JP2002221819A - トナー及び画像形成方法 - Google Patents

トナー及び画像形成方法

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JP2002221819A
JP2002221819A JP2001015519A JP2001015519A JP2002221819A JP 2002221819 A JP2002221819 A JP 2002221819A JP 2001015519 A JP2001015519 A JP 2001015519A JP 2001015519 A JP2001015519 A JP 2001015519A JP 2002221819 A JP2002221819 A JP 2002221819A
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JP
Japan
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toner
image
latent image
carrier
charging
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Application number
JP2001015519A
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English (en)
Inventor
Tomohito Handa
智史 半田
Hiroaki Kawakami
宏明 川上
Kiyokazu Suzuki
喜予和 鈴木
Yuji Moriki
裕二 森木
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久中のトナーの帯電特性変動が抑制でき、
遊離外添剤による潜像担持体上へのトナー融着やフィル
ミングを極力抑え、長期間安定した画像を形成すること
が可能なトナーを提供するものである。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有す
る着色粒子に、Mgを含有する微粉体を外添してなるト
ナーであって、炭素原子に対するMg原子の遊離率が
0.001%以上10%以下であり、トナーのBET値
比表面積が0.5m 2/g以上30m2/g以下であるこ
とを特徴とする。

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、磁気記録法などを利用した記録方法に用いられ
るトナー、あるいは、フルカラー画像形成方法に用いら
れるトナー、又はトナージェット方式の画像形成方法に
用いられるトナーに関するものである。さらに詳しく
は、本発明は、予め静電潜像担持体上にトナー像を形成
後、転写材上に転写させて画像形成する、複写機、プリ
ンター、ファックス等の電子写真、静電記録、静電印刷
に用いられるトナー及び画像形成方法、又はトナージェ
ット方式により記録材に直接トナーを吐出し画像を得る
トナーに関する。
【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(米国特許第3,666,363号明細書)及び
特公昭43−24748号公報(米国特許第4,07
1,361号明細書)に記載されている如く多数の方法
で知られている。一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により像担持体(感光体)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、必要に応じ
て直接的あるいは間接的手段を用い、紙の如き記録材に
トナー画像を転写した後、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。そして
記録材に転写せず感光体上に残ったトナーは種々の方法
でクリーニングすることにより、繰返しコピー画像を得
るものである。
【0003】電気的潜像を可視化する方法としては、カ
スケード現像法、磁気ブラシ現像法、加圧現像方法等が
知られている。
【0004】一方、電子写真業界において、プリンター
装置等の画像解像度は、1200、2400dpiとい
うように高解像度化してきている。従ってプリンター装
置の現像方式もこれにともなってより高精細が要求され
てきている。また、複写機においても高機能化、デジタ
ル化の進展によって、プリンター装置同様、高解像度
化、高精細が要求されてきている。
【0005】そこで、これらの要求に応えるべく現像方
式の改良が行われている。
【0006】更に一方では、より安価な電子写真システ
ムを達成すべく、非磁性一成分現像方式が広く検討され
ている。この方法は、二成分現像装置に必須であるキャ
リア材が不要なために、本体価格のコストダウンを達成
しやすく、より安価な電子写真システムが可能である。
【0007】一方、現像方法には様々な現像方式が存在
するが、大別するとジャンピング現像と接触現像のふた
つが代表的である。ジャンピング現像は、静電潜像担持
体と現像剤担持体とが微少空間をもって近接し、現像剤
は交流と直流の電界を受けて飛翔し、潜像部分にトナー
が付着することで現像が行われるものである。そのた
め、ジャンピング現像では、ライン潜像に対して現像す
るトナー量が多く、画像の高精細化には限界がある。
【0008】一方、接触現像方法は、静電潜像担持体と
現像剤担持体上のトナーとが接触し、トナーは電界を受
けて潜像部分に付着することで現像が行われるものであ
る。そのため、ジャンピング現像よりもライン潜像に対
して忠実な現像を行なうことができるため、高解像度
化、高精細の要求に対し達成しやすい。
【0009】また、静電潜像担持体を一次帯電する帯電
方式においては、オフィス環境への関心の高まりからオ
ゾンレス帯電方式が好ましく用いられている。かかる帯
電方式では、ワイヤー式のコロナ放電で、ポジトナーを
用いる正規現像方式や、静電潜像担持体に部材を接触さ
せ帯電を行なう接触帯電方式が用いられている。特に接
触帯電方式は、装置の簡素化及び直流電源化の可能性が
あり、コストを抑えた現像方法において好適に用いられ
ている。
【0010】更に一方では市場からのカラー化ニーズの
高まりから、カラードキュメントの需要が増してきてい
る。電子写真によりフルカラー画像を形成する方法は様
々な公知の方法があるが、多くは、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックといった各色トナーによって中間
転写体あるいは転写材上に複数の色トナーを重ね合わせ
てカラー画像を合成し、熱・圧力定着によって記録材上
に定着するものである。
【0011】かかるフルカラー画像形成方法では、トナ
ーの帯電特性や現像性、静電潜像担持体の帯電特性にお
いて、黒単色の系よりも更に適切な特性を維持していく
ことが求められている。
【0012】また、近年フルカラー画像形成装置の小型
化が検討されているが、そのためには現像装置を小型化
する必要がある。フルカラー画像形成装置の小型化を達
成するためには、シアン現像剤、イエロー現像剤、マゼ
ンタ現像剤およびブラック現像剤をそれぞれ収容した現
像装置の小型化が必要とされる。
【0013】現像装置を小型化するにあたっては、前述
の理由から非磁性一成分現像装置が有利である。しか
し、非磁性一成分現像方法の場合には、現像剤担持部材
や現像剤規制部材との接触でトナーを帯電させるため
に、このようなトナーは現像システムの汚染を極力抑え
ていくことが要求される。たとえば現像システムの汚染
が発生するようなトナーでは、現像剤担持部材の下層に
汚染物質による層が形成され易く、このような汚染物質
による層によって、トナーの摩擦帯電が阻害され、トナ
ー帯電付与が不十分になることで、画像カブリ等の現像
欠陥を誘発するため好ましくない。さらにこのような現
像システムを汚染するトナーは、一般的に現像剤規制部
材表面へ付着しやすく、この付着物が現像剤の規制時に
トナー担持体上にスジ状のムラを誘発し、そのムラが、
特に印字率が高い画像上でスジ状の画像欠陥として画像
に現れるため好ましくない。特にフルカラー画像におい
ては、二色のトナーを重ね合わせて色表現しているた
め、このようなスジ状の画像欠陥は、色の違う線として
画像上に現れ、欠陥が目立ちやすく好ましくない。
【0014】また、特にローラタイプの接触帯電の系に
おいて、上記のような現像システムを汚染するトナー
は、汚染物質が帯電ローラ表面に付着しやすい。この帯
電ローラ上の汚染物質付着量が長期的な印字などにより
増加すると、静電潜像担持体の帯電を阻害するようにな
り、静電潜像担持体の一次帯電が不均一となってしま
う。静電潜像担持体の一次帯電が不均一になると、現像
時に静電潜像帯電ムラが画像として顕像化され、画像欠
陥として画像に現れるため好ましくない。
【0015】また更に、上記のような現像システムを汚
染するトナーは、静電潜像担持体上に付着し、静電潜像
担持体への融着やフィルミングを生じ易い傾向がある。
このような静電潜像担持体への融着やフィルミングは、
画像欠陥として画像に現れるため好ましくない。
【0016】そこで、現像剤担持体や潜像保持体に対す
るトナー汚染、トナー固着等の現像障害の発生がないト
ナーとして、疎水性シリカ遊離量を規定した提案がなさ
れている。
【0017】具体的には、特開平4−145448号公
報、特開平6−258863号公報、特開平7−043
931号公報において、トナー表面に疎水性シリカを一
部固着、一部遊離したトナーについての提案がなされて
いる。しかし、これらの公報中には遊離シリカ量、アル
ミナ量に関する記載があるものの、マグネシウム元素を
含有する化合物、特にハイドロタルサイト類化合物に関
する記載がなく、また、マグネシウム元素を含有する化
合物の遊離率に関する記載がない。
【0018】また、特開平6−342224号公報で
は、母体トナーに対しSi原子の遊離率が0.5〜20
%であるトナーが開示されている。さらに特開2000
−047425号公報には、母粒子から遊離した外添剤
がトナー全体に対して5%以下であるトナーが開示され
ている。これらの公報中では、パーティクルアナライザ
を使用し外添剤の遊離率を限定したトナーが提案されて
いるものの、マグネシウム元素を含有する化合物の遊離
率、特にハイドロタルサイト類化合物に関する遊離率の
記載がない。
【0019】更に、特開2000−47418号公報で
は、パーティクルアナライザを使用した外添剤濃度を規
定するトナーが開示されている。かかる公報中では、パ
ーティクルアナライザの測定結果で母粒子に同期しない
トナーの濃度を規定し、更に、外添剤として酸化マグネ
シウムが例示されている。しかし、外添剤の固着状態、
特に外添したトナーのBET値比表面積を示唆するよう
な記載がなく、また、ハイドロタルサイト類化合物に関
する記載がなされていない。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題点を解決したトナー及び画像形成方法
を提供することにある。
【0021】すなわち、本発明の目的は、Mg元素を含
有する外添剤を使用したトナーについて、トナー粒子表
面の外添剤付着状態をBET比表面積で測定するところ
の適当な範囲にすることで、耐久中のトナーの帯電特性
変動が抑制でき、常に安定した画像を得ることが可能な
トナー及び画像形成方法を提供するものである。
【0022】更に本発明の目的は、遊離外添剤による潜
像担持体上へのトナー融着やフィルミングを極力抑え、
長期間安定した画像を形成することが可能なトナー及び
画像形成方法を提供するものである。
【0023】更に本発明の目的は、特に接触帯電方法に
おける帯電部材を汚染せず、ドラムの帯電特性が耐久で
変化しないトナー及び画像形成方法を提供するものであ
る。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者は鋭意検討を行った結果、本発明を開示す
るに至った。
【0025】すなわち本発明は、少なくとも結着樹脂と
着色剤とを含有する着色粒子に、Mgを含有する微粉体
を外添してなるトナーであって、炭素原子に対するMg
原子の遊離率が0.001%以上10%以下であり、ト
ナーのBET値比表面積が0.5m2/g以上30m2
g以下であることを特徴とするトナーに関する。
【0026】更に本発明は、少なくとも結着樹脂と着色
剤とを含有する着色粒子に、Mgを含有する微粉体を外
添してなるトナーであって、炭素原子に対するMg原子
の遊離率が0.001%以上10%以下であり、トナー
のBET値比表面積が0.5m2/g以上30m2/g以
下であることを特徴とするトナーであって、該微粉体が
下記一般式(1)で示されるハイドロタルサイト類化合
物であるトナーであることを特徴とするトナーに関す
る。
【0027】
【化3】 (式中、0<〔X=(x1+x2+…+xk)〕≦0.
