JP2002244334A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JP2002244334A
JP2002244334A JP2001039417A JP2001039417A JP2002244334A JP 2002244334 A JP2002244334 A JP 2002244334A JP 2001039417 A JP2001039417 A JP 2001039417A JP 2001039417 A JP2001039417 A JP 2001039417A JP 2002244334 A JP2002244334 A JP 2002244334A
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forming method
developing
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JP2001039417A
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Manabu Ono
学 大野
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高解像度で高精細の画像形成が可能な画像形
成方法を提供することにある。 【解決手段】 弾性部材にバイアス電圧を印加するトナ
ー帯電手段12と、トナー担持体上のトナーを像担持体
1の表面に接触させることによりトナー像を形成する画
像形成方法であり、該トナーは、少なくとも結着樹脂、
着色剤及びワックス成分を含有し、透過電子顕微鏡(T
EM)の断層面観察において、(1)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/
4≦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)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、(3)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。

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、静電印刷法などを利用した記録方法に用いられ
る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画像形成方法に関するも
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号公報等に記載さ
れている如く多数の方法が知られている。一般には光導
電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に静電荷
潜像を形成し、次いで該静電荷潜像をトナーを用いて現
像し、必要に応じて紙の如き転写材に中間転写体を介し
て、又は介さずにトナー画像を転写した後、加熱、加
圧、加熱加圧、或いは溶剤蒸気などにより定着し、定着
画像を得るものである。また、トナー画像を転写する工
程を有する場合には、通常、感光体上の残余のトナーを
除去するための工程が設けられる。
【0003】近年、プリンターやファクシミリでは画像
形成装置部分の小型化やカラー化が著しく、非磁性トナ
ーを用いた現像装置が種々提案され、実用化されてい
る。これらの画像形成装置に対しては高解像度への要求
も高まっており、例えば、当初、200〜300dpi
(dot per inch)であった解像度が400
〜1200dpi、更には2400dpiとなりつつあ
る。また、複写機についても、デジタル化による高機能
化が進み、やはり高解像度で高精細の現像方法が強く要
求されつつある。
【0004】このため、トナーの微粒径化が進んでお
り、特開平1−112253号公報、特開平1−191
156号公報、特開平2−214156号公報、特開平
2−284158号公報、特開平3−181952号公
報、特開平4−162048号公報等では、特定の粒度
分布を呈した小粒径トナーに関する技術が開示されてい
る。
【0005】しかし、トナーの微粒径化は、トナー担持
体上にトナーの薄層を均一に形成することや、感光体の
如き像担持体上から転写残余のトナーをクリーニング除
去することを困難としている。このため、トナーの帯電
が不均一となったりトナー担持体やトナー規制部材、更
には感光体やクリーニング部材の表面にトナーの固着を
生じたり、クリーニング不良による画像欠陥を生じる場
合がある。
【0006】トナー担持体上へのトナーの薄層形成手段
に関する技術としては、例えば、特公昭51−3607
0号公報ではトナー層厚規制部材をトナー担持体に当接
させてトナーを順次帯電させていく方法、特開昭62−
99772号公報等ではトナー層厚規制部材の材質をト
ナーの構成材料に対して摩擦帯電列で遠い材料で構成す
る方法が開示されている。しかし、これらの方法ではト
ナーの帯電量をある程度まで高めることが可能ではある
が、トナーの薄層形成にムラを生じると帯電状態が不均
一になる等の問題を有していた。
【0007】また、特開平6−130790号公報で
は、トナー規制部材やトナー供給ローラを兼ねたトナー
帯電部材に直流電圧を印加する方法が開示されている。
この方法ではトナーの帯電量を著しく高めることが可能
であるが、本発明者が検討したところ、帯電したトナー
が凝集体として挙動したり、像担持体への付着力が叩制
御されていないため、転写残余のトナーをクリーニング
除去することが困難となる場合があり、更なる改善が望
まれていた。
【0008】当該技術分野において、像担持体上に残存
する転写残余のトナーをクリーニング除去する方法とし
て、ウレタンゴム等の弾性体によるブレードクリーニン
グ方式をはじめ、ファーブラシクリーニング方式やロー
ラークリーニング方式が広く実施されており、これらの
方法は何れも感光体ドラムの如き像担持体の表面にクリ
ーニング部材を当接させ、転写残余のトナーを力学的に
掻き落とすか、又は堰き止めることによって廃トナー容
器へと回収するものである。従って、これらのクリーニ
ング方法は、何れもクリーニング部材が感光体ドラムの
表面を強<押し当てられることに起因する問題、例え
ば、感光体表面の傷や削れ、トナーの固着等による画像
不良や感光体の短命化を生じていた。また、像担持体に
対するクリーニング装置の配設位置がかなり特定される
ことから、画像形成装置の設計の自由度を狭め、装置の
小型化を困難なものとしていた。
【0009】特開平2−53094号公報等では、転写
残余のトナーをクリーニング除去するためのクリーニン
グ装置として、感光体の特定の部位にクリーニングブレ
ードを当接させることを特徴とするブレードクリーニン
グ方式が記載されている。
【0010】しかし、この方法はブレード先端部と感光
体表面との当接部に若干量のトナーを存在させることに
よってトナーのクリーニング性を高める方法としては優
れるものの、像担持体として感光体ドラムを用いた際に
頂上部でのクリーニング除去が困難であったり、帯電量
が高い小粒径のトナーをクリーニング除去する際には更
なる改善を必要としていた。
【0011】像担持体上に残存する転写残余のトナーを
クリーニング除去する他の方法としては、現像兼クリー
ニング方式、又はクリーナーレス方式と称される技術
が、特開昭59−13357号公報、特開昭62−20
3182号公報、特開昭63−133179号公報、特
開昭64−20587号公報、特開平2−302772
号公報、特開平5−2289号公報、特開平5−534
82号公報、特開平5−61383号公報に開示されて
いる。しかしながら、これらの方法は、いずれも望まし
い画像形成方法やトナーについては言及されていない。
【0012】ところで、トナーの帯電性を改善するため
に荷電制御剤を用いることが広く知られており、特開昭
63−33755号公報、特開平2−190869号公
報、特開平2−230163号公報及び特開平4−34
7863号公報では、サリチル酸やその誘導体によりト
ナーの荷電制御を行う方法が開示されている。
【0013】また、特開平3−84558号公報では、
トナー粒子表面の荷電制御用染料の染料濃度を特定した
トナーに関する技術が開示されている。
【0014】しかしながら、上記に挙げたようなトナー
は何れも、トナー担持体上でのトナーの薄層形成や像担
持体上に残存する転写残余のトナーのクリーニング除去
に対しては特に考慮されておらず、トナーを含めた画像
形成装置のシステム設計について包括した統括的対応に
ついて未だ十分なものはない。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、係る
従来技術の問題点を解決し、高解像度で高精細の画像形
成が可能な画像形成方法を提供することにある。
【0016】本発明の目的は、小粒径のトナーを用いて
も像担持体上に残存する転写残余のトナーの回収を容易
なものとする画像形成方法を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、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像露光によって静
電潜像を形成する露光工程;(c)該静電潜像を現像装
置が有し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;(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;及び(e)転写工程後に該像担持体の
表面上に残存している転写残余のトナーをクリーニング
除去するクリーニング工程;を有する画像形成方法にお
いて、該現像装置は、トナーを担持するトナー担持体に
トナーを介して接触もしくは近接して配設した弾性部材
に、トナーと同極性の放電開始電圧以上のバイアス電圧
を印加するトナー帯電手段と、トナー担持体上のトナー
を該像担持体の表面に接触させることによりトナー像を
形成する現像手段を具備し、該トナーは、少なくとも結
着樹脂、着色剤及びワックス成分を含有し、該トナーの
透過電子顕微鏡(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、(3)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画像形成方法に関する。
【0018】本発明者は、上記に鑑み、鋭意検討の結
果、現像装置にトナーを担持するトナー担持体にトナー
を介して接触もしくは近接して配設した弾性部材にトナ
ーと同極性の放電開始電圧以上のバイアス電圧を印加す
るトナー帯電手段と、トナー担持体上のトナーを静電潜
像担持体の表面に接触させることによりトナー像を形成
する現像手段を設け、尚且つ、トナー中のワックス成分
の含有状態、更にはオキシカルボン酸の含有量と存在状
態を特定することにより、トナー担持体上に均一なトナ
ーの薄層形成と良好な帯電付与がなされ、高解像度で高
精細の画像形成が得られると共に、像担持体上に残存す
る転写残余のトナーの回収を容易なものとし得ることを
見出し、本発明を完成するに至った。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を挙げて本発明を詳細に説明する。
【0020】図1は、トナー帯電ローラを配設した接触
現像装置を具備し、且つ、ブレードクリーニング方式を
用いたプロセスカートリッジを有する画像形成装置の断
面図である。
【0021】図1において、像担持体としての感光体ド
ラム1は、矢印Aの方向に回転し、帯電ローラ9よっ
て、例えば、感光体ドラム1の表面電位(暗部電位:V
d)が約−750Vに均一帯電される。次いで、画像信
号に応じて照射されるレーザー光3により感光体ドラム
1は露光され、画像部分に相当する露光部の感光体ドラ
ム1の表面電位(明部電位:Vl)は約−50Vとな
り、静電潜像が形成される。
【0022】感光体ドラム1上の静電潜像は、プロセス
カートリッジとして画像形成装置から着脱可能である現
