこの評価方法に従ってい
る。
の正方形のベタ黒画像をプリントアウトし、「マクベス
反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、
原稿濃度が0.00の白地部分のプリントアウト画像に
対する相対濃度を測定した。
トーン画像を普通紙(75g/m2 )にプリントアウト
した際の画像汚れを目視で評価した。
ラーテープによってテーピングして剥ぎ取り、それを紙
上に貼ったものの反射濃度を「マクベス反射濃度計 R
D918」で測定する。得られた反射濃度から、マイラ
ーテープをそのまま紙上に貼った時の反射濃度を差し引
いた数値を用いて評価した。数値が小さい程、転写性が
良好であることになる。
ラーテープによってテーピングして剥ぎ取り、それを紙
上に貼ったものの反射濃度を「マクベス反射濃度計 R
D918」で測定する。得られた反射濃度から、マイラ
ーテープをそのまま紙上に貼った時の反射濃度を差し引
いた数値を用いて評価した。数値が小さいほど、画像カ
ブリが抑制されていることになる。
に示す様な小径(50μm)の孤立ドットパターンの画
像をプリントアウトし、そのドット再現性を評価した。
を測定した。トナー付着量が少ないほど良好である。
未満 C:0.35mg/cm2 以上、0.55mg/cm2
未満 D:0.55mg/cm2 以上
ーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視で
評価した。
ナーの固着の様子とプリントアウト画像への影響を目視
で評価した。
ず C:固着があるが、画像への影響が少ない D:固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生じる
留トナーの固着状況とプリントアウト画像への影響を目
視で評価した。
ず C:固着があるが、画像への影響が少ない D:固着が多く、画像欠陥を生じる
0mm/sにアップにすることを除いては実施例25と
同様にして評価した。結果は表に示すように、プロセス
スピードのアップにより、より厳しい条件となるため実
施例25と比較するとやや劣るものの、概ね良好な結果
であった。
ーV〜Yを使用する以外は実施例25と同様にして評価
した。結果は第12表に示す。
gを使用することを除いては実施例25と同様して評価
した。結果を第12表に示すように、初期から著しい画
像汚れが発生し、3000枚の連続プリントが困難であ
ったため、やむなく途中で評価を中止した。
hを使用することを除いては実施例25と同様にして評
価した。評価結果を第12表に示す。
成装置において、現像容器52中のトナー塗布ローラー
55として、単層構造のスポンジローラーを用い、この
トナー塗布ローラー55に図示されていないバイアス印
加手段からバイアス電圧を印加するように変更すること
を除いては、実施例25と同様にして画像形成を行い評
価を行った。
イアス電圧として、直流成分のみを−300Vを印加
し、トナー塗布ローラー55には塗布バイアス電圧とし
て直流成分のみを−480V印加した。
濃度やカブリ抑制ともに安定して良好であり、現像兼ク
リーニングも達成され、優れた画像品質を得た。画像形
成装置とのマッチングも良好であった。
像形成装置の現像器117に用いて画像形成を行った。
写工程後感光体表面に存在するトナーを除去するための
第1のクリーニング部材を有するクリーナーは、第1の
転写部と現像部との間に設けられておらず、第2の転写
工程後、中間転写体表面に残存するトナーを除去するた
めのクリーニング手段として、中間転写体表面に当接す
るクリーニング部材を有するクリーナーが第2の転写部
より下流側であり、第1の転写部よりも下流側に設けら
れている。
器78の構成のものを用いた。第1の転写後感光体ドラ
ム表面に残存するトナーは、帯電部で帯電バイアスの印
加により、トナーの帯電極性を負極性にそろえた後、現
像時に現像部で非画像領域に存在するトナーのみ現像器
中に回収させる構成にした。
たシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径1
6mm)をトナー担持体79とし、感光体に当接した。
トナー担持体79の表面の移動方向及び回転周速は、感
光体表面との接触部分において同方向であり、該感光体
回転周速に対し150%となるように駆動する。つま
り、トナー担持体の周速は120mm/sであり、感光
体表面に対する相対速度は80mm/sである。
て、単層構成のスポンジローラーを塗布ローラー82と
して設け、該トナー担持体に当接させた。接触部におい
て、塗布ローラーの表面の移動方向がトナー担持体の移