5、Y=(y1+y2+…+yj)=1−Xであり、j
及びkは2以上の整数、M2,M3,…及びMjはZ
n、Ca、Ba、Ni、Sr、Cu及びFeからなる群
より選ばれるそれぞれ異なる金属、L2,L3…及びL
kはB、Ga、Fe、Co及びInからなる群より選ば
れるそれぞれ異なる金属、An-はn価のアニオンを示
し、m≧0である。)
【0028】更に本発明は、少なくとも像担持体に帯電
を行なう帯電工程と;帯電された像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成工程と;静電潜像をトナー担持体に担
持されたトナーにより現像し、トナー像を像担持体上に
形成する現像工程と;像担持体上のトナー像を、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
程と;転写材上のトナー像を定着する定着工程を有する
画像形成方法において、該トナーが、少なくとも結着樹
脂と着色剤とを含有する着色粒子に、Mgを含有する微
粉体を外添してなるトナーであって、炭素原子に対する
Mg原子の遊離率が0.001%以上10%以下であ
り、トナーのBET値比表面積が0.5m 2/g以上3
0m2/g以下であることを特徴とする画像形成方法に
よって達成される。
【0029】更に本発明は、少なくとも像担持体に帯電
を行なう帯電工程と;帯電された像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成工程と;静電潜像をトナー担持体に担
持されたトナーにより現像し、トナー像を像担持体上に
形成する現像工程と;像担持体上のトナー像を、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
程と;転写材上のトナー像を定着する定着工程を有する
画像形成方法において、該トナーが、結着樹脂と着色剤
とを少なくとも含有するトナー粒子、無機微粉体及び上
記一般式(1)で示されるハイドロタルサイト類化合物
を少なくとも含有するトナーであって、トナー母粒子の
炭素原子に対するMg原子の遊離率が0.001%以上
10%以下であり、トナーのBET値比表面積が0.5
2/g以上30m2/g以下であることを特徴とする画
像形成方法に関する。
【0030】
【本発明の実施の形態】本発明者らは鋭意検討した結
果、少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する着色粒子
に、Mgを含有する微粉体を外添してなるトナーであっ
て、炭素原子に対するMg原子の遊離率が0.001%
以上10%以下であり、トナーのBET値比表面積が
0.5m2/g以上30m2/g以下であることを特徴と
するトナーにより本発明の目的を達成することを見出し
た。
【0031】更に、本発明者らは、該微粉体が下記一般
式(1)で示されるハイドロタルサイト類化合物である
トナーが、より好ましく本発明の目的を達成することを
見出した。
【0032】
【化4】 (式中、0<〔X=(x1+x2+…+xk)〕≦0.
5、Y=(y1+y2+…+yj)=1−Xであり、j
及びkは2以上の整数、M2,M3,…及びMjはZ
n、Ca、Ba、Ni、Sr、Cu及びFeからなる群
より選ばれるそれぞれ異なる金属、L2,L3…及びL
kはB、Ga、Fe、Co及びInからなる群より選ば
れるそれぞれ異なる金属、An-はn価のアニオンを示
し、m≧0である。)
【0033】以下、本発明の構成を詳細に説明する。
【0034】まず、本発明のトナーは、炭素原子に対す
るMg原子の遊離率が0.001%以上10%以下の範
囲にある必要があり、好ましくは0.01%以上2%以
下である。
【0035】詳細は不明であるが、Mgを含有する化合
物を、トナー中に添加することにより、トナーの帯電特
性が向上し安定した画像形成が可能になる。特に、ハイ
ドロタルサイト類化合物は、ネガ帯電性トナーと組合せ
て使用する場合、特によい。これはトナーの帯電性と帯
電的に反対の極性を有する外添剤であり、かかる外添剤
を使用することで、トナーの帯電量分布を狭く均一帯電
させることが可能である。これは、トナー粒子中のネガ
性が高すぎる部分に対してポジ帯電性のハイドロタルサ
イト類化合物が選択的に静電付着し、電荷を中和するこ
とによるものと推察している。
【0036】ところで、一成分接触現像でのトナー帯電
においては、トナーの規制部材とトナー粒子、現像剤担
持体とトナー粒子間の摩擦により帯電付与されていると
考えられているが、トナー粒子同士の摩擦によりトナー
が相互に帯電する機構も推察されている。このようなト
ナー相互の帯電機構において、ふたつのトナー粒子モデ
ルを考えた場合、片方が強いネガ性に帯電する場合、も
う一方は反対極性に帯電すると考えられる。
【0037】ハイドロタルサイト類化合物を含有してな
るトナーは、一成分接触現像においてもトナーの帯電量
分布が狭く均一に帯電することを確認している。
【0038】これは、ハイドロタルサイト類化合物を含
有してなるトナーは、トナー粒子上にトナー母体由来の
ネガ成分とハイドロタルサイト類化合物由来のポジ成分
が存在し、トナー相互の帯電機構においても双方のトナ
ー粒子に対して、的確なネガ性を付与することを意味し
ていると考えられる。
【0039】しかし、更に検討を行ったところ、ハイド
ロタルサイト類化合物を含有してなるトナーにおいて、
ハイドロタルサイト類化合物の遊離物は、その帯電特性
故にトナー規制部材や静電潜像担持体の帯電部材を汚染
しやすく、耐久での画像欠陥を生じることが明らかにな
った。
【0040】そこで、鋭意検討を行ったところ、ハイド
ロタルサイト類化合物の遊離率を適切な範囲に限定し、
且つ、トナー表面への外添剤付着の状態を最適化するこ
とによって上記問題が解決できることを見出し、本発明
に至った。
【0041】Mg原子の遊離率を適切な範囲にするため
には、公知の外添方法が使用できる。好ましくはMg原
子を含有するハイドロタルサイト類化合物を公知の外添
手段により高速攪拌し充分に混合した後、更にシリカ微
粉体等の流動性向上剤を加え、高速撹拌し充分に混合す
る2段階外添が使用できる。
【0042】このように2段階で外添することで、ハイ
ドロタルサイト類化合物の付着状態が均一で、且つMg
原子の遊離率が好適な範囲にあるトナーを得ることが可
能になる。
【0043】更に、上記のごとき2段階で外添する場
合、前撹拌と後撹拌の撹拌混合条件を調整することもM
g原子の遊離率が好適な範囲にあるトナーを得るために
好ましい。
【0044】前撹拌と後撹拌の撹拌混合条件としては、
撹拌エネルギーの強弱、撹拌時間の長短がある。本実施
例中で使用した低速撹拌とは、高速撹拌での撹拌エネル
ギーの約1/2で、撹拌時間が高速撹拌での撹拌時間の
3/4の状態である。
【0045】本発明のトナーを製造するために好適な撹
拌方法は、機械的に外添付着するものであれば特に限定
するものでなく、公知の撹拌装置を用いて行なうことが
できる。好ましくは、ヘンシェルミキサーやホモジナイ
ザー等が用いられ、より好ましくは、ヘンシェルミキサ
ーが使用できる。
【0046】トナー母粒子の炭素原子に対するMg原子
の遊離率を測定する方法は、トナーの分析方法として、
電子写真学会年次大会(通算95回)、“Japan
Hardcopy’97”論文集、「新しい外添評価方
法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」(鈴
木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、1997年7月
9〜11日)に開示されているトナー分析方法を使用し
て行なうことができる。
【0047】このトナー分析方法は、トナー粒子をプラ
ズマ中に導入することによりトナー粒子を励起させ、こ
の励起に伴う発光スペクトルを検出することにより分析
を行なうものである。
【0048】この分析方法によれば、複数元素の励起に
伴う発光スペクトルを同時検出することが可能であり、
さらに発光スペクトルの周期性についても測定すること
ができる。
【0049】外添剤の遊離率を求める方法としては、同
期性を利用した。
【0050】同一粒子中に含まれる元素は、同一周期で
励起発光スペクトル(同期スペクトル)を生じるが、一
方、外添剤遊離物のように単体で存在する元素は、トナ
ー母体とは同期せずに単独で励起発光スペクトル(非同
期スペクトル)を生じる。これらの各元素に由来する励
起発光スペクトルの非同期/同期を定量的に求めること
によって、トナー母体に対する特定元素の遊離率を求め
た。
【0051】本願では、母粒子に由来する炭素原子の励
起に伴う発光スペクトルと、外添剤の例えばハイドロタ
ルサイト類化合物に由来するMg原子の励起に伴う発光
スペクトルの同期差を元に、同期していない原子を遊離
の外添剤としてとらえ、その比をもって外添剤の遊離率
とした。
【0052】具体的測定方法としては、横河電機(株)
製PT1000を用い以下の条件にて測定した後、C原
子を基準としたMg原子の発光の同期性を以下の式に当
てはめて遊離率を求めた。
【0053】 <<横河電機(株)製PT1000の測定条件>> ・一回の測定におけるC原子検出数:500〜2500 ・ノイズカットレベル :1.5以下 ・ソート時間 :20digits ・ガス :O2 0.1%、Heガス ・分析波長: C原子 :247.860nm Mg原子 :285.210nm ・使用チャンネル: C原子 :1又は2 Mg原子 :1又は2 ・Mg原子の遊離率 (C原子と同時に発光しなかったMg原子のカウント数)/(C原子と同時に発 光したMg原子のカウント数+C原子と同時に発光しなかったMg原子のカウン ト数)×100
【0054】本発明のトナーは、トナーのBET値比表
面積が0.5m2/g以上30m2/g以下の状態にトナ
ー表面を制御することが帯電安定性、現像性、転写性の
点で必要であり、好ましくは0.5m2/g以上10m2
/g以下である。
【0055】トナーのBET比表面積が0.5m2/g
以上であると帯電特性及び転写性が不十分であり、30
mm2/gを超えるとトナーの流動性、及び現像性が低
下する。
【0056】上記範囲のトナーの比表面積は、トナー粒
子の比表面積とトナー粒子に添加する無機微粉体の比表
面積,添加量及び添加混合強度を制御することで達成さ
れる。
【0057】比表面積の測定はBET法に従って、窒素
ガスを吸着させ算出した。具体的には以下の条件によ
る。
【0058】測定装置:比表面積測定装置オートソーブ
1(湯浅アイオニクス社製) 試料量 :約2g 吸着ガス:窒素 計算方法:BET多点法
【0059】本発明に使用できるMgを含有する微粉体
としては、天然鉱物系のハイドロタルサイト類化合物が
挙げられる。これらは、好ましくは高級脂肪酸のごとき
処理剤によって表面処理を施したものが使用できる。
【0060】本発明に好適に使用できるハイドロタルサ
イト類化合物は下記一般式(1)で示される組成を有す
る化合物である。
【0061】
【化5】 (式中、0<〔X=(x1+x2+…+xk)〕≦0.