像装置4を感光体ドラム1に対して近接配置し、例えば
反転現像方法によって現像され、トナー像として可視化
される。
【0023】感光体ドラム1上に形成されたトナー像
は、転写ローラ5によって転写材としての記録材6に転
写され、記録材6上に転写されたトナー像は加熱加圧手
段(不図示)により定着される。
【0024】転写されずに感光体ドラム1の表面上に残
存している転写残余のトナーはクリーニングブレード1
4により掻き取られ、廃トナー容器16に回収され、ク
リーニングされた感光体ドラム1は再度帯電され、以後
同様に画像形成が繰り返される。
【0025】現像装置15は、一成分現像剤としてのト
ナー13を収容した現像容器7の長手方向に延在する開
口部にトナー担持体としての現像ローラ2を有してお
り、感光体ドラム1と対向設置され、感光体ドラム1上
の静電潜像を現像して可視化するようになっている。
【0026】図中、現像ローラ2は、現像容器7の開口
部にて左略半周面を現像容器7の内部に突入し、右略半
周面を現像容器7の外部に露出して横設されている。現
像容器7の外部に露出している面は、右方に位置する感
光ドラム1に対向している。
【0027】現像ローラ2は矢印Bの方向に回転駆動さ
れ、その表面にはトナー13との摺擦確率を高めること
でトナー13の効率良い摩擦帯電と良好なトナー搬送を
行うための適度な凹凸を有する。現像ローラ2として
は、例えば、直径16mmのNBRの基層にエーテルウ
レタンの表層を設けたゴムローラで表面粗さ(Rz)が
0.5〜10μmで、電気抵抗を102〜106Ωに調整
したものが用いられ、感光体ドラム1にトナーを介して
接触するように対向設置され、例えば、感光体ドラム1
の周速72mm/秒に対して、現像ローラ2は周速10
8mm/秒で回転駆動するように設定される。
【0028】また、現像ローラ2の両端部には、トナー
漏れを防止するための端部シール部材(不図示)が現像
容器開口部に設けられ、現像ローラ2の両端部をシール
している。
【0029】現像ローラ2の上方位置には、トナー規制
部材である弾性ブレード4として、例えば、ウレタンや
シリコーン等のゴム材料、バネ弾性を有するSUSやリ
ン青銅等の金属薄板、又はそれらを基体として現像ロー
ラ2への当接面側にゴム材料を接着したもの等がブレー
ド支持板金によって支持され、弾性ブレード4の自由端
側を現像ローラ2の回転方向の上流側に向け、その先端
近傍が現像ローラ2の表面に当接されるように設けられ
ている。例えば、弾性ブレード4は厚み1.0mmの板
状のウレタンゴムをブレード支持板金に接着した構成に
なっており、現像ローラ2に対する当接圧は24.5〜
34.3N/m(25〜35g/cm)に設定される。
【0030】尚、本発明において「当接圧」とは、摩擦
係数が既知の金属薄板を3枚重ねて当接部に挿入し、そ
の中央の1枚を引き抜く際の引っ張り荷重をバネばかり
等で測定し、その値から算出される当接荷重のことであ
る。
【0031】弾性ローラ3は、弾性ブレード4と現像ロ
ーラ2の当接部よりも現像ローラ2の回転方向の上流側
に当接配置され、かつ回転可能に支持されている。弾性
ローラ3の構造としては、例えば、発泡骨格状スポンジ
構造や芯金上にレーヨンやナイロン等の繊維を植毛した
ファーブラシ構造のものが現像ローラ2へのトナー13
の供給、及び未現像トナーの剥ぎ取りの点から好まし
く、例えば、芯金上にポリウレタンフォームを設けた直
径12mmの弾性ローラが用いられ、現像ローラ2に対
して当接幅が1〜8mmとなるように配設され、また、
現像ローラ2に対して、その当接部において相対速度を
もたせることが好ましく、例えば、当接幅を3mmに設
定し、弾性ローラ3の周速は現像動作時に72mm/秒
(従って、現像ローラ2との相対速度は180mm/
秒)となるように駆動手段(不図示)により所定タイミ
ングで回転駆動させる。
【0032】弾性ブレード4は、現像ローラ2との当接
部から弾性ブレード4の自由端の先端までの距離NEが
弾性ブレード4の中央部から両端部に向かうにしたがっ
て連続的に短くなるように構成されており、更にその両
端部では弾性ブレード4の先端位置が現像ローラ2との
当接部内にあるように設定される。つまり、現像ローラ
2の表面上に形成されるトナーの薄層の層厚は、弾性ブ
レード4と現像ローラ2との当接部から弾性ブレード4
の自由端の先端までの距離NEが短くなるほど薄くする
ことができるので、弾性ローラ4によるトナーの供給と
未現像トナーの剥ぎ取りが困難となり易い現像ローラ2
の両端部でのトナーヘの規制力を高めることができる。
【0033】画像形成の際には撹拌部材8が矢印Cの方
向、また弾性ローラ3が矢印Dの方向に回転駆動するこ
とによって、現像容器7内のトナー13は現像ローラ2
の近傍まで運ばれ、更に現像ローラ2と弾性ローラ3と
の当接部で摺擦されることによって摩擦帯電を受けなが
ら現像ローラ2の表面上に塗布され、現像ローラ2が矢
印Bの方向に回転するに伴い、弾性ブレード4の圧接下
に送り込まれ、規制力を受けることによって現像ローラ
2の表面上にトナー13の薄層が、例えば、層厚が10
〜20μmで、トナー塗布量が0.3〜1.0mg/c
2となるように形成される。
【0034】本発明の画像形成方法では、トナー担持体
の表面上に形成されたトナーの薄層全域をより均一に帯
電させ、尚且つ、トナー粒子の粉体特性を良好なものと
するために、トナー担持体にトナーを介して接触もしく
は近接して配設した弾性部材にトナーと同極性の放電開
始電圧以上のバイアス電圧を印加したトナー帯電手段を
有することを特徴の一つとする。
【0035】図1においては、トナー帯電手段としての
トナー帯電ローラ12を現像ローラ2上に形成されたト
ナー13の薄層に当接し、バイアス印加手段121によ
ってトナー帯電バイアス電圧を印加し、放電を発生させ
ることによってトナー13を更に帯電させる。
【0036】トナー帯電ローラ12は、例えば、NBR
製のゴムローラであり、押圧部材等による現像ローラ2
の表面への当接圧は0.98〜1.96N(100〜2
00gf)である。
【0037】この時、トナー帯電ローラ12から受ける
当接圧によって、薄層中のトナー粒子は適度に充填され
るので、極めて均一なトナー層に整えられる。更に、ト
ナー帯電ローラ20の空間放電により電荷付与を受ける
ことによって、各々のトナー粒子は迅速に帯電するた
め、トナー粒子間に生じる静電反発により凝集体を生じ
ること無く、トナー粒子単位で挙動することが可能とな
り現像特性が著しく向上する。
【0038】特に本発明においては、後述するワックス
成分の含有状態、更にはオキシカルボン酸の含有量と存
在状態を特定したトナーを用いているため、特に低電位
潜像や微小スポット潜像に対する現像特性が格段に改善
される。
【0039】トナー帯電ローラ12には、例えば、バイ
アス印加手段121によってトナー帯電バイアス電圧が
印加され、現像ローラ2に印加される現像DCバイアス
電圧との電位差(ΔV)が放電開始電圧以上になるよう
に設定することで、トナー帯電ローラからの空間放電が
開始し、現像ローラ2上のトナー13はトナー帯電ロー
ラ12より電荷付与を受けることができる。例えば、現
像スリーブ5とトナー帯電ローラ12の電位差(ΔV)
が1200V以上、好ましくは1500V程度となるよ
うに設定するとトナーの帯電性が安定し、例えば、トナ
ーの帯電電荷量は−20〜−60μC/gとなり、使用
環境や多数枚プリント時に受ける負荷の影響が著しく軽
減される。
【0040】トナーへの電荷付与の様子を簡略に説明す
るために、108Ωの電気抵抗を呈するトナー帯電ロー
ラにバイアス電圧を印加した際の現像スリーブ上のトナ
ー層の表面電位の変化の様子を図8に示す。トナー層は
バイアス電圧を印加しない状態(0V)においても弾性
ブレード4によって摩擦帯電を受けるため、約−30V
の表面電位を持つ。この摩擦帯電による表面電位の変化
分を除外すると、図中に点線で示したようにトナー帯電
ローラ12に印加した電圧に応じてトナーの表面電位が
増加していくことがわかる。この時、トナー層との放電
開始電圧は約−600〜−700Vであり、下記のパッ
シェンの法則から導かれる近似式である下記の(式1)
と(式2)から求められる空間放電の開始電圧とほぼ一
致する。このことから、トナーの帯電が弾性ブレード4
による摩擦帯電に加え、トナー帯電ローラ20へのバイ
アス電圧の印加により生じる空間放電による電荷付与に
よることが説明される。
【0041】
【数2】
【0042】一方、トナー帯電ローラ12の回転駆動
は、現像ローラ2と従動、又は同周速であることが好ま
しい。トナー帯電ローラ12と現像ローラ2の回転駆動
に周速差が生じると現像ローラ上のトナーの薄層形成状
態が不均一となったり、トナー粒子の表面劣化による帯
電不良を生じるため、画像濃度ムラや画像カブリを生じ
たり、画像形成装置内へのトナーの飛散等の原因にな
る。
【0043】ところで、トナー帯電ローラ12は、現像
ローラ2と弾性ブレード4の当接部であるトナー塗布部
全域、更には現像ローラ2の表面上のトナー塗布部から
非塗布部にまで当接部が確実に及ぶように配設されるの
が好ましい。トナー帯電ローラ12の当接部がトナー塗
布部のみでは、前記の如くトナーの流動性が高まってい
るため、トナー帯電ローラ12はスリップ等を生じ、安
定した従動回転が得られない。
【0044】但し、トナー帯電ローラ12を現像ローラ
2の表面上のトナー塗布部から非塗布部にまで当接部が
及ぶように配設した場合、トナー帯電ローラ12の電気
抵抗が107Ω以下であるとトナーの非塗布部から電流
が流れ込み、トナー帯電ローラ12へのトナー帯電バイ
アス電圧が放電開始電圧に達しないため、トナーへの電
荷付与が行われないことがある。また、トナー帯電ロー
ラ12の電気抵抗が1012Ω以上の場合にもトナーに電
荷付与することは困難であると共に放電開始電圧が大き
過ぎる場合があり適当ではない。従って、トナー帯電ロ
ーラ12の電気抵抗は108〜1011Ωの範囲であるこ
とが好ましい。
【0045】尚、トナー帯電ローラ12が当接する現像
ローラ2のトナーの非塗布部に誘電層を有する場合や現
像ローラ全体の抵抗が高い場合には、トナー帯電ローラ
12の電気抵抗の適正範囲の下限値が広がることは言う
までもない。
【0046】トナー帯電ローラ及び現像ローラの電気抵
抗は以下の方法で測定する。即ち、図7に示すように、
直径16mmのアルミニウム製ローラ72と測定対象物
71を当接荷量1.67N(170gf)で当接させ、
アルミニウム製ローラ72を2rpsで回転させる。次
に測定対象物71に400Vの直流電圧V1を印加す
る。アース側に可変抵抗Rを配置し、測定対象物71に
応じて可変抵抗Rの電気抵抗値を調整しながらその両端
の電圧V2を測定し、電流値を算出することによって測
定対象物71の電気抵抗を求める。
【0047】トナー帯電ローラ12によって電荷付与さ
れた現像ローラ2の表面上のトナー層は、一様に感光ド
ラム1との対向部である現像部へ搬送され、バイアス印
加手段111によって現像ローラ2に印加された直流電
圧(現像DCバイアス電圧)によって、感光体ドラム1
上の静電潜像をトナー像として現像する。この際、感光
体ドラムと現像ローラ2はトナーを介して接触している
ため、画像カブリや多数枚プリントアウト時のトナーの
表面劣化に伴う画像濃度低下等が発生し易いが、本発明
の画像形成方法では、後述するトナーを用いることによ
ってこれらの問題を未然に解決することができる。
【0048】転写されずに感光体ドラム1の表面上に残
存している転写残余のトナー11は、クリーニングブレ
ード14によって回収される。転写残余のトナー11
は、予めトナー帯電ローラ12による電荷付与によって
非常に良好な帯電状態にあるため、転写工程における転
写バイアス電圧から受ける影響が小さく、また、後述す
るトナーを用いているため、従来では非常に困難であっ
た像担持体の頂上部におけるブレードクリーニング方式
によるトナーの回収を容易なものとすることができる。
これによって、画像形成装置の設計に自由度が広がり、
画像形成装置の小型化や省スペース化の実現に貢献する
ことができる。
【0049】図6は、本発明に適応可能なブレードクリ
