JP2002091052A - 画像形成方法及び画像形成用トナー - Google Patents

画像形成方法及び画像形成用トナー

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JP2002091052A
JP2002091052A JP2000278373A JP2000278373A JP2002091052A JP 2002091052 A JP2002091052 A JP 2002091052A JP 2000278373 A JP2000278373 A JP 2000278373A JP 2000278373 A JP2000278373 A JP 2000278373A JP 2002091052 A JP2002091052 A JP 2002091052A
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Yasuhisa Akashi
恭尚 明石
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 接触帯電系での帯電部材の汚染に伴う帯電不
良(画像欠陥)が終始発生することなく、常時安定した
帯電性が保持できる画像形成方法、及び該画像形成方法
に用いるための画像形成用トナーを提供する。 【解決手段】 トナーは、ポリエステル樹脂、着色剤及
びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、該トナ
ー粒子に外添される流動化剤とを有しており、該トナー
のTHF可溶成分のGPCによる分子量分布において、
分子量2000〜60000の領域にメインピークがあ
り、分子量150000以上の領域にサブピーク又はシ
ョルダーがあり、該トナーの示差熱分析測定装置(DS
C)によるDSCチャートの吸熱曲線において、最大吸
熱ピークが70℃以上120℃未満の温度領域にあり、
該トナーは、フロー式粒子像分析装置によって測定され
る粒子の円形度分布において、0.93〜0.97の平
均円形度を有している。

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
記録法、磁気記録法、トナージェット記録法等にて用い
られる画像形成方法、及び該画像形成方法に用いるため
の画像形成用トナーに関し、特に、潜像担持体に当接し
た回転体からなる帯電部材を用いて潜像担持体を帯電す
る方式の画像形成装置に対して、該帯電部材の汚染を防
止することを目的とした画像形成方法、及び該画像形成
方法に用いるための画像形成用トナーに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報に記載されて
いる如く多数の方法が知られている。一般的には、潜像
担持体の表面を帯電部材を用いて均一に帯電し、光導電
性物質を用いて潜像担持体上に電気的潜像を形成し、次
いで該潜像をトナーを用いて現像し、紙の如き転写材に
トナー像を転写した後、加熱、圧力、加熱加圧或いは溶
剤蒸気により定着し、複写物を得るものである。
【0003】上記帯電工程では、従来、均一帯電性の良
いコロトロンやスコロトロン等のコロナ放電器が広く用
いられてきた。しかし、コロナ放電器は高価な高圧電源
を必要とすること、それ自体や高圧電源のシールド空間
等のスペースを必要とすること、更にオゾン等のコロナ
生成物等の発生が多く、その対処のための付加手段・機
構を必要とすること、等の問題点を有しており、これら
のことが装置の大型化及び高コスト化を招く因子となっ
ている。
【0004】そこで、近年は問題点の多いコロナ放電器
の代わりに接触帯電方式の採用が広く検討されるように
なってきており、実用化されてきている。接触帯電は被
帯電体としての潜像担持体面に電源により電圧(例えば
1〜20kV程度の直流電圧、或いは直流電圧と交流電
圧の重畳電圧等)を印加した導電性部材(帯電部材)を
接触させることにより、潜像担持体面に電荷を直接的に
移行(注入)させて、潜像担持体面を所定の電位に帯電
させるもので、特開昭56−91253号公報に記載さ
れているローラ帯電方式、特開昭56−194349号
公報に記載されているブレード帯電方式、特開昭56−
165166号公報に記載されている帯電−クリーニン
グ兼用方式等が提案されている。
【0005】これら接触帯電は、ブレード帯電方式に代
表される固定型のものと、ローラ帯電方式に代表される
面移動型に大別される。このうち、ブレード帯電方式は
ブレードのある一部分のみが常時帯電に寄与している。
よって、この箇所が不安定な状態になると、帯電ムラを
誘発することがあるのに対し、帯電部材が回転体からな
るローラ帯電方式の場合は、帯電部材自体が面移動して
いるので、ローラの外周面はすべて帯電に寄与するため
に、帯電ムラの発生は出現しにくい。以上のことから、
ローラ帯電方式が広く用いられているのが現状である。
【0006】一方、本発明に用いられるような画像形成
方法においては、潜像担持体上のトナー像を紙等の転写
材に転写するたびに、転写に寄与せず潜像担持体に残留
する転写残トナーを十分に除去することが良質の画像を
得るためには不可欠であり、このために転写後にクリー
ニング装置を設けて転写残トナーを除去するように構成
してある。
【0007】ところで近年では、この種の画像形成方法
において、潜像担持体とその周辺に配置されている帯電
部材、現像器、転写残トナー(廃トナー)貯留部を含む
クリーニング装置等を一体としてプロセスカートリッジ
に構成して、画像形成装置本体に着脱自在に装着したも
の、さらに、潜像担持体の寿命の延伸によって、トナー
供給能力に限界のある現像器部分を除去して、潜像担持
体、帯電部材、クリーニング装置を一体として(所謂ド
ラムカートリッジ)装置本体に着脱自在に装着したもの
が多用されるようになってきている。
【0008】上記のようなドラムカートリッジでは、ク
リーニング装置における回収した廃トナー貯留部位は、
一定の容積内に可及的に多量のトナーを収納するため
に、該廃トナー貯留部位に潜像担持体から回収した転写
残トナーを強制的に搬入するように構成してあるのもの
が広く用いられている。もっとも、このようなカートリ
ッジ方式の装置でも、使用途中で本体の紙詰まり(ジャ
ム)処理等のために、カートリッジを装置本体から取り
出す必要性が生じる場合がある。
【0009】このような場合、カートリッジの脱着方法
によっては、クリーニング装置の廃トナー貯留部位内の
トナーが移動により偏ってしまい、再度装置本体に装着
したときにトナーがクリーニング装置の潜像担持体側に
ある開口部に集まり、その粉圧によってクリーニング不
良が発生する、という問題があった。
【0010】この問題を解決するために、転写残トナー
(廃トナー)をクリーニング手段によって回収した後、
スクリュー等の搬送手段を用いて回収容器に搬送する装
置が提案されている。この装置を用いれば、廃トナーが
カートリッジ内に滞留することがないため、先述のよう
な原因によるクリーニング不良の発生を未然に防止する
ことができる。さらに、回収容器は本体中の空きスペー
スであれば任意の場所に設定することができるため、場
所及び容積が限定されるカートリッジ内収容のタイプよ
りも、大容積の収容容器を選定することができる。廃ト
ナー処理にあたっては、サービスマンによる作業を必要
するが、このサービスマン出動回数が多くなれば、本体
側のランニングコストもアップすることは明らかであ
る。しかし、大容量の収容容器を格納することが可能に
なれば、サービスマン出動回数も減ずることができ、結
果としてランニングコストの低減というメリットももた
らす。
【0011】しかしその反面、搬送スクリューに代表さ
れる搬送手段は、その回転は本体内のモーターやギヤ等
の駆動部材によってつかさどられている。よって、該ギ
ヤ等は本体動作中に「暴れ」が生じた場合、搬送スクリ
ューに「暴れ」に伴う回転不良を伝達したり、或いは搬
送スクリュー自体がその材質の関係で同一円心上で回転
ができなくなる場合が多々生じる。この場合、搬送スク
リューが隣接するクリーニング手段に接触することもあ
り、その結果、トナー或いは遊離したトナーの外添剤が
クリーニング手段からすり抜けて、帯電部材への汚染或
いはクリーニング不良等の弊害をもたらすこととなる。
【0012】転写工程終了後、潜像担持体上に残存して
いる転写残トナーを回収する工程(クリーニング工程)
で、円滑に進めるための、トナー側からの工夫がこれま
でされてきている。例えば、特開昭61−236559
号公報や特開昭63−2073号公報では、トナーに酸
化セリウム微粒子を添加したものが、特開昭60−32
060号公報には、BET比表面積の異なる2種類の無
機微粉末を添加し、潜像担持体とクリーニング手段との
摩擦抵抗を軽減することが開示されている。このような
微粉末は、トナーに対して多くの量を添加すれば、上記
摩擦抵抗の低減を図ることが可能となるが、この場合、
トナーから遊離した微粉体も多量に発生する。遊離した
微粉体は、帯電面でトナーとは異なる挙動を示し、転写
されずに転写残トナー(廃トナー)中に含有されてしま
う。そして、前記転写残トナーをスクリュー型の搬送手
段を用いて搬送する系においては、スクリューの「暴
れ」等により、微粉体がクリーニング手段をすり抜けて
しまい、帯電部材の汚染をもたらすこととなり、その結
果帯電不良という問題を引き起こす。
【0013】上記の帯電部材汚染防止のために、これま
で種々の提案がされている。例えば、特公昭63−43
750号公報では、帯電部材に印加させる直流電圧の極
性を変化させるクリーニング方法が挙げられている。こ
のクリーニング方法は、帯電部材としてブラシ状の接触
子を用い、該接触子に印加される直流電圧の極性を、帯
電時と非帯電時とで互いに逆にすることにより、接触子
に付着した物質を離反させる方法である。しかし、この
方法では、ブラシ状帯電接触子の表面側に付着した物質
は離反するものの、ブラシ内部に入り込んだ物質をクリ
ーニングすることは難しく、完全には帯電不良に伴う画
像欠陥を解決することはできないという問題があった。
【0014】このため他の方法として、例えば特開平7
−134468号公報や特開平7−281501号公報
では、帯電部材の表面を高離型性物質としたものが開示
されており、更に特開平7−281501号公報では、
これに加えて非画像形成時に画像形成時とは逆極性の直
流電圧を帯電部材に印加する画像形成装置が開示されて
いる。
【0015】これらの画像形成装置は、いずれも「一体
型カートリッジ、即ち転写残トナーをクリーニング装置
内に貯留させる系」を意図して提案されたものであり、
「廃トナーをスクリュータイプの搬送手段にて搬送する
系において、長期に亘ってクリーニング性を良好に保ち
つつ、帯電部材の汚染も発生しないうえに、良好な現像
性を保持することのできるシステム」に関しては、未だ
十分な解決策が講じられていないのが実状である。
【0016】また、上記の画像形成装置に適用される現
像方法としては、乾式現像方法と湿式現像方法に大別さ
れ、更に前者は、一成分系現像剤を用いる方法と二成分
系現像剤を用いる方法とに分けられる。
【0017】一方、近年、複写装置としては、小型、軽
量及び低消費電力といったスペックが追求されており、
種々な点でよりシンプルな要素で構成されるような工夫
がされてきている。この点で、二成分系現像法はキャリ
アを用いる点、及びトナーとキャリアの混合比率を制御
するATR機構等が必要な点から考慮すれば、マシンの