5、Y=(y1+y2+…+yj)=1−Xであり、j
及びkは2以上の整数、M2,M3,…及びMjはZ
n、Ca、Ba、Ni、Sr、Cu及びFeからなる群
より選ばれるそれぞれ異なる金属、L2,L3…及びL
kはB、Ga、Fe、Co及びInからなる群より選ば
れるそれぞれ異なる金属、An-はn価のアニオンを示
し、m≧0である。)
【0062】一般式(1)において2価金属及び3価金
属が、以下の関係を満足するものがより好ましい。 y1>y2+…+yj、より好ましくは、y1>10×
(y2+…+yj) x1>x2+…+xk、より好ましくは、x1>10×
(x2+…+xk)、特にはx1>20×(x2+…+
xk)
【0063】更に、0.9≦x1+y1<0.1を満足
することが好ましく、0.930≦x1+y1≦0.9
98を満足することが更に好ましい。
【0064】また、Mg以外の2価金属の含有量(原子
比率)が0.001≦y2+…+yj≦0.05である
ことが好ましく、Al以外の3価金属の含有量(原子比
率)が0.0003≦x2+…xk≦0.02を満足す
ることが好ましい。
【0065】Mg以外の2価金属及びAl以外の3価金
属を上記の様な範囲で含有している場合には、帯電安定
性を改善するという本発明の効果が顕著なものとなる。
Mg以外の2価金属及びAl以外の3価金属の含有量
が、上記範囲を超えるような場合には、帯電安定性に係
る効果が減少し、上記範囲未満である場合には環境安定
性及び放置安定性に関して、劣るものになり易い。
【0066】また、ハイドロタルサイト類化合物は、M
g以外の2価金属としてCaを含有していることがより
好ましく、3価金属としては、含有されているB、G
e、Fe、Gaの合計量が原子比率で0.0003〜
0.02であることがより好ましい。
【0067】本発明に使用されるハイドロタルサイト類
化合物のAn-(n価のアニオン)としては、CO3 2-
OH-、Cl-、I-、F-、Br-、SO4 -、HCO3 -
CH3COO-、NO3 -が例示され、単独或いは複数種存
在していても構わない。
【0068】また、ハイドロタルサイト類化合物は、そ
の分子内に水を有していることが好ましく、一般式
(1)において、0.1<m<0.6であることがより
好ましい。
【0069】本発明で好適なハイドロタルサイト類化合
物の具体的例としては、下記表1に例示した組成式で表
されるハイドロタルサイト類化合物A〜Hが挙げられ
る。なお、本例示化合物で標記した記号と本実施例中の
記号は共通するものである。
【0070】
【表1】
【0071】本発明に使用するハイドロタルサイト類化
合物の量は、電子写真特性的観点及び透過性の観点か
ら、着色粒子100質量部に対して、0.1〜5質量
部、より好ましくは0.2〜3質量部が使用できる。
【0072】また、ハイドロタルサイト類化合物の他
に、酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、炭酸マグ
ネシウム、硫酸マグネシウム等の無機系酸化物質、マグ
ネタイト粉などの天然鉱物系物質が挙げられる。これら
は、高級脂肪酸のごとき処理剤によって表面処理を施し
たものが好ましく使用できる。
【0073】本発明のトナーにおいては、Mgを含有す
る微粉体に加えて、帯電安定性、現像性、流動性、耐久
性向上の目的で、次に示す公知の無機粉体を使用するこ
とが好ましい。
【0074】無機粉体として、例えば珪素、亜鉛、アル
ミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、ク
ロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモンの如
き金属の酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネ
シウム、チタン酸ストロンチウムの如き複合金属酸化
物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニ
ウムの如き金属塩;カオリンの如き粘土鉱物;アパタイ
トの如きリン酸化合物;炭化ケイ素、窒化ケイ素の如き
ケイ素化合物;カーボンブラックやグラファイトの如き
炭素粉末が挙げられる。
【0075】これらのうち二酸化珪素、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、酸化コバルト、二酸化マンガン、チタン
酸ストロンチウム、チタン酸マグルシウムの微粉体が好
ましく、シリコーンオイルやカップリング剤処理、また
は高級脂肪酸のごとき処理剤によって表面処理を施した
ものが好ましく使用できる。具体的な例としては、シリ
コーンオイル処理により疎水化したシリカ微粉末、シリ
コーンオイル処理により疎水化した酸化チタン、シリコ
ーンオイル処理により疎水化したアルミナなどが挙げら
れる。本発明に好適に用いられるシリコーンオイル処理
されたシリカ微粉末は、BET法で測定した窒素吸着に
よる比表面積が20m2/g以上(特に30〜400m2
/g)の範囲内のものである。
【0076】シリコーンオイルの具体例としては、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、その他の
有機ケイ素化合物が挙げられる。これらの処理剤は単独
でもあるいは混合して使用しても良い。
【0077】更に公知の滑剤粉末をトナーに添加しても
良い。滑剤粉末としては例えばポリスチレン、ポリメタ
クリル酸メチル、ポリカーボネート等の公知の樹脂粒
子;テフロン(登録商標)、ポリフッ化ビニリデンの如
きフッ素樹脂;フッ化カーボンの如きフッ素化合物;ス
テアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エ
ステルの如き脂肪酸誘導体;硫化モリブデンが挙げられ
る。
【0078】本発明に使用するMgを含有する微粉体に
加えて使用する公知の無機粉体および滑剤粉末の量は、
電子写真特性的観点、及び透過性の観点から、着色粒子
100質量部に対して、0.5〜7質量部、より好まし
くは1.0〜3.0質量部が使用できる。
【0079】本発明のトナーに用いられる結着樹脂は、
トナーを製造する際に用いられるものであれば特に限定
されるものでははい。
【0080】本発明のトナーに用いられる結着樹脂の具
体例としては、以下の重合性単量体の重合体、又は、重
合性単量体単独の重合体の混合物、あるいは、2種類以
上の重合性単量体の共重合生成物が挙げられる。更に具
体的には、スチレン−アクリル酸共重合体あるいはスチ
レン−メタクリル酸系共重合体が好ましい。
【0081】スチレン系重合性単量体としては、例えば
スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロル
スチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチ
レン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチル
スチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチ
ルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシル
スチレン、p−n−ドデシルスチレンの如きスチレン及
びその誘導体が挙げられる。
【0082】アクリル酸エステル系重合性単量体として
は、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタ
クリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、
メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸
エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデ
シル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステ
アリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェ
ニルの如きアクリル酸エステル類、及びその誘導体が挙
げられる。
【0083】本発明に用いられる結着樹脂を得るため
に、以下に例示するような重合開始剤を用いることが好
ましい。
【0084】具体的には、過酸化物系開始剤の例とし
て、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエー
ト、クミンパーピバレート、t−ブチルパーオキシラウ
レート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオ
キサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−t−ブチ
ルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、
1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−ト
リメチルシクロヘキサン、n−ブチル4,4−ビス(t
−ブチルパーオキシ)バリレート、ジクミルパーオキサ
イドなど及びこれらの誘導体が挙げられる。
【0085】また、アゾ系及びジアゾ系開始剤の例とし
て、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(2−メチルブチロニトリル)、
2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジ
メチルバレロニトリル)など及びこれらの誘導体が挙げ
られる。
【0086】これら重合開始剤は、単独で使用してもよ
く、また複数併用して使用しても良い。その使用量は重
合性単量体100質量部に対し、0.05質量部〜15
質量部、より好ましくは0.5質量部〜10質量部の濃
度で用いられる。
【0087】また、本発明のトナーに使用しうる着色剤
としては、従来より知られている無機、有機の染料、顔
料が使用可能である。具体的には次の様なものが挙げら
れる。
【0088】イエロー用着色顔料の具体例としては、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。さらに具体的
には、C.I.ピグメントイエロー1,2,3,4,
5,6,7,10,11,12,13,14,15,1
6,17,23,65,73,83、93、94、9
5、97、109、110、111、120、127、
128、129、147、168、174、176、1
80、181、191、C.I.バットイエロー1,
3,20等が挙げられる。また、黄鉛、カドミウムイエ
ロー、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、
ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネン
トイエローNCG、タートラジンレーキなども使用する
ことができる。
【0089】マゼンタ用着色顔料の具体例としては、
C.I.ピグメントレッド1,2,3,4,5,6,
7,8,9,10,11,12,13,14,15,1
6,17,18,19,21,22,23,30,3
1,32,37,38,39,40,41,48,4
9,50,51,52,53,54,55,57,5
8,60,63,64,68,81,83,87,8
8,89,90,112,114,122,123,1
63,202,206,207,209、C.I.ピグ
メントバイオレット19、C.I.バットレッド1,
2,10,13,15,23,29,35等が挙げられ
る。
【0090】さらに、染料としては、C.I.ソルベン
トレッド1,3,8,23,24,25,27,30,
49,81,82,83,84,100,109,12
1、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ディスパ
ースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシック
レッド1,2,9,12,13,14,15,17,1
8,22,23,24,27,29,32,34,3
5,36,37,38,39,40等の塩基性染料、
C.I.アシッドレッド1、C.I.ダイレクトレッド
1,4、C.I.モーダントレッド30等が挙げられ
る。
【0091】シアン用着色顔料の具体例としては、C.
I.ピグメントブルー2,3,15,16,17、C.
I.ベーシックブルー3、5、C.I.バットブルー
6、C.I.ダイレクトブルー1,2、C.I.アシッ
ドブルー9,15,45、C.I.モーダントブルー
7、又は銅フタロシアニン顔料等がある。
【0092】黒用着色顔料の具体例としては、カーボン
ブラック、アリニンブラック、アセチレンブラック、オ
イルブラック等がある。また、色用の着色剤を混合し、
黒色着色剤として使用することも可能である。
【0093】また、上記着色剤の他に、チタンホワイ
ト、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシッ
クグリーン4,6、ピグメントグリーンB、マラカイト
グリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG、クロ
ムグリーン、モリブデンオレンジ、パーマネントオレン
ジGTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジ
G、C.I.ベーシックバイオレット1,3,7,1
0,14,15,21,25,26,27,28、C.
I.ソルベントバイオレット8,13,14,21,2
7、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイ
オレットレーキ等を使用して、上記色以外の色トナー用
着色剤として使用することも可能である。
【0094】これらは、単独、あるいは組合せて使用す
ることができ、通常、結着樹脂100質量部に対して、
0.1〜60質量部好ましくは0.5〜20質量部使用
される。
【0095】上記のごとき着色剤を用い、多色現像方法
でフルカラー画像形成用のトナーとして使用することも
可能である。
【0096】本発明のトナーは、帯電安定性、現像性、
転写性、流動性向上の目的で形状を制御することが好ま
しい。
【0097】トナー形状を制御する方法としては、粉砕
トナーを機械的に球形処理する方法、不定形トナー粒子
をトナーバインダーのガラス転移温度以上の雰囲気中で
加熱球形化する方法、懸濁重合法や乳化重合法によりト
ナーを製造する方法、トナー粒径以下の樹脂微粒子を凝
集し、トナー粒径に固化する方法など、公知の方法を用
いることにより行なうことができる。
【0098】本発明のトナーにおける形状制御の好まし
い範囲としては、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、該トナーの平均円形度が0.920〜0.9
95で、円形度標準偏差が0.040以下である。
【0099】トナーの平均円形度が0.920以下のト
ナーとは、形状が球形から離れて不定形に近づいたトナ
ーを意味する。このような不定形トナーは、現像中に現
像器内でトナーが破砕され易いために、粒度分布が変動
したり、帯電量分布がブロードになったりするため、そ
の結果、画像濃度低下やカブリの増加といった現像上不
都合な現象を生じやすくなるため好ましくない。
【0100】トナーの平均円形度が0.995以上のト
ナーとは、形状が真球状のトナーを意味する。このよう
な真球状トナーは、帯電性や転写性に優れるものの、一
般にブレードクリーニングのごときクリーニング手段に
よるクリーニング不良が発生しやすくなり、現像後に潜
像担持体上に残留した残トナーをブレードクリーニング
機構で除去しにくくなるため、その結果、クリーニング
不良による画像欠陥や、帯電・露光妨害による画像欠陥
を生じるといった現像上不都合な現象を生じやすくなる
ため好ましくない。
【0101】本発明におけるトナーの円相当径、円形度
及びそれらの頻度分布とは、トナー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