ーニング方式における像担持体とクリーニング部材との
相対的位置関係を示す説明図である。
【0050】クリーニング部材であるブレード62と像
担持体である感光体61が当接する位置Pにおける感光
体61への法線Nと垂線L’がなす角χが0〜30°の
範囲となるようにブレード62の先端部を配設する。従
って、感光体61が円筒状ドラムである場合、ブレード
62の当接位置Pは、回転駆動の中心Oを通る垂線Lを
基準として回転駆動の中心Oから回転駆動の方向をみて
±30°の範囲の円周上に設定される。
【0051】また、ブレード62と接線Mがなす角α
は、法線Nと垂線L’がなす角χとの関係が、90−χ
≧αを満たすように設定される。これによって、像担持
体へのブレードの無用な圧接やブレード微小振動や撓み
に起因するビビリ現象やブレード捲れ現象を未然に防止
することができる。
【0052】本発明において、転写されずに感光体の表
面上に残存している転写残余のトナー回収方法として
は、現像工程において現像装置がクリーニングを兼ねる
現像兼クリーニング方式を用いることも可能である。
【0053】図2は本発明の画像形成方法の実施例の他
の例であって、トナー帯電ローラを配設した接触現像装
置を用い、且つ、現像兼クリーニング方式を用いたプロ
セスカートリッジを有する画像形成装置の断面図であ
る。
【0054】図2において像担持体としての感光体ドラ
ム1は、図1と同様にして静電潜像が形成された後、例
えば、反転現像方法によって現像され、トナー像として
可視化される。感光体ドラム1上に形成されたトナー像
は、転写ローラ5によって転写材としての記録材6に転
写され、記録材6上に転写されたトナー像は加熱加圧手
段(不図示)により定着される。転写工程後の感光体ド
ラム1は帯電ローラ9で再び帯電され、以降同様な工程
が繰り返される。
【0055】一方、転写されずに感光体ドラム1の表面
上に残存している転写残余のトナー11は、クリーニン
グ工程を経由することなく帯電ローラ9のところまで搬
送され、帯電ローラ9と感光体ドラム1との当接部を通
過する際に、帯電ローラ9から感光体ドラム1と共に電
荷の付与が行われる。電荷付与がなされた転写残余のト
ナー11は、帯電ローラ9に付着することなく帯電ロー
ラ9と感光体ドラム1との当接部を通過し、トナー担持
体2によって回収が行われる。
【0056】トナー回収容器を必要としない現像兼クリ
ーニング方式は、画像形成装置の小型化や軽量化に貢献
するだけでなく、トナーの利用効率が極めて高い画像形
成装置を実現することが期待されるが、従来、転写残余
のトナーは、その帯電状態が非常に不安定なものとなっ
ていたため、現像工程でのトナーの回収不良や接触帯電
部材への付着に伴う像担持体の帯電不良等の課題を有し
ていた。
【0057】しかし、本発明において、感光体の表面上
に残存している転写残余のトナーは、予めトナー帯電ロ
ーラによる電荷付与によって非常に良好な帯電状態にあ
るため、転写工程における転写バイアス電圧から受ける
影響が小さく、また、後述するトナーを用いているた
め、従来では非常に困難であった現像工程における現像
兼クリーニング方式によるトナーの回収を容易なものと
することができる。また、現像兼クリーニング方式を用
いた従来の画像形成装置と比較しても非常に簡素な構成
とすることができる。
【0058】反転現像方法において、現像兼クリーニン
グ方式を実施するための好ましい条件としては、感光体
表面の暗部電位(Vd)、明部電位(Vl)、及びトナ
ー担持体に印加される現像DCバイアス電圧(Vdc)
との関係が、|Vd−Vdc|>|Vl−Vdc|を満
足するように設定するのが好ましい。より好ましくは、
10<|Vd−Vdc|−|Vl−Vdc|<400の
関係を満足するように設定され、例えば、Vdは約−7
50V、Vlが約−50Vで、Vdcは約−350Vで
ある。
【0059】ところで、一般にワックス成分を多量に含
有するトナーを用いた場合、トナー中から感光体ドラム
や現像スリーブの表面に移行したワックス成分が、トナ
ーの帯電性に影響を与えることがある。特に、この様な
現象は高温高湿環境下で画像形成を行った場合に発生し
易い傾向にある。そのため、感光体ドラム1の表面には
離型性を付与することが好ましく、例えば、感光体ドラ
ム1の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、感光体ドラム表面の水に
対する接触角は90度以上である。感光体ドラムの表面
が高い接触角を有することは、感光体ドラムの表面が高
い離型性を有することを示す。尚、感光体ドラムの表面
の接触角の測定には純水を使用し、接触角計CA−DS
型(協和界面科学社製)を用いて行った。
【0060】現像部において現像されなかった未現像ト
ナーは、現像ローラ2の回転駆動と共に現像ローラ2の
下部より回収される。この回収部分には可撓性のシート
からなるシール部材(不図示)が設けられ、未現像トナ
ーの現像容器7内への通過を許容するとともに、現像容
器7内のトナー13が現像ローラ2の下部から漏出する
のを防止する。
【0061】現像容器7に回収された未現像トナーは、
弾性ローラ3によって現像ローラ2上から剥ぎ取られる
と共に、現像ローラ2上には弾性ローラ2の回転駆動に
よって新たなトナーが供給され、以後同様に画像形成が
繰り返し実施される。
【0062】本発明に係る現像装置では、前述の如きト
ナー帯電手段がトナー規制部材の役割を兼ねることが可
能であって、トナー規制部材を省略することできるが、
トナー帯電ローラによる空間放電によって均一な電荷付
与を受けるためには、予めトナー規制部材によってトナ
ー薄層を形成しておくことが好ましい。
【0063】図1及び2では、着脱可能な現像装置から
なるプロセスカートリッジを有する画像形成装置として
用いたが、現像装置を画像形成装置本体内に固定し、ト
ナーのみを補給するような構成のものとして用いてもよ
く、また、現像装置、感光ドラム、クリーニング装置、
廃トナー収容容器、帯電装置等を適宜組み合わせてプロ
セスカートリッジとして用いても良い。
【0064】次に、像担持体上に形成されたトナー像を
転写材としての中間転写体に第1の転写を行い、更に該
中間転写体上に転写されたトナー像を記録材に第2の転
写を行う画像形成方法を図4の模式図を用いて説明す
る。
【0065】図4において、像担持体としての感光体ド
ラム41に対向して接触回転する一次帯電ブラシローラ
42により感光体ドラム41上に表面電位を持たせ、露
光手段43により静電潜像を形成する。静電潜像は、図
1に示したようなトナー帯電ローラーを具備した接触現
像方式の現像器44、45、46及び47中のマゼンタ
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
ナー画像が得られる。
【0066】一次帯電ブラシローラ42は、例えば、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し
た長さ3mm、太さ6デニールの繊維をブラシとし、ブ
ラシ密度が20万本/cm2であり、感光体ドラムの回
転に対して140%の周速で逆方向に接触回転させ、バ
イアス印加手段(不図示)により直流バイアス電圧が印
加される。
【0067】現像工程時には、各色の現像器44、4
5、46及び47のいずれか1つが感光体ドラム41に
移動して現像が行われトナー像が形成される。感光体ド
ラム上に形成されたトナー像は中間転写体48上に転写
され、この第1の転写後に感光体ドラム41上に残存す
る転写残余のトナーはブレード51を具備するクリーニ
ング装置52によってクリーニング除去され、現像器は
再度元の位置に移動する。この一連の動作が各現像器毎
に順次繰り返されることにより中間転写体上に多重トナ
ー像が形成される。
【0068】感光体ドラム41から中間転写体48への
第1の転写に際しては、バイアス印加手段56により中
間転写体48の支持部材49に直流バイアス電圧が印加
され、トナー像の転写が行われる。
【0069】中間転写体48上に形成された多重トナー
像は、転写ローラ55によって転写材としての記録材5
7上に一括して第2の転写が行われる。
【0070】記録材57上に転写されたトナー像は、加
熱加圧手段58によって定着される。
【0071】第2の転写後に中間転写体48上の残留し
ている転写残余のトナーに帯電装置53によって感光体
ドラム41と逆極性の電荷を付与し、該転写残余のトナ
ーを感光体ドラム41に静電的に再転写させることによ
り中間転写体48の表面がクリーニングされ、更に感光
体ドラム41上に再度転写された該転写残余のトナーは
クリーニング装置52によってクリーニング除去され
る。以後同様な工程が繰り返し実施される。
【0072】中間転写体48にはドラム状のものが用い
られ、外周面に保持部材を張設し、支持部材49上に導
電付与部材、例えば、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸
化スズ、炭化ケイ素、または酸化チタン等を分散させた
硬度が10〜50度(JISK−6301)である弾性
層50を有する。また、中間転写体にはベルト状のもの
を用いることができ、この場合、転写材への転写部分で
上記の如き硬度を呈するような弾性層を有するものが好
ましい。
【0073】上述したように、本発明に係る画像形成方
法では、トナーを担持するトナー担持体にトナーを介し
て接触もしくは近接して配設した弾性部材にトナーと同
極性の放電開始電圧以上のバイアス電圧を印加するトナ
ー帯電手段として、例えばトナー帯電ローラを設けるこ
とにより、トナーが弾性ブレードを通過後、トナー帯電
ローラによって更に電荷付与が行われる。特に、後述す
るようにトナー中のワックス成分の含有量と存在状態を
特定したトナーを用いることによって、トナーの帯電電
荷量を高く維持し、現像スリーブの如きトナー担持体上
でのトナーの塗布状態を均一で良好なものとすることが
可能となり、高解像度・高精細な画像形成を行うことが
できる。
【0074】また、本発明の画像形成方法では、前述の
如き中間転写体上に転写されたトナー像を転写材に第2
の転写を用いるような場合においても、トナー中のワッ
クス成分の含有量と存在状態を特定したトナーを用いる
ことによって、転写工程の影響を最小限に抑え、高品位
なフルカラー画像を得ることができる。
【0075】本発明の画像形成方法における特徴の一つ
は、ワックス成分の含有状態を特定したトナーを用いる
ことである。
【0076】本発明に係るトナーは、少なくとも結着樹
脂、着色剤及びワックス成分を含有し、該トナーの透過
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、(3)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。
【0077】本発明者は、鋭意検討の結果、上記の如き
トナー帯電手段と現像手段を具備した現像装置を用いた
画像形成方法に、ワックス成分の含有状態を特定したト
ナーを用いることによって、多数枚のプリントアウト時
においても画像形成装置から受ける影響を排除し、高解
像度で高精細の画像形成なされると共に、像担持体上に
残存する転写残余のトナーを良好に回収し得ることを見
出した。
【0078】本発明において、上記の如きワックス成分
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、且つ、D4
×1.1以下の長径を有するトナーの断層面を20箇所
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を各々計測し、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、実質的に球状及び/又は紡錘形で島状の分
散状態を有しているものとする。
【0079】上記のr/Rの相加平均値(r/R)
stが、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、ワックス成分が
トナー粒子中に内包化されるので、トナー担持体上のト
ナーを像担持体の表面に接触させることによりトナー像