小型化や軽量化といった要求に矛盾する。このようなこ
とから、一成分系現像方法が好ましいと言える。
【0018】一成分系現像剤の中でも、磁性を有するト
ナーよりなる現像剤を用いる方法に優れたものが多い。
例えば、米国特許3,909,258号明細書には、導
電性を有する磁性トナーを用いて現像する方法が提案さ
れている。これは、内部に磁性を有する円筒状の導電性
スリーブ上に導電性磁性トナーを支持し、これを静電荷
像に接触させて現像するものである。この際、現像部に
おいて、記録体表面とスリーブ表面の間にトナー粒子に
より導電路が形成され、この導電路を経て、スリーブよ
りトナー粒子に電荷が導かれ、静電荷像の画像部との間
のクーロン力により、トナー粒子が画像部に付着して現
像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は、
従来の二成分系現像方法にまつわる問題点を回避した、
優れた方法ではあるが、トナーが導電性であるために、
現像した画像を記録体から普通紙等の最終的な支持部材
へ、静電的に転写することが困難であるという問題を有
している。
【0019】また、静電的に転写することが可能な高抵
抗の磁性トナーを用いる現像方法として、トナー粒子の
誘電分極を利用した現像方法がある。この方法は本質的
に現像速度が遅い、現像画像の濃度が十分得られない等
の問題点を有しており、実用上困難である。また、高抵
抗の磁性トナーを用いるその他の現像方法としては、ト
ナー粒子間やトナー粒子とスリーブ等との摩擦等によ
り、トナー粒子を摩擦帯電し、これを静電像保持部材に
接触させて現像する方法が知られているが、この方法
も、トナー粒子と摩擦部材との接触回数が少なく、摩擦
帯電が不十分となりやすく、帯電したトナー粒子とスリ
ーブとの間のクーロン力が強まり、スリーブ上で凝集し
やすい等の問題点を有しており、実用上困難である。
【0020】ところが、特開昭55−18656号公報
等において、上述の問題点を除去した新規なジャンピン
グ現像方法が提案された。これは、スリーブ上に磁性ト
ナーを極めて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、ついでこ
れを静電荷像に、極めて近接して現像するものである。
この方法は、磁性トナーをスリーブ上に極めて薄く塗布
することにより、スリーブとトナーの接触する機会を増
やし、十分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁力によって
磁性トナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対的に移動
させることにより、トナー粒子相互の凝集を解くととも
に、スリーブと十分に摩擦させること等により優れた画
像が得られるものである。
【0021】一方、カラートナーへの対応という観点か
ら、非磁性一成分現像方法が提案されている。例えば、
特開昭58−116559号公報、特開昭60−120
368号公報及び特開昭63−271371号公報等に
示されるものがあり、最近注目を浴びてきている。
【0022】トナーに用いられる結着樹脂としては、定
着性及び現像性の向上を図る目的で、最近ではポリエス
テル樹脂を用いたトナーが広く検討されるようになって
きている。但し、ポリエステル樹脂を用いた場合、これ
まで、トナー内添剤、特にワックスの樹脂中での分散を
均一にすることに種々の対策が講じられてきた。
【0023】例えば、特開昭62−78569号公報に
おいては、側鎖に炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和
の脂肪族炭化水素基を有するポリエステルを用いるトナ
ーが提案されている。
【0024】しかしながら、これらのトナーにおいて
は、ポリエステル樹脂とワックスとの相溶性が悪いため
に、トナー製造時にワックスの分散不良が発生しやすく
なり、冷却された混練物の粉砕時に遊離ワックスが発生
することがある。このような遊離状態のワックスが多く
存在する場合は、潜像担持体上でクリーニング手段の転
写残トナーのかき取りを阻害することとなり、その結
果、潜像担持体上に残存したトナーの外添剤等が帯電部
材へ移行するため、帯電部材表面の汚染を促進すること
となり好ましくない。
【0025】また、特開平2−129653号公報及び
特開平3−46668号公報では、ポリエステル樹脂を
酸またはアルコールで処理したポリエステルを結着樹脂
として用いるトナーが提案されている。
【0026】これらのトナーは、確かに定着性の向上や
摩擦帯電量の安定化には効果があるが、使用するモノア
ルコールのアルキル基の炭素数が10と少ないため、ワ
ックスの分散不良が発生しやすくなり、やはり先述した
ような帯電部材表面の汚染を促進することが考えられ
る。
【0027】上記のような、トナー中でのワックス分散
性を改良するために、特開平8−334920号公報で
は、GPCによう分子量分布において2個のピークまた
はサブピークを有するポリエステル樹脂を用い、DSC
チャートの吸熱曲線パターンが特異であるようなワック
スを用いたトナーが、また、特開平9−43909号公
報においては、GPCによう分子量分布において2個の
ピークまたはサブピークを有するポリエステル樹脂に、
末端を多価カルボン酸で変性した極性樹脂を加えること
によって、ワックスの分散性向上を図ることが開示され
ている。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き従来技術の課題を解決した画像形成方法及び該画
像形成方法に用いることのできるトナー、すなわち、転
写残トナーを搬送手段を用いて回収容器に搬送する画像
形成方法において、接触帯電系での帯電部材の汚染に伴
う帯電不良(画像欠陥)が終始発生することなく、常時
安定した帯電性が保持できる画像形成方法及び画像形成
用トナーを提供することにある。
【0029】また、本発明の他の目的は、いかなる環境
下においても終始安定した現像性を保持でき、高画質且
つ高濃度のコピー画像を常時得ることのできる画像形成
方法及び画像形成用トナーを提供することにある。
【0030】更に、本発明の他の目的は、トナーの磁性
/非磁性、反転現像系と正規現像系、及びプロセススピ
ード等に関わらず、いかなる現像系においても、常に良
好な画像特性を得ることのできる画像形成方法及び画像
形成用トナーを提供することにある。
【0031】
【課題を解決するための手段】本発明は、潜像担持体を
帯電部材を用いて帯電し、帯電された該潜像担持体を露
光して静電潜像を形成し、該静電潜像をトナー担持体上
にされる一成分系現像剤のトナーにより現像してトナー
像を形成し、該潜像担持体上に形成された該トナー像を
転写手段を用いて転写材上へ転写し、転写後の該潜像担
持体上に残留した転写残トナーをクリーニング手段によ
って回収し、回収された該転写残トナーをスクリュー型
の搬送手段を用いて回収容器へ搬送する画像形成方法に
おいて、前記帯電部材は、水に対する接触角が40°以
上である表面を有する回転体を有し、該回転体は、該潜
像担持体に当接し、且つ電圧が印加されることにより該
潜像担持体を帯電するためのものであり、前記トナー
は、ポリエステル樹脂、着色剤及びワックスを少なくと
も含有するトナー粒子と、該トナー粒子に外添される、
シリカ微粉体、酸化チタン微粉体及びアルミナ微粉体か
らなるグループから選択される1種以上の流動化剤とを
有しており、該トナーのTHF可溶成分のゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー(GPC)による分子量分
布において、分子量2000〜60000の領域にメイ
ンピークがあり、分子量150000以上の領域にサブ
ピーク又はショルダーがあり、該トナーの示差熱分析測
定装置(DSC)によるDSCチャートの吸熱曲線にお
いて、最大吸熱ピークが70℃以上120℃未満の温度
領域にあり、該トナーは、フロー式粒子像分析装置によ
って測定される粒子の円形度分布において、0.93〜
0.97の平均円形度を有している画像形成方法、及び
該画像形成方法に用いるための画像形成用トナーに関す
る。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0033】本発明の画像形成方法では、クリーニング
手段により回収された転写残トナー(廃トナー)を、ス
クリュータイプの搬送手段により回収容器に搬送する形
態をとる。
【0034】つまり、回収した転写残トナーをクリーナ
ー容器内に収容せず、直ちに搬送する。そのため搬送手
段は、クリーニング手段とは近接しており、わずかなク
リアランスを保っている。よって、搬送手段が、その回
転を司るギヤの回転ムラ、或いは搬送手段自体の回転軸
のブレ等の影響により、搬送手段は回転時に「暴れ」が
生じてしまうことがある。この「暴れ」が発生した場
合、搬送手段は近接するクリーニング手段とわずかなが
らも接触することがある。この現象は、搬送手段の回転
が速い場合やプロセススピードが速い場合等に発生しや
すい。この両者が接触すると、クリーニング手段にも
「暴れ」が伝達され、その結果、クリーニング手段と潜
像担持体との当接が不十分となる箇所が生じ、この箇所
からトナーの微粉、特にトナーから遊離した外添剤がク
リーニング手段をすり抜け、潜像担持体に当接している
帯電部材に転移し、帯電部材の表面を汚染する。帯電部
材の表面が汚染されると、汚染部に対向する潜像担持体
の部位で帯電が不良となり、画像欠陥をもたらすことと
なる。
【0035】なお、この帯電部材表面の汚染に伴う帯電
不良は、特に初期から100枚程度までの、クリーニン
グ手段に対して潤滑性を付与するトナー(転写残トナ
ー)が十分に塗布できていない時点で発生しやすく、コ
ピー枚数が増すにつれて転写残トナー量は増加するた
め、クリーニング手段の潤滑性も向上し、その結果、帯
電部材表面の汚染は軽減されていく。また、上述の帯電
部材表面の汚染は、低湿度環境下で発生しやすい。これ
は、帯電部材表面の汚染の原因となるトナーから遊離し
た外添剤やトナーの微粉は、低湿度環境下では電荷を保
持しやすいため、現像バイアスの印加に伴い、トナー担
持体から潜像担持体、そして帯電部材表面に飛翔する量
が多くなるためだと考えている。
【0036】本発明では、上述のような搬送手段の「暴
れ」が生じた場合でも帯電部材にトナーから遊離した外
添剤が付着することなく、終始均一に潜像担持体表面に
帯電付与ができる画像形成方法を提案するものである。
そのために、帯電部材は水に対する接触角が40°以
上、好ましくは70°以上、より好ましくは高離型性を
有する材料からなり、水に対する接触角が90°以上で
ある表面を有する回転体であることを必須とする。帯電
部材表面の水に対する接触角が40°未満の場合は、表
面エネルギーが低いため、トナーより遊離した外添剤等
が付着しやすくなり、帯電不良を招くため好ましくな
い。
【0037】帯電部材表面の水に対する接触角の測定方
法は、以下に示す測定装置及び測定条件によって実施し
た。なお、測定にはイオン交換水または市販の精製水を
使用する。各サンプル共に5回ずつ測定を行い、その平
均値をもって帯電部材表面の接触角とした。 測定装置:FACE接触角測定装置(協和界面化学社
製) 測定温度:23〜25℃ 測定湿度:相対湿度で40〜60%
【0038】本発明の帯電部材としては、例えば図1に
示したような部材を使用することができる。帯電部材2
は、その中心を貫通する芯金3、この芯金を囲繞する導