ではフロー式粒子像測定装置FPIA−1000型(東
亜医用電子社製)を用いて測定を行ない、下式を用いて
算出した。
【0102】
【数1】
【0103】ここで、「粒子投影面積」とは二値化され
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。
【0104】本発明における円形度はトナー粒子の凹凸
の度合いを示す指標であり、トナー粒子が完全な球形の
場合に1.00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。
【0105】本発明において、個数基準のトナー粒径頻
度分布の平均値を意味する円相当個数平均径と粒径標準
偏差SDdは、粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)
をdi、頻度をfiとすると次式から算出される。
【0106】
【数2】
【0107】また、円形度頻度分布の平均値を意味する
平均円形度と円形度標準偏差SDcは、粒度分布の分割
点iでの円形度(中心値)をci,頻度をfciとする
と、次式から算出される。
【0108】
【数3】
【0109】具体的な測定方法としては、容器中に予め
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、更に測定試料約
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(エスエムテー社
製)に振動子として5φ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。
【0110】トナー粒子の形状測定には、前記フロー式
粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が50
00〜15000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
度分布等を求める。
【0111】更に高画質化を達成する目的で、より微小
な潜像ドットを忠実に現像する必要がある。本発明にお
いて高画質化を達成するためには、トナー粒子の円相当
径が3〜10μmであることが好ましく、円相当径が5
〜8μmであることが更に好ましい。
【0112】円相当径が3μm未満のトナー粒子におい
ては、感光体から中間転写体、中間転写体から記録材、
感光体から記録材等への、トナー粒子の転写効率が低下
し、未転写の残トナー付着が画像欠陥の原因となるため
本発明で使用するトナーには好ましくない。さらにこの
ようなトナーは、カブリ・転写不良に基づく画像の不均
一ムラの原因となりやすく、本発明で使用するトナーに
は好ましくない。また、トナー粒子の円相当径が10μ
mを超える場合には、文字やライン画像の飛び散りが生
じやすく、高画質化のための微小なドット再現が困難に
なるため好ましくない。
【0113】さらに、本発明において耐久中常に安定し
た画像を得るためには、トナー中の微粉量を50個数%
以下にすることが好ましい。トナー中の微粉量が50個
数%以上であると、耐久中に消費されるトナー粒子径が
選択的に現像されやすくなり、耐久後半のトナー中の粒
度分布が大きく変動し、トナーの帯電特性が変動し、カ
ブリや転写不良といった画像弊害を誘発するため好まし
くない。
【0114】本発明におけるトナー中の微粉量は、フロ
ー式粒子像測定装置で計測されるトナー粒子の個数基準
粒度分布における0.6〜3.0μmの範囲にあるトナ
ー粒子個数%を意味するものである。
【0115】また更に、本発明のトナーを非磁性一成分
接触現像方式と組合せて使用する場合トナーの機械的強
度を維持することが重要である。トナーの機械的強度が
脆弱な場合、トナーがつぶれて変形したり、欠けて微粉
を発生したり、現像剤担持部材や現像剤規制部材に固着
し、画像スジの如き画像弊害を誘発するため好ましくな
い。
【0116】トナーの堅さを一定に維持し、耐ストレス
性を保つためにはトナーの架橋性樹脂成分を規定するこ
とが良い。
【0117】そこで、トナーの架橋成分を定量的に表す
方法として、テトラヒドロフラン溶媒に実質的に不溶な
成分量の範囲を規定することが好的に用いられる。
【0118】本発明のトナー中に含有されるテトラヒド
ロフラン溶媒に実質的に不溶な成分は、トナー全体に対
して1〜50質量%含有されていることが好ましく、さ
らに、5〜40質量%含有されていることがより好まし
い。
【0119】トナー中に含有されるテトラヒドロフラン
溶媒に実質的に不溶な成分が1質量%以下では、接触現
像時にトナーにかかる応力によってトナー粒子が変形し
やすい。そのためこのようなトナーはトナーの規制部材
への融着を生じやすくなり好ましくない。
【0120】一方、トナー中に含有されるテトラヒドロ
フラン溶媒に実質的に不溶な成分が60質量%以上で
は、トナーバインダーの溶融性が変化することで、特
に、フルカラー画像を出力する場合に、他色、例えばシ
アン、マゼンタとの混色性が悪化し、微妙な色彩が再現
できなくなるといった問題を生じるために好ましくな
い。
【0121】本発明でのTHF不溶分の測定方法の具体
例を以下に示す。
【0122】樹脂又はトナーサンプル0.5〜1.0g
を秤量し(W1g)とし、円筒濾紙(たとえば東洋濾紙
製No.86R)にいれて、ソックスレー抽出器にか
け、溶媒としてTHF100〜200mlを用いて6時
間抽出し、抽出された可溶分をエバポレートした後、1
00℃で数時間真空乾燥し、THF可溶樹脂成分量を秤
量して(W2g)とする。さらに、顔料のごとき樹脂成
分以外の不溶成分の質量量を測定して(W3g)とす
る。
【0123】THF不溶分は、下記式から求められる。
【0124】
【数4】
【0125】本発明のトナー中に含有されるテトラヒド
ロフラン溶媒に実質的に不溶な成分を調整するために、
以下に例示する架橋性重合性単量体を含有することが好
ましい。
【0126】架橋性重合性単量体としては、主として2
個以上の重合可能な二重結合を有する重合性単量対が用
いられる。
【0127】具体例としては、2官能の架橋剤、例えば
ジビニルベンゼン等のジビニル化合物、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、ポリエチレングリコール#200、#40
0、#600などのジアクリレート類、及び以上のアク
リレートをメタクリレートにかえたものが挙げられる。
【0128】多官能の架橋剤としてペンタエリスリトー
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
ス(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、
トリアリルアソシアヌレート、トリアリルイソシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテート、ジアリールクロレン
デート等が挙げられる。
【0129】これらの架橋性重合単量体のうち好適に用
いられるものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビ
ニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で
結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。
【0130】本発明のトナー中に含有されるテトラヒド
ロフラン溶媒に実質的に不溶な成分をトナー全体に対し
て1〜60質量%含有されるようにするためには、これ
ら架橋剤を、他の重合単量体成分100質量部に対し
て、0.01〜5質量部程度、更には0.03〜3質量
部用いることが好ましい。
【0131】また、本発明にかかわるトナーのテトラヒ
ドロフラン溶媒に可溶な成分のGPCにより測定される
分子量分布において、数平均分子量(Mn)が8000
乃至30000で、且つ重量平均分子量(Mw)が50
000乃至500000であることが好ましい。数平均
分子量(Mn)が8000以下及び重量平均分子量(M
w)が50000以下のトナーはその保存環境として想
定しうる条件下で、トナー粒子が熱で融着し塊状化す
る、いわゆるトナーのブロッキング現象を生じてしまう
ため問題がある。一方、数平均分子量(Mn)が300
00以上および重量平均分子量(Mw)が500000
以上のトナーでは、特にフルカラーのごとき多色を重ね
合わせる現像時における良好な定着性を達成することが
困難になるため好ましくない。
【0132】また、本発明に使用する樹脂は、重量平均
分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比率(Mw/
Mn)は、定着性と印刷画質の観点から、2〜100が
好ましい。
【0133】本発明のトナーの分子量は、GPC(ゲル
パーミエーションクロマトグラフィー)により測定され
る。具体的なGPCの測定方法としては、予めトナー
を、ソックスレー抽出器を用いTHF(テトラヒドロフ
ラン)溶剤で20時間抽出を行ったサンプルを用い、カ
ラム構成は昭和電工製A−801、802、803、8
04、805、806、807を連結し標準ポリスチレ
ン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得る。
【0134】また、本発明では分子量をコントロールす
る目的で、公知の連鎖移動剤を添加しても良い。
【0135】連鎖移動剤の具体例としては、四塩化炭
素、四臭化炭素、二臭化酢酸エチル、酸臭化酢酸エチ
ル、二臭化エチルベンゼン、二臭化エタン、二塩化エタ
ンの如きハロゲン化炭化水素化合物;ジアゾチオエーテ
ル、ベンゼン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン
の如き炭化水素類化合物;ターシャリードデシルメルカ
プタン、n−ドデシルメルカブタンの如きメルカブタン
化合物;ジイソプロピルザントゲンジスルフィドの如き
ジスルフィド化合物;α−メチルスチレンダイマーのご
ときオリゴマー等が挙げられる。
【0136】これらの連鎖移動剤の添加量は、分子量を
コントロールする目的を達成する量として一般的に0.
001〜15質量部が使用される。
【0137】さらに、本発明のトナーには、定着時の離
型性向上のためにワックス成分を含有することが好まし
い。
【0138】ワックス成分としては、具体的に以下の化
合物が挙げられる。
【0139】例えばシリコーン樹脂、ポリエステル、ポ
リウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブ
チラール、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノ
ール樹脂、低分子量ポリエチレン又は低分子量ポリプロ
ピレンの如き脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系
石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなど
である。
【0140】これらのワックスから、種々の方法により
ワックスを分子量により分別したワックスも本発明に好
ましく用いられる。また、分別後に酸価やブロック共重
合、グラフト変性を行っても良い。
【0141】中でも好ましく用いられるワックスは、低
分子量ポリプロピレン及び子の副生成物、低分子量ポリ
エステルおよびエステル系ワックス、脂肪族の誘導体で
ある。
【0142】これらのうち、更に好ましいエステルワッ
クスの代表的化合物の例をエステルワックスの一般構造
式〜として以下に示す。
【0143】
【化6】 (式中、a及びbは0〜4の整数を示し、a+bは4で
あり、R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基を示し、
且つR1とR2との炭素数差が10以上である基を示し、
n及びmは0〜15の整数を示し、nとmが同時に0に
なることはない。)
【0144】
【化7】 (式中、a及びbは0〜4の整数を示し、a+bは4で
あり、R1は炭素数が1〜40の有機基を示し、n及び
mは0〜15の整数を示し、nとmが同時に0になるこ
とはない。)
【0145】
【化8】 (式中、a及びbは0〜3の整数を示し、a+b+kは
4であり、R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基を示
し、且つR1とR2との炭素数差が10以上である基を示
し、R3は炭素数が1以上の有機基を示し、n及びmは
0〜15の整数を示し、nとmが同時に0になることは
ない。)
【0146】
【化9】エステルワックスの一般構造式1COOR2 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を
示し、且つR1及びR2は、お互いに同じでも異なる炭素
数でもよい。)
【0147】
【化10】エステルワックスの一般構造式1COO(CH2nOOCR2 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を
示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、
お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
【0148】
【化11】エステルワックスの一般構造式1OOC(CH2)nCOOR2 (式中、R1及びR2は炭素数が1〜40の炭化水素基を
示し、nは2〜20の整数であり、且つR1及びR2は、
お互いに同じでも異なる炭素数でもよい。)
【0149】これらのワックスは定着時の離型性向上を
達成するために、トナー100質量部中に一般的に2〜
30質量部、より好ましくは5〜20質量部が使用され
る。ワックス成分が2質量部未満の場合、ワックスとし
ての離型効果がほとんど発揮できず、また、ワックス成
分が30質量部を超える場合では、トナーの離型性は満
足されるものの、トナーの現像性が悪化し、現像スリー
ブや、潜像担持体表面にトナーが融着するといった弊害
を生じやすくなるため好ましくない。
【0150】本発明に係るワックス成分は、示差走査熱
量計により測定されるDSC曲線において、昇温時に5
0〜100℃の領域に最大吸熱ピークを示し、該最大吸
熱ピークを含む吸熱ピークの始点のオンセット温度が4
0℃以上であることが好ましく、特に該最大吸熱ピーク
のピーク温度と該オンセット温度の温度差が7〜50℃
の範囲であることが好ましい。
【0151】昇温時のDSC曲線において、上記温度領
域で溶融するワックス成分を用いることにより、他の添
加剤の分散性を良好なものとすることができると共に、
ワックス成分自身を前述の如き分散状態に容易にコント
ロールすることができる。
【0152】これにより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果的に発現さ
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が排除されるのでこれらの特性が
格段に向上する。特に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、ワックス成分の分
散状態をコントロールすることは、非常に効果的なもの
となる。
【0153】本発明においてDSC測定では、ワックス
の熱のやり取りを測定し、その挙動を観測するので、測
定原理から、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量
計で測定することが好ましい。例えば、パーキンエルマ
ー社製のDSC−7が利用できる。
【0154】測定方法は、「ASTMD3418−8
2」に準じて行なう。本発明に用いられるDSC曲線
は、ワックス成分のみを測定する場合、1回昇温一降温
させ前履歴を取った後、温度速度10℃/minで昇温
させた時に測定されるDSC曲線を用いる。また、トナ
ー中に含まれる状態で測定される場合には、前履歴を取
らず、そのまま測定されるDSC曲線を用いる。
【0155】本発明には公知の荷電制御剤が使用でき
る。荷電制御剤にはトナーを負帯電性に制御するもの
と、トナーを正帯電性に制御するものがある。
【0156】トナーを負荷電性に制御するものの例とし
