JP2003195563A - 乾式トナーおよび画像形成方法 - Google Patents

乾式トナーおよび画像形成方法

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JP2003195563A JP2001391260A JP2001391260A JP2003195563A JP 2003195563 A JP2003195563 A JP 2003195563A JP 2001391260 A JP2001391260 A JP 2001391260A JP 2001391260 A JP2001391260 A JP 2001391260A JP 2003195563 A JP2003195563 A JP 2003195563A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性と定着性の良好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、着色剤、ワックス
成分よりなる乾式トナーであって、フロー式粒子像測定
装置で計測される該乾式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、該乾式トナーの円相
当個数平均径Dl(μm)が3〜8μmであり、且つ、
該乾式トナーの平均円形度が0.960〜0.995
で、円形度標準偏差が0.035未満であり、該結着樹
脂が、1分子内に1つ以上のパーオキサイド基と、1つ
以上の重合性不飽和基とを有する多官能性重合開始剤の
存在下で、単量体を共重合させて得られる樹脂であるこ
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、トナージェット法などを利用した
記録方法に用いられる乾式トナー(以下トナーと称
す)、その製造方法、および該トナーを用いた画像形成
方法に関するものである。詳しくは、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ、プロッター等に利用し得る画像記録
装置に用いられるトナー、及び、該トナーを用いた画像
形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第2
297691号明細書、特公昭42−23910号公報
および特公昭43−24748号公報等に記載されてい
る如く多数の方法で知られているが、一般には光誘電性
物質を利用し、種々の手段により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、紙等の転写
材にトナー画像を転写した後、加熱、加圧、あるいは溶
剤蒸気などにより定着し複写物等を得るものであり、そ
して感光体上に転写せずに残った未転写トナーは種々の
方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。
【0003】また、一般的なフルカラー画像を形成する
方法の一例について説明すると、感光体ドラムの感光体
(静電潜像担持体)を一次帯電器によって均一に帯電
し、原稿のマゼンタ画像信号にて変調されたレーザー光
により画像露光を行い、感光ドラム上に静電潜像を形成
し、マゼンタトナーを保有するマゼンタ現像器により該
静電潜像の現像を行い、マゼンタトナー画像を形成す
る。ついで搬送されてきた転写材に転写帯電器によって
前記の感光ドラムに現像されたマゼンタトナー画像を直
接的、あるいは間接的手段を用い転写する。
【0004】一方、前記の静電潜像の現像を行った後の
感光体ドラムは、除電用帯電器により除電し、クリーニ
ング手段によってクリーニングを行った後、再び一次帯
電器によって帯電し、同様にシアントナー画像の形成及
び前記のマゼンタトナー画像を転写した転写材へのシア
ントナー画像の形成を行い、更にイエロー色、ブラック
色と順次同様に行って、4色のトナー画像を転写材に転
写する。該4色のトナー画像を有する転写材を定着ロー
ラーにより熱及び圧力の作用で定着することによりフル
カラー画像を形成する。
【0005】近年このような装置は、単なるオリジナル
原稿を複写するための事務処理用複写機というだけでな
く、コンピューターの出力としてのレーザービームプリ
ンター(LBP)、あるいは個人向けのパーソナルコピ
ー(PC)という分野で使われ始めた。
【0006】また、このようなLBPやPCに代表され
る分野以外にも、基本エンジンを応用した普通紙ファッ
クスヘの展開も急激に発展を遂げつつある。
【0007】そのため、より小型、より軽量そしてより
高速、より高画質、より高信頼性が厳しく追及されてき
ており、機械は種々の点でよりシンプルな要素で構成さ
れるようになってきている。その結果、トナーに要求さ
れる性能はより高度になり、トナーの性能向上が達成で
きなければ、よりすぐれた機械が成り立たなくなってき
ている。また、近年多様な複写のニーズに伴い、カラー
複写に対する需要も急増しており、オリジナルカラー画
像をより忠実に複写するため、更に一層の高画質、高解
像度等が望まれている。さらに、両面のオリジナルカラ
ー原稿の複写に対する要求も高まってきている。
【0008】これらの観点より、該カラーの画像形成方
法に使用されるトナーは、これに加熱した際の溶融性お
よび混色性が良いことが必要であり、軟化点が低く、か
つ溶融粘度の低いシャープメルト性の高いトナーを使用
することが好ましい。すなわち、斯かるシャープメルト
トナーを使用することにより、複写物の色再現範囲を広
め、原稿像に忠実なカラーコピーを得ることができる。
【0009】しかしながら、このようなシャープメルト
性の高いカラートナーは、一般に定着ローラーとの親和
性が高く、定着時に定着ローラーにオフセットしやすい
傾向にある。
【0010】特にカラー画像形成装置における定着装置
の場合、転写材上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラ
ックと複数層のトナー層が形成されるため、トナー層厚
の増大から特にオフセットが発生しやすい傾向にある。
【0011】従来定着ローラー表面にトナーを付着させ
ない目的で、例えばローラー表面をシリコーンゴムやフ
ッ素系樹脂などのトナーに対して離型性に優れた材料で
被覆し、さらにその表面にオフセット防止、および、ロ
ーラー表面の疲労を防止するためにシリコーンオイル、
フッ素オイルのごとき離型性の高い液体の薄膜でローラ