動方向と反対方向に移動するように回転させることによ
りトナーをトナー担持体上に塗布した。さらに、該トナ
ー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂をコー
トしたステンレス製ブレード86を取付けた。
トナーはトナーVを用い、以下の現像条件及び転写体を
満足するよう画像形成条件を設定した。
流成分のみ) トナー塗布ローラーに印加するバイアス:−300V
(直流成分のみ) 第1の転写工程で中間転写体に印加する転写バイアス:
350V(直流成分のみ) 第2の転写工程で転写ローラーに印加する転写バイア
ス:1000V(直流成分のみ)
転写されたトナー画像は、以下の加熱定着装置によっ
て、記録材に加熱定着した。
ない熱ロール方式の定着装置を用いた。この時上部ロー
ラー128、下部ローラー129共にフッ素系樹脂の表
面層を有するものを使用し、ローラーの直径は60mm
であった。また、定着温度は150℃、ニップ幅を7m
mに設定した。
常湿下、連続2000枚のプリントアウト試験を行った
ところ、高濃度で画像汚れのない高品位の画像が得られ
た。
0.41mg/cm2 と軽微であり、その他の画像形成
装置とのマッチングも良好であった。
して二成分系現像剤を調整し、図17及び図18に示す
画像形成装置に、この二成分系現像剤を用いて、常温上
湿下、プロセススピード180mm/secで連続30
00枚の画像形成を行ったところ高濃度で画像汚れのな
い高品質の画像が得られた。また定着性にもまったく問
題がなかった。
は、平均粒径60μmの表層をシリコーン系樹脂でコー
トしたフェライトキャリアを用い、トナー濃度は7%に
設定した。評価結果を第13表に示す。
例2の感光体ドラム2を使用する以外は実施例33と同
様にして評価した。結果は第13表に示すように、実施
例33と比較するとやや劣るものの、概ね良好な結果を
得た。
トナーV〜Yを使用する以外は実施例33と同様にして
評価した。結果は表13に示すように、概ね良好な結果
を得た。
用トナーgとhを使用する以外は実施例33と同様にし
て評価した。結果は第13表に示すように、帯電部材を
トナーが著しく汚染し、帯電不良による著しい画像不良
となった。
オキシカルボン酸の含有状態を特定したトナーとするこ
とで、従来技術の問題点を解決し、温度や湿度に対する
摩擦帯電量や帯電速度の変動を生じることなく、画像形
成装置とのマッチングに優れた特性を有するトナーが提
供される。
面の一例を示す模式図である。
る装置の斜視図である。
リッジの拡大横断図である。
る。
一例を示す概略的説明図である。
一例を示す概略的説明図である。
いた、接触一成分現像装置を用いた画像形成方法を模式
的に示した図である。
いた、接触一成分現像装置を用いた画像形成方法を模式
的に示した図である。
用いた、接触一成分現像装置を用い、かつ現像兼クリー
ニング方式を採用した画像形成方法を模式的に示した図
である。
用いた、接触一成分現像装置を用いた画像形成方法を模
式的に示した図である。
の拡大図である。
示した図である。
示した図である。
の説明図である。
磁気ブラシ現像用二成分系現像剤を使用する接触二成分
現像装置を用い、かつ現像兼クリーニング方式を採用し
た画像形成装置を模式的に示した図である。
Claims (47)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス
成分及びオキシカルボン酸を含有するトナー粒子を有す
るトナーにおいて、 該トナー1g中からメタノールにより抽出されるオキシ
カルボン酸の質量をA(mg)、0.1mol/リット
ルの水酸化ナトリウム水溶液により抽出されるオキシカ
ルボン酸の質量をB(mg)とした時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することを特徴とするトナー。 - 【請求項2】 トナー中からメタノールによって抽出さ
れるオキシカルボン酸量Aと0.1mol/リットルの
水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカル
ボン酸量Bが、 【外1】 を満足することを特徴とする請求項1に記載のトナー。 - 【請求項3】 前記オキシカルボン酸が、下記式(1)
で示される化合物であることを特徴とする請求項1又は
2に記載のトナー。 【外2】 〔上記式(1)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1
は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモ
ニウム又は脂肪族アンモニウムを示す〕。 【外3】 - 【請求項4】 前記オキシカルボン酸が下記式(2)で
示される化合物であることを特徴とする請求項1又は2
に記載のトナー。 【外4】 〔上記式(2)中、X2 は、水素原子、ナトリウム原
子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウ
ムを示し、R4 は、C1 〜C22のアルキル基、C2〜C
22のアルケニル基又はアリール基を示し、R5 は、水素
原子、C1 〜C22のアルキル基、C2 〜C22のアルケニ
ル基、アリール基又はアルコキシ基を示す〕。 - 【請求項5】 フロー式粒子像測定装置で計測されるト
ナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムに
おいて、該トナーの円相当個数平均径D1 (μm)が2
〜10μmであり、且つ、該トナーの平均円形度が0.
920〜0.995で、円形度標準偏差が0.040未
満であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載のトナー。 - 【請求項6】 円相当径−円形度スキャッタグラムにお
いて、平均円形度が0.950〜0.995で、円形度
標準偏差が0.035未満であることを特徴とする請求
項5に記載のトナー。 - 【請求項7】 円相当径−円形度スキャッタグラムにお
いて、平均円形度が0.970〜0.990で、円形度
標準偏差が0.015以上0.035未満であることを
特徴とする請求項5に記載のトナー。 - 【請求項8】 フロー式粒子像測定装置で計測されるト
ナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムに
おいて、円形度0.950未満のトナー粒子が15個数
%以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれ
かに記載のトナー。 - 【請求項9】 透過型電子顕微鏡(TEM)を用いたト
ナー粒子の断層面観察において、 (1)フロー式粒子像測定装置で測定されるトナーの重
量基準の円相当重量平均径D4 (μm)に対し、0.9
≦R/D4 ≦1.1の関係を満たす長径R(μm)を呈
するトナー粒子の断層面を20箇所選び出し、 (2)選び出したトナー粒子の断層面中に存在するワッ
クス成分に起因する相分離構造のうち、最も大きいもの
の長径rをそれぞれ計測し、求められたr/Rの相加平
均値(r/R)stが、 0.05≦(r/R)st≦0.95 を満たすように、該ワックス成分が結着樹脂中に実質的
に球状及び/又は紡錘形の島状に分散されていることを
特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。 - 【請求項10】 前記r/Rの相加平均値(r/R)st
が、 0.25≦(r/R)st≦0.90 を満たすように該ワックス成分が結着樹脂中に実質的に
球状及び/又は紡錘形の島状に分散されていることを特
徴とする請求項9に記載のトナー。 - 【請求項11】 少なくとも重合性ビニル系単量体、着
色剤、ワックス成分、重合開始剤及びオキシカルボン酸
を含有する重合性単量体組成物を水系分散媒体中に分散
して該重合性単量体組成物の粒子を生成する造粒工程
と;該重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビニル系単
量体を重合してトナー粒子を生成する重合工程とを有す
るトナーの製造方法であって、前記造粒工程から重合工
程に至る重合性ビニル系単量体の重合反応が、少なくと
も水系分散媒体のpHを4.5〜8.5に保持しながら
重合性ビニル系単量体の重合転化率を10%以上に高め
る第1反応工程と、該第1反応工程の後、水系分散媒体
のpHを9〜13に調整して、重合転化率を更に高める
第2反応工程を有することを特徴とするトナーの製造方
法。 - 【請求項12】 前記第1反応工程で重合中の水系分散
媒体のpHを4.5〜6.0に保持することを特徴とす
る請求項11に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項13】 前記オキシカルボン酸が、下記式
(1)で示される化合物であることを特徴とする請求項
11又は12に記載のトナーの製造方法。 【外5】 〔上記式(1)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1
は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモ
ニウム又は脂肪族アンモニウムを示す〕。 【外6】 - 【請求項14】 前記オキシカルボン酸が下記式(2)
で示される化合物であることを特徴とする請求項11又
は12に記載の製造方法。 【外7】 〔上記式(2)中、X2 は、水素原子、ナトリウム原
子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウ
ムを示し、R4 は、C1 〜C22のアルキル基、C2〜C
22のアルケニル基又はアリール基を示し、R5 は、水素
原子、C1 〜C22のアルキル基、C2 〜C22のアルケニ
ル基、アリール基又はアルコキシ基を示す〕。 - 【請求項15】 少なくとも重合性ビニル系単量体、着
色剤、ワックス成分、重合開始剤及びオキシカルボン酸
を含有する重合性単量体組成物を水系分散媒体中に分散
して該重合性単量体組成物の粒子を生成する造粒工程
と;該重合性単量体組成物の粒子中の重合性ビニル系単
量体を重合してトナー粒子を生成する重合工程と;該ト
ナー粒子中に残存する重合性ビニル系単量体を除去する
蒸留工程と;該トナー粒子を水系分散媒体中から固液分
離する濾過工程;及び該トナー粒子を洗浄する洗浄工程
を有するトナーの製造方法において、 前記造粒工程から重合工程に至る重合性ビニル系単量体
の重合反応をpH4.5〜8.5の水系分散媒体中で行
った後、水系分散媒体のpHを9〜13に調整してから
トナーの結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で蒸留工
程を行うことを特徴とするトナーの製造方法。 - 【請求項16】 前記造粒工程から重合工程に至る重合
性ビニル系単量体の重合反応をpH4.5〜6.0の水
系分散媒体中で行うことを特徴とする請求項15に記載
のトナーの製造方法。 - 【請求項17】 前記蒸留工程において、水系分散媒体
中の水溶性開始剤を添加することを特徴とする請求項1
5又は16に記載のトナーの製造方法。 - 【請求項18】 前記オキシカルボン酸が、下記式
(1)で示される化合物であることを特徴とする請求項
15乃至17のいずれかに記載のトナー製造方法。 【外8】 〔上記式(1)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1
は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモ
ニウム又は脂肪族アンモニウムを示す〕。 【外9】 - 【請求項19】 前記オキシカルボン酸が下記式(2)
で示される化合物であることを特徴とする請求項15乃
至17のいずれかに記載のトナー製造方法。 【外10】 〔上記式(2)中、X2 は、水素原子、ナトリウム原
子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウ
ムを示し、R4 は、C1 〜C22のアルキル基、C2〜C
22のアルケニル基又はアリール基を示し、R5 は、水素
原子、C1 〜C22のアルキル基、C2 〜C22のアルケニ
ル基、アリール基又はアルコキシ基を示す〕。 - 【請求項20】 少なくとも(a)静電潜像を担持する
ための像担持体を帯電する帯電工程;(b)帯電された
像担持体に露光によって静電潜像を形成する露光工程;
(c)該静電潜像をトナー担持体の表面に担持されてい
るトナーによって現像し、トナー像を形成する現像工
程;及び(d)該像担持体の表面に形成されたトナー像
を中間転写体を介して、又は介さずに転写材に転写する
転写工程;を有する画像形成方法において、 該トナーが、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス成
分及びオキシカルボン酸を含有するトナー粒子を有して
おり、 該トナー1g中からメタノールにより抽出されるオキシ
カルボン酸の質量をA(mg)、0.1mol/リット
ルの水酸化ナトリウム水溶液により抽出されるオキシカ
ルボン酸の質量をB(mg)とした時、 1.05≦A/B≦3.00 0.10≦B≦3.50 を満足することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項21】 トナー中からメタノールによって抽出
されるオキシカルボン酸量Aと0.1mol/リットル
の水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカ
ルボン酸量Bが、 【外11】 を満足することを特徴とする請求項20に記載の画像形
成方法。 - 【請求項22】 前記オキシカルボン酸が、下記式