電層5、そしてこの導電層を被覆する表面層6を備え、
全体として円筒状に形成されたものである。芯金3に
は、電源7によって芯金3に印加された電圧は、導電層
5、表面層6を介して潜像担持体1に印加され、潜像担
持体1表面を帯電するようになっている。
【0039】帯電部材2の芯金3は、潜像担持体1の長
手方向に沿って(潜像担持体1の軸と平行に)配置され
ており、帯電部材2全体は、潜像担持体1に対して所定
の押圧力で押し付けられている。これによって、潜像担
持体1表面の一部と帯電部材2表面の一部とが双方の長
手方向に沿って接触し、所定幅の接触ニップを形成して
いる。潜像担持体1は、不図示の駆動手段によって回転
駆動され、これに伴って帯電部材2は従動回転するよう
に構成されている。
【0040】電源7による潜像担持体1の帯電は、上述
の接触ニップの近傍を介して行われる。接触ニップを介
して、帯電部材2表面と潜像担持体1表面の被帯電領域
(帯電部材2の長さに相当)とは万遍なく接触し、これ
によって、潜像担持体1表面の被帯電領域は一様とな
る。
【0041】帯電部材2の導電層5は非金属であり、潜
像担持体1との当接状態を安定させるために、低硬度の
材料を好ましく用いることができる。例えば、ポリウレ
タン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等の樹脂や
EPDM、NBR等のゴムが用いられる。導電性の材料
としては、カーボンブラックやグラファイト、酸化チタ
ン、酸化亜鉛等が挙げられる。
【0042】また、表面層6は、中抵抗(102〜10
10Ω)の抵抗値を有する材料が用いられる。
【0043】例えば樹脂としては、ナイロン、ポリアミ
ド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、シリコ
ン、テフロン(登録商標)、ポリアセチレン、ポリピロ
ール、ポリテオフェン、ポリカーボネート、ポリビニル
等を用いることができるが、水との接触角を高めるため
にフッ素系の樹脂を用いることが好ましい。
【0044】フッ素系の樹脂としては、例えばポリフッ
化ビニリデン、ポリフッ化エチレン、フッ化ビニリデン
−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−四フ
ッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体等が挙げら
れる。
【0045】さらに、中抵抗に調整する目的で、カーボ
ンブラックやグラファイト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化錫、酸化鉄等の導電性材料を適宜添加させてもよい。
【0046】次にトナーについて説明する。
【0047】本発明に用いることのできるトナーは、結
着樹脂として、ポリエステル樹脂を少なくとも含有する
ことを特徴とする。該ポリエステル樹脂としては、中で
も多塩基酸成分および多価アルコール成分の縮重合体よ
りなるポリエステル樹脂が好ましい。
【0048】なお、トナーが負帯電性である場合、本発
明で使用するトナー材料に好適なポリエステル樹脂とし
ては、45〜55mol%がアルコール成分であり、5
5〜45mol%が酸成分からなるような組成を有する
ものが好ましい。
【0049】本発明に用いることのできるポリエステル
樹脂の組成は以下の通りである。
【0050】2価のアルコール成分としては、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−ブタンジオール、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、また
(A)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0051】
【化1】 (式(A)中、Rはエチレン又はプロピレン基であり、
x,yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの
平均値は0〜10である。) また(B)式で示されるジオール類;
【0052】
【化2】 x’,y’は0以上の整数であり、かつ、x+yの平均
値は0〜10である。)等のジオール類、が挙げられ
る。
【0053】2価の酸成分としては、フタル酸、テレフ
タル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジ
カルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエス
テル;コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物又はそ
の低級アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n
−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸もしくはア
ルキルコハク酸又はその酸の無水物又はその低級アルキ
ルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イ
タコン酸などの不飽和ジカルボン酸又はその無水物、低
級アルキルエステル等のジカルボン酸類及びその誘導体
が挙げられる。
【0054】また、架橋成分としても働く3価以上のア
ルコール成分と3価以上の酸成分を併用することができ
る。
【0055】本発明における3価以上の多価アルコール
成分としては、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサ
ンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリト
ール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリト
ール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペ
ンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパン
トリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオー
ル、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
1,3,5−トリヒドロキシベンゼン等の3価以上の多
価アルコール類が挙げられる。
【0056】また、本発明における3価以上の多価カル
ボン酸成分としては、トリメリット酸、ピロメリット
酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5
−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレント
リカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン
酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−
ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2
−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ
(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オ
クタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこ
れらの無水物、低級アルキルエステル、次式
【0057】
【化3】 (式中、Xは炭素数3以上の側鎖を1個以上有する炭素
数5〜30のアルキレン基又はアルケニレン基を示
す。)で表わされるテトラカルボン酸等、及びこれらの
無水物、低級アルキルエステル等の多価カルボン酸類及
びその誘導体が挙げられる。
【0058】3価以上の多価の成分は、全成分中の5〜
60mol%であることが好ましい。
【0059】本発明において好ましいポリエステル樹脂
のアルコール成分としては、前記(A)式で示されるビ
スフェノール誘導体であり、酸成分としては、フタル
酸、テレフタル酸、イソフタル酸又はその無水物;コハ
ク酸、n−ドデセニルコハク酸又はその無水物、フマル
酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のジカルボン酸類、
トリメリット酸又はその無水物のトリカルボン酸類が挙
げられる。
【0060】本発明に用いることのできるトナーの結着
樹脂としては、ポリエステル樹脂に加えて他の樹脂成
分、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂等を併用して用いてもかまわな
い。
【0061】本発明に用いることのできるトナーは、T
HF可溶成分のゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー(GPC)により測定された分子量分布において、分
子量2000〜60000の領域にメインピークを有
し、且つ150000以上の領域にサブピーク又はショ
ルダーを有することを特徴とする。
【0062】分子量2000〜60000の領域にピー
クが無く、ピーク値の分子量が2000未満である場合
は、トナーとして帯電性に劣り、満足した現像性を得る
ことが困難になる。また、該ピークが60000を超え
る場合、結着樹脂の軟化点とワックスの融点の差が大き
くなることになり、このためトナー製造時における溶融
混練の際に、結着樹脂とワックスの粘度差が大きくな
り、結着樹脂中でのワックスの分散が悪くなったり、或
いはワックスが相分離しやすくなったりする。このた
め、トナー中に含まれない遊離状態のワックスが多く存
在し、潜像担持体上でクリーニング手段の転写残トナー
のかき取りを阻害することとなり、その結果、潜像担持
体上に残存したトナーの外添剤等が帯電部材へ移行する
ため、帯電部材表面の汚染を促進することとなり好まし
くない。
【0063】更に、150000以上の領域にサブピー
ク又はショルダーが存在しない場合は、特にトナーが機
械的剪断力を受けやすくなり、粉砕時等で過度に破壊さ
れやすくなり、その結果、トナーの超微粉の発生が顕著
になり、該超微粉がトナーの遊離外添剤と一緒に挙動
し、帯電ローラ汚染をもたらすこととなり、好ましくな
い。
【0064】また、ここで得られたポリエステル樹脂を
含有する結着樹脂のガラス転移温度は、50〜70℃、
好ましくは55〜65℃であることが良い。
【0065】本発明において、トナーのテトラヒドロフ
ラン(THF)可溶成分のTHFを溶媒としたゲルパー
ミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるクロ
マトグラムの分子量分布は、次の条件によって測定す
る。
【0066】試料とTHFとを約0.5〜5mg/ml
(例えば約5mg/ml)の濃度で混合し、室温で数時
間(例えば5〜6時間)放置した後、十分に振とうして
THFと試料とをよく混ぜ(試料の合一体がなくなるま
で)、更に室温にて12時間以上(例えば24時間)静
置する。この時、試料とTHFの混合開始時点から、静
置終了の時点までの時間が24時間以上となるようにす
る。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.