ー表面を被覆することが行われている。しかしながら、
この方法はトナーのオフセットを防止する点では極めて
有効であるが、オフセット防止用液体を供給するために
装置が必要なため、定着装置が複雑になること等の問題
を有していることはもちろんのこと、このオイル塗布が
定着ローラーを構成している層間の剥離を起こし結果的
に定着ローラーの短寿命化を促進するという弊害がつき
まとう。
【0012】そこで、シリコーンオイルの供給装置など
を用いないで、かわりにトナー中から加熱時にオフセッ
ト防止液体を供給しようという考えから、トナー中に低
分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどの離
型剤を添加する方法が提案されている。
【0013】トナー中に離型剤としてワックスを含有さ
せることは知られている。例えば特公昭52−3304
号公報、特公昭52−3305号公報、特開昭57−5
2574号公報等に技術が開示されている。
【0014】また、特開平3−50559号公報、特開
平2−719860号公報、特開平1−109359号
公報、特開昭62−14166号公報、特開昭61−2
73554号公報、特開昭61−94062号公報、特
開昭61−138259号公報、特開昭60−2523
61号公報、特開昭60−252360号公報、特開昭
60−217366号公報などにワックス類を含有させ
る技術が開示されている。
【0015】ワックス類は、トナーの低温時や高温時の
耐オフセット性の向上や、低温時の定着性の向上のため
に用いられているが、反面、耐ブロッキング性を悪化さ
せたり、複写機等の機内昇温などによって熱にさらされ
たり、また長時間トナーを放置した際にワックスがトナ
ー表面にマイグレーションして現像性が悪化したりす
る。
【0016】こうした問題に対して、新規トナーの開発
にかかる期待は大なるものであった。
【0017】上記の課題に対して懸濁重合法トナーが提
案されている(特公昭36−10231号公報)。この
懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(さら
に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その
他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組
成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有す
る連続相(例えば水相)中に適当な撹拌機を用いて分散
し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー
粒子を得るものである。
【0018】この懸濁重合法では、水のごとき極性の大
なる分散媒中で単量体組成物の液滴を生成せしめるた
め、単量体組成物に含まれる極性基を有する成分は水相
との界面である表層部に存在しやすく、非極性の成分は
表層部に存在しないという、いわゆるコア/シェル構造
を形成することができる。
【0019】重合法によるトナーは、離型剤であるワッ
クス成分の内包化により、低温定着性、耐ブロッキング
性と耐高温オフセット性という相反する性能を両立する
ことが可能となり、かつ定着ローラーにオイル等の離型
剤を塗布することなく、高温オフセットを防止すること
が可能である。
【0020】ところで、トナーは多数枚プリントアウト
した際に、外添剤がトナー表面に埋没したり、トナーと
画像形成装置部材との接触や摺擦によりトナーの変形・
融着などの劣化が生じ、画像に悪影響がでることが一般
に知られている。トナーの耐久性を向上させるための手
段として、結着樹脂のガラス転移温度を上げたり、分子
量を増大させるという方法がある。この方法を用いれ
ば、結着樹脂の機械的強度を上げることができ、上記ト
ナーの劣化は改善する方向へ向かう。しかし、この方法
を採用してしまうとトナーを定着工程で溶融しにくくな
ったり、トナーの溶融粘度が高くなったりして、トナー
の定着性が極端に悪化してしまう。従って、現実にはト
ナーの耐久性と低温定着性をバランスさせることが重要
であり、単純に結着樹脂の機械的強度を上げたのではこ
の問題は解決できない。
【0021】直鎖状高分子の場合、分子量を増大させる
とその溶融粘度は上がってしまう。しかし、分岐状高分
子の場合には、分子量を増大させても低い溶融粘度を維
持できることが一般に知られている。例えば、特公昭4
1−19511号公報には、重合開始剤として1分子内
に4つのペルオキシド基を持つ2,2−ビス(4,4−
ビス−t−ブチルペルオキジシクロヘキシル)プロパン
を使用する方法が開示されている。また、特開平8−5
9721号公報には、さらに多官能ビニル化合物を併用
して得られる分岐構造を有するスチレン系重合体及びそ
の製造方法が開示されている。しかし、これらの方法で
は、重合開始剤を起点とした分岐状の重合体の生成効率
が低いため、分子量の増大と溶融粘度の低下という性能
が十分でないという問題があり、トナー用結着樹脂とし
て採用しようとした場合には、耐久性と低温定着性をバ
ランスさせることが困難であった。さらに、特公表7−
506199号公報には、1分子内に1つ以上のパーオ
キサイド基と、1つ以上の重合性不飽和基とを有する多
官能性重合開始剤を用いて、トナー用の高分子量樹脂が
製造可能であることが開示されている。しかし、該公報
ではトナーについては何ら記載が無く、この樹脂を用い
てトナーを製造した場合のトナー性能、特にどの様な耐
久性や定着性が発現されるかについては全く不明であ
る。また、特開平10−237128号公報には、1分
子内に1つのパーオキサイド基と、2つの重合性不飽和
基とを有する多官能重合開始剤であるジシンモナイルペ
ルオキシドを用いた、高分子量重合体の製造方法が開示
されており、また、日本油脂株式会社の重合開始剤カタ
ログ「パーロイルCl」にはトナー樹脂重合例が記載さ
れているが、この公報やカタログにも高分子量樹脂の合
成例が記載されているのみであり、この樹脂を用いて製
造されたトナーの性能に関しては全く不明である。さら
に、トナーが特定の形状の場合に発現される効果につい
ても、もちろん記載されていない。
【0022】先にも述べたように、近年は両面のオリジ
ナル原稿の複写あるいは片面のオリジナル原稿の両面化
に対するユーザーの需要は大きく、そのためにもより高
画質、高信頼性のある両面画像が求められている。