を形成する現像手段を有する画像形成装置への汚染やト
ナー表面の劣化等を防止することができる。また、後述
する荷電制御剤やオキシカルボン酸を効率良くトナー粒
子の表面近傍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し、これら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
渡って形成し得ることが可能となるので好ましい。ま
た、転写工程からの影響を軽減することができるので転
写残余のトナーの回収を容易なものとする。
【0080】トナーの断層面を観察する方法としては、
用いるワックス成分と外殻を構成する樹脂の結晶相と非
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(RuO4)、また、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、ダイア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面層形態を
観察する。
【0081】代表的な一例を図9(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。
【0082】本発明において使用し得るワックス成分と
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、ペトロラクタム等の石油系ワック
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
リラワックス等の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。また、高
級脂肪族アルコール等のアルコール;ステアリン酸、パ
ルミチン酸等の脂肪酸或いはその化合物;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
しくは併用して用いることができる。
【0083】これらの中でも、ポリオレフィン、フィッ
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。また、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。
【0084】本発明に用いられるワックス成分として
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。
【0085】上記の如き熱特性を呈するワックス成分を
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。
【0086】ワックス成分の主体吸熱ピーク温度(融
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−降温を行って前履
歴を取り除いた後に測定を開始する。また、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。
【0087】更に、本発明で用いるワックス成分は、ゲ
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。また、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3
000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
ない。また、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。
【0088】本発明において、ワックス成分の分子量分
布は以下の条件で測定される。
【0089】<GPC測定条件> 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:GMH−HT(東ソー社製)の2連 温度 :135℃ 溶媒 :o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール
添加) 流速 :1.0ml/min 試料 :濃度0.15質量%の試料を0.4ml注入
【0090】以上の条件で測定し、試料の分子量算出に
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。
【0091】更に本発明に係るトナーは、少なくとも結
着樹脂、着色剤、ワックス成分及び芳香族オキシカルボ
ン酸を含有し、トナー1g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の質量A(mg/g)と0.
1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって
抽出されるトナー表面のオキシカルボン酸の質量B(m
g/g)が、 A/B=1.05〜3.00 B=0.10〜3.50(トナーの質量基準) を満足するようにオキシカルボン酸の含有状態が特定す
ることによって、トナーの帯電特性が一層良好なものと
なる。特に、上記の如きトナー帯電手段に良好に応答す
るので、良好な画像形成がなされるだけでなく、像担持
体上の残存する転写残余のトナーの回収性が著しく改善
される。
【0092】これらの理由については必ずしも明らかで
はないが、本発明者の知見によれば、本発明に用いられ
るオキシカルボン酸がトナー粒子に逆電荷を保持しにく
くしていることに加えて、トナー中への含有状態を特定
したことにより、迅速で均一な帯電特性を付与すること
が可能となり、帯電極性制御及び帯電量制御がより確実
に、且つ均一になされる。また、上述の如きトナー帯電
手段による空間放電に対しても迅速に電荷付与の授受が
行われ、各々のトナー粒子は迅速に帯電するので、トナ
ー粒子間に生じる静電反発によって凝集体を生じること
無く、粒子単位で挙動することが可能となり、現像ロー
ラの如きトナー担持体上でのトナーの塗布状態を相乗的
に良化することが可能となったためと考えられる。
【0093】更に、転写工程後に像担持体上に発生する
転写残余のトナーの発生量が極めて少量であり、また、
転写残余のトナーの帯電状態は、予めトナー帯電ローラ
による電荷付与によって良好な状態となっているため、
転写残余のトナーは像担持体上に適度な鏡映力によって
付着するのみであるので、クリーニング手段に与える負
荷が軽減する。
【0094】従って、例えば、クリーニング工程におけ
る転写残余のトナーの回収方法をブレードクリーニング
方式とした場合には、クリーニングブレードの当接位置
を従来困難であった像担持体の頂上部分に設定すること
が可能となる。
【0095】また、転写残余のトナーの回収方法を現像
兼クリーニング方式とした場合(図5参照)には、トナ
ー担持体での転写残余のトナーの回収が非常に容易なも
のとなる。特に、接触帯電ローラの如き接触帯電部材を
像担持体表面に当接して配設するような画像形成装置に
おいては、接触帯電部材へのトナー付着を未然に防止す
ることができる。
【0096】トナー1g中からメタノールによって抽出
されるオキシカルボンの質量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
カルボン酸の質量Bの比であるA/Bを1.05〜3.
00とすることにより、トナー粒子に適度な帯電量を付
与することができる。
【0097】また、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をトナーの質量基準で、0.10〜3.50mg
/gとすることにより、トナーの帯電速度が良好な状態
となる。
【0098】更に、トナー1g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の質量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の質量Bが、A≦(3/4)B+1
の関係を満たすように調整することによって、多数枚の
プリントアウト時においても画像劣化や転写残余のトナ
ーの回収を軽減することができる。
【0099】本発明において、トナー1g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の質量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の質量Bは、以下の方
法で測定した。
【0100】すなわち、メタノールと分散剤としてコン
タミノン0.04gを加えた0.1mol/リットルの
水酸化ナトリウム水溶液を別々の容器に50ml用意
し、各々の中にトナー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
吸光度を測定する。得られた結果から所定の検量線を用
いることによって、トナー1g中からメタノールによっ
て抽出される芳香族オキシカルボン酸の質量Aと0.1
mol/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を算出した。
【0101】本発明に係るオキシカルボン酸としては、
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)や(2)で示される化合物が好
ましく用いられる。
【0102】
【化4】 [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。]
【0103】
【化5】
【0104】
【化6】 [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のアルキル基又はアルケ
ニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C
22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコ
キシ基を示す。]
【0105】上記式(1)や式(2)で示されるオキシ
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り、
モノアルキル芳香族オキシカルボン酸、又はジアルキル
芳香族オキシカルボン酸が挙げられる。特に、サリチル
酸、ジtert−ブチルサリチル酸や5−tert−オ
クチルサリチル酸に代表されるアルキルサリチル酸、ヒ
ドロキシナフトエ酸、ベンジル酸等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。
【0106】以下に代表的な具体化合物例を列挙する。
【0107】
【化7】
【0108】
【化8】
【0109】
【化9】
【0110】
【化10】
【0111】
【化11】
【0112】本発明のトナーは、特に円形度分布が良好
なトナーを製造することで、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。また、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、ト
ナー中のワックス成分の含有状態、更にはオキシカルボ
ン酸の含有量と存在状態を前述の如く特定する効果が著
しいものとなる。
【0113】本発明のトナーでは、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、現像性と転写性がバランス
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。
【0114】即ち、トナーの円相当個数平均径D1(μ
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。また、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。
【0115】更に、本発明のトナーは、トナーの円形度
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。
【0116】また、円形度頻度分布の平均円形度が0.