て下記物質がある。
【0157】例えば、有機金属化合物、キレート化合物
が有効であり、具体的には、モノアゾ金属化合物、アセ
チルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン
酸、芳香族ダイカルボン酸系の金属化合物がある。他に
は、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポ
リカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビ
スフェノール等のフェノール誘導体類などがある。ま
た、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナ
フトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム
塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−ア
クリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、
スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、ノンメタル
カルボン酸系化合物等が挙げられる。
【0158】トナーを正荷電性に制御するものの具体例
として下記物質がある。
【0159】例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等に
よる変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、
トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4
−ナフトスルホン酸塩、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4級アンモニウム塩、及びこ
れらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及び
これらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれ
らのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステ
ン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン
酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン
化物、フェロシアン化物など)、高級脂肪酸の金属塩;
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;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボ
レート、ジシクロヘキシルスズボレーイトなどのジオル
ガノスズボレート類;これらを単独で或は2種類以上組
合せて用いることができる。これらの中でも、ニグロシ
ン系、4級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が特に好ま
しく用いられる。
【0160】トナーのガラス転移点は、重合性単量体、
架橋剤、開始剤、重合条件等の組み合わせによって決定
されるが、本発明に係わるトナーのガラス転移点Tgは
40〜75℃が好ましく、さらに50〜70℃がより好
ましい。ガラス転移点Tgが40℃未満では、保存性が
悪化し、保存中にブロッキングを生じるため好ましくな
い。またガラス転移点Tgが75℃超では、一定のグロ
スを持った定着物を得るために定着器の消費エネルギー
を高くする必要が生じるため、消費電力が大きく、ま
た、定着熱エネルギーをトナーに十分に与える必要があ
るため、定着速度を低速にしなければならず、そのため
一般的な速度での印刷ができないという問題が生じるた
め好ましくない。
【0161】本発明に係わるトナーのガラス転移点Tg
の測定にはたとえば、パーキンエルマー社製のDSC−
7のような高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計
で測定を行なう。測定方法は、ASTM D3418−
82に準じて行なう。本発明においては、試料を1回昇
温させ前履歴をとった後、急冷し、再度温度速度10℃
/min、温度0〜200℃の範囲で昇温させたときに
測定されるDSC曲線を用いる。
【0162】本発明に係るトナーを製造する方法はなん
ら限定するものではなく、溶融粉砕法、重合法等の公知
の方法を用いることが可能である。
【0163】溶融粉砕法の例としては、結着樹脂、ワッ
クス、着色剤、及び、その他の添加剤等をヘンシェルミ
キサー、ボールミル等の混合器により十分混合した後、
加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練
機を用いて溶融混練して樹脂類をお互いに相溶せしめた
中に金属化合物、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解せ
しめ、冷却固化後、粉砕、分級を行なって本発明に係る
現像剤を得ることが出来る。分級工程においては生産効
率上、多分割分級機を用いることが好ましい。
【0164】重合法でのトナーの製造方法例としては、
重合性単量体、架橋剤、重合開始剤、ワックス、着色剤
及び、その他の添加剤等を混合分散し、懸濁分散安定剤
の存在下、水系中で懸濁重合することにより重合性着色
樹脂粒子を合成し、固液分離、乾燥の後分級を行なうこ
とによって、本発明に係る現像剤を得ることが出来る。
【0165】該懸濁分散安定剤の具体的な例としては、
例えば無機系酸化物として、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
酸カルシウム、炭酸マグネシウム、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
ーイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙
げられる。有機系化合物としては、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、デンプン等が水相
に分散させて使用される。これら分散剤は、重合性単量
体100質量部に対して0.2〜10質量部を使用する
ことが好ましい。
【0166】以下本発明に好適な画像形成方法について
述べる。
【0167】本発明の画像形成方法における潜像担持体
の帯電工程は、種々の帯電方法を使用することができ
る。
【0168】具体的には、帯電手段が静電潜像担持体に
非接触なコロナ放電や帯電部材を静電潜像担持体に当接
させる直接帯電法が好適に使用でき、特に帯電部材を静
電潜像担持体に当接させる直接帯電法が好適に使用でき
る。直接帯電法の場合、一般のトナーを使った場合、ク
リーニングの後の残トナーが後工程である直接帯電部材
に付着すると、帯電不良を引き起こし、画像上に帯電ム
ラが発生する。従って、帯電手段が静電潜像担持体に接
することのないコロナ放電等に比べて、残トナーの量
は、より少なく、付着し難くする必要がある。従って、
直接帯電法においては、平均円形度と円形度標準偏差を
厳密に規定したトナーを使う必要がある。
【0169】この他の帯電手段としては、帯電ブレード
を用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。こ
れらの接触帯電手段は、非接触のコロナ帯電に比べて、
高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減すると
いった効果がある。接触帯電手段としての帯電ローラお
よび帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好まし
く、その表面に離型性被膜を設けても良い。離型性被膜
としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニ
リデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用
可能である。
【0170】本発明の画像形成方法における現像工程
は、トナー担持体と静電潜像担持体表面が非接触でも接
触でも良い。更にトナー担持体と静電潜像担持体表面が
接触していることがより好ましい。
【0171】さらに、現像時に静電潜像担持体上の残余
のトナーを現像と同時に回収できるような電位に制御さ
れることが、静電潜像担持体上の残余トナー回収装置省
略による装置の大幅な小型化が可能となるため好まし
い。
【0172】トナー担持体としては、弾性ローラを用
い、弾性ローラ表面等に現像剤をコーティングしこれを
静電潜像担持体表面と接触させる方法も用いられる。こ
の場合、現像剤を介して静電潜像担持体と静電潜像担持
体表面に対向する弾性ローラ間に働く電界によって現像
が行われる。従って弾性ローラ表面あるいは、表面近傍
が電位をもち、静電潜像担持体表面とトナー担持表面の
狭い間隙で電界を有する必要性がある。このため、弾性
ローラの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて静電潜
像担持体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または
導電性ローラの表面層に薄層の絶縁層を設ける方法も利
用できる。さらには、導電性ローラ上に静電潜像担持体
表面に対向する側を絶縁性物質により被覆した導電性樹
脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブで静電潜像担持体
に対向しない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を用い、静電潜像担
持体をベルトのごときフレキシブルな物とした構成も可
能である。トナー担持体としての現像ローラの抵抗とし
ては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。
【0173】トナー担持体の表面形状としては、その表
面粗度Ra(μm)を0.2〜3.0となるように設定
すると、高画質及び高耐久性を両立できる。該表面粗度
Raは現像剤搬送能力及び現像剤帯電能力と相関する。
該トナー担持体の表面粗度Raが3.0を超えると、該
トナー担持体上の現像剤層の薄層化が困難となるばかり
か、現像剤の帯電性が改善されないので画質の向上は望
めない。3.0以下にすることでトナー担持体表面の現
像剤の搬送能力を抑制し、該トナー担持体上の現像剤層
を薄層化すると共に、該トナー担持体と現像剤の接触回
数が多くなるため、該現像剤の帯電性も改善されるので
相乗的に画質が向上する。一方、表面粗度Raが0.2
よりも小さくなると、現像剤コート量の制御が難しくな
る。
【0174】本発明において、トナー担持体の表面粗度
Raは、JIS表面粗さ「JISB 0601」に基づ
き、表面粗さ測定器(サーフコーダSE−30H、株式
会社小坂研究所社製)を用いて測定される中心線平均粗
さに相当する。具体的には、粗さ曲線からその中心線の
方向に測定長さaとして2.5mmの部分を抜き取り、
この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY
軸、粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、次式によっ
て求められる値をミクロメートル(μm)で表したもの
を言う。
【0175】
【数5】
【0176】本発明の画像形成方法においては、トナー
担持体は静電潜像担持体の周速同方向に回転していても
よいし、逆方向に回転していてもよい。その回転が同方
向である場合、トナー担持体の周速を静電潜像担持体の
周速に対し1.05〜3.0倍となるように設定するこ
とが好ましい。
【0177】トナー担持体の周速が、静電潜像担持体の
周速に対し1.05倍未満であると、静電潜像担持体上
のトナーの受ける撹拌効果が不十分となり、良好な画像
品質が望めない。また、ベタ黒画像等、広い面積にわた
って多くのトナー量を必要とする画像を現像する場合、
静電潜像へのトナー供給量が不足し画像濃度が薄くな
る。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、不要な部分は回収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。本発明に係わる現像兼クリーニングという観点で
は、静電潜像担持体上に密着した転写残のトナーが存在
する場合、静電潜像担持体表面とトナーの付着部分を周
速差により摩擦帯電させ、トナーを正帯電させた後電界
により回収すると言う効果が重要であることから、周速
比は高いほど転写残余のトナーの回収には都合がよい。
但し、逆に周速比が3.0を超える場合には、上記の如
きトナーの過剰な帯電によって引き起こされる種々の問
題(トナーの過度なチャージアップによる画像濃度低下
等)の他に、機械的ストレスによるトナーの劣化やトナ
ー担持体へのトナー固着が発生、促進され、好ましくな
い。
【0178】静電潜像担持体としては、a−Se、Cd
s、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質
層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトが好適に使用さ
れる。
【0179】OPC静電潜像担持体における有機系感光
層の結着樹脂は、転写性やクリーニング性の観点から、
ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系
樹脂が好ましい。
【0180】次に本発明の画像形成方法について、添付
図面を参照しながら以下に説明する。
【0181】図1において、140は現像装置、100
は静電潜像担持体、127は紙などの被転写体、114
は転写部材、126は定着用加圧ローラ、128は定着
用加熱ローラ、117は静電潜像担持体100に接触し
て直接帯電を行う一次帯電部材を示す。
【0182】一次帯電部材117には、静電潜像担持体
100表面を一様に帯電するようにバイアス電源131
が接続されている。
【0183】現像装置140はトナー142を収容して
おり、静電潜像担持体100と接触して矢印方向に回転
するトナー担持体104を具備する。さらに、トナー量
規制及び帯電付与のための現像ブレード143,トナー
142をトナー担持体104に付着させかつトナー担持
体104との摩擦でトナーへの帯電付与を行うため矢印
方向に回転する塗布ローラ141も備えている。トナー
担持体104には現像バイアス電源133が接続されて
いる。塗布ローラ141にもバイアス電源132が接続
されており、負帯電性トナーを使用する場合は現像バイ
アスよりも負側に、正帯電性トナーを使用する場合は現
像バイアスよりも正側に電圧が設定される。
【0184】転写部材114には静電潜像担持体100
と反対極性の転写バイアス電源134が接続されてい
る。
【0185】ここで、静電潜像担持体100とトナー担
持体104の接触部分における回転方向の長さ、いわゆ
る現像ニップ幅は0.2mm以上8.0mm以下が好ま
しい。0.2mm未満では現像量が不足して満足な画像
濃度が得られず、転写残トナーの回収も不十分となる。
8.0mmを超えてしまうと、トナーの供給量が過剰と
なり、カブリ抑制が悪化しやすく、また、静電潜像担持
体の摩耗にも悪影響を及ぼす。
【0186】トナー担持体としては、表面に弾性層を有
する、いわゆる弾性ローラが好ましく用いられる。
【0187】使用される弾性層の材料の硬度としては、
20〜65度(JIS A)のものが好適に使用され
る。
【0188】また、トナー担持体の抵抗としては、体積
抵抗値で102〜109Ωcm程度の範囲が好ましい。1
2Ωcmよりも低い場合、例えば静電潜像担持体10
0の表面にピンホール等がある場合、過電流が流れる恐
れがある。反対に109Ωcmよりも高い場合は、摩擦
帯電によるトナーのチャージアップが起こりやすく、画
像濃度の低下を招きやすい。
【0189】トナー担持体上のトナーコート量は、0.