45〜5μm、例えばマイショリディスクH−25−2
東ソー製、エキクロディスク25CR ゲルマン サ
イエンスジャパン社製等が好ましく利用できる)を通過
させたものをGPCの試料とする。試料濃度は、樹脂成
分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。
【0067】本発明のトナーは、上記フィルター処理に
おいて不溶分として残留する樹脂成分が10質量%以下
(さらに、好ましくは5質量%以下)であることが本発
明における効果を発揮する上で好ましい。
【0068】GPC測定装置において、40℃のヒート
チャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカ
ラムに溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、T
HF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の
分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、
数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検
量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量
線作成用の標準ポリスチレン試料としては、たとえば東
ソー社製、あるいは昭和電工社製の分子量が102〜1
7程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポ
リスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはR
I(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販の
ポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良
く、たとえば昭和電工社製のshodexGPCKF−
801,802,803,804,805,806,8
07,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKg
elG1000H(HXL),G2000H(HXL),G
3000H(HXL),G4000H(HXL),G500
0H(HXL),G6000H(HXL),G7000H
(HXL),TSKguardcolumnの組み合わせ
を挙げることができる。
【0069】一般に、GPCクロマトグラムの測定で
は、高分子量側はベースラインからクロマトグラムが立
上がり開始点から測定を始め、低分子量側は分子量約4
00まで測定する。
【0070】なお、トナーに本発明にて規定したような
分子量分布を持たせるには、高分子量成分からなる樹脂
(I)と、低分子量成分からなる樹脂(II)とを混合
させて用いるのがよい。上記樹脂(I)及び樹脂(I
I)として、ともにポリエステル樹脂を用いる場合は、
樹脂(I)は架橋構造や分岐構造を有する非線状ポリエ
ステル樹脂であることが好ましい。また、樹脂(II)
については、線状ポリエステル樹脂、非線状ポリエステ
ル樹脂のいずれであっても好ましく用いることができ
る。
【0071】本発明に用いることのできるトナー中に
は、少なくともワックス成分が含有されている。そし
て、該ワックスが含有されたトナーの示差熱分析装置
(DSC)によるDSCチャートの吸熱曲線において、
最大吸熱ピークが70℃以上120℃未満の温度領域に
あることを特徴とする。
【0072】この最大吸熱ピーク温度は、トナーの融
点、即ちトナー中に含有されているワックスの融点に相
当するものである。
【0073】よって、本発明に使用できるトナー中に含
有されるワックスとしては、融点が70℃以上120℃
未満であることが好ましい。融点が70℃より低い場合
には、トナー製造時における溶融混練の際に、樹脂との
粘度差が大きいために、樹脂中で分散しにくかったり、
相分離しやすくなったりするので、ワックスの分散性が
悪化しやすくなる。このため、トナー中に含まれない遊
離状態のワックスが多く存在し、潜像担持体上でクリー
ニング手段の転写残トナーのかき取りを阻害することと
なり、その結果、潜像担持体上に残存したトナーの外添
剤等が帯電部材へ移行するため、帯電部材表面の汚染を
促進することとなり好ましくない。融点が120℃を超
える場合は、トナーの粘性が高くなりすぎる場合があ
り、やはりトナー中でのワックスの分散が不均一になり
やすい。
【0074】なお、上記トナーの融点の測定方法は、示
差熱分析装置(DSC測定装置)として、DSC−7
(パーキンエルマー社)を用いて、ASTMD3418
−82に準じて測定する。
【0075】測定試料は5〜20mg、好ましくは10
mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リ
ファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲
30〜200℃の間で、昇温速度10℃/min.での
温度測定パターンにて、常温常湿度下で測定を行なう。
そして、その最大吸熱ピークの温度、即ちトナーの融点
を求める。
【0076】本発明にて用いられるワックスは、パラフ
ィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、モンタ
ンワックス、高級アルコール系ワックス、アミドワック
ス、高級脂肪酸ワックス、高級エステルワックス、フィ
ッシャートロプシュワックス、ポリオレフィンワックス
などがあり、グラフト変性、ブロック共重合変性、酸化
変性などが施されたものでも良い。
【0077】中でもフィッシャートロプシュワックス、
ポリオレフィンワックスが好ましい。
【0078】ポリオレフィンワックスとしては、エチレ
ン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ヘプテ
ン、オクテン、ノネン、デセンのような直鎖α−オレフ
ィン、分枝α−オレフィンの単重合体、共重合体が挙げ
られる。モノマーとしては、直鎖あるいは、分枝部分が
末端にくるもので、1−アルケン構造を持つものが良
い。高圧下のラジカル重合、低圧下でのチーグラー触媒
を用いた重合、高分子量重合体の熱分解などによって得
られる。中でも、チーグラー触媒を用いた重合によるも
のが好ましい。
【0079】特に好ましいのは、フィッシャートロプシ
ュワックスで、サゾールワックス(Sasol Che
m.Ltd)が利用できる。
【0080】サゾールワックスは、硬く、結晶性のワッ
クスで、かつ融点の割りには低粘度であることを特徴と
し、サゾールワックスH1、H2、H8、C1、C2、
C3、C4、C2、N3、微粒子タイプのH1−N6、
SPRAY30、SPRAY40、酸化タイプであるサ
ゾールワックスA1、A2、A3、A6、A7、A14
等が存在するが、この内でもサゾールワックスC1、C
2、C3、C4、C2、N3等のCシリーズのものが本
発明において最も適しており好ましい。
【0081】本発明に用いられるトナーには荷電制御剤
をトナー粒子に配合(内添)、またはトナー粒子と混合
(外添)して用いることが好ましい。荷電制御剤によっ
て、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが
可能となり、特に本発明では、環境を問わず終始安定し
た帯電能を得ることが可能になる。
【0082】本発明に用いることのできる負荷電制御剤
としては、例えば有機金属化合物、キレート化合物が有
効である。その例としてはアルミニウムアセチルアセト
ナート、鉄(II)アセチルアセトナート、3,5−ジ
タ−シャリ−ブチルサリチル酸クロム等があり、特にア
セチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ
酸あるいはサリチル酸系の金属錯体または塩が好まし
く、特にサリチル酸系金属錯体、モノアゾ金属錯体また
はサリチル酸系金属塩が好ましい。
【0083】正荷電制御剤としては、ニグロシン及び脂
肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジルアンモ
ニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、
テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなど
の四級アンモニウム塩;ジブチルスズオキサイド、ジオ
クチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイ
ドなどのジオルガノスズオキサイド類;ジブチルスズボ
レート、ジオクチルスズボレード、ジシクロヘキシルス
ズボレートなどのジオルガノスズボレート類;グアニジ
ン化合物、イミダゾール化合物等があり、これらを単独
あるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、ニグロシン系化合物、トリフェニルメ
タン化合物、カウンターがハロゲンでない有機アンモニ
ウム塩が好ましく用いられる。特に、下記式(I)にて
示される、トリアミノトリフェニルメタン系染料または
そのレーキ化合物がより好ましい。
【0084】
【化4】 [式中、R1,R2,R3,R4,R5,R6は、各々互いに
同一でも異なっていてもよい水素原子、置換もしくは未
置換のアルキル基または、置換もしくは未置換のアリー
ル基を表わす。R7,R8,R9は、各々互いに同一でも
異なっていてもよい水素原子、ハロゲン原子、アルキル
基、アルコキシ基を表わす。A-は、硫酸イオン、硝酸
イオン、ほう酸イオン、りん酸イオン、水酸イオン、有
機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機りん酸イオ
ン、カルボン酸イオン、有機ほう酸イオン、テトラフル
オロボレートなどの陰イオンを示す。]
【0085】上述した荷電制御剤は、微粒子状として用
いることが好ましい。この場合、この荷電制御剤の個数
平均粒径は、具体的には、4μm以下(更には3μm以
下)が好ましい。
【0086】このような荷電制御剤は、トナー中に内添
してもよいし、或いはトナー製造後外添してもかまわな
い。いずれの場合も、添加量としては、結着樹脂100
質量部に対して0.1〜20質量部(好ましくは0.2
〜10質量部)用いることが好ましい。
【0087】本発明において、トナーとして磁性トナー
を用いる場合、磁性材料をトナーに含有させることがで
きる。なお、該磁性材料は着色剤としての作用も兼ねる
ことが可能である。本発明において用いることのできる
磁性材料としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェ
ライト等の酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;
Fe,Co,Niのような金属、あるいは、これらの金
属とAl,Co,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Z
n,Sb,Be,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,T
i,W,Vのような金属との合金、およびこれらの混合
物等が挙げられる。
【0088】特に、四三酸化鉄(Fe34)、三二酸化
鉄(γ−Fe23)、酸化鉄亜鉛(ZnFe24)、酸
化鉄イットリウム(Y3Fe512)、酸化鉄カドミウム
(CdFe24)、酸化鉄ガドリニウム(Gd3Fe5
12)、酸化鉄銅(CuFe24)、酸化鉄鉛(PbFe
1219)、酸化鉄ニッケル(NiFe24)、酸化鉄ネ
オジム(NdFe23)、酸化鉄バリウム(BaFe12
19)、酸化鉄マグネシウム(MgFe24)、酸化鉄
マンガン(MnFe24)、酸化鉄ランタン(LaFe
3)、鉄粉(Fe)、コバルト粉(Co)、ニッケル
粉(Ni)等を好ましく用いることができる。
【0089】本発明によれば、上述した磁性材料を単独
で或いは2種以上の組合せで選択使用する。中でも、本
発明の目的に特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄又はγ
−三二酸化鉄の微粉末である。これらの強磁性体は、平
均粒径が0.1〜2μm程度のものが好ましい。また、
結着樹脂100質量部に対して、磁性材料を10〜20
0質量部、好ましくは20〜150質量部使用するのが
良い。
【0090】本発明に使用できるトナーを構成する着色
剤としては、任意の適当な顔料または染料が挙げられ
る。
【0091】例えば顔料としてカーボンブラック、アニ
リンブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロ
ー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、アリザリンレ
ーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、インダンスレ
ンブルーが挙げられる。樹脂100質量部に対し0.1
〜20質量部、好ましくは1〜10質量部の顔料を使用
することが好ましい。同様の目的で、更に染料が用いら
れる。例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、キサ