【0023】従来のカラー両面に対する技術において様
々な弊害がある中で、最重要課題の一つに、一面を定着
した後に発生する紙カールがある。この紙カールが大き
いと、定着画像の搬送性は著しく劣り、高画質、高信頼
性のある画像が得られない。これに対して、トナーに要
求される性能としては、例えば、転写材へのトナーの転
写量が少ない状態において、いかに画像濃度、色再現性
等を満足した高画質な画像を得られるかである。これに
は、トナー自身の着色力の向上が必要となる。また、両
面において、二度定着器を通過する画像が生じることか
ら、耐高温オフセット性のさらなる向上も必要とされて
いる。
【0024】従来、フルカラー複写機においては、4つ
の感光体とベルト状転写ベルトを用い、各感光体上に形
成された静電潜像をシアン、マゼンタ、イエローおよび
ブラックトナーを用いて現像後、感光体とベルト転写体
間に転写材を搬送しストレートパス間で転写後、フルカ
ラー画像を形成せしめる方法や、感光体に対向せしめた
転写体表面に静電気力やグリッパー等の機械的作用によ
り転写材を巻き付け、現像−転写工程を4回実施するこ
とで結果的にフルカラー画像を得る方法等が一般的に利
用されている。
【0025】また、近年フルカラー用複写材として通常
の紙やオーバーヘッドプロジェクター用フィルム(OH
P)以外に厚紙やカード、葉書等小サイズ紙等への多様
なマテリアル展開の必要性が増してきている。上記の4
つの感光体を用いる方法においては、転写材がストレー
トに搬送するため多様な転写材への適用範囲は広いが、
複数のトナー像を正確に所定の転写材の位置に重ね合わ
せる必要があり、少しのレジストレーションの相違によ
っても高画質の画像を再現性よく得ることが困難で、転
写材の搬送機構が複雑化し、信頼性の低下、部品点数の
増加を招くという問題がある。また、転写材を転写体表
面に吸着させ巻き付ける方法で坪量の大きな厚紙を用い
る際においては、転写材のコシの強さで転写材の後端が
密着不良を起こし、結果的に転写に基づく画像欠陥を起
こし好ましくない。小サイズ紙に対しても同様に画像欠
陥が発生する場合がある。
【0026】ドラム形状の中間転写体を用いるフルカラ
ー画像装置は、米国特許第5187526号明細書や特
開平4−16426号公報等で既に知られている。米国
特許第5187526号明細書においては、ポリウレタ
ンを基材とする表層からなる中間転写ローラーの体積固
有抵抗値が109Ω・cm未満であり、同様の表面層か
ら構成された転写ローラーの体積固有抵抗値を1010Ω
・cm以上とすることで、高画質を得ることができると
記載されている。しかしながらこの様な系においては、
転写材へのトナーの転写時に充分なトナーへの転写電荷
量を与えるためには、高出力電界が必要となるため導電
性付与材を分散せしめたポリウレタンから構成された表
層が、局所的にブレイクダウンを起こし、トナー乗り量
の少ないハーフトーン画像において顕著な画像乱れが発
生し好ましくない。さらにこの様な高電圧の印加は、相
対湿度が60%RHを上回る高湿度下の環境において
は、転写材の低抵抗化に伴い転写電流が漏洩して転写不
良を起こしやすく、一方、相対湿度が40%RH以下の
低湿度環境下においても転写材の不均一抵抗ムラに基づ
く転写不良の原因となる場合がある。
【0027】中間転写体を用いる構成とトナーとの関係
を記載しているものとして、特開昭59−15739号
公報および特開昭59−5046号公報がある。しかし
ながら、該公報においては、粘着性の中間転写体を用い
10μm以下のトナーを効率よく転写せしめることしか
述べられていない。通常中間転写体を用いる系において
は、トナーの顕色像を感光体から中間転写体に一旦転写
後、さらに中間転写体から転写材上に再度転写すること
が必要であり、従来の上記方法と比べトナーの転写効率
を従来以上に高める必要がある。特に複数のトナー像を
現像後転写せしめるフルカラー複写機を用いた場合にお
いては、白黒複写機に用いられる一色の黒トナーの場合
と比較し感光体上のトナー量が増加し、単に従来のトナ
ーを用いただけでは転写効率を向上させることが困難で
ある。さらに通常のトナーを用いた場合には、感光体や
中間転写体とクリーニング部材との間、および/また
は、感光体と中間転写体間でのズリ力や摺擦力のために
感光体表面や中間転写体表面にトナーの融着やフィルミ
ング等が発生して転写効率の悪化や、フルカラーにおい
ては4色のトナー像が均一に転写されないことから色ム
ラやカラーバランスの面で問題が生じやすく、高画質の
フルカラー画像を安定して出力することが困難であっ
た。
【0028】また、通常のフルカラー複写機に搭載され
るトナーとしては、定着工程で各カラートナーが充分混
色することが必要で、このことにより色再現性の向上や
OHP画像の透明性が重要であり、黒トナーと比ベカラ
ートナーは、一般的にシャープメルトで低分子量の樹脂
を使用することが好ましい。また、通常の黒トナーに
は、定着時の耐高温オフセット性を向上させるためにポ
リエチレンワックスやポリプロピレンワックスに代表さ
れる比較的結晶性の高い離型剤が用いられている。しか
しながら、フルカラートナーにおいては、この離型剤の
結晶性のためOHPのトナー画像は、出力した際著しく
透明性が阻害される。このため通常カラートナー構成成
分として離型剤を添加せずに加熱定着ローラーへシリコ
ーンオイル等を均一塗布せしめることで結果的に耐高温
オフセット性の向上を図っている。しかしながら、この
様にして得られたトナー定着像を有する転写材は、その
表面に余分のシリコーンオイル等が付着しているため、
ユーザーが使用する際不快感を生じ好ましくない。この
ように当接部分の多い中間転写体を用いたフルカラー画
像形成には、現状困難な問題が多い。特開昭59−15
739号公報および特開昭59−5046号公報には、
この点に関するトナーまたは中間転写体への工夫は提案
されていない。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐久
性と定着性の良好なトナー、該トナーの製造方法、およ
び該トナーを用いた画像形成方法を提供するものであ
る。
【0030】
【課題を解決するための手段および作用】本発明は、少
なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス成分よりなる乾式
トナーであって、フロー式粒子像測定装置で計測される