1mg/cm2以上1.5mg/cm2以下が好ましい。
0.1mg/cm2よりも少ないと十分な画像濃度が得
にくく、1.5mg/cm2よりも多くなると個々のト
ナー粒子全てを均一に摩擦帯電することが難しくなり、
カブリ抑制の悪化の要因となる。さらに、0.2mg/
cm2以上0.9mg/cm2以下がより好ましい。
【0190】トナーコート量は現像ブレード143によ
り制御されるが、この現像ブレード143はトナー層を
介してトナー担持体104に接触している。この時の接
触圧は、4.9N/m以上49N/m以下(5g/cm
以上50g/cm以下)が好ましい範囲である。4.9
N/m(5g/cm)よりも小さいとトナーコート量の
制御に加え均一な摩擦帯電も難しくなり、カブリ抑制の
悪化等の原因となる。一方、49N/mよりも大きくな
るとトナー粒子が過剰な負荷を受けるため、粒子の変形
や現像ブレードあるいはトナー担持体へのトナーの融着
等が発生しやすくなり、好ましくない。
【0191】トナーコート量の規制部材としては、トナ
ーを圧接塗布するための弾性ブレード以外にも、金属ブ
レードあるいはローラ等を用いても良い。
【0192】弾性の規制部材には所望の極性にトナーを
帯電させるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択するこ
とが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBR
の如きゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレートの如き
合成樹脂弾性体、ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属
弾性体が使用できる。また、それらの複合体であっても
良い。
【0193】また、弾性の規制部材とトナー担持体に耐
久性が要求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムを
スリーブ当接部に当たるように貼り合わせるものや、コ
ーティング塗布したものが好ましい。
【0194】更に、弾性の規制部材中に有機物や無機物
を添加してもよく、溶融混合させても良いし、分散させ
ても良い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミック
ス、炭素同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、
界面活性剤などを添加することにより、トナーの帯電性
をコントロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の
成型体の場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化
錫、酸化ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、
カーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御
剤等を含有させることも好ましい。
【0195】またさらに、規制部材に直流電場及び/ま
たは交流電場を印加することによっても、トナーへのほ
ぐし作用のため、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向
上し、充分な画像濃度の達成及び良質の画像を得ること
ができる。
【0196】静電潜像担持体上のクリーニング部材は、
静電潜像担持体上の残留トナーを摺擦除去するのに適し
た弾性体の材質を選択することが好ましく、シリコーン
ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体
(EPDM)、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性
体、ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体
が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。
【0197】また、静電潜像担持体上の該クリーニング
部材と転写部位との間にならし部材を設置することも好
ましい。ならし部材としては、公知のファーブラシや弾
性ローラが好ましく、ナイロン繊維を周方向に対して垂
直に配列したファーブラシがより好ましい。
【0198】図1において、一次帯電部材117は矢印
方向に回転する静電潜像担持体100を一様に帯電す
る。
【0199】ここで用いている一次帯電部材は、中心の
芯金117bとその外周を形成した導電性弾性層117
aとを基本構成とする帯電ローラである。帯電ローラ1
17は、静電潜像担持体一面に押圧力を持って当接さ
れ、静電潜像担持体100の回転に伴い従動回転する。
【0200】帯電ローラを用いたときの好ましいプロセ
ス条件としては、ローラの当接圧が4.9〜490N/
m(5〜500g/cm)であり、印加電圧としては直
流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等が
用いられ、特に限定されないが、本発明においては直流
電圧のみの印加電圧が好適に用いられ、この場合の電圧
値としては±0.2〜±5KVの範囲で使用される。
【0201】一次帯電工程に次いで、発光素子121か
らの露光123によって静電潜像担持体100上に情報
信号に応じた静電潜像を形成し、トナー担持体104と
当接する位置においてトナーにより静電潜像を現像し可
視像化する。さらに、本発明の画像形成方法において、
特に静電潜像担持体上にデジタル潜像を形成した現像シ
ステムと組合せることで、潜像を乱さないためにドット
潜像に対して忠実に現像することが可能となる。
【0202】次に、該可視像を転写部材114により被
転写体127上に転写し、更に転写トナー129は被転
写体127と共に加熱ローラ128と加圧ローラ126
の間を通過して定着され、永久画像を得る。なお、加熱
加圧定着手段としては、ここに示したハロゲンヒーター
等の発熱体を内蔵した加熱ローラとこれと押圧力をもっ
て圧接された弾性体の加圧ローラを基本構成とする熱ロ
ーラー方式以外に、フィルムを介してヒーターにより加
熱定着する方式も用いられる。
【0203】一方、転写されずに静電潜像担持体100
上に残った転写残トナー124は、クリーニングブレー
ド120aを有するクリーニング手段120でクリーニ
ングされクリーニング容器内に回収される。
【0204】次に、フルカラーでの画像形成方法につい
て説明する。なお、フルカラーでの画像形成方法につい
ては、中間転写体を用いた画像形成方法や、転写材上に
直接色トナーを重ね、多重現像を行うフルカラーの画像
形成方法、特にインライン状に色現像器を並べて逐次現
像を行うフルカラーの画像形成方法なども本発明におい
て好適に使用できる。
【0205】本発明の画像形成方法の一例として、中間
転写体を用いた接触現像方式の、フルカラーでの画像形
成方法について以下に説明する。
【0206】図2に示す装置システムにおいて、現像器
4−1、4−2、4−3、4−4に、それぞれシアント
ナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、
イエロートナーを有する現像剤及びブラックトナーを有
する現像剤が導入され、前述した現像方式等によって静
電潜像担持体1に形成された静電潜像を現像し、各色ト
ナー像が静電潜像担持体1上に形成される。
【0207】現像手段としては、例えば図3に示すよう
な現像装置140を具備する現像手段を用い現像を行う
ことができる。具体的には、電源により直流あるいは交
番電界を現像剤担持体104bに印加しつつ、塗布ロー
ラ141より供給され、現像ブレード103でコート量
を規制された現像剤142が静電潜像担持体100に接
触している状態で現像を行う。交番電界を用いる場合に
は、三角波、矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変
えた波形や、定期的に交番をオフした波形等種々選択し
て用いることもできるが、本発明においては静電潜像担
持体への電圧的負荷の少ない直流電界が好適に使用さ
れ、印加電圧は静電潜像担持体上の暗電位(帯電行程直
後の電位)と明電位(露光行程後の電位)の間の適当な
値に設定される。
【0208】いずれの構成においても、現像剤担持体の
周速を静電潜像担持体の周速に対し1.05〜3.0倍
となるように設定することがより好ましい結果を与え
る。
【0209】顕像化された該静電潜像担持体上のトナー
像は、具体的には図3に示す装置において、電圧(例え
ば、±0.1〜±5KV)が印加されている中間転写体
5に一次転写される。この際転写されなかった静電潜像
担持体上の転写残トナーは、クリーニングブレードを有
し静電潜像担持体と接するクリーニング手段9でクリー
ニングされる。
【0210】中間転写体5は静電潜像担持体1に対して
並行に軸受けさせて静電潜像担持体1の下面部に接触さ
せて配設してあり、静電潜像担持体1と同じ周速度で矢
印の反時計方向に回転する。
【0211】静電潜像担持体1の面に形成担持された第
一色のトナー像が、静電潜像担持体1と中間転写体5と
が接する転写ニップ部を通過する過程で中間転写体5の
外面に対して順次に中間転写されていく。転写材6への
トナー像の転写後に、着脱自在なクリーニング手段10
により、中間転写体5の表面がクリーニングされる。
【0212】中間転写体5に対して並行に軸受けさせて
中間転写体5の下面部に接触させて転写手段7が配設さ
れ、転写手段7は例えば転写ローラまたは転写ベルトで
あり、中間転写体5と同じ周速度で矢印の時計方向に回
転する。転写手段7は直接中間転写体5と接触するよう
に配設されていてもよく、また、ベルト等が中間転写体
5と転写手段7との間に接触するように配置されても良
い。
【0213】転写ローラの場合、中心の芯金7bとその
外周を形成した導電性弾性層7aとを基本構成とするも
のである。
【0214】また、中間転写体5は、パイプ状の導電性
芯金5bと、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層5
aからなる。芯金5bは、プラスチックのパイプに導電
性メッキを施したものでも良い。
【0215】中抵抗の弾性体層5aは、シリコーンゴ
ム、テフロンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、
エチレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPD
M)などの弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、
酸化錫、炭化珪素の如き導電性付与剤を配合分散して電
気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmの中
抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の層であ
る。
【0216】中間転写体の弾性層の体積固有抵抗値をよ
り小さく設定することで転写ローラへの印加電圧が軽減
でき、転写材上に良好なトナー像を形成できると共に転
写材の中間転写体への巻き付きを防止することができ
る。特に中間転写体の弾性層の体積固有抵抗値が転写ロ
ーラの弾性層の体積固有抵抗値より10倍以上であるこ
とが特に好ましい。
【0217】例えば、転写ローラ7の導電性弾性層7b
はカーボン等の導電材を分散させたポリウレタン、エチ
レン−プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPDM)
等の体積抵抗106〜1010Ω・cm程度の弾性体でつ
くられている。芯金7aには低電圧電源によりバイアス
が印加されている。バイアス条件としては、±0.2〜
10kVが好ましい。
【0218】上述したように、少なくとも結着樹脂と
着色剤とを含有する着色粒子に、Mgを含有する微粉体
を外添してなるトナーであって、炭素原子に対するMg
原子の遊離率が適切な範囲にあり、トナー表面状態が適
切な範囲であるトナーと、少なくとも像担持体に帯電
を行なう帯電工程と;帯電された像担持体に静電潜像を
形成する潜像形成工程と;静電潜像をトナー担持体に担
持されたトナーにより現像し、トナー像を像担持体上に
形成する現像工程と;像担持体上のトナー像を、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
程と;転写材上のトナー像を定着する定着工程を有する
画像形成方法とを組合せて用いることによって、耐久中
のトナーの帯電特性変動が抑制でき、常に安定した画像
を得ることが可能なトナー、及び、画像形成方法が達成
できる。
【0219】また、遊離外添剤による潜像担持体上への
トナー融着やフィルミングを極力抑え、長期間安定した
画像を形成することが可能なトナー、及び、画像形成方
法が達成できる。
【0220】更に厳しい環境下でも帯電安定性に優れ、
耐久時のチャージアップや放置時のチャージダウンによ
る濃度変動による画像欠陥が少ないトナー、及び、画像
形成方法が達成できる。
【0221】これらは、本発明の炭素原子に対するMg
原子の遊離率を適切な範囲に限定し、更に、トナーの表
面状態を規定することで、トナーから現像システムを汚
染する物質の発生を極力抑えることが可能になることに
よるものである。
【0222】特に、フルカラー画像のごとき場合、現像
システムを汚染する物質の発生を極力抑えることによる
効果が非常に顕著に現れるものである。
【0223】従って、本発明のトナーは現像システムを
汚染する物質の発生を極力抑え、耐久における性能を維
持する、まさに電子写真用の材料として格好のトナーで
ある。
【0224】
【実施例】以下、本発明をトナー製造例及び実施例によ
り具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定する
ものではない。
【0225】トナー製造例1 高速撹拌装置TK−ホモミキサーを具備した2リットル
用四つ口フラスコ中に、イオン交換水710質量部と
0.1mol/L−Na3PO4水溶液450質量部を添
加し、回転数を7000rpmに調整し、60℃に加温
せしめた。ここに1.0mol/L−CaCl2水溶液
68質量部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散剤Ca
3(PO42を含む水系分散媒体を調製した。
【0226】一方、 ・スチレン単量体 80質量部 ・2−エチルヘキシルアクリレート単量体 20質量部 ・ジビニルベンゼン単量体 0.15質量部 ・ポリエステル 10質量部 (酸価10mgKOH/g、ピーク分子量8500) ・カーボンブラック (一次粒子径40nm) 10質量部 ・エステルワックスNo.4 (R1、R2:C1837) 10質量部 ・ダイカルボン酸金属化合物 1質量部 上記材料をボールミルを用い充分に分散させた後、ボー
ルミルより内容物を単離した。この内容物に対して、重
合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチル
ブチロニトリル)3質量部を添加した重合性単量体組成
物を、前記水系分散媒体中に投入し回転数7000rp
mを維持しつつ造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌
しつつ60℃で4時間反応させた後、80℃で5時間重
合させ、更に85℃で13.3kPa(100Tor
r)以下の圧力に減圧蒸留することでトナー中の残存モ
ノマー量を低減した。
【0227】反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加え
て難水溶性分散剤Ca3(PO42を溶解し、濾過、水