950未満のトナー粒子を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。
【0117】上記の如きトナーの平均円形度、円形度標
準偏差及び円形度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
pHによって可能である。
【0118】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)を用いて測定を行い、下式を用い
て算出した。
【0119】
【数3】
【0120】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。
【0121】本発明における円形度はトナーの凹凸の度
合いを示す指標であり、トナー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。
【0122】本発明において、トナーの個数基準の粒径
頻度分布の平均値を意味する円相当個数平均径D1(μ
m)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。
【0123】
【数4】
【0124】
【0125】
【数5】
【0126】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。
【0127】トナーの形状測定には、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等を求
める。
【0128】本発明に用いられるトナーの結着樹脂とし
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−ブタジエ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,(メタ)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III−P139〜192(John Wiley
&Sons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。
【0129】さらに、本発明においては、トナー粒子の
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。
【0130】本発明のトナーに用いられる架橋剤として
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メタクリレートに代えたもの
が挙げられる。
【0131】多官能の架橋剤としては、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。
【0132】これらの架橋剤は、他のビニル系単量体1
00質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量
部、より好ましくは0.1〜5質量部であることが良
い。
【0133】本発明において、上述の結着樹脂と共にポ
リエステル樹脂やポリカーボネート樹脂等の極性を有す
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。
【0134】例えば、後述する懸濁重合法等により直接
ト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。
【0135】上記極性樹脂の添加量は、結着樹脂100
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、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。
【0136】係る極性樹脂として用いられる代表的なポ
リエステル樹脂の組成は以下の通りである。
【0137】ポリエステル系樹脂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、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。
【0138】
【化12】
【0139】また、極性樹脂として反応性ポリエステル
樹脂やポリカーボネート系樹脂を用いることも本発明の
好ましい実施形態である。これらの極性樹脂を用いると
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。
【0140】本発明に係わる反応性ポリエステルとは、
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、トリメリット酸等の多塩基酸
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等
の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
ン原子等様々なものが例示でき、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。
【0141】本発明で使用できる反応性ポリエステル樹
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。また、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。
【0142】一方、本発明に係るポリカーボネート系樹
脂としては、下記一般式(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系樹脂が好まし
く用いられる。
【0143】
【化13】 〔式中、Rは有機基を示す。〕
【0144】上記一般式(I)は様々な構造のものがあ
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、一例を挙
げれば下記一般式(II)
【0145】
【化14】 〔式中、R2は、水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族
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の
数である。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などを示す。〕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。
【0146】このポリカーボネート樹脂は、様々なもの
を充当することができるが、通常は一般式(III)〜
(V)
【0147】
【化15】
【0148】
【化16】
【0149】
【化17】 〔式中、R2、m及びZは、前記と同じである。〕で表
わされる二価フェノールとホスゲンまたは炭酸エステル
化合物などのカーボネート前駆体とを反応させることに
よって容易に製造することができる。すなわち、例え
ば、塩化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容
体や分子量調節剤の存在下、二価フェノールとホスゲン
のようなカーボネート前駆体との反応により、あるいは
二価フェノールとジフェニルカーボネートのようなカー
ボネート前駆体とのエステル交換反応によって製造され
る。
【0150】上記一般式(III)〜(V)で表わされ
る二価フェノールとしては様々なものがあり、2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン〔通称:ビス
フェノールA〕をはじめ、例えば、ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)メタン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)
フェニルメタン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)ナフ
チルメタン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)−(4−
イソプロピルフェニル)メタン;ビス(3,5−ジメチ
ル−4−ヒドロキシフェニル)メタン;1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン;1−ナフチル−
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン;1−
フェニル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エ
タン;1,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン;2−メチル−1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン;2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−
ヒドロキシフェニル)プロパン;1−エチル−1,1−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン;2,2−ビ
ス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン;
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;1,4−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン;4−メチル−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン;
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサ
ン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘキサ
ン;4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタ
ン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ノナン;
1,10−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカン;
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロデカン
などのジヒドロキシアリールアルカン類、ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)スルホン;ビス(3,5−ジメチル
−4−ヒドロキシフェニル)スルホンなどのジヒドロキ
シアリールスルホン類、ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エーテル;ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキ
シフェニル)エーテルなどのジヒドロキシアリールエー
テル類、4,4’−ジヒドロキシベンゾフェノン;3,
3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキ
シベンゾフェノンなどのジヒドロキシアリールケトン
類、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド;ビス
(3−メチル−4−ヒドロキシフェニルスルフィド;ビ
ス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)スル
フィドなどのジヒドロキシアリールスルフィド類、ビス
(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシドなどのジヒド
ロキシアリールスルホキシド類、4,4’−ジヒロキシ
ジフェニルなどのジヒドロキシジフェニル類、ヒドロキ
ノン;ゾルシノール;メチルヒドロキノンなどのジヒド
ロキシベンゼン類、1,5−ジヒドロキシナフタレン;
2,6−ジヒドロキシナフタレンなどのジヒドロキシナ
フタレン類などが挙げられる。これらの二価フェノール
は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合
わせて用いてもよい。
【0151】また、炭酸エステル化合物としては、ジフ
ェニルカーボネート等のジアリールカーボネートやジメ
チルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキ
ルカーボネートが挙げられる。
【0152】そして、本発明で使用されるポリカーボネ
ート系樹脂は、これらの二価フェノールの1種を用いた
ホモポリマーであってもよく、また2種以上を用いたコ
ポリマーであってもよく、もしくはブレンド物であって
もよい。さらに、多官能性芳香族化合物を上記二価フェ
ノール及び/又はカーボネート前駆体と反応させて得ら
れる熱可塑性ランダム分岐ポリカーボネート樹脂であっ
てもよい。
【0153】また、ポリカーボネート系樹脂のガラス転
移温度や粘弾性を調節するために、二価フェノールの一
部を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、プロピレングリコー
ル、水素添加ビスフェノールAおよびその誘導体、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等の多価
アルコール等に置き換えた形の変性ポリカーボネート系
樹脂も好適に使用される。この場合、単純に二価フェノ
ール類の一部と置き換えて前記した方法により製造する
ことも可能であるが、他の製造方法の一例として、二価
フェノールと脂肪族あるいは芳香族のビスクロロホルメ
ートとをピリジンを触媒としてメチレンクロライド溶媒
中で反応させる方法などが例示されるが、もちろんその
他の製造方法による合成も可能である。
【0154】さらに、本発明においてはポリカーボネー
ト系樹脂として、上述したポリカーボネートとポリスチ
レン、スチレン−(メタ)アクリル共重合体、ポリエス
テル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリオレフィン、
ポリアミド、ポリスルホン、ポリシアノアリールエーテ
ル、ポリアリーレンスルフィドなどとのブロック共重合
体やアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル
酸、マレイン酸、スチレン系モノマー等をグラフトした
グラフト変性共重合体の使用も可能である。
【0155】本発明において用いられるポリカーボネー
ト系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〜
100000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
リカーボネート系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。
【0156】また、上記の如き極性樹脂はそれぞれ一種
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、ポリウレタン等様々な重合体を必要に応
じてバインダー樹脂に添加することができる。
【0157】一般に、上記の如き極性樹脂によってトナ
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9の(c)及び(d)に示す。
なお、図9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9
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。
【0158】本発明に用いられる着色剤は、以下に示す
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。
【0159】本発明に用いられるカーボンブラックの粒
径は25〜80nmであることが好ましい。
【0160】カーボンブラックの粒径に関しては、25
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。
【0161】80nmよりも大きい場合には、良好に分
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
不都合が生ずる。
【0162】カーボンブラックの粒径に関しては、粒径
が25〜70nm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。
【0163】本発明におけるトナー中のカーボンブラッ
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。
【0164】本発明に用いられるカーボンブラックのD
BP吸油量は40〜150ml/100gであることが
望ましい。
【0165】DBP吸油量が40ml/100g未満の
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。DBP吸油量の測定は、
「ASTM D2414−79」に準拠して行う。
【0166】本発明に用いられるイエロー着色剤として
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。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等が好適に用いられる。
【0167】本発明に用いられるマゼンタ着色剤として
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等を用いることが特に好ましい。
【0168】本発明に用いられるシアン着色剤として
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等が利用できる。
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、
60、62、66等が特に好適である。
【0169】これらの着色剤は、単独又は混合して使用
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、重合
性ビニル単量体100質量部に対して5〜20質量部使
用することが好ましい。
【0170】また、本発明においては、磁性材料を含有
せしめて磁性トナーとすることもできる。この場合、磁
性材料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、フェライト等の如き酸化鉄;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
ジウム等の金属との合金及びその混合物が挙げられる。
【0171】更に、本発明において用いるこれらの磁性
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