ンテン系染料、メチン系染料があり、樹脂100質量部
に対し、0.1〜20質量部、好ましくは0.3〜10
質量部の染料を使用することが好ましい。
【0092】次に本発明に使用できるトナーの外添剤に
ついて説明する。
【0093】本発明に使用できるトナーは、シリカ微粉
体、酸化チタン微粉体及びアルミナ微粉体からなるグル
ープから選択される1種以上の流動化剤を有しているこ
とを特徴とする。
【0094】本発明に使用できるトナーには、環境安定
性,帯電安定性,現像性,流動性,保存性向上及びクリ
ーニング性向上のために、シリカ微粉体、酸化チタン、
酸化アルミニウム等の無機微粉体を外添、即ちトナー表
面近傍に存在していることを特徴とする。特にこの中で
も、シリカ微粉体が好ましい。
【0095】例えば、かかるシリカ微粉体は珪素ハロゲ
ン化物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Na2O,SO3 2-等の製造残滓の
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。
【0096】本発明で用いることのできる流動化剤とし
ては、有機処理された無機微粉体を用いることもでき
る。このような有機処理方法としては、前記無機微粉体
と反応あるいは物理吸着するシランカップリング剤,チ
タンカップリング剤等の有機金属化合物で処理する方法
がある。このような処理を施すことにより、無機微粉体
の疎水化が促進でき、特に高湿度下での環境安定性によ
り優れたトナーを得ることができるため、好ましく用い
ることができる。
【0097】有機処理に使用されるシランカップリング
剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチ
ルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキ
シシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロル
シラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニル
ジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロ
ムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリ
クロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、ク
ロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリル
メルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオ
ルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキ
サン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、
及び、1分子当り2から12個のシロキサン単位を有し
末端に位置する単位にそれぞれ1個宛の硅素原子に結合
した水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げ
られる。
【0098】また、窒素原子を有するアミノプロピルト
リメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラ
ン,ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピルジメトキ
シシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、
ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチル
アミノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリ
ル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル
−γ−プロピルベンジルアミン等のシランカップリング
剤も単独あるいは併用して使用される。
【0099】好ましいシランカップリング剤としては、
ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、アミノプロピル
トリメトキシシランが挙げられる。
【0100】上記シランカップリング剤により無機微粉
体を処理する方法としては、例えば、スプレー法、有機
溶媒法、水溶液法等があるが、特に限定されるものでは
ない。
【0101】他の有機処理として、シリコーンオイルで
処理された微粉体を用いることも可能である。好ましい
シリコーンオイルとしては、250℃における粘度が
0.5〜10000mm2/s、好ましくは1〜100
0mm2/sのものが用いられ、例えば、メチルハイド
ロジェンシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイ
ル、フェニルメチルシリコーンオイル、クロルメチルシ
リコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、脂肪
酸変性シリコーンオイル、ポリオキシアルキレン変性シ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が挙げ
られるが、正帯電性トナーに用いる場合、アミノ変性シ
リコーンオイル等の側鎖に窒素原子を有するシリコーン
オイルを用いることが、より好ましい。
【0102】本発明に用いられるシリカ微粉体、酸化チ
タン微粉体及びアルミナ微粉体は、BET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、ま
た本発明に用いられるシリカ微粉体、酸化チタン微粉体
及びアルミナ微粉体はトナー粒子100質量部に対して
0.01〜8質量部使用されるのが良く、好ましくは1
〜5質量部、特に好ましくは0.2〜3質量部が良い。
0.01質量部未満では、トナー凝集を改善する効果が
乏しくなり、8質量部を超える場合では、細線間のトナ
ー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が
生じやすくなる傾向がある。
【0103】本発明に用いることのできるトナーには、
上記流動化剤以外の外添剤を更に加えて用いても良い。
例えば、テフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニ
リデンの如き滑剤、中でもポリフッ化ビニリデンが好ま
しい。ケーキング防止剤、或いは、例えばカーボンブラ
ック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ等の導電性
付与剤、又は逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現像
性向上剤として少量用いることもできる。
【0104】これらの外添剤は、トナー100質量部に
対して、0.01〜10質量部(好ましくは0.1〜7
質量部)使用するのが良い。
【0105】また、本発明にて使用できるトナーは、重
量平均粒径が4〜11μmであることが好ましい。この
ようなものを使用すれば、トナーの帯電量或いは画質及
び画像濃度等がバランスのとれたものとなるだけでな
く、クリーニング時においても、トナーのクリーニング
手段からのすり抜け等の弊害が抑制され、良好なクリー
ニング性を得ることができる。
【0106】ここで、トナー及び複合無機酸化物粉体の
重量平均粒径については、種々の方法によって測定でき
るが、本発明においてはコールターカウンターを用いて
行った。
【0107】測定装置としては、コールターカウンター
TA−II型或いはコールターマルチサイザーII(コ
ールター社製)を用いる。電解液は、1級塩化ナトリウ
ムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製する。例え
ば、ISOTON−II(コールター社製)が使用でき
る。測定方法としては、前記電解水溶液100〜150
ml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、0.1〜5ml加え、さら
に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解
液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、
前記測定装置により、アパーチャーとしてトナーの場合
は100μmアパーチャーを用いて、トナーの体積、個
数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それか
ら、本発明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平
均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎
の代表値とする)を求める。
【0108】さらに、本発明に用いることのできるトナ
ーとしては、フロー式粒子像分析装置によって測定され
る粒子の円形度分布において、0.93〜0.97の平
均円形度を有していることを特徴とする。
【0109】本発明における「円形度」とは、粒子の形
状を定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製フロー式粒子像分析装置
「FPIA−1000」を用いて測定を行ない、下記式
(ア)より得られた値を円形度と定義した。
【0110】 円形度(a)=L0/L …(ア) (L0は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示
し、Lは、粒子の投影像の周囲長を示す。)
【0111】なお、本発明にて規定している平均円形度
は、上記式(ア)より算出した各粒子の円形度を相加平
均した値である。
【0112】円形度は、トナー粒子の凹凸の度合いの指
標であり、トナーが完全な球形の場合は1.00を示
し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値とな
る。よって、平均円形度が0.93未満の場合は、トナ
ー粒子表面の帯電部位が偏在化するため、外添された流
動化剤がトナー粒子表面から遊離しやすくなり、これに
伴い、帯電部材表面の汚染をもたらす。この現象は、ト
ナーのGPCによる分子量分布において、メインピーク
が60000を超える場合に発生することが多い。つま
りこの場合、粉砕工程前の溶融混練物が堅いために粉砕
性が悪化することになるためである。
【0113】また、平均円形度が0.97を超える場合
は、トナー表面に外添剤が保持されにくくなり、遊離し
た外添剤が多く存在することとなり、やはり帯電部材表
面の汚染を引き起こすために、好ましくない。
【0114】なお、上記の測定の概略は、東亜医用電子
社(株)発行の「FPIA−1000」のカタログ(1
995年6月版)、測定装置の操作マニュアル及び特開
平8−136439号公報等に記載されているが、以下
の通りである。
【0115】測定は、フィルターを通して微小なゴミを
除去し、その結果として10-3cm 3の水中に測定範囲
(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm
未満)の粒子数が20個以下のイオン交換水に界面活性
剤(好ましくは和光純薬(株)製コンタミノン)を0.
1〜0.5質量%加えて調製した溶液約10ml(20
℃)に測定試料を約0.02g加えて均一に分散させて
調製した。分散手段としては、(株)エスエムテー社の
超音波分散器UH−50(振動子は5φのチタン合金チ
ップ)を用いた。分散時間は5分以上とし、その際、分
散媒の温度が40℃以上にならないように適宜冷却し
た。上記フロー式粒子像測定装置を用い、0.60μm
以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒
度分布及び円形度分布を測定した。
【0116】試料分散液は、フラットで偏平な透明フロ
ーセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って
広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対し
て交差して通過する光路を形成するように、ストロボと
CCDカメラが、フローセルに対して相互に反対側に位
置するように装着される。試料分散液が流れている間
に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を
得るために、1/30秒間隔に照射され、その結果、そ
れぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する
2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元
画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当
径として算出する。更にそれぞれの粒子の2次元画像と
同一の面積を有する円(相当円)の周囲長をそれぞれの
粒子の2次元画像の周囲長で割って、それぞれの粒子の
円形度を算出する。結果(頻度%及び累積%)は、0.