該乾式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、該乾式トナーの円相当個数平均径Dl
(μm)が3〜8μmであり、且つ、該乾式トナーの平
均円形度が0.960〜0.995で、円形度標準偏差
が0.035未満であり、該結着樹脂が、1分子内に1
つ以上のパーオキサイド基と、1つ以上の重合性不飽和
基とを有する多官能性重合開始剤の存在下で、単量体を
共重合させて得られる樹脂であることを特徴とする乾式
トナーに関する。
【0031】また、本発明は、少なくとも重合性単量
体、着色剤、ワックス成分からなる単量体組成物を水系
媒体中に懸濁させ、上記多官能性重合開始剤の存在下で
懸濁重合することを特徴とする重合トナーの製造方法に
関する。
【0032】さらに、本発明は、少なくとも、外部より
帯電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う
工程と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成す
る工程と、静電荷像を乾式トナーにより現像して乾式ト
ナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電
潜像担持体上の乾式トナー像を記録材に転写する転写工
程と、記録材上の乾式トナー像を加熱定着する定着工程
とを有する画像形成方法であり、該乾式トナーとして、
上記構成のトナーを用いることを特徴とする画像形成方
法に関する。
【0033】また、本発明は、少なくとも、外部より帯
電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う工
程と、帯電された静電潜像担持体に静電荷像を形成する
工程と、静電荷像を乾式トナーにより現像して乾式トナ
ー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程と、静電潜
像担持体上の乾式トナー像を中間転写体に転写する第1
の転写工程と、該中間転写体上の乾式トナー像を記録材
に転写する第2の転写工程と、記録材上の乾式トナー像
を加熱定着する定着工程とを有する画像形成方法であ
り、該乾式トナーとして、上記構成のトナーを用いるこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。
【0034】本発明者らは、鋭意検討の結果、特定のト
ナー形状で、かつ結着樹脂の分子構造を制御することに
より、耐久性と定着性の良好なトナーが得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
【0035】
【発明の実施の形態】以下本発明について詳細に説明す
る。
【0036】本発明によるトナーは、少なくとも結着樹
脂、着色剤、ワックス成分から構成されており、該結着
樹脂は、1分子内に1つ以上のパーオキサイド基と、1
つ以上の重合性不飽和基とを有する多官能性重合開始剤
の存在下で、単量体を共重合させて得られたものである
ことが必須である。
【0037】該多官能性重合開始剤を用いることによ
り、結着樹脂は分岐状重合体の生成効率が高く、かつ分
子量を効果的に増大させることができるため、機械的強
度が高く、かつ溶融粘度の低下を図って、耐久性と低温
定着性の両立が可能となる。
【0038】本発明で使用できる多官能性重合開始剤
は、1分子内に1つ以上のパーオキサイド基と、1つ以
上の重合性不飽和基とを有するものであれば特に制限さ
れない。一例を挙げれば、ジシンナモイルペルオキシ
ド、ジアリルペルオキシジカーボネート、t−ブチルペ
ルオキシマレイン酸、t−ブチルペルオキシアリルカー
ボネート、t−ブチルペルオキシイソプロピルフマレー
ト、n−ブチル−t−ブチルペルオキシフマレート、4
−イソプロペニルクミル−t−ブチルペルオキシドなど
様々なものがあげられるが、この中で特にトナーの耐久
性と低温定着性のバランスが良好なものはジシンナモイ
ルペルオキシド(桂皮酸のジアシルペルオキシド)であ
る。本発明において、例えばジシンナモイルペルオキシ
ドを用いることにより、末端にジシンナモイルペルオキ
シドから誘導されたビニル基を含有するビニル系重合体
を最初に生成させ、さらに重合体末端のビニル基とビニ
ル系単量体とが共重合されることにより分岐状重合体が
効率的に製造される。
【0039】本発明においては、多官能性重合開始剤に
加えて他の重合開始剤も併用することができる。重合体
末端のビニル基とビニル系単量体を共重合する際、その
他の重合開始剤としてペルオキシド又はアゾ化合物を併
用し、高分子量の分岐状重合体をより効率的に製造する
ことができる。また、この際併用する他の重合開始剤の
10時間半減期温度は、多官能性重合開始剤の10時間
半減期温度よりも高いことがより好ましく、この様にす
れば比較的重合初期において、多官能性重合開始剤のペ
ルオキシド基の分解により主に重合を開始させ、末端に
ビニル結合を有する重合体を生成させ、次いで併用する
その他の重合開始剤によって重合することにより、分岐
状重合体を効率的に得ることができる。
【0040】併用されるその他の重合開始剤としては、
例えばベンゾイルペルオキシド、トルイルペルオキシド
等のジアシルペルオキシド類;t−ブチルペルオキシア
セテート、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノ
エート、t−ブチルペルオキシベンゾエート、ジ−t−
ブチルペルオキシイソフタレート、ジ−t−ブチル−シ
クロヘキサン−1,4−ジぺルオキシカルボキシレー
ト、t−ブチルペルオキシラウレート、t−ブチルペル
オキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルペル
オキシ−2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘ
キシルペルオキシアセテート、t−ヘキシルペルオキシ
−2−エチルヘキサノエート、t−ヘキシルペルオキシ
ベンゾエート、t−ヘキシルペルオキシイソプロピルモ
ノカーボネート、1,1,3,3−テトラメチルブチル
ペルオキシ−2−エチルヘキサノエート等のペルオキシ
エステル類;1,1−ビス−t−ブチルペルオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス
−t−ブチルペルオキシシクロヘキサン、2,2−ビス