グ剤等を挙げることができる。
【0172】更に、これらの磁性体としては、平均粒径
がlμm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、795.8kA/m(10
kエスルテッド)印加での磁気特性として、保磁力(H
C)が1.6乃至24kA/m(20乃至300エルス
テッド)、飽和磁化(σS)が50乃至200Am2/k
g、残留磁化(σr)が2乃至20Am2/kgのものを
用いることが好ましい。
【0173】本発明には、前記のオキシカルボン酸と共
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等が挙げられる。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
ダゾール化合物等が挙げられる。
【0174】しかしながら、本発明において荷電制御剤
の添加は必須ではなく、二成分現像方法を用いた場合に
おいては、キャリア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。
【0175】本発明のトナーに無機微粉体を添加するこ
とは、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、特にシリカ,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。更には、シリカであることがより好
ましい。例えば、かかる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Na2O,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。
【0176】本発明に用いられる無機微粉体は、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、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。
【0177】上記の如き比表面積が制御された無機微粉
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。
また、オキシカルボン酸によるトナー担持体等への汚染
に起因する画像不良を未然に防止する。更に、トナーに
適度な流動性が付与されるので、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。
【0178】比表面積が30m2/g未満の場合には、
トナーに適度な流動性を付与することが困難であり、ま
た、オキシカルボン酸に起因するトナー担時体の汚染へ
の防止効果が小さくなってしまう。比表面積が400m
2/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。
【0179】また、無機微粉末の添加量が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。
【0180】また、本発明に用いられる無機微粉体は、
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,有機チタン化合物等の処理剤で、あるい
は、種々の処理剤で併用して処理されていることも可能
であり好ましい。
【0181】比表面積の測定には、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)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。
【0182】高い帯電量を維持し、低消費量及び高転写
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さらに好ましい。
【0183】本発明のトナーにおいては、実質的な悪影
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などの研磨
剤;例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末など
の流動性付与剤;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、酸化スズ粉末等の
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。
【0184】本発明のトナーは、そのまま一成分系現像
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。
【0185】二成分系現像剤として用いる場合、例え
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、クロム等よ
り選ばれる元素から、単独又は複合フェライト状態で構
成される。この際に使用する磁性キャリアの形状は、球
状、扁平、不定形等のものがあり、更に、磁性キャリア
の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20〜50μm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。
【0186】本発明に係るトナー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。
【0187】ところで、摩擦帯電量や帯電速度を制御す
る目的でトナー中に添加されるオキシカルボン酸は、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、オキシカルボン酸の水系媒体中への溶出を
生じる。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。
【0188】これに対して、本発明者は、重合性ビニル
系単量体の重合転化率と水系分散媒体中のpHを制御す
ることによって、オキシカルボン酸の溶出を防止し、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た。
【0189】即ち、造粒工程から重合工程に至る重合性
単量体組成物の重合反応において、重合性ビニル単量体
の重合転化率が10%以上、好ましくは75%以上にな
るまで水系分散媒体中のpHを4.5〜8.5に保持す
る。
【0190】これにより、オキシカルボン酸の溶出を防
止し、トナー粒子中に内包化する。更に、水系分散媒体
中のpHを9〜13に再調整した後、重合転化率を更に
高めることにより、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、表面に過剰に存在するオキシカルボ
ン酸をアルカリ雰囲気下で溶解除去することもできる。
【0191】これにより、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制御するこ
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、水系媒体中のpHを4.5〜
6.0に保持しながら重合性ビニル単量体の重合反応を
行うことによって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。
【0192】更に本発明に係るトナーを製造する際に
は、オキシカルボン酸量Aとオキシカルボン酸量Bが上
記の如き関係を満足するように、水系分散媒体中のpH
と水系分散媒体中のpH切り替え時の重合性単量体組成
物中の重合性ビニル単量体の重合転化率が適宜調整され
る。
【0193】尚、本発明において、重合性ビニル系単量
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、未反応の重合性ビニル系単量体の総質量(W2
を定量した後、下記の式から求められる。
【0194】
【数6】
【0195】また、未反応の重合性ビニル系単量体は、
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することで重合反応
を停止させた後、.熱天秤等により加熱時の質量減少
量として測定する熱質量測定(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
の公知の方法を適応することによって定量することがで
きる。これらの中でもGCを用いる方法が有用である。
【0196】本発明において、未反応の重合性ビニル系
単量体の定量は以下の条件で行われる。
【0197】 <GCの測定条件> 装置 :GC−14A(島津製作所社製) カラム :溶融シリカキャピラリカラム(J&W SCIENTIFC社製 ;サイズ…30m×0.249mm、液相…DBWAX、膜厚…0 .25μm) 試料 :2.55mgのDMFを内部標準とし、100ml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の質 量比/面積比を求める。
【0198】本発明のトナーの製造方法において、水系
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、アルミナ等が挙げら
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、デンプン等
を用いることができる。
【0199】また、市販のノニオン、アニオン、カチオ
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等を用いることが
できる。
【0200】本発明のトナーの製造方法においては、無
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。
【0201】本発明において、上記したような難水溶性
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。
【0202】上記したような構成を有する本発明のトナ
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
ナー担持体の汚染の発生を有効に抑制し得るトナーが容
易に得られる。
【0203】次に、本発明に係るトナーの製造方法にお
いて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、荷電制御剤、及び、先に説明したオキシ
カルボン酸、好ましくは、これに加えてワックス成分、
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。
【0204】この際に用いる重合性ビニル系単量体とし
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。
【0205】また、本発明のトナーの製造方法に用いる
重合開始剤としては、具体的には、2,2’−アゾビス
−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−ア
ゾビスイソブチロニトリル、1,1,−アゾビス(シク
ロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビ
ス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、
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。
【0206】重合性単量体組成物中には、重合度を制御
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。
【0207】
【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明はなんらこれらに限定されるものではな
い。
【0208】(トナーの製造例1)高速撹拌装置クレア
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つロフラスコ中に、イオン交換水700質量部と
0.1mol/リットル−Na3PO4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1.0mol
/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(PO42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
5.5になるように再調製した。
【0209】一方、分散質として、 ・スチレン単量体 77質量部 ・2−エチルヘキシルアクリレート単量体 23質量部 ・ジビニルベンゼン単量体 0.3質量部 ・カーボンブラック(粒径=37nm) 6質量部 ・ポリカーボネート樹脂(酸価=4mgKOH/g、ピーク分子量=3500) 5質量部 ・荷電制御剤(アゾ染料系のFe錯体) 1.5質量部 ・前記オキシカルボン酸(1−A) 1質量部 ・エステルワックス(融点=60℃、Mw=590、Mw/Mn=1.7) 10質量部 からなる混合物をアトライター(三井金属社製)を用い
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。
【0210】次に、前記水系分散媒体中に該重合性単量
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
反応課程を終了した。これに0.1mol/リットルの
NaOH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反応課程を終了
し、重合工程を完了した。
【0211】重合終了後、加熱減圧下で残存モノマーを
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(大川原製作所製)を用い、乾燥処
理を行い、重合体粒子(A)を得た。
【0212】上記重合体粒子(A)100質量部と疎水
性オイル処理シリカ微粉体(BET:200m2/g)
2質量部とをヘンシェルミキサー(三井金属社製)で乾
式混合してトナー(A)とした。
【0213】該トナー(A)1g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は1.20mg/
g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0.54
mg/gで、A/Bの値は2.22で、(3/4)B+
1の値は1.41であった。
【0214】また、円相当個数平均径は5.5μmで、
円形度頻度分布における平均円形度は0.983、円形
度標準偏差は0.020で、円形度0.950未満のト
ナー粒子数は3.4個数%であった。
【0215】更に、TEMによってトナー(A)の断層
面観察を行ったところ、図9(c)の模式図のようにト
ナー粒子表面には連続した薄層が形成されており、その
内部方向には結着樹脂とワックス成分が存在し、前記
(r/R)stの値は0.39であった。
【0216】(トナーの製造例2〜5)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反応課程の水系分散媒体のpHと終了時の重合転化率
(反応課程の切り替え時の重合転化率)、及び第2反応
課程の水系分散媒体のpHを変更する以外は、前記トナ
ーの製造例1と同様にして重合体粒子(B)〜(E)を
得た後、トナー(B)〜(E)を調製した。
【0217】(比較用トナーの製造例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反応課程の水系分散媒体のpHと終了時の重合
転化率(反応課程の切り替え時の重合転化率)、及び第
2反応課程の水系分散媒体のpHを変更する以外は、前
記トナーの製造例1と同様にして比較用重合体粒子
(a)と(b)を得た後、比較用トナー(a)と(b)
を調製した。
【0218】尚、TEMによる比較用トナー(b)の断
層面観察では、トナー粒子表面に薄層の形成は確認され
ず、ワックス成分の分散状態は図9(b)の模式図のよ
うに結着樹脂中に実質的に球状を呈して分散しており、
前記(r/R)stの値は0.03であった。
【0219】上記トナーの製造例及び比較用トナーの製
造例で用いたオキシカルボン酸とワックス成分の種類と
添加量、及び水系分散媒体のpHの条件、更に得られた
トナーの諸性状を表1にまとめて示した。
【0220】
【表1】
【0221】(トナーの製造例6)高速撹拌装置クレア
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−Na3PO4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、70℃に加温せしめた。ここに1.0mol
/リットル−CaCl 2水溶液70質量部を添加し、微
小な難水溶性分散剤Ca3(PO42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
5.0になるように再調製した。
【0222】一方、分散質として、 ・スチレン単量体 83質量部 ・n−ブチルアクリレート単量体 17質量部 ・ジビニルベンゼン単量体 0.2質量部 ・カーボンブラック(DBP吸油量=85ml/100g) 5質量部 ・ポリエステル樹脂(酸価=15mgKOH/g) 3質量部 (エポキシ化ビスフェノールAとイソフタル酸の縮合重合体、Mw=4000) ・不飽和ポリエステル樹脂(酸価=10mgKOH/g) 2質量部 (エポキシ化ビスフェノールAとフマル酸の縮合重合体、Mw=3500) ・荷電制御剤(ベンジル酸のホウ素錯体) 2質量部 ・前記オキシカルボン酸(1−A) 1質量部 ・エステルワックス(融点=70℃) 15質量部 からなる混合物をアトライター(三井金属社製)を用い
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。
【0223】次に、前記水系分散媒体中に該重合性単量
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95%に達したところで第1
反応課程を終了した。これに0.1mol/リットルN
aOH水溶液を添加して水系分散媒体のpHを11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反応課程を終了し、
重合工程を完了した。
【0224】重合終了後、上記トナーの製造例1と同様
にして重合体粒子(F)を得た。
【0225】上記重合体粒子(F)100質量部と疎水
性シリカ微粉体(BET:200m 2/g)1.5質量
部と疎水性酸化チタン微粉体(BET:50m2/g)
0.5質量部とをヘンシェルミキサー(三井金属社製)
で乾式混合してトナー(F)とした。
【0226】該トナー(F)1g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含有量Aは1.84m
g/g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.