(1)で示される化合物であることを特徴とする請求項
20又は21に記載の画像形成方法。 【外12】 〔上記式(1)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1
は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモ
ニウム又は脂肪族アンモニウムを示す〕。 【外13】 - 【請求項23】 前記オキシカルボン酸が下記式(2)
で示される化合物であることを特徴とする請求項20又
は21に記載の画像形成方法。 【外14】 〔上記式(2)中、X2 は、水素原子、ナトリウム原
子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウ
ムを示し、R4 は、C1 〜C22のアルキル基、C2〜C
22のアルケニル基又はアリール基を示し、R5 は、水素
原子、C1 〜C22のアルキル基、C2 〜C22のアルケニ
ル基、アリール基又はアルコキシ基を示す〕。 - 【請求項24】 フロー式粒子像測定装置で計測される
トナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラム
において、該トナーの円相当個数平均径D1(μm)が
2〜10μmであり、且つ、該トナーの平均円形度が
0.920〜0.995で、円形度標準偏差が0.04
0未満であることを特徴とする請求項20乃至23のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項25】 円相当径−円形度スキャッタグラムに
おいて、平均円形度が0.950〜0.995で、円形
度標準偏差が0.035未満であることを特徴とする請
求項24に記載の画像形成方法。 - 【請求項26】 円相当径−円形度スキャッタグラムに
おいて、平均円形度が0.970〜0.990で、円形
度標準偏差が0.015以上0.035未満であること
を特徴とする請求項24に記載の画像形成方法。 - 【請求項27】 フロー式粒子像測定装置で計測される
トナーの個数基準の円相当径−円形度スキャッタグラム
において、円形度0.950未満のトナー粒子が15個
数%以下であることを特徴とする請求項20乃至26の
いずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項28】 透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた
トナー粒子の断層面観察において、 (1)フロー式粒子像測定装置で測定されるトナーの重
量基準の円相当重量平均径D4 (μm)に対し、0.9
≦R/D4 ≦1.1の関係を満たす長径R(μm)を呈
するトナー粒子の断層面を20箇所選び出し、 (2)選び出したトナー粒子の断層面中に存在するワッ
クス成分に起因する相分離構造のうち、最も大きいもの
の長径rをそれぞれ計測し、求められたr/Rの相加平
均値(r/R)stが、 0.05≦(r/R)st≦0.95 を満たすように、該ワックス成分が結着樹脂中に実質的
に球状及び/又は紡錘形の島状に分散されていることを
特徴とする請求項20乃至27のいずれかに記載の画像
形成方法。 - 【請求項29】 前記r/Rの相加平均値(r/R)st
が、 0.25≦(r/R)st≦0.90 を満たすように該ワックス成分が結着樹脂中に実質的に
球状及び/又は紡錘形の島状に分散されていることを特
徴とする請求項28に記載の画像形成方法。 - 【請求項30】 該現像工程において、トナー担持体表
面に担持されているトナーにより形成されるトナー層が
該像担持体の表面に接触することにより、該静電潜像の
現像が行なわれることを特徴とする請求項20乃至29
のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項31】 転写工程後に、該像担持体表面に残存
しているトナーの回収を該現像工程において該現像装置
が兼ねて行なう現像兼クリーニング方式により、像担持
体のクリーニングが行なわれることを特徴とする請求項
20乃至30のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項32】 該像担持体は、電子写真用感光体から
なり、該感光体表面は、85度以上の水に対する接触角
を有していることを特徴とする請求項20乃至31のい
ずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項33】 該感光体の表面には、フッ素原子を含
有する化合物粉体を樹脂中に分散させた表面層が形成さ