−t−ブチルペルオキシブタン、n−ブチル−4,4−
ビス(t−ブチルペルオキシ)バレレート、2,2−ビ
ス(4,4−ビス−t−ブチルペルオキジシクロヘキシ
ル)プロパン等のペルオキシケタール類;ジ−t−ブチ
ルペルオキシド、t−ブチルクミルペルオキシド、2,
5−ジ−t−ブチルペルオキシ−2,5−ジメチルヘキ
サン、ジクミルペルオキシド等のジアルキルペルオキシ
ド類;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
の如きアゾ系またはジアゾ系重合開始剤が用いられる。
【0041】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単量体に対し0.5
〜20質量%が用いられる。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、
単独または混合して使用される。また、重合度を制御す
るために公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等をさ
らに添加して用いても良い。
【0042】架橋剤を添加して本発明のトナーを得る場
合、架橋剤の好ましい添加量としては、単量体100質
量部に対して0.001〜1質量部である。
【0043】ここで架橋剤としては、主として2個以上
の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物;例えばエチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物;及び3個以上のビニル
基を有する化合物;が単独もしくは混合物として用いら
れる。
【0044】本発明のトナーの形状は、フロー式粒子像
測定装置で計測される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3〜8μmであり、かつ、該トナーの平均
円形度が0.960〜0.995で、円形度標準偏差が
0.035未満であることが必須である。この様にトナ
ーの粒子形状を精密に制御することにより、転写性と現
像性をバランス良く改善することができる。
【0045】トナーの個数基準の粒径頻度分布における
円相当個数平均径を3〜8μm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。しかし、一般にトナ
ー粒子を小粒径化すると、必然的に微小粒径のトナーの
存在率が高くなるため、トナーを均一に帯電させること
が困難となり画像カブリを生じるばかりか、静電潜像担
持体表面への付着力が高くなり、結果として転写残トナ
ーの増加を招いていた。しかし、円形度頻度分布の円形
度標準偏差を上記の様に制御することで現像性や転写性
の環境変動に対する安定性、更には耐久性が良好なもの
となる。その理由として本発明者らは、現像工程におい
てトナー担持体上にトナーの薄層を形成する際に、トナ
ー層厚規制部材の規制力を通常よりも強くしても十分な
トナーコート量を保つことができるため、トナー担持体
に対するダメージを与えることなくトナー担持体上のト
ナーの帯電量を通常よりも高くすることが可能となるか
らだと考えている。
【0046】また、円形度頻度分布における平均円形度
を上記の様に制御することにより、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。
特にデジタル方式の微小スポット潜像を現像する場合に
有効である。
【0047】平均円形度は0.960以上であることが
必須であり、さらに好ましくは0.970以上である。
0.960未満である場合には、転写性の悪化や現像性
が低下する場合がある。また、平均円形度が0.995
を超えるとトナー表面の劣化が著しいものとなり耐久性
等に問題を生じる様になる。
【0048】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FPlA−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。
【0049】
【数1】
【0050】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。
【0051】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1.000を示し、表面形状が複雑になるほど、
円形度は小さな値となる。
【0052】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ど粒径標
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。
【0053】
【数2】
【0054】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。
【0055】
【数3】
【0056】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。
【0057】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30
00〜1万個/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。
【0058】本発明においては、多種の転写材に対応さ
せるために、中間転写体をもうけることができる。その
場合、転写工程が実質2回行われるため、転写効率の低
下率は著しくトナーの利用効率の低下を招き問題とな
る。デジタルフルカラー複写機やプリンターにおいて
は、色画像原稿を予めB(ブルー)フィルター、G(グ
リーン)フィルター、R(レッド)フィルターを用い色
分解した後、感光体上に20〜70μmのドット潜像を
形成し、Y(イエロー)トナー、M(マゼンタ)トナ
ー、C(シアン)トナー、B(ブラック)トナーの各色
トナーを用いて原色混合作用を利用し原稿に忠実な多色
カラー画像を再現する必要がある。この際、感光体上ま
たは中間転写体上には、Yトナー、Mトナー、Cトナ
ー、Bトナーが原稿やCRTの色情報に対応して多量に
トナーが乗るため本発明に使用される各カラートナー
は、極めて高い転写性が要求され、それを実現させるた
めには前述した平均円形度が0.960〜0.995、
好ましくは0.970〜0.995、更に好ましくは
0.980〜0.995であり、円形度標準偏差が0.