29mg/gで、A/Bの値は1.43で、(3/4)
B+1の値は1.97であった。
【0227】また、円相当個数平均径は5.0μmで、
円形度頻度分布における平均円形度は0.979、円形
度標準偏差は0.029、円形度0.950未満のトナ
ー粒子数は8.7個数%であった。
【0228】更に、TEMによってトナー(F)の断層
面観察を行ったところ、図9(c)の模式図のようにト
ナー粒子表面には連続した薄層が形成されており、その
内部方向には結着樹脂とワックス成分が存在し、前記
(r/R)stの値は0.41であった。
【0229】(トナーの製造例7〜10)着色剤、オキ
シカルボン酸及びワックス成分の種類と添加量を変更す
ると共に、第1反応課程の水系分散媒体のpHと終了時
の重合転化率(反応課程の切り替え時の重合転化率)、
及び第2反応課程の水系分散媒体のpHを変更する以外
は、前記トナーの製造例6と同様にして重合体粒子
(G)〜(J)を得た後、トナー(G)〜(J)を調製
した。
【0230】(比較用トナーの製造例3、4)着色剤、
オキシカルボン酸及びワックス成分の種類と添加量を変
更すると共に、第1反応課程の水系分散媒体のpHと終
了時の重合転化率(反応課程の切り替え時の重合転化
率)、及び第2反応課程の水系分散媒体のpHを変更す
る以外は、前記トナーの製造例6と同様にして比較用重
合体粒子(c)と(d)を得た後、比較用トナー(c)
と(d)を調製した。
【0231】上記トナーの製造例及び比較用トナーの製
造例で用いた着色剤、オキシカルボン酸、及びワックス
成分の種類と添加量、及び水系分散媒体のpHの条件、
更に得られたトナーの諸性状を表2にまとめて示した。
【0232】
【表2】
【0233】(感光体ドラムの製造例1)直径36mm
のアルミニウム製シリンダーを基体とし、この基体に、
以下に示す構成の層を順次浸漬塗布によって積層し、感
光体ドラム(1)を作製した。 (1)導電性被覆層:酸化スズと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15μ
m。 (2)下引き層:変性ナイロンと共重合ナイロンを主体
とする。膜厚0.6μm。 (3)電荷発生層:長波長域に吸収を持つアゾ顔料をブ
チラール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚0.6
μm。 (4)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卜樹脂(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
主体とし、更にポリ4フッ化エチレン粉末(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。
【0234】上記で得られた感光体ドラム(1)の表面
の水に対する接触角は95度であった。
【0235】(感光体ドラムの製造例2)電荷輸送層に
ポリ4フッ化エチレン粉末を添加しなかったことを除い
ては前記感光体ドラムの製造例1と同様にして感光体ド
ラム(2)を作製した。
【0236】上記で得られた感光体ドラム(2)の表面
の水に対する接触角は79度であった。
【0237】〈実施例1〉市販のレーザービームプリン
ターを改造して、図1に示す画像形成装置を前述の具体
例に従って用意した。
【0238】感光体には、感光体ドラムの製造例1で得
られた感光体ドラム(1)を使用し、以下の現像条件を
満足するように画像形成条件を設定した。 感光体暗部電位(Vd):−750V 感光体明部電位(Vl):−50V 現像DCバイアス電圧:−400V(直流成分のみ)
【0239】また、トナー帯電ローラには、電気抵抗が
108ΩであるNBR製のゴムローラを用い、放電開始
電圧(−700V)を超える−1900Vのトナー帯電
バイアス電圧を定電圧に制御しながら印加した。
【0240】一方、クリーニングブレードにはウレタン
ゴム製のものを用い、当接位置における感光体ドラムヘ
の法線と垂線がなす角(χ)が+15°で、該クリーニ
ングブレードと垂線のなす角αが35°となるように設
定した。
【0241】上記画像形成装置のプロセスカートリッジ
には、トナーの製造例1で得られたトナー(A)を逐次
補給しながら、24枚/分(A4サイズ紙)のプリント
アウト速度で5000枚分のプリントアウト試験を行っ
た。
【0242】得られたプリントアウト画像は、画像濃
度、画像カブリ抑制、ドット再現性に優れるものであっ
た。また、クリーニング不良も発生することなく、感光
体ドラム上に残存する転写残余のトナーの回収性も良好
であった。
【0243】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0244】〈実施例2〉感光体として感光体ドラムの
製造例2で得られた感光体ドラム(2)を使用すること
を除いては、実施例1と同様にして評価したところ、概
ね良好な結果を得た。
【0245】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0246】〈実施例3〜6〉トナーとしてトナー
(B)〜(E)を各々用い、一部、クリーニングブレー
ドの当接位置を変更することを除いでは、実施例1と同
様にして評価したところ、概ね良好な結果を得た。
【0247】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0248】〈比較例1、2〉図1に示す現像装置をト
ナー帯電ローラが取り外された図3に示す現像装置1
5’に交換し、感光体には感光体ドラム(2)を使用
し、トナーとして比較用トナー(a)と(b)を各々用
いることを除いては、実施例1と同様に評価した。
【0249】その結果、トナー帯電ローラを用いないば
かりか、トナー中のワックス成分の含有状態とオキシカ
ルボン酸の含有量と存在状態を特定の状態に制御してい
ないため、良好な結果が得られなかった。
【0250】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0251】〈実施例7〉市販のフルカラー複写機を改
造して、図4に示す画像形成装置を前述の具体例に従っ
て用意した。
【0252】現像装置には図1に示す現像装置15を流
用し、感光体には感光体ドラム(1)を使用し、以下の
現像条件及び転写条件を満足するように画像形成条件を
設定した。 感光体暗部電位(Vd):−750V 感光体明部電位(Vl):−100V 現像DCバイアス電圧 :−350V(直流成分のみ) 第1の転写工程で中間転写体に印加する 転写バイアス電圧 :300V(直流成分のみ) 第2の転写工程で転写ローラに印加する 転写バイアス電圧 :1000V(直流成分のみ)
【0253】また、トナー帯電ローラには放電開始電圧
(−700V)を超える−1850Vのトナー帯電バイ
アス電圧を定電圧に制御しながら印加した。
【0254】一方、クリーニングブレードにはウレタン
ゴム製のものを用い、当接位置における感光体ドラムヘ
の法線と垂線がなす角(χ)が+25°で、該クリーニ
ングブレードと垂線のなす角αが55°となるように設
定した。
【0255】上記画像形成装置には、トナーの製造例1
で得られたトナー(A)を逐次補給しながら、32枚/
分(A4サイズ紙)のプリントアウト速度で単色モード
により5000枚分のプリントアウト試験を行った。
【0256】得られたプリントアウト画像は、画像濃
度、画像カブリ抑制、ドット再現性に優れるものであっ
た。また、クリーニング不良も発生することなく、感光
体ドラム上に残存する転写残余のトナーの回収性も良好
であった。
【0257】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0258】〈実施例8、9〉クリーニングブレードの
当接位置を各々変更することを除いては、実施例7と同
様にして評価したところ、概ね良好な結果を得た。
【0259】これらの結果を表3にまとめて示した。
〈比較例3〜5〉図4に示す画像形成装置の現像装置を
トナー帯電ローラが取り外された図3に示す現像装置1
5’に交換し、感光体には感光体ドラム(2)を使用
し、トナーとして比較用トナー(a)と(b)を各々用
いることを除いては、実施例7〜9と同様に評価した。
【0260】その結果、トナー帯電ローラを用いないば
かりか、トナー中のワックス成分の含有状態とオキシカ
ルボン酸の含有量と存在状態を特定の状態に制御してい
ないため、良好な結果が得られなかった。
【0261】これらの結果を表3にまとめて示した。
【0262】
【表3】
【0263】上記実施例及び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。
【0264】[評価方法] (1)画像濃度 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に一辺が5mm
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。 A:1.40以上 B:1.30以上、1.40未満 C:1.00以上、1.30未満 D:1.00未満
【0265】(2)画像カブリ ベタ白画像形成時の感光体上の転写残余のトナーをマイ
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RD
918」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。 A:0.03未満 B:0.03以上、0.07未満 C:0.07以上、0.15未満 D:0.15以上
【0266】(3)ドット再現性 潜像電界によって電界が閉じ易く、再現しにくい図9に
示す様な小径(35μm)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。 A:100個中の欠損が2個以下 B:100個中の欠損が3〜5個 C:100個中の欠損が6〜10個 D:100個中の欠損が11個以上
【0267】(4)トナー回収性 転写残余のトナーの回収性を感光体ドラム上の様子とプ
リントアウト画像を目視で評価した。 A:感光体ドラム上に残存する転写残余のトナーを殆ど
回収 B:クリーニングブレードから非常に軽微なトナーのす
り抜けが発生しているものの、プリントアウト画像への
影響はない C:画像上に軽微な縦スジ状の画像汚れが発生 D:クリーニングブレードからトナーのすり抜けが著し
く、トナーの固着に起因する縦スジが発生
【0268】〈実施例10〉市販のレーザービームプリ
ンターを改造して、図2に示す画像形成装置を前述の具
体例に従って用意した。
【0269】感光体には感光体ドラム(1)を使用し、
以下を満足するように画像形成条件を設定した。 感光体暗部電位(Vd):−750V 感光体明部電位(Vl):−50V 現像DCバイアス電圧 :−350V(直流成分のみ)
【0270】また、トナー帯電ローラには放電開始電圧
(−700V)を超える−1900Vのトナー帯電バイ
アス電圧を定電圧に制御しながら印加した。
【0271】上記画像形成装置のプロセスカートリッジ
には、トナーの製造例6で得られたトナー(F)を逐次
補給しながら、16枚/分(A4サイズ紙)のプリント
アウト速度で10000枚分のプリントアウト試験を行
った。
【0272】得られたプリントアウト画像は、画像濃
度、画像カブリ抑制、ドット再現性に優れるものであっ
た。また、感光体ドラムの帯電不良に起因する画像汚れ
は発生せず、帯電ローラヘのトナー付着も軽微であり、
感光体ドラム上に残余する転写残余のトナーの回収性も
良好であった。
【0273】これらの結果を表4にまとめて示した。
【0274】〈実施例11〜13〉トナーとしてトナー
(G)〜(I)を各々用いることを除いては、実施例1
0と同様にして評価したところ、概ね良好な結果を得
た。
【0275】これらの結果を表4にまとめて示す。
【0276】〈実施例14〉感光体として感光体ドラム
(2)を使用し、トナーとしてトナー(J)を用いるこ
とを除いては、実施例10と同様にして評価した。結果
は表4に示すように上記実施例と比較するとやや劣るも
のの、概ね良好な結果を得た。
【0277】〈比較例6、7〉図2に示す現像装置をト
ナー帯電ローラが取り外された図3に示す現像装置1
5’に交換し、感光体には感光体ドラム(2)を使用
し、トナーとして比較用トナー(c)と(d)を各々用
いることを除いては、実施例10と同様に評価した。
【0278】その結果、トナー帯電ローラを用いないば
かりか、トナー中のワックス成分の含有状態とオキシカ
ルボン酸の含有量と存在状態を特定の状態に制御してい
ないため、良好な結果が得られなかった。
【0279】〈実施例15〉市販のフルカラー複写機を
改造して、図5に示す画像形成装置を前述の具体例に従
って用意した。
【0280】現像装置には図1に示す現像装置15を流
用し、感光体には感光体ドラム(1)を使用し、以下の
現像条件及び転写条件を満足するように画像形成条件を
設定した。 感光体暗部電位(Vd):−750V 感光体明部電位(Vl):−50V 現像DCバイアス電圧 :−350V(直流成分のみ) 第1の転写工程で中間転写体に印加する 転写バイアス電圧 :300V(直流成分のみ) 第2の転写工程で転写ローラに印加する 転写バイアス電圧 :1000V(直流成分の
み))
【0281】また、トナー帯電ローラには放電開始電圧
(−700V)を超える−1900Vのトナー帯電バイ
アス電圧を定電圧に制御しながら印加した。
【0282】上記画像形成装置には、トナーの製造例1
で得られたトナー(A)を逐次補給しながら、24枚/
分(A4サイズ紙)のプリントアウト速度で単色モード
により10000枚分のプリントアウト試験を行った。
【0283】得られたプリントアウト画像は、画像濃
度、画像カブリ抑制、ドット再現性に優れるものであっ
た。また、感光体ドラムの帯電不良に起因する画像汚れ
は発生せず、帯電ローラヘのトナー付着も軽微であり、
感光体ドラム上に残余する転写残余のトナーの回収性も
良好であった。
【0284】これらの結果を表4にまとめて示した。
【0285】〈比較例8、9〉図5に示す画像形成装置
の現像装置をトナー帯電ローラが取り外された図3に示