れていることを特徴とする請求項32に記載の画像形成
方法。 - 【請求項34】 該フッ素原子を含有する化合物粉体
は、フッ素樹脂粉体を有することを特徴とする請求項3
3に記載の画像形成方法。 - 【請求項35】 現像工程において、現像領域における
トナー担持体の表面の移動方向は、像担持体の表面の移
動方向と同方向に設定されていることを特徴とする請求
項20乃至34のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項36】 現像工程において、現像領域における
トナー担持体の表面の移動速度が、像担持体の表面の移
動速度に対し、1.05〜3.0倍の速度に設定されて
いることを特徴とする請求項35に記載の画像形成方
法。 - 【請求項37】 現像工程において、該トナー担持体に
担持されているトナーにトナー層厚規制部材を当接させ
ることにより、該トナー担持体の表面にトナー層厚が規
制されたトナー層が形成されることを特徴とする請求項
20乃至36のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項38】 該トナーは、現像器中に保有されてお
り、該現像器中に保有されているトナーは、該トナー担
持体にトナーを供給するためのトナー供給部材によって
該トナー担持体に供給されることを特徴とする請求項2
0乃至37のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項39】 該トナー供給部材は、トナー担持体の
表面に当接するトナー塗布ローラーであり、該トナー塗
布ローラーの表面の移動方向は、該トナー担持体の表面
の移動方向と逆方向に設定されていることを特徴とする
請求項38に記載の画像形成方法。 - 【請求項40】 該トナー担持体には、該静電潜像の現
像時に現像バイアス電圧が印加されており、該トナー塗
布ローラーには、該トナー担持体へのトナー供給時に塗
布バイアス電圧が印加されていることを特徴とする請求
項39に記載の画像形成方法。 - 【請求項41】 該トナー塗布ローラーに印加する塗布
バイアス電圧は、該トナー担持体に印加する現像バイア
ス電圧よりも絶対値で大きく設定されており、該トナー
塗布ローラーは、該トナー担持体の表面にトナーを供給
し、且つ現像後に該トナー担持体の表面に残存するトナ
ーをはぎ取ることを特徴とする請求項40に記載の画像
形成方法。 - 【請求項42】 該像担持体上の静電潜像の明部電位が
絶対値で0〜250Vを有し、暗部電位が絶対値で30
0〜10000Vを有し、該トナー塗布ローラーに印加
する塗布バイアス電圧が絶対値で100〜900Vを有
し、該トナー担持体に印加する現像バイアス電圧が絶対
値で100〜900Vを有し、該塗布バイアス電圧は、
該現像バイアス電圧よりも絶対値で10〜400V大き
く設定されており、該トナー塗布ローラーは、該トナー
担持体の表面にトナーを供給し、且つ現像後に該トナー
担持体の表面に残存するトナーをはぎ取ることを特徴と
する請求項40に記載の画像形成方法。 - 【請求項43】 該転写工程において、外部から電圧が
印加された転写部材を、該転写材を介して該像担持体に
当接させることによって、該像担持体に形成されている
該トナー像を該転写材に転写することを特徴とする請求
項20乃至42のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項44】 該転写工程において、該転写材として
記録材を用い、該像担持体に形成されている該トナー像
は、記録材に転写され、該記録材に転写された該トナー
像は、該記録材に定着されることを特徴とする請求項2
0乃至43のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項45】 該帯電工程において、外部から電圧が
印加された帯電部材を該像担持体に当接させることによ
って、該像担持体の帯電が行われることを特徴とする請
求項20乃至44のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項46】 該帯電工程において、直流電圧が該帯
電部材に外部から印加されることを特徴とする請求項4
5に記載の画像形成方法。 - 【請求項47】 該帯電工程において、直流電圧及び該
直流電圧印加における放電開始電圧の2倍未満の交流電
圧が、該帯電部材に外部から印加されることを特徴とす
る請求項45に記載の画像形成方法。
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