035未満、好ましくは0.030未満であるトナー粒
子が好ましい。
【0059】本発明において用いられる結着樹脂の分子
量は特に制限されないが、ゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC)において測定したピーク分子量
が2000〜40000、数平均分子量Mnが1000
〜50000の範囲であるのが好ましく、さらに好まし
くはピーク分子量が5000〜40000,Mnが40
00〜40000の範囲である。ピーク分子量が200
0よりも低いと帯電特性に悪影響がでる場合があり、4
0000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。
【0060】具体的なGPCの測定方法としては、結着
樹脂またはトナーをテトラヒドロフラン(THF)に室
温で24時間かけて溶解した溶液を、ポア径が0.2μ
mの耐溶剤性メンブランフィルターで濾過してサンプル
溶液とし、以下の条件で測定する。尚、サンプル調製
は、THFに可溶な成分の濃度が0.4〜0.6質量%
になるようにTHFの量を調整する。 装置 :高速GPC HLC8120 GPC(東ソー社製) カラム :Shodex KF−801,802,803,804,80 5,806,807の7連(昭和電工社製) 溶離液 :テトラヒドロフラン 流速 :1.0ml/min オーブン温度:40.0℃ 試料注入量 :0.10ml
【0061】また、試料の分子量の算出にあたっては、
標準ポリスチレン樹脂(東ソー社製TSK スタンダー
ド ポリスチレンF−850,F−450,F−28
8,F−128,F−80,F−40,F−20,F−
10,F−4,F−2,F−1,A−5000,A−2
500,A−1000,A−500)により作成した分
子量校正曲線を使用する。
【0062】本発明において使用される結着樹脂として
は、一般に用いられているスチレンーアクリル系樹脂、
ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等様々な樹脂が挙
げられるが、全結着樹脂のうちの70質量%以上はスチ
レン−アクリル系樹脂であることが好ましい。これらの
樹脂はあらゆる公知の方法により製造すればよく、例え
ばスチレン−アクリル系樹脂は、それらを形成するため
の単量体を重合することにより得ることができる。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)アクリル酸べヘニル、(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(Jo
hn 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℃を超える場合にはト
ナーの定着点の上昇をもたらす。特にフルカラー画像を
形成するためのカラートナーの場合においては各色トナ
ーの定着時の混色性が低下し色再現性に乏しく、さらに
OHP画像の透明性が低下するため好ましくない。
【0063】また、重合法により本発明のトナーを製造
する場合には、単量体組成物中にポリエステル系樹脂、
エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を溶解また
は分散させて添加することもできる。
【0064】本発明に用いられるワックス成分として
は、例えばパラフィンワックス及びその誘導体、マイク
ロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャー
トロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワ
ックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導
体などで、誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとの
ブロック共重合物、グラフト変性物を含む。その他、高
級脂肪酸およびその金属塩、高級脂肪族アルコール、高
級脂肪族エステル、脂肪族アミドワックス、ケトン、硬
化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワ
ックス、鉱物系ワックス、ペトローラークタムなど様々
なものが挙げられる。
【0065】これらのワックス成分は、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40〜
130℃の領域に最大吸熱ピークを有する。上記温度領
域に最大吸熱ピークを有することにより、低温定着に大
きく貢献しつつ、離型性をも効果的に発現する。該最大
吸熱ピークが40℃未満であるとワックス成分の自己凝
集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が悪化
するとともに、グロスが高くなりすぎる。一方、該最大
吸熱ピークが130℃を超えると定着温度が高くなると
ともに、定着画像表面を適度に平滑化せしめることが困
難となるため、特にカラートナーに用いた場合には混色
性低下の点から好ましくない。さらに、水系媒体中で造
粒/重合を行い重合方法により直接トナーを得る場合、
該最大吸熱ピーク温度が高いと、主に造粒中にワックス
成分が析出する等の問題を生じ好ましくない。
【0066】ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定
は、「ASTM D 3418−8」に準じて行う。測
定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用い
る。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を
用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用い
る。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対
照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測
定を行う。
【0067】本発明においては、これらのワックス成分
の添加量は特に限定されないが、一般にトナーに対して
0.5〜30質量%が好ましい。
【0068】本発明によるトナーの製造方法としては様
々な方法が挙げられるが、例えば粉砕法により製造する
場合には、少なくとも一部が多官能性重合開始剤を用い
て製造された結着樹脂、ワックス成分、着色剤および/
または磁性体、荷電制御剤またはその他の添加剤等をヘ
ンシェルミキサー、ボールミルのごとき混合機により充
分混合し、加圧ニーダーやエクストルーダーのごとき熱
混練機を用いて溶融混練し、冷却固化後に固形物を機械
的又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望の
トナー粒径に微粉砕化する。その後、必要に応じてトナ
ー粒子の平滑化および球形化処理を行う。次いで、分級
工程を経て粒度分布をシャープにする。さらに、分級粉
を微粒子シリカ等の流動化剤とヘンシェルミキサーのご
とき混合機により充分混合することで本発明のトナーを
得ることができる。また、重合法により本発明のトナー
を製造する場合には、重合開始剤の少なくとも一部とし
て多官能性重合開始剤を用い、特公昭36−10231
号公報、特開昭59−53856号公報、特開昭59−
61842号公報に述べられているような懸濁重合方法
を用いて直接トナーを製造する方法、単量体には可溶で
得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー
を製造する分散重合方法または水溶性重合開始剤存在下