す現像装置15’に交換し、感光体には感光体ドラム
(2)を使用し、トナーとして比較用トナー(c)と
(d)を各々用いることを除いては、実施例10と同様
に評価した。
【0286】その結果、トナー帯電ローラを用いないば
かりか、トナー中のワックス成分の含有状態とオキシカ
ルボン酸の含有量と存在状態を特定の状態に制御してい
ないため、良好なプリントアウト画像が得られなかっ
た。
【0287】これらの結果を表4にまとめて示した。
【0288】
【表4】
【0289】上記実施例及び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。
【0290】[評価方法] (1)画像濃度 表3に示した場合に準じる。
【0291】(2)画像カブリ 表3に示した場合に準じる。
【0292】(3)ドット再現性 表3に示した場合に準じる。
【0293】(4)画像汚れ 1ドットライン−1ドットスペースで構成されるハーフ
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。 A:発生せず B:軽微な汚れが見られる C:微細な黒点状の汚れが見られる D:周期的な帯状の汚れや縦スジ状の汚れが見られる
【0294】(5)帯電ローラヘのトナー付着量 帯電ローラの表面に付着した単位面積当たりのトナー質
量(mg/cm2)を測定した。トナー付着量が少ない
ほど良好である。 A:0.20mg/cm2未満 B:0.20mg/cm2以上、0.35mg/cm2
満 C:0.35mg/cm2以上、0.55mg/cm2
満 D:0.55mg/cm2以上
【0295】〈実施例16〉トナーとしてトナー(F)
〜(I)を用い、フルカラーモードによりグラフィック
画像5000枚分をプりントアウトする以外は、実施例
15と同様に評価を行った。尚、プリントアウト試験時
に画像形成装置は、50枚分を連続プリントする毎に休
止と起動を繰り返し、再起動する際の予備動作時によっ
て帯電ローラに付着したトナーが現像装置に回収される
ように設定した。
【0296】得られたプリントアウト画像は、画像濃
度、画像カブリ抑制に優れ、画像濃度ムラや色再現ムラ
のない良好なフルカラー画像であった。また、感光体ド
ラムの帯電不良に起因する画像汚れは発生せず、帯電ロ
ーラヘのトナー付着も軽微であり、感光体ドラム上に残
余する転写残余のトナーの回収性も良好であった。
【0297】
【本発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形
成方法によれば、トナーを担持するトナー担持体にトナ
ーを介して接触もしくは近接して配設した弾性部材にト
ナーと同極性の放電開始電圧以上のバイアス電圧を印加
するトナー帯電手段を現像装置に設け、尚且つ、トナー
中のワックス成分の含有状態、更にはオキシカルボン酸
の含有量と存在状態を特定することにより、トナー担持
体上に均一なトナーの薄層形成と良好な帯電付与がなさ
れ、高解像度で高精細の画像形成を行い、更には像担持
体上に残存する転写残余のトナーを容易に回収すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法の一例として、トナー帯
電ローラを配設した接触現像装置を具備し、且つ、ブレ
ードクリーニング方式を用いたプロセスカートリッジを
有する画像形成装置の断面図である。
【図2】本発明の画像形成方法の他の例として、トナー
帯電ローラを配設した接触現像装置を具備し、且つ、現
像兼クリーニング方式を用いたプロセスカートリッジを
有する画像形成装置の断面図である。
【図3】本発明の画像形成方法の比較例として、トナー
帯電ローラを有さない接触現像装置を用いたプロセスカ
ートリッジを有する画像形成装置の断面図である。
【図4】本発明の画像形成方法の更に他の例として、中
間転写体を有するブレードクリーニング方式を用いた画
像形成装置の模式図である。
【図5】本発明の画像形成方法の更に他の例として、中
間転写体を有する現像兼クリーニング方式を用いた画像
形成装置の模式図である。
【図6】本発明に適応可能なブレードクリーニング方式
における像担持体とクリーニング部材との相対的位置関
係を示す説明図である。
【図7】トナー帯電ローラや現像ローラの如き弾性部材
の電気抵抗を測定するための測定装置の概略的説明図で
ある。
【図8】トナー帯電ローラの空間放電によるトナーへの
電荷付与の様子を示す説明図である。
【図9】ワックス成分を内包化しているトナー粒子の断
面の一例を示す模式図である。
【図10】ドット再現性を評価するための孤立ドットパ
ターンの説明図である。
【符号の説明】
1. 感光体ドラム(静電潜像担持体) 2. 現像ローラ(トナー担持体) 3. 弾性ローラ 4. 弾性ブレード(トナー規制部材) 5. 転写ローラ 6. 転写材 7. 現像容器 9. 帯電ローラ 10. レーザー光(露光手段) 11. 転写残余のトナー 12. トナー帯電ローラ(トナー帯電手段) 13. トナー 14. クリーニングブレード(クリーニング部材) 15. トナー帯電ローラを具備した現像装置 15’. トナー帯電ローラを具備しない現像装置
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 15/08 504 G03G 15/08 504C 507 507B 21/10 21/00 318 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA15 CA14 CA30 EA05 EA10 2H030 AD01 AD03 BB21 BB23 BB71 2H068 AA14 AA21 AA28 BB31 2H077 AA37 AC16 AD06 AD13 AD23 AE02 AE03 AE10 BA10 DB14 EA03 EA24 FA22 GA13 2H134 GA01 GB02 HD01 HD07 KG03 KG07 KH01 KJ02

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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
    担持体に像露光によって静電潜像を形成する露光工程;
    (c)該静電潜像を現像装置が有し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;(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;及び
    (e)転写工程後に該像担持体の表面上に残存している
    転写残余のトナーをクリーニング除去するクリーニング
    工程;を有する画像形成方法であって、 該現像装置は、トナーを担持するトナー担持体にトナー
    を介して接触もしくは近接して配設した弾性部材に、ト
    ナーと同極性の放電開始電圧以上のバイアス電圧を印加
    するトナー帯電手段と、トナー担持体上のトナーを該像
    担持体の表面に接触させることによりトナー像を形成す
    る現像手段を具備し、 該トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックス
    成分を含有し、該トナーの透過電子顕微鏡(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、 (3)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画像形成
    方法。
  2. 【請求項2】 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に記
    載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 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、トナー粒子の表面に
    は、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
    れる材料による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又は2に
    記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 該トナーが更にオキシカルボン酸を含有
    し、該トナー中からメタノールによって抽出されるオキ
    シカルボン酸の質量A(mg/g)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
    キシカルボン酸の質量B(mg/g)が、 A/B=1.05〜3.00 B=0.10〜3.50(トナーの質量基準) を満足す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】 トナー1g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の質量A(mg/g)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の質量B(mg/g)が、 【数1】 を満足することを特徴とする請求項4に記載の画像形成
    方法。
  6. 【請求項6】 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4又は5に
    記載の画像形成方法。 【化1】 [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。] 【化2】
  7. 【請求項7】 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4又は5に
    記載の画像形成方法。 【化3】 [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のアルキル基又はアルケ
    ニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C
    22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコ
    キシ基を示す。]
  8. 【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、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7のいずれかに
    記載の画像形成方法。
  9. 【請求項9】 円相当径−円形度スキャッタグラムにお
    いて、トナーの平均円形度が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8に記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 円相当径−円形度スキャッタグラムに
    おいて、トナーの平均円形度が0.970〜0.990
    で、円形度標準偏差が0.015以上0.030未満で
    あることを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 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10のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】 トナー帯電手段に用いられる弾性部材
    に印加されるバイアス電圧が定電圧に制御されているこ
    とを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  13. 【請求項13】 トナー規制部材によってトナー担持体
    上にトナー薄層を形成した後、トナー帯電手段を用いる
    ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の
    画像形成方法。
  14. 【請求項14】 トナー帯電手段としての弾性部材がロ
    ーラ形状であることを特徴とする請求項13に記載の画
    像形成方法。
  15. 【請求項15】 クリーニング工程における転写残余の
    トナーの回収方法が、ブレードと像担持体の当接する位
    置における像担持体への法線と垂線がなす角度が0〜3
    0°の範囲となるようにブレードの先端部を配置したブ
    レードクリーニング方式であることを特徴とする請求項
    1乃至14のいずれかに記載の画像形成方法。
  16. 【請求項16】 クリーニング工程における転写残余の
    トナーの回収方法が、現像工程において現像装置が兼ね
    て行う現像兼クリーニング方式であることを特徴とする
    請求項1乃至14のいずれかに記載の画像形成方法。
  17. 【請求項17】 像担持体は電子写真用感光体からな
    り、該電子写真用感光体の表面の水に対する接触角が8
    5度以上であることを特徴とする請求項1乃至16のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  18. 【請求項18】 電子写真用感光体の表面には、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17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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JP2004138644A (ja) * 2002-10-15 2004-05-13 Canon Inc 非磁性一成分トナー、画像形成方法、現像装置およびプロセスカートリッジ
JP2004145100A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Canon Inc 電子写真装置及びプロセスカートリッジ

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