洗、乾燥した後に風力分級によって所望の粒度に分級し
着色粒子(1)を得た。
【0228】上記着色粒子(1)100質量部対して、
表1に示したハイドロタルサイト類化合物A0.4質量
部をヘンシェルミキサーで低速撹拌し、充分に混合した
後、更にヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリ
カ微粉体(BET:200m 2/g)1.2質量部を加
え、高速撹拌により2段階に混合して、本発明のトナー
(1)を調製した。
【0229】このトナー(1)のMg遊離率を測定した
ところ0.4%であり、更に、BET比表面積を測定し
たところ1.7m2/gであった。
【0230】さらにトナー(1)のトナー形状を測定し
たところ、円相当径は6.6μm平均円形度は0.98
3、円形度標準偏差は0.029、0.6〜3.0μm
の微粉量は10%であった。
【0231】トナー製造例2 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物B 0.3質量部をヘンシェル
ミキサーで高速攪拌し、充分に混合した後、更にシリコ
ーンオイルで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:3
00m2/g)1.2質量部を使用するように変更する
他は、トナー製造例1と同様にして、トナー(2)を調
製した。
【0232】トナー製造例3 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物Aに変えて、ハイドロタルサイ
ト類化合物C0.3質量部を、ヘキサメチルジシラザン
で処理した疎水性シリカ微粉体(BET:200m2
g)に変えてシリコーンオイルで処理した疎水性シリカ
微粉体(BET:130m2/g)を2.0質量部使用
するように変更する他は、トナー製造例1と同様にし
て、トナー(3)を調製した。
【0233】トナー製造例4 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物Aに変えて、ハイドロタルサイ
ト類化合物D 0.3質量部を、ヘキサメチルジシラザ
ンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:200m2
/g)に変えて酸化チタン微粉体(BET:60m2
g)2.0質量部を使用するように変更する他は、トナ
ー製造例1と同様にして、トナー(4)を調製した。
【0234】トナー製造例5 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物Aに変えて、表面処理を施して
いないハイドロタルサイト類化合物F 0.5質量部
を、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微
粉体(BET:200m2/g)に変えてチタン酸スト
ロンチウム微粉体(BET:50m2/g)2.0質量
部を使用するように変更する他は、トナー製造例1と同
様にして、トナー(5)を調製した。
【0235】トナー製造例6 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、二段
目の外添時、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性
シリカ微粉体(BET:200m2/g)1.5質量部
と酸化チタン微粉体(BET:50m2/g)0.5質
量部を併せて使用するように変更する他は、トナー製造
例1と同様にして、トナー(6)を調製した。
【0236】トナー製造例7 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、二段
目の外添時、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性
シリカ微粉体(BET:200m2/g)1.5質量部
とポリメタクリル酸メチル樹脂微粉体(一次粒子径:
0.3μm)0.5質量部を併せて使用するように変更
する他は、トナー製造例1と同様にして、トナー(7)
を調製した。
【0237】トナー製造例8 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物A 1.5質量部とヘキサメチ
ルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:
300m2/g)2.0質量部を同時に加え、且つ、V
型ブレンダミキサを用いて混合するように変更する他
は、トナー製造例1と同様にして、トナー(8)を調製
した。
【0238】トナー製造例9 ・磁性体(平均粒径0.22μm、球状) 100質量部 ・スチレン−アクリル酸ブチル−マレイン酸ブチルハーフエステル共重合体 (ガラス転移点Tg=63℃) 100質量部 ・モノアゾ染料の鉄錯体(負帯電性制御剤) 2質量部 ・低分子量ポリエチレン (DSC吸熱ピーク106.7℃、Mw/Mn=1.08) 4質量部 上記材料をブレンダーにて混合し、110℃に加熱した
二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物を
ハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物を機械式粉砕器で微
粉砕し、得られた微粉砕物をコアンダ効果を用いた多分
割分級機にて厳密に分級して着色粒子(9)を得た。
【0239】上記着色粒子(9)100質量部対して、
ハイドロタルサイト類化合物A1.5質量部とヘキサメ
チルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BE
T:300m2/g)2.0質量部を同時に加えヘンシ
ェルミキサーで混合して、本発明のトナー(9)を調製
した。
【0240】トナー製造例10 トナー製造例9における着色粒子(9)を使用し、ハイ
ドロタルサイト類化合物A0.3質量部をヘンシェルミ
キサーで高速撹拌し、充分に混合した後、更にヘキサメ
チルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BE
T:200m2/g)2.0質量部を加え、ヘンシェル
ミキサーで2段階に混合した。続いてハイブリタイザー
により表面処理し、本発明のトナー(10)を調製し
た。
【0241】トナー製造例11 トナー製造例1における重合性単量体組成物に対して、
更にハイドロタルサイト類化合物A2.0質量部を加え
充分に攪拌混合した。その後、トナー製造例1同様に水
系分散媒体中に投入、造粒、重合、蒸留工程を経て、更
に、反応終了後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて難水溶
性分散剤Ca3(PO42を溶解し、濾過、水洗、乾燥
した後に風力分級によって所望の粒度に分級し着色粒子
(11)を得た。
【0242】上記着色粒子(11)100質量部対し
て、表1に示したハイドロタルサイト類化合物A0.4
質量部をヘンシェルミキサーで高速攪拌し、充分に混合
した後、更にヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性
シリカ微粉体(BET:200m2/g)1.5質量部
を加え、ヘンシェルミキサーで2段階に混合して、本発
明のトナー(11)を調製した。
【0243】比較トナー製造例1 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ヘキ
サメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(B
ET:200m2/g)1.7質量部のみを加え、ヘン
シェルミキサーで混合して、比較トナー(1)を調製し
た。
【0244】比較トナー製造例2 比較トナー製造例1におけるヘキサメチルジシラザンで
処理した疎水性シリカ微粉体を、未処理のシリカ微粉体
(BET:300m2/g)4.0質量部にするように
変更した他は、トナー製造例1と同様にして比較トナー
(2)を調製した。
【0245】比較トナー製造例3 トナー製造例1における着色粒子(1)を使用し、ヘキ
サメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(B
ET:200m2/g)1.0質量部を加え、ヘンシェ
ルミキサーで高速攪拌し、充分に混合した後、更に、ハ
イドロタルサイト類化合物A2.2質量部を加え、ヘン
シェルミキサーで2段階に混合するように変更する他
は、トナー製造例1と同様にして、比較トナー(3)を
調製した。
【0246】比較トナー製造例4 高速撹拌装置TK−ホモミキサーを具備した2リットル
用四つ口フラスコ中に、イオン交換水1100質量部と
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを5.3質量部
含む水系分散媒体を調製した。
【0247】一方、 ・スチレンモノマー 108質量部 ・n−ブチルアクリレートモノマー 20質量部 ・メタクリル酸モノマー 6.7質量部 ・ドデカンチオール 2質量部 ・カーボンブラック 12質量部 (プレンアクトAL−M処理品) ・ノニオン性界面活性剤(花王社製、エマルゲン950) 2質量部 を添加した後に、窒素気流下で回転数を7000rpm
に調整し撹拌を行ないながら70℃まで昇温した。つい
で、 ・過硫酸カリウム 4.5質量部 を加え、パドル攪拌翼に交換して攪拌しながら70℃に
て6時間、乳化重合を行った。この重合体粒子分散溶液
の粒度分布を測定したところ、体積平均粒径1.0μm
であった。
【0248】この後、さらに続けて、これをアンモニア
によってpH7.0に調整し、90℃に昇温して2時間
撹拌し凝集体を得た。この凝集体混合液を水洗し乾燥し
た後に風力分級によって所望の粒度に分級し、多孔質の
比較用着色粒子(1)を得た。
【0249】得られた比較用着色粒子(1)を使用する
他はトナー製造例1と同様にして、比較トナー(4)を
調製した。得られた比較トナー(4)のBET値比表面
積を測定したところ、32m2/gであった。
【0250】比較トナー製造例5 トナー製造例9における機械式粉砕器で微粉砕するとき
の条件を変更し、得られた微粉砕物を、コアンダ効果を
用いた多分割分級機にて厳密に分級して比較用着色粒子
(5)を得た。
【0251】この比較用着色粒子(5)を使用し、トナ
ー製造例1と同様にして外添することで比較トナー
(5)を調製した。
【0252】トナー製造例12 トナー製造例1において、カーボンブラックの代わりに
C.I.Pigment Blue 15:3 8質量
部を用いた他は、トナー製造例1と同様にしてトナー
(12)を調製した。
【0253】トナー製造例13 トナー製造例1において、カーボンブラックの代わりに
C.I.Pigment Red 8質量部を用いた他
は、トナー製造例1と同様にしてトナー(13)を調製
した。
【0254】トナー製造例14 トナー製造例1において、カーボンブラックの代わりに
C.I.Pigment Yellow 17 8質量
部を用いた他は、トナー製造例(1)と同様にしてトナ
ー(14)を調製した。
【0255】以上、トナー製造例1〜14、及び比較ト
ナー製造例1〜9のMg遊離率、BET値比表面積、ト
ナーの個数平均粒子径、微粉量、トナーの平均円形度の
測定結果を表2にまとめる。
【0256】
【表2】
【0257】〔実施例1〜11、及び比較例1〜5〕本
実施例に用いた画像形成装置について以下に説明する。
【0258】図3は非磁性一成分接触現像方式の電子写
真プロセスを利用した600dpiレーザービームプリ
ンタ(キヤノン製:LBP−860)改造機の概略図で
ある。本実施例では以下の(a)〜(h)の部分を改造
した装置を使用した。
【0259】(a)プロセススピードを65mm/sに
変更。
【0260】(b)装置の帯電方式を、ゴムローラを当
接して行なう直接帯電とし、印加電圧を直流成分(−1
200V)とした。
【0261】(c)トナー担持体を、カーボンブラック
を分散したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラ
(16φ、硬度ASKER C45度、抵抗105Ω・
cm)に変更し、静電潜像担持体に当接した。
【0262】(d)該トナー担持体の回転周速は、静電
潜像担持体との接触部分において同方向であり、該静電
潜像担持体回転周速に対し140%となるように駆動し
た。
【0263】(e)静電潜像担持体を以下のものに変更
した。
【0264】ここで用いる静電潜像担持体としては、3
0φ,254mmのAlシリンダーを基体としたもの
で、これに以下に示すような構成の層を順次浸漬塗布に
より積層して、静電潜像担持体を作製した。 導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタンの粉末をフェノ
ール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚15μm。 下引き層:変性ナイロン、及び共重合ナイロンを主体
とする。膜厚0.6μm。 電荷発生層:長波長域に吸収を持つチタニルフタロシ
アニン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。 電荷輸送層:ホール搬送性トリフェニルアミン 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の質量比で溶解したものを主体
とする。膜厚20μm。
【0265】(f)トナー担持体にトナーを塗布する手
段として、現像器内に発泡ウレタンゴムからなる塗布ロ
ーラを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラ
には、約−550Vの電圧を印加する。
【0266】(g)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
を、トナー担持体との接触圧が線圧約19.6N/m
(20g/cm)となるように取付けた。
【0267】(h)現像時の印加電圧をDC成分(−4
50V)のみとした。
【0268】これらのプロセスカートリッジの改造に適
合するよう電子写真装置に以下のように改造及びプロセ
ス条件設定を行った。
【0269】改造された装置は、ローラ帯電器(直流の
みを印加)を用い像担持体を一様に帯電する。帯電に次
いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電
潜像を形成し、トナーにより可視画像とした後に、電圧
を+700V印加したローラによりトナー像を転写材に
転写するプロセスを持つ。概略を図1に示した。
【0270】また、静電潜像担持体帯電電位は、暗部電
位を−580Vとし、明部電位を−150Vとした。
【0271】該画像形成装置により、製造例1〜11、
及び比較製造例1〜5のトナーを用いて、温度23℃/
湿度55%の条件下で耐久試験を行った。
【0272】なお、耐久性試験はキヤノン製CLCペー
パーを用い印字面積比率3%になるよう設定した縞模様
画像によって行った。以上の画像評価結果を表3にまと
める(評価基準は後述)。
【0273】
【表3】
【0274】比較例1及び2で画像カブリが悪い結果と
なったが、これはMgを含有する化合物をトナー中に添
加しないため、トナーの帯電特性が安定しなかったこと
に由来するものであると考えられる。また、比較例3に
おいて帯電ローラ汚染が発生しているが、これは、トナ
ー中のMgを含有する化合物の遊離率が多いため、遊離
のMgを含有する化合物により静電潜像担持体の帯電部
材が汚染され、静電潜像担持体の帯電が阻害され、画像
欠陥を生じたことに由来するものであると考えられる。
更に、比較例4で潜像担持体への融着が悪い結果となっ
たが、これはMgを含有する化合物の付着状態が本発明