06〜400μmの範囲を226チャンネル(1オクタ
ーブに対して30チャンネルに分割)に分割して得るこ
とができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm
以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行な
う。
【0117】トナーを作製するには、結着樹脂、荷電制
御剤、及び必要に応じて磁性体、着色剤としての顔料ま
たは染料、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーやボ
ールミルの如き混合機により十分混合してから、加熱ロ
ール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用
いて溶融、捏和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せし
め、冷却固化後粉砕及び分級を行なう。
【0118】トナーの特定の円形度分布を達成するため
には、機械衝撃式粉砕装置及びジェット式粉砕装置の如
き一般的な粉砕装置を用いた方法により粉砕(必要に応
じて分級)するだけでも良いし、さらに補助的に機械的
衝撃を加える処理を行なっても良い。
【0119】機械的衝撃力を加える処理としては、例え
ば、川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業
社製のターボミルの如き機械衝撃式粉砕機を用いる方
法;或いは、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョ
ンシステムや奈良機械製作所のハイブリダイゼーション
システム等のように、高速回転する羽根によりトナーを
ケーシングの内側に遠心力により押し付け、圧縮力及び
摩擦力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法;が挙
げられる。
【0120】さらに、トナー粒子と流動化剤、その他添
加剤をヘンシェルミキサーの如き混合機により十分に混
合し、トナー粒子表面に流動化剤、その他添加剤を付与
し、本発明に関わる画像形成用トナーを得ることができ
る。
【0121】次に、本発明の画像形成装置について説明
する。図2は、本発明に用いることのできる画像形成装
置の一例を示したものである。但し、本発明はこれに限
定されるものではない。
【0122】図2に示した1は潜像担持体で、有機感光
体若しくはアモルファスシリコンからなり、図2のR方
向に回転する。該潜像担持体1表面には、帯電部材2に
より均一に帯電された後、不図示のレーザースキャナー
により画像信号により変調されたレーザー光Lが照射さ
れて、潜像担持体1上に所望の静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像器11内部に収容されたトナーT
によって現像され、トナー像として可視化される。ここ
で、静電潜像を形成するためのトナーTは、トナー担持
体たるスリーブ12と該スリーブ12表面から一定の間
隙を有して配置された板状の磁性ブレード(ドクターブ
レード)13によって摩擦帯電を受けることにより電荷
を付与され、更にスリーブ12と潜像担持体1との間に
印加されたバイアスにより潜像担持体1上の静電潜像上
に飛翔し、現像に寄与する。
【0123】トナーTに高い電荷を付与させるには、ド
クターブレード13のスリーブ12に対向する先端の厚
みを薄くして、スリーブ12とドクターブレード13間
での磁気拘束を高めることにより達成できるが、ドクタ
ーブレード13先端の厚みを薄くすると、特に長期に亘
る画像評価を行った場合、現像器内のスリーブ12方向
へのトナー圧が高まり、現像器内で、所謂トナーのパッ
キング現象が発生しやすくなる。このため、ドクターブ
レード13のスリーブ12に対向する先端の厚みは0.
4〜1.2mm、好ましくは0.5〜1.2mmである
ことが良い。
【0124】さらに、スリーブ12上に担持されている
規制された一成分系現像剤の担持量が0.5〜2.0m
g/cm2であることが好ましい。0.5mg/cm2
りも少ない場合は、トナーの現像量が少ないために、十
分な画像濃度が得られにくい。また、2.0mg/cm
2よりも多い場合は、スリーブ12の鏡映力によりトナ
ーが強くスリーブ12上に付着している場合が多く、ト
ナーに均一な帯電付与がなされなくなり、その結果画像
濃度の低下或いはカブリの悪化をもたらすことになる。
【0125】また、上記ドクターブレード13とスリー
ブ12との間隙は、100〜1000μmであることが
良い。
【0126】本発明の画像形成方法においては、現像ス
リーブ12に印加される交番バイアス電圧の絶対値が5
00V以上、好ましくは潜像担持体1へのリークを考慮
して、500〜1,500Vとするのがよい。但し、こ
のリークは、現像スリーブ12と潜像担持体1との間隙
の設定により変動する。また、本発明において、交番バ
イアス周波数は、1,000〜5,000Hzの範囲と
することが好ましい。
【0127】一方、不図示の給紙手段により給紙された
転写材Pは、一対の搬送ローラ14a及び14bと転写
入口ガイド15a及び15bとにより転写部位TNに導
かれ、トナーと逆極性の電圧が転写帯電部材16に印加
されることによって、上記トナー像が転写材P上に転写
される。その後、転写材Pは過剰な転写電流を除電針1
7により除去された後、搬送手段18によって定着手段
19へと導かれて、該定着手段19によって転写材P上
のトナー像は定着される。トナー像が転写された後、潜
像担持体1の表面に残留したトナーは、クリーナー20
によってクリーニングされ、再び同じ画像形成プロセス
が繰り返される。
【0128】ここで、潜像担持体1より未転写トナーを
クリーニングする方法としては、弾性ブレードによるク
リーニング、ウエッジクリーニング、ファーブラシクリ
ーニング、磁気ブラシクリーニング及びこれらの組み合
わせによるクリーニング方式等が挙げられる。本発明に
おいてはいずれの方法でも好ましく用いることができる
が、弾性ブレードによるクリーニング方式が、より好ま
しく使用することができる。この場合、クリーニングブ
レードは、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の弾性材料
からなるものが好ましく用いられ、厚さ1〜5mm程度
の板材からなり、潜像担持体への当接角が20〜30°
でこれに圧接していることが良い。
【0129】このようにしてクリーニング手段21によ
り回収された未転写トナーT’は、図3に示すように、
スクリュー型の搬送手段22によってQ方向に搬送さ
れ、回収容器23に収容される。該搬送手段は、強度的
に耐え得るものであれば、如何なる材質のものであって
もかまわないが、非磁性部材(例えばモールド、アルミ
部材)からなる螺旋状スクリュー羽根を非磁性部材(例
えばモールド、非磁性ステンレス材)からなる軸に取り
付けたスクリュー、或いは非磁性部材(例えば非磁性ス
テンレス材、アルミ部材)からなるバネ状のスクリュー
等が好ましい例として挙げられる。
【0130】
【実施例】以下、本発明を具体的実施例を用いて詳細に
説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものでは
ない。なお、以下の配合における部数は、特にことわら
ない限りすべて質量部である。
【0131】 (樹脂の製造例1) ・テレフタル酸 19mol% ・フマル酸 28mol% ・無水トリメリット酸 5mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 18mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 30mol% 上記原料を5リットル4口フラスコに仕込み、還流冷却
器、水分離装置、N2ガス導入管、温度計及び撹拌装置
を付し、フラスコ内にN2ガスを導入しながら200℃
で縮合重合反応を行い、THF可溶成分のGPCによる
分子量分布において、7000にピークを有するポリエ
ステル(樹脂A)を得た。
【0132】 (樹脂の製造例2) ・フマル酸 26mol% ・無水トリメリット酸 23mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 20mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 31mol% これらを樹脂の製造例1と同様にして縮合重合反応を行
い、THF可溶成分のGPCによる分子量分布におい
て、600000にピークを有するポリエステル(樹脂
B)を得た。
【0133】 (樹脂の製造例3) ・イソフタル酸 40mol% ・n−ドデセニルコハク酸 10mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 20mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 30mol% 上記化合物を使用し、樹脂の製造例1と同様に縮合重合
反応を行い、THF可溶成分のGPCによる分子量分布
において3500にピークを有するポリエステル(樹脂
C)を得た。
【0134】 (樹脂の製造例4) ・テレフタル酸 20mol% ・アジピン酸 12mol% ・無水トリメリット酸 20mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 20mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 28mol% これらを樹脂の製造例1と同様にして縮合重合反応を行
い、THF可溶成分のGPCによる分子量分布におい
て、450000にピークを有するポリエステル(樹脂
D)を得た。
【0135】(樹脂の製造例5)キシレン100部に、
ポリエステル樹脂Aを80部、スチレンを13部、2−
エチルへキシルアクリレートを7部、ジブチルスズオキ
サイドを2部添加し、キシレンの還流温度まで加熱し
た。さらに、窒素雰囲気下で、t−ブチルハイドロパー
オキサイド1部をキシレン20部に溶解させたものを、
1時間かけて滴下した。その温度でさらに6時間保持さ
せて減圧下で200℃まで過熱し、脱溶剤することで、
ポリエステル樹脂とビニル系樹脂との混合物からなる樹
脂Eを得た。該樹脂Eは、THF可溶成分のGPCによ
る分子量分布において、12000にピークを有してい
た。