で直接重合しトナーを製造するソープフリー重合法に代
表される乳化重合方法等により本発明のトナーを得るこ
とができる。また、その他の方法として、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、溶融混合物を空気中に霧化し球形トナーを得
る方法などが例示される。
【0069】前記したトナーの製造方法のうち、溶融ス
プレー法は得られたトナーの粒度分布が広くなりやす
い。他方、分散重合法は、得られるトナーは極めてシャ
ープな粒度分布を示すが、使用する材料の選択が狭いこ
とや有機溶剤の利用が廃溶剤の処理や溶剤の引火性に関
する観点から製造装置が複雑で煩雑化しやすい。また、
乳化重合方法は、トナーの粒度分布が比較的揃うという
利点はあるが、一般に生成する粒子の粒度は非常に細か
く、トナーとしてそのまま使用することは困難である。
さらに、使用した水溶性重合開始剤の末端や乳化剤がト
ナー粒子表面に存在し、環境特性を悪化させることがあ
る。一方、トナー粒子の平滑化および球形化処理による
製造方法、および重合法による製造方法は、トナーの円
形度や円形度標準偏差を希望する範囲に収めることが容
易であり、好ましい製造方法といえる。また、重合法に
より本発明のトナーを製造する方法は、特にトナー粒子
の形状制御が容易であり、また、溶融混練工程で分岐状
高分子が切断されることもなく、特に好ましい製造方法
である。
【0070】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、マゼンタ着色剤およびシアン着色剤が
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。
【0071】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
表される化合物等が用いられる。具体的には、C.I.
ピグメントイエロー12,13,14,15,17,6
2,74,83,93,94,95,109,110,
111,128,129,147,168,180等が
好適に用いられる。
【0072】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、ペリレン化合物等が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレッド2,3,5,6,7,23,4
8:2,48:3,48:4,57:1,81:1,1
44,146,166,169,177,184,18
5,202,206,220,221,254が特に好
ましい。
【0073】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、C.I.
ピグメントブルー1,7,15,15:1,15:2,
15:3,15:4,60,62,66等が特に好適に
利用できる。
【0074】これらの着色剤は、単独又は混合しさらに
は固溶体の状態で用いることができる。着色剤は、色
相、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、分散性の点か
ら選択される。該着色剤の添加量は、樹脂成分100質
量部に対し1〜20質量部使用することが好ましい。
【0075】さらに本発明のトナーは黒色着色剤として
磁性材料を使用し、磁性トナーとしても使用し得る。こ
の際使用することのできる磁性材料としては、マグネタ
イト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバル
ト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属のアル
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、カドニウム、
カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステ
ン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物があ
げられる。
【0076】本発明に用いられる磁性体は、表面改質さ
れた磁性体であることがより好ましく、重合法トナーに
用いる場合には、重合阻害のない物質である表面改質剤
により、疎水化処理を施したものが好ましい。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例示することができる。
【0077】これらの磁性体は平均粒径が2μm以下、
好ましくは0.1〜0.5μm程度のものである。トナ
ー粒子中に含有させる磁性体の量としては樹脂100質
量部に対し20〜200質量部、特に好ましくは40〜
150質量部である。また、795.8kA/m(10
kエルステッド)印加での磁気特性が保磁力(Hc)
1.6〜24kA/m(20〜300エルステッド)、
飽和磁化(σs)50〜200Am2/kg、残留磁化
(σr)2〜20Am2/kgの磁性体が好ましい。
【0078】本発明に用いられる荷電制御剤としては、
公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、か
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。さらに、トナー粒子を直接重合法を用いて製造
する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可
溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。具体
的な化合物としては、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、カリッ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。該荷電制御剤
は樹脂100質量部に対し0.5〜10質量部使用する
ことが好ましい。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、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。
【0079】トナーの製造方法として重合法を利用する
場合、トナー粒子の粒度分布制御や粒径の制御は、難水
溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や
添加量を変える方法や機械的装置条件(例えばローター
の周速、パス回数、撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形
状)または、水溶液中での固形分濃度等を制御すること
により所定のトナー粒子を得ることができる。
【0080】トナーの製造法として分散安定剤を用いた
懸濁重合法を利用する場合、用いる分散安定剤として
は、無機化合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、ベントナイト、
シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機化合物として
は、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ヒドロキシエチ
ルセルロース、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
ルセルロースおよびそのナトリウム塩、ポリアクリル酸
およびその塩、デンプン等が挙げられる。これらの分散
安定剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜
20質量部を使用することが好ましい。