の範囲以外の状態にあり、トナー母粒子に対してMgを
含有する化合物が充分に付着していないことにより、静
電潜像を接触し現像する工程において、潜像担持体にM
gを含有する化合物が移行し融着することが原因である
と考えられる。また、比較例3及び4で現像スジが悪い
結果となったが、これはMgを含有する化合物がトナー
規制部材に付着堆積することでトナー規制部材上に融着
塊を生成し、この融着塊により現像剤担持体上のトナー
層が不均一化され、スジ状画像欠陥となると考えられ
る。さらにこのスジ状画像欠陥は耐久により消滅するこ
となく、画像欠陥が発生し続けることが明らかになっ
た。
【0275】〔実施例12〕実施例1で使用した画像形
成装置とトナー(1)を用いて、温度30℃/湿度80
%の条件下で実施例1同様の耐久試験を行った。その結
果、5000枚耐久後の画像カブリ、潜像担持体への融
着、帯電ローラ汚染ともにいずれも良好であった。
【0276】〔実施例13〕以下に示す実験条件にて、
フルカラー画像での耐久評価を行った。
【0277】図2は本実施例13に適用される画像形成
装置の断面の概略図であり、図3は画像形成装置の現像
装置図である。
【0278】静電潜像担持体1は、基材1a上に有機光
半導体を有する感光層1bを有し、矢印方向に回転し、
対向し接触回転する帯電ローラ2(導電性弾性層2a、
芯金2b)により静電潜像担持体1上に約−600Vの
表面電位に帯電させる。露光において、ポリゴンミラー
により静電潜像担持体上にデジタル画像情報に応じてオ
ン−オフさせることで露光部電位が−100V、暗部電
位が−600Vの静電荷像が形成される。現像器4−
1、4−2、4−3、4−4に、それぞれトナーが導入
され、非磁性一成分方式によって静電潜像担持体1に形
成された静電潜像を反転現像し、各色トナー像が静電潜
像担持体1上に形成される。該トナー像は各色毎の現像
後順次中間転写体5上に転写され、最後に転写体6上に
一括転写される。この時、転写されずに静電潜像担持体
1上に残ったトナーは、静電潜像担持体1と接触したス
リーブによって、現像時に現像と同時に回収されること
により現像器内に回収される。
【0279】中間転写体5は、パイプ状の芯金5b上に
カーボンブラックの導電付与部材をニトリル−ブタジエ
ンラバー(NBR)中に充分分散させた弾性層5aをコ
ーティングしたものであり、該コート層5aの硬度は
「JIS K−6301」に準拠し20度で、かつ体積
固有抵抗値は109Ω・cmである。静電潜像担持体1
から中間転写体5への転写は、本実験においては電源よ
り+700Vを芯金5b上に付与することで行った。
【0280】転写ローラ7の外径は20mmであり、該
転写ローラ7は直径10mmの芯金7b上にカーボンの
導電性付与部材をエチレン−プロピレン−ジエン系三元
共重合体(EPDM)の発泡体中に充分分散させたもの
をコーティングすることにより生成した弾性層7aを有
し、弾性層7aの体積固有抵抗値は106Ω・cmで、
「JIS K−6301」の基準の硬度は35度の値を
示すものを用いた。転写ローラには電圧を印可して11
μAの転写電流を流した。
【0281】加熱定着装置Hにはオイル塗布機能のない
熱ロール方式の定着装置を用いた。
【0282】以上の設定条件で、トナー(1)、トナー
(12)、トナー(13)及びトナー(14)を用い
て、温度25℃/湿度55%の条件下、印字面積4%の
画像を4枚/分(A4サイズ)の通紙速度で、連続印字
により印字枚数3000枚の耐久試験を行い評価した。
【0283】その結果、画像濃度、転写性に優れ、カブ
リが極めて少ない画像が安定して得られた。また、現像
時のスジの発生が無く、更にドラム表面や中間転写体上
にトナーの融着は全く確認できなかった。さらに、接触
回転する帯電ローラの汚染がほとんどなく、また、耐久
後の画像からも帯電阻害に由来する画像欠陥が全く認め
られなかった。
【0284】本発明の実施例、並びに、比較例中に記載
の評価項目の説明とその評価基準について述べる。
【0285】[評価項目] 〈画像カブリ〉プリントアウト画像の白地部分の白色度
と転写紙の白色度を、「リフレクトメータ」(東京電色
社製)により測定し、白地部分の白色度と転写紙の白色
度の差からカブリ濃度(%)を算出し画像カブリを評価
した。 A:非常に良好(0.5%未満) B:良好 (0.5%以上、2.5%未満) C:実用可 (2.5%以上、4.0%未満) D:実用不可 (4.0%以上)
【0286】〈2〉潜像担持体への融着 潜像担持体表面を目視観察して融着状態を確認し、その
汚染が原因となる画像への影響について評価した。 A:非常に良好(融着が確認できないレベル) B:良好 (若干融着が確認できるが、実用上全く
問題ないレベル) C:実用可 (融着が確認できるが、ほとんど画像上
に現れず実用上可能なレベル) D:実用不可 (融着が著しく、画像上に現れて実用的
に困難なレベル)
【0287】〈3〉帯電ローラ汚染 一次帯電器の汚染状態と、その汚染が原因となる画像へ
の影響について目視で評価した。 A:非常に良好(汚染がほとんどなく、画像欠陥も全く
発生していない) B:良好 (汚染が若干確認できるが、画像への影
響はない) C:実用可 (汚染があるが、画像への影響は微少で
ある) D:実用不可 (汚染が著しく、一次帯電不良による画
像欠陥を生じる)
【0288】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Mg元素を含有する外添剤を使用したトナーについて、
トナー粒子表面の外添剤付着状態をBET比表面積で測
定するところの適当な範囲にすることで、耐久中のトナ
ーの帯電特性変動が抑制でき、常に安定した画像を得る
ことが可能なトナー、及び、画像形成方法が得られる。
【0289】さらに本発明によれば、遊離外添剤による
潜像担持体上へのトナー融着やフィルミングを極力抑
え、長期間安定した画像を形成することが可能なトナ
ー、及び、画像形成方法が得られる。
【0290】さらに本発明によれば、特に接触帯電方法
において、帯電部材を汚染せずドラムの帯電特性が耐久
で変化しないトナー、及び、画像形成方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に好適な一成分画像形成装置の概略図で
ある。
【図2】本発明に好適な、中間転写体を用いたフルカラ
ー用画像形成装置の概略図である。
【図3】本発明に好適な現像装置の概略的説明図であ
る。
【符号の説明】
1. 静電潜像担持体 2. 帯電ローラ 4. 現像器 5. 中間転写体 6. 転写材 7. 転写ローラ 100. 静電潜像担持体 104. 現像剤担持体
───────────────────────────────────────────────────── 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 15/06 101 G03G 15/06 101 15/08 501 15/08 501D (72)発明者 鈴木 喜予和 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 森木 裕二 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H003 BB11 CC05 DD03 2H005 AA08 CA12 CA26 CB07 CB08 CB13 EA10 2H073 AA01 BA02 BA13 BA43 2H077 AD06 AD36 FA21

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有す
    る着色粒子に、Mgを含有する微粉体を外添してなるト
    ナーであって、炭素原子に対するMg原子の遊離率が
    0.001%以上10%以下であり、トナーのBET値
    比表面積が0.5m2/g以上30m2/g以下であるこ
    とを特徴とするトナー。
  2. 【請求項2】 炭素原子に対するMg原子の遊離率が
    0.01%以上2%以下であり、トナーのBET値比表
    面積が0.5m2/g以上10m2/g以下であることを
    特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 【請求項3】 該微粉体が下記一般式(1)で示される
    ハイドロタルサイト類化合物であるトナーであることを
    特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。 【化1】 (式中、0<〔X=(x1+x2+…+xk)〕≦0.
    5、Y=(y1+y2+…+yj)=1−Xであり、j
    及びkは2以上の整数、M2,M3,…及びMjはZ
    n、Ca、Ba、Ni、Sr、Cu及びFeからなる群
    より選ばれるそれぞれ異なる金属、L2,L3…及びL
    kはB、Ga、Fe、Co及びInからなる群より選ば
    れるそれぞれ異なる金属、An-はn価のアニオンを示
    し、m≧0である。)
  4. 【請求項4】 前記一般式(1)において、y1>y2
    +…+yjの関係を満足することを特徴とする請求項3
    に記載のトナー。
  5. 【請求項5】 前記一般式(1)おいて、x1>x2+
    …+xkの関係を満足することを特徴とする請求項3に
    記載のトナー。
  6. 【請求項6】 前記一般式(1)おいて、y1>y2+
    …+yj及びx1>x2+…+xkの関係を満足するこ
    とを特徴とする請求項3に記載のトナー。
  7. 【請求項7】 前記一般式(1)おいて、y1>10×
    (y2+…+yj)の関係を満足することを特徴とする
    請求項3に記載のトナー。
  8. 【請求項8】 前記一般式(1)において、x1>10
    ×(x2+…+xk)の関係を満足することを特徴とす
    る請求項3に記載のトナー。
  9. 【請求項9】 前記一般式(1)において、y1>10
    ×(y2+…+yj)及びx1>10×(x2+…+x
    k)の関係を満足することを特徴とする請求項3に記載
    のトナー。
  10. 【請求項10】 前記一般式(1)おいて、0.9≦x
    1+y1<1.0の関係を満足することを特徴とする請
    求項3乃至8のいずれかに記載のトナー。
  11. 【請求項11】 該ハイドロタルサイト類化合物が、表
    面処理剤によって疎水化処理がなされていることを特徴
    とする請求項3乃至10のいずれかに記載のトナー。
  12. 【請求項12】 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無機微粉体を含有するこ
    とを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のト
    ナー。
  13. 【請求項13】 該無機微粉体が、疎水化処理されてい
    ることを特徴とする請求項12に記載のトナー。
  14. 【請求項14】 該無機微粉体が、シリコーンオイルで
    疎水化処理されていることを特徴とする請求項12又は
    13に記載のトナー。
  15. 【請求項15】 該無機微粉体が、シランカップリング
    剤で処理した後に、シリコーンオイルで処理されたもの
    であることを特徴とする請求項14に記載のトナー。
  16. 【請求項16】 負帯電性であることを特徴とする請求
    項1乃至15のいずれかに記載のトナー。
  17. 【請求項17】 チタン酸ストロンチウム、チタン酸カ
    ルシウム及び酸化セリウムよりなるグループから選ばれ
    る化合物を有していることを特徴とする請求項1乃至1
    6のいずれかに記載のトナー。
  18. 【請求項18】 フロー式粒子像測定装置で計測される
    該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、該トナーの平均円形度が0.920〜0.
    995で、円形度標準偏差が0.040以下であること
    を特徴とする請求項1乃至17のいずれかに記載のトナ
    ー。
  19. 【請求項19】 少なくとも像担持体に帯電を行なう帯
    電工程と;帯電された像担持体に静電潜像を形成する潜
    像形成工程と;静電潜像をトナー担持体に担持されたト
    ナーにより現像し、トナー像を像担持体上に形成する現
    像工程と;像担持体上のトナー像を、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と;転写
    材上のトナー像を定着する定着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と着色剤とを含有する
    着色粒子に、Mgを含有する微粉体を外添してなるトナ
    ーであって、炭素原子に対するMg原子の遊離率が0.
    001%以上10%以下であり、トナーのBET値比表
    面積が0.5m 2/g以上30m2/g以下であることを
    特徴とする画像形成方法。
  20. 【請求項20】該無機微粉体が下記一般式(1)で示さ
    れるハイドロタルサイト類化合物であることを特徴とす
    る請求項19に記載の画像形成方法。 【化2】 (式中、0<〔X=(x1+x2+…+xk)〕≦0.
    5、Y=(y1+y2+…+yj)=1−Xであり、j
    及びkは2以上の整数、M2,M3,…及びMjはZ
    n、Ca、Ba、Ni、Sr、Cu及びFeからなる群
    より選ばれるそれぞれ異なる金属、L2,L3…及びL
    kはB、Ga、Fe、Co及びInからなる群より選ば
    れるそれぞれ異なる金属、An-はn価のアニオンを示
    し、m≧0である。)
  21. 【請求項21】 フロー式粒子像測定装置で計測される
    該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、該トナーの平均円形度が0.920〜0.
    995で、円形度標準偏差が0.040以下であること
    を特徴とする請求項19又は20のいずれかに記載のト
    ナー。
  22. 【請求項22】 該トナー担持体が弾性ローラであるこ
    とを特徴とする請求項19乃至21のいずれかに記載の
    画像形成方法。
  23. 【請求項23】 該現像工程において、トナー担持体に
    印加されるバイアスが直流電圧であることを特徴とする
    請求項19乃至22のいずれかに記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 該帯電工程において、帯電部材が像担
    持体に接触又は近接していることを特徴とする請求項1
    9乃至23のいずれかに記載の画像形成方法。
  25. 【請求項25】 該帯電部材が、弾性を有するローラで
    あることを特徴とする請求項24に記載の画像形成方
    法。
  26. 【請求項26】 該帯電工程において、帯電部材に印加
    されるバイアスが直流電圧であることを特徴とする請求
    項19乃至25のいずれかに記載の画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008096969A (ja) * 2006-09-15 2008-04-24 Ricoh Co Ltd トナー、画像形成装置及び画像形成方法
JP2010008865A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Oki Data Corp 現像装置及び画像形成装置
JP2019045578A (ja) * 2017-08-30 2019-03-22 キヤノン株式会社 トナー

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