【0136】 (樹脂の比較製造例1) ・テレフタル酸 28mol% ・コハク酸 12mol% ・エチレングリコール 5mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 30mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 24mol% 上記モノマーを使用し、製造例1と同様に縮合重合反応
を行い、THF可溶成分のGPCによる分子量分布にお
いて、1500にピークを有するポリエステル(樹脂
A’)を得た。
【0137】 (樹脂の比較製造例2) ・テレフタル酸 28mol% ・n−ドデセニルコハク酸 6mol% ・無水トリメリット酸 12mol% ・エチレンオキサイド付加ビスフェノールA 30mol% ・プロピレンオキサイド付加ビスフェノールA 24mol% 上記モノマーを使用し、製造例1と同様に縮合重合反応
を行い、THF可溶成分のGPCによる分子量分布にお
いて、80000にピークを有するポリエステル(樹脂
B’)を得た。
【0138】(流動化剤の製造例1)ヒュームドシリカ
(比表面積:300m2/g)100部を高速ミキサー
を有する容器に入れ、窒素雰囲気中で8500rpmで
撹拌しながら、ヘキサメチルジシラザン20部とジメチ
ルシリコーンオイル10部を噴霧し、更に5分間撹拌を
続けた後、得られたパウダーリキッドを窒素気流下で2
00℃で3時間還流撹拌を行なった。その後、常温まで
冷却し、表面改質シリカ微粉体(流動化剤;R−1)を
得た。
【0139】(流動化剤の製造例2)水系中で生成した
親水性酸化チタン微粒子を混合撹拌しながらヘキサメチ
ルジシラザンを酸化チタン微粒子に対して20質量%と
なるように粒子が合一しないように添加混合し、乾燥粉
砕してBET比表面積250m2/gの酸化チタン微粉
体(流動化剤;R−2)を得た。
【0140】(流動化剤の製造例3)重炭酸アンモニウ
ム溶液とアンモニウム明バン溶液とを高速撹拌中で反応
させ、NH4AlCO3(OH)2の微粉体を得た。この
微粉体を濾過、乾燥し、900℃で熱処理を行い、アル
ミナ微粉体を得た。このアルミナ微粉体はBET比表面
積280m2/gのγ−Al23であった。このアルミ
ナをトルエンに均一に分散させ、ジメチルジクロルシラ
ンと加水分解反応させ、次いで濾過、乾燥、熱処理を行
い疎水化アルミナ微粉体(流動化剤;R−3)を得た。
【0141】(流動化剤の製造例4)ヒュームドシリカ
(比表面積:200m2/g)100部とγ−アミノプ
ロピルトリエトキシシラン30部を、流動化剤の製造例
1と同様の手法にて処理を施し、表面改質シリカ微粉体
(流動化剤;R−4)を得た。
【0142】(流動化剤の比較製造例1)スチレン:7
0部、アクリル酸2−エチルへキシル:12部、メタク
リル酸メチル:12部及びメタクリル酸:6部を、十分
に混合攪拌させた後に乳化重合を行い、十分に洗浄後乾
燥させて、一次粒径が0.6μmの球状粒子(R−
1’)を得た。
【0143】<帯電部材の製造例1>図1において、芯
金3として直径6mmの金型成型したものを用い、その
外周に導電層3としてカーボンブラックを分散したEP
DMを用い、その外部に表面層6としてポリウレタン樹
脂に抵抗を調整する目的で導電性酸化チタン、及びフッ
化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体を分散させて
ディッピング法により形成し、帯電部材(C−1)を得
た。この時、表面層6の抵抗値は4×103Ωであっ
た。また、表面の水に対する接触角は93°であった。
【0144】<帯電部材の製造例2>帯電部材の製造例
1において、導電性酸化チタンの代わりに導電性カーボ
ンブラックを、ポリウレタン樹脂の代わりにポリイミド
樹脂を用い、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重
合体を使用しなかった以外は、帯電部材の製造例1と同
様にして帯電部材(C−2)を製造した。表面層の抵抗
値は5×103Ω、表面の水に対する接触角は79°で
あった。
【0145】<帯電部材の製造例3>帯電部材の製造例
1において、ポリウレタン樹脂の代わりにN−メトキシ
メチル化ナイロン樹脂を用い、フッ化ビニリデン−四フ
ッ化エチレン共重合体を使用しなかった以外は、帯電部
材の製造例1と同様の製造工程により、表面層の抵抗値
が1×103Ω、表面の水に対する接触角が47°の帯
電部材(C−3)を得た。
【0146】<帯電部材の比較製造例1>帯電部材の製
造例1において、ポリウレタン樹脂の代わりにアクリル
酸n−ブチルとビニルアルコールの共重合体(共重合比
は4:6)を用い、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレ
ン共重合体を使用しなかった以外は、帯電部材の製造例
1と同様にして帯電部材(C−1’)を製造した。表面
層の抵抗値は1×103Ω、表面の水に対する接触角は
20°であった。
【0147】<帯電部材の比較製造例2>帯電部材の製
造例1において、ポリウレタン樹脂の代わりにポリエチ
レングリコールを用い、フッ化ビニリデン−四フッ化エ
チレン共重合体を使用しなかった以外は、帯電部材の製
造例1と同様にして帯電部材(C−2’)を製造した。
表面層の抵抗値は1×103Ω、表面の水に対する接触
角は25°であった。
【0148】 [トナーの製造例1] ・樹脂A 60部 ・樹脂B 40部 ・磁性酸化鉄(平均粒径0.2μm) 90部 ・アゾ系鉄錯体化合物 2部 ・低分子量ポリエチレンワックス 5部 上記材料の混合物を130℃に加熱された二軸エクスト
ルーダーで溶融混練し冷却した混合物をハンマーミルで
粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、得られ
た微粉砕物を風力分級機で分級し、重量平均径6.8μ
mの磁性トナー(T−1)を得た。このトナー100部
に対して、流動化剤R−1を1.0部加えてヘンシェル
ミキサーにより混合し、一成分系磁性トナー(D−1)
を得た。
【0149】得られたトナーは、THF可溶分のGPC
による分子量分布において、分子量7000にメインピ
ークを、分子量610000にサブピークを有してい
た。また、DSCチャートの吸熱曲線において、最大吸
収ピークは96℃に存在していた。さらに、円形度分布
における平均円形度は0.95であった。
【0150】[トナーの製造例2〜8及びトナーの比較
製造例1〜8]トナーの製造例1にて記載した方法によ
り、表1に挙げた処方によりトナーの製造を実施した。
但し、D−6’に関しては、トナー粒子(T−1)製造
後、熱による球形化処理を施すことによって、トナーの
球形化を促進させた。なお、トナーの諸物性値について
も、表1に合せて記載した。
【0151】〔実施例1〕上記一成分磁性トナー(D−
1)を、図2に示した画像形成装置及び図3に示したク
リーニング装置を用いて画像評価を実施した。
【0152】ここで、プロセススピード(転写材Pの移
動速度)を100mm/sとし、トナー担持体たるスリ
ーブ12の周速は、プロセススピードの1.8倍とし
た。
【0153】静電潜像担持体1としては、直径30mm
のアルミニウム製シリンダー上にOPC感光層を有する
感光ドラムを用い、該静電潜像担持体1の帯電には帯電
部材(C−1)を用い、交流と直流を重畳したバイアス
によって静電潜像担持体1表面の電位を暗部電位は−7
00Vに、明部電位は−160Vに設定し、レーザー光
Lによってイメージスキャンニング(反転現像)により
デジタル潜像を形成し、スリーブ12により摩擦帯電さ
れた負帯電性一成分磁性トナー(D−1)によって現像
を行った。
【0154】ここで、ドクターブレード13としては、
スリーブ12に対向する部位の先端の厚みが0.6mm
の板状の磁性ブレードを用い、スリーブ12との間隙を
200μmに設定した。また、スリーブ12は4極の磁
極(現像磁極は950G)を有する固定磁石を内包する
現像スリーブを用い、スリーブ12と静電潜像担持体1
との間隙は200μmに設定し、さらに、交流バイアス
(f=20000Hz、Vpp=900V)及び直流バ
イアス(Vdc=−540V)とを印加させた。
【0155】静電潜像担持体1上に形成されたトナー像
は、転写電流が220〜240μAに制御された転写帯
電部材16により転写材P上に転写させて、該転写材P
は除電針17を経て、定着手段19により加熱加圧定着
させた。
【0156】一方、転写残トナーを回収するクリーナー
20としては、クリーニング手段21にはウレタンゴム
からなるクリーニングブレードを使用した。さらに、転
写残トナーの搬送手段22としては、モールドからなる
螺旋状スクリュー羽根を非磁性ステンレス材からなる軸
に取り付けたスクリューを用いた。
【0157】なお、上記に挙げた画出しの条件等は、表
2にまとめた。
【0158】画像評価は常温低湿度環境下(23℃/5
%RH)にて、A4サイズ紙にて連続3万枚の連続コピ
ーによる画像評価を実施した。
【0159】評価結果を表2に示す。なお、スタート時
に関しては、今回の発明の効果が発揮されないため画像
評価は実施せず、100枚時から評価を行った。表2に
記載したように、終始帯電部材表面の汚染に伴う帯電不
良(画像欠陥)の発生もなく、良好な現像性が維持でき
た。
【0160】ここで、表2に挙げた評価方法並びに評価
基準について説明する。
【0161】(1)トナー担持体に担持されるトナーの
担持量 従来よりトナーの帯電量測定に用いられてきた、吸引式
ファラデーゲージ法測定器により求めた。つまり、その
外筒をトナーが担持されているトナー担持体上に押し付
け、該トナー担持体上の一定面積上のすべてのトナーを
吸引し、内側のフィルターに採取してフィルターの重量
増加分より、吸引したトナーの重量を求める。(これを
M(mg)とする)さらに、この時トナーを吸引した箇
所のトナー担持体の面積を測定し、(これをS(c
2)とする)M/Sをトナー担持体に担持されるトナ
ーの担持量とした。
【0162】(2)トナー中でのワックスの分散性 トナーを偏光顕微鏡にて低倍率(50〜100倍)で観
察し、トナー粒子1000個あたりでトナー粒子から遊
離しているワックス粒子の存在を示す輝点数を測定し、
下記のごときランク分けで評価した。 ◎(優):輝点数0〜10 〇(良):輝点数11〜20個 △(可):輝点数21〜50個 ×(不可):輝点数51個以上
【0163】(3)白スジ(帯電部材の汚染に伴う画像
欠陥) ベタ黒画像にて、0.5mm以下の白スジの本数をカウ
ントして、その本数より判断した。なお、0.5mmを
超える白スジが存在する場合は、本数に関係なく×(不
可)とした。 ◎(優):白スジの発生が全くない 〇(良):白スジの本数が1〜4本 △(可):白スジの本数が5〜9本 ×(不可):白スジの本数が10本以上、或いは幅0.