【0081】分散安定剤として、無機化合物を用いる場
合、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい粒子
を得るために、分散媒体中にて該無機化合物の微粒子を
生成しても良い。例えば、リン酸三カルシウムの場合、
高速撹拌下において、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すると良い。
【0082】これら分散安定剤の微細な分散のために、
0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用しても良
い。これは上記分散安定剤の作用を促進するためのもの
であり、例えば、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、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
ン酸カルシウム等が挙げられる。
【0083】本発明で使用するトナーの製造方法として
直接重合法を用いる場合においては、以下の如き製造方
法が可能である。
【0084】重合性単量体中に、ワックス成分、着色
剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を加え、ホ
モジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解また
は分散した単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相
中に通常の撹拌機またはホモミキサー、ホモジナイザー
等により分散させる。好ましくは単量体組成物の液滴が
所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度、撹
拌時間を調整し造粒する。その後は分散安定剤の作用に
より、粒子状態が維持され、かつ、粒子の沈降が防止さ
れる程度の撹拌を行えばよい。重合温度は40℃以上、
一般的には50〜120℃の温度に設定して重合を行う
のがよい。重合反応後半に昇温をしてもよく、さらに、
本発明における画像形成方法では耐久性の向上の目的
で、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するため
の反応後半、または、反応終了後に一部水系媒体を反応
系から留去してもよい。反応終了後、生成したトナー粒
子を洗浄、濾過により回収し、乾燥する。懸濁重合法に
おいては、通常、単量体組成物100質量部に対して水
300〜3000質量部を分散媒体として使用するのが
好ましい。
【0085】本発明のトナーにおいては、帯電安定性、
現像性、流動性、耐久性向上のため、無機微粉体を添加
剤としてトナー粒子と混合して用いることが好ましい。
【0086】本発明に用いられる無機微粉体としては、
シリカ微粉体、酸化チタン、アルミナ微粉体等が挙げら
れる。この中でも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)
の範囲内のものが良好な結果を与える。トナー粒子10
0質量部に対して無機微粉体0.01〜8質量部、好ま
しくは0.1〜5質量部使用するのが良い。
【0087】本発明に用いられる無機微粉体は、必要に
応じ、疎水化、帯電性コントロール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、その他の有
機ケイ素化合物の如き処理剤で処理されていることも好
ましい。
【0088】他の添加剤としては、ポリフッ化エチレ
ン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデンの如き滑
剤(中でもポリフッ化ビニリデンが好ましい);酸化セ
リウム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウムの如き研
磨剤(中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい);ケ
ーキング防止剤;カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化ア
ンチモン、酸化スズの如き導電性付与剤;トナー粒子と
逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子の如き現像性向上剤
が挙げられる。
【0089】次に本発明のトナーが適用される画像形成
方法を添付図面を参照しながら以下に説明する。
【0090】本発明のトナーは種々の現像方式に適用で
きる。一例として、図1に、静電潜像担持体上に形成さ
れた静電像を一成分現像により現像する装置の一例を示
すが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【0091】図1において、25は静電潜像担持体(感
光ドラム)であり、潜像形成は電子写真プロセス手段ま
たは静電記録手段によりなされる。24はトナー担持体
(現像スリーブ)であり、アルミニウムあるいはステン
レス等からなる非磁性スリーブからなる。
【0092】現像スリーブ24の略右半周面はトナー容
器21内のトナー溜まりに常時接触していて、その現像
スリーブ面近傍のトナーが現像スリーブ面にスリーブ内
の磁気発生手段の磁力で及び/または静電気力により付
着保持される。
【0093】本発明では、トナー担持体の表面粗度Ra
(μm)を1.5以下となるように設定する。好ましく
は1.0以下である。さらに好ましくは0.5以下であ
る。
【0094】該表面粗度Raを1.5以下にすることで
トナー担持体の有するトナー粒子の搬送能力を抑制し、
該トナー担持体上のトナー層を薄層化すると共に、該ト
ナー担持体とトナーの接触回数が多くなるため、該トナ
ーの帯電性も改善されるので相乗的に画質が向上する。
【0095】該トナー担持体の表面粗度Raが1.5を
超えると、該トナー担持体上のトナー層の薄層化が困難
となるばかりか、トナーの帯電性が改善されないので画
質の向上は望めない。
【0096】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。
【0097】
【数4】
【0098】本発明に用いられるトナー担持体として
は、例えばステンレス、アルミニウム等からなる円筒
状、あるいはベルト状部材が好ましく用いられる。また
必要に応じ表面を金属、樹脂等のコートをしてもよく、
樹脂や金属類、カーボンブラック、帯電制御剤等の微粒
子を分散した樹脂をコートしても良い。
【0099】本発明では、トナー担持体の表面移動速度
を静電潜像担持体の表面移動速度に対し1.05〜3.
0倍となるように設定することで、該トナー担持体上の
トナー層は適度な撹拌効果を受けるため、静電潜像の忠
実再現が一層良好なものとなる。
【0100】該トナー担持体の表面移動速度が、静電潜
像担持体の表面移動速度に対し1.05倍未満である
と、該トナー層の受ける撹拌効果が不十分となり、良好
な画像形成は望めない。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。逆に3.0倍を超える場合には、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。
【0101】トナーTはホッパー21に貯蔵されてお
り、供給部材22によって現像スリーブ上へ供給され
る。供給部材として、多孔質弾性体、例えば軟質ポリウ
レタンフォーム等の発泡材よりなる供給ローラーが好ま
しく用いられる。該供給ローラーを現像スリーブに対し
て、順または逆方向に0でない相対速度を持って回転さ
せ、現像スリーブ上へのトナー供給と共に、スリーブ上
の現像後のトナー(未現像トナー)のはぎ取りも行う。
この際、供給量ローラーの