5mmを超える白スジが存在する
【0164】(4)画像濃度 ベタ黒画像内のポイント10箇所について、反射濃度計
RD918(マクベス製)により反射濃度測定を行な
い、10点の平均をとって画像濃度とした。
【0165】(5)カブリ 適正画像におけるベタ白画像の反射率を測定し、更に未
使用の転写紙の反射率を測定し、(ベタ白画像の反射率
の最悪値−未使用転写紙の反射率の平均値)をカブリ濃
度とし、評価結果を下記の指標にて示した。(但し、反
射率の測定はランダムに10点の測定を行なった。)反
射率はTC−6DS(東京電色製)によって測定を行な
った。 ◎(優):1.0%以下(目視ではカブリは認められな
い) ○(良):1.0〜2.0%(注視しなければカブリは
認められない) △(可):2.0〜4.0%(カブリはあるものの実用
上問題なし) ×(不可):4.0%以上(カブリが目立つ)
【0166】(6)画質 ◎(優):倍率が10倍のルーペで見ても飛び散りのな
い鮮明な画像である ○(良):目視で見る限り鮮明な画像である △(可):若干飛び散りが見られるものの実用上問題な
い ×(不可):飛び散り以外に文字のカスレが目立つ
【0167】〔実施例2〜10、比較例1〜10及び参
考例1〕表1に記載したトナー及び表2に記載した評価
条件にて画出しを行った以外は、実施例1と同様の方法
にて画像評価を実行した。但し、実施例7については、
アナログ潜像を正規現像により現像し、−220〜−2
40μAに制御された転写帯電部材16を採用し、スリ
ーブ12とドクターブレード13との間隙を300μm
に設定した。また、実施例8は、現像器11を非磁性一
成分現像系に適応できるタイプに変更を行なった。
【0168】画像評価結果は表2に記載したようになっ
た。なお、参考例1に関しては、帯電部材の汚れに関し
ては終始問題の発生はなかったが、3万枚時でのトナー
担持体上でのトナー担持量の減少に伴い、画像濃度及び
画質が実施例1と比べてやや劣っていた。
【0169】
【表1】
【0170】
【表2】
【0171】
【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明は、
接触帯電を用い、更に転写残トナーをスクリュータイプ
の搬送手段によって回収容器へ搬送する系での画像形成
方法、及び該画像形成方法に用いることのできるトナー
に関するものであって、特に帯電部材表面の水に対する
接触角を規定し、トナーのGPCによる分子量分布、D
SCチャートの吸熱曲線における最大吸熱ピーク温度、
及び平均円形度、並びにトナー粒子に外添される流動化
剤を特定することによって、以下のような優れた効果を
得ることができる。
【0172】(1)接触帯電系において、終始帯電部材
の汚染に伴う帯電不良(画像欠陥)が発生することな
く、常時安定した帯電性が保持できる。
【0173】(2)いかなる環境下においても終始安定
した現像性を保持でき、高画質且つ高濃度のコピー画像
を常時得ることができる。
【0174】(3)トナーの磁性/非磁性、反転現像系
と正規現像系、並びにプロセススピード等に関わらず、
いかなる現像系においても、常に良好な画像特性を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いることのできる帯電部材の一例を
示す説明図である。
【図2】本発明で用いることのできる画像形成装置の一
例を示す説明図である。
【図3】本発明で用いることのできる、クリーニング手
段によって回収された転写残トナーを回収容器へ搬送す
る搬送手段の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 潜像担持体 2 帯電部材 3 芯金 5 導電層 6 表面層 7 電源 11 現像器 12 トナー担持体(スリーブ) 13 ドクターブレード 14a、14b 搬送ローラ 15a、15b 転写入口ガイド TN 転写部位 16 転写帯電部材 17 除電針 P 転写材 18 転写材の搬送手段 19 定着手段 20 クリーナー 21 クリーニング手段 22 転写残トナーの搬送手段 23 回収容器 T’ 転写残トナー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/02 101 G03G 15/08 504A 15/08 504 9/08 331 21/10 21/00 318 326 Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 2H005 AA01 AA06 AA15 CA08 CA13 CA14 CB07 CB13 DA07 EA03 EA06 EA07 FA06 FB02 2H034 BF02 CA02 CA04 2H077 AD06 AD13 AD18 AD24 EA13 EA14 GA17

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 潜像担持体を帯電部材を用いて帯電し、
    帯電された該潜像担持体を露光して静電潜像を形成し、
    該静電潜像をトナー担持体上に担持される一成分系現像
    剤のトナーにより現像してトナー像を形成し、該潜像担
    持体上に形成された該トナー像を転写手段を用いて転写
    材上へ転写し、転写後の該潜像担持体上に残留した転写
    残トナーをクリーニング手段によって回収し、回収され
    た該転写残トナーをスクリュー型の搬送手段を用いて回
    収容器へ搬送する画像形成方法において、 前記帯電部材は、水に対する接触角が40°以上である
    表面を有する回転体を有し、該回転体は、該潜像担持体
    に当接し、且つ電圧が印加されることにより該潜像担持
    体を帯電するためのものであり、前記トナーは、ポリエ
    ステル樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有する
    トナー粒子と、該トナー粒子に外添される、シリカ微粉
    体、酸化チタン微粉体及びアルミナ微粉体からなるグル
    ープから選択される1種以上の流動化剤とを有してお
    り、 該トナーのTHF可溶成分のゲルパーミエーションクロ
    マトグラフィー(GPC)による分子量分布において、
    分子量2000〜60000の領域にメインピークがあ
    り、分子量150000以上の領域にサブピーク又はシ
    ョルダーがあり、 該トナーの示差熱分析測定装置(DSC)によるDSC
    チャートの吸熱曲線において、最大吸熱ピークが70℃
    以上120℃未満の温度領域にあり、 該トナーは、フロー式粒子像分析装置によって測定され
    る粒子の円形度分布において、0.93〜0.97の平
    均円形度を有していることを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 前記トナー担持体に担持される一成分系
    現像剤の担持量は、前記トナー担持体の表面から一定の
    間隔を有して配置され、トナー担持体に対向する先端の
    厚みが0.4〜1.2mmの板状の磁性ブレードによっ
    て規制され、該トナー担持体上に担持されている規制さ
    れた一成分系現像剤の担持量が0.5〜2.0mg/c
    2であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成
    方法。
  3. 【請求項3】 前記クリーニング手段が、弾性体により
    形成されたクリーニングブレードであることを特徴とす
    る請求項1又は2に記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 前記回転体の表面の水に対する接触角が
    70°以上であることを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 前記回転体は、高離型性を有する材料を
    表面に有し、前記回転体の表面の水に対する接触角が9
    0°以上であることを特徴とする請求項1乃至3のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  6. 【請求項6】 前記トナーは、流動化剤をトナーの質量
    基準で0.01〜8質量%有していることを特徴とする
    請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】 該画像形成方法は、該転写材として記録
    材を用い、該記録材上の該トナー像を定着手段により該
    記録材に定着することを特徴とする請求項1乃至6のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 潜像担持体を帯電部材を用いて帯電し、
    帯電された該潜像担持体を露光して静電潜像を形成し、
    該静電潜像をトナー担持体上に担持される一成分系現像
    剤のトナーにより現像してトナー像を形成し、該潜像担
    持体上に形成された該トナー像を転写手段を用いて転写
    材上へ転写し、転写後の該潜像担持体上に残留した転写
    残トナーをクリーニング手段によって回収し、回収され
    た該転写残トナーをスクリュー型の搬送手段を用いて回
    収容器へ搬送する画像形成方法であり、 前記帯電部材は、水に対する接触角が40°以上である
    表面を有する回転体を有し、該回転体は、該潜像担持体
    に当接し、且つ電圧が印加されることにより該潜像担持
    体を帯電するためのものである画像形成方法に用いるた
    めの画像形成用トナーにおいて、 前記トナーは、ポリエステル樹脂、着色剤及びワックス
    を少なくとも含有するトナー粒子と、該トナー粒子に外
    添される、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体及びアルミ
    ナ微粉体からなるグループから選択される1種以上の流
    動化剤とを有しており、 該トナーのTHF可溶成分のゲルパーミエーションクロ
    マトグラフィー(GPC)による分子量分布において、
    分子量2000〜60000の領域にメインピークがあ
    り、分子量150000以上の領域にサブピーク又はシ
    ョルダーがあり、 該トナーの示差熱分析測定装置(DSC)によるDSC
    チャートの吸熱曲線において、最大吸熱ピークが70℃
    以上120℃未満の温度領域にあり、 該トナーは、フロー式粒子像分析装置によって測定され
    る粒子の円形度分布において、0.93〜0.97の平
    均円形度を有していることを特徴とする画像形成用トナ
    ー。
  9. 【請求項9】 前記トナー担持体に担持される一成分系
    現像剤の担持量は、前記トナー担持体の表面から一定の
    間隔を有して配置され、トナー担持体に対向する先端の
    厚みが0.4〜1.2mmの板状の磁性ブレードによっ
    て規制され、該トナー担持体上に担持されている規制さ
    れた一成分系現像剤の担持量が0.5〜2.0mg/c
    2であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成
    用トナー。
  10. 【請求項10】 前記クリーニング手段が、弾性体によ
    り形成されたクリーニングブレードである請求項8又は
    9に記載の画像形成用トナー。
  11. 【請求項11】 前記回転体の表面の水に対する接触角
    が70°以上であることを特徴とする請求項8乃至10
    のいずれかに記載の画像形成用トナー。
  12. 【請求項12】 前記回転体は、高離型性を有する材料
    を表面に有し、前記回転体の表面の水に対する接触角が
    90°以上であることを特徴とする請求項8乃至10の
    いずれかに記載の画像形成用トナー。
  13. 【請求項13】 前記トナーは、流動化剤をトナーの質
    量基準で0.01〜8質量%有していることを特徴とす
    る請求項8乃至12のいずれかに記載の画像形成用トナ
    ー。
  14. 【請求項14】 該画像形成方法は、該転写材として記
    録材を用い、該記録材上の該トナー像を定着手段により
    該記録材に定着することを特徴とする請求項8乃至13
    のいずれかに記載の画像形成用トナー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004191970A (ja) * 2002-11-29 2004-07-08 Canon Inc トナー
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JP2008309848A (ja) * 2007-06-12 2008-12-25 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置におけるカブリの検出方法および画像形成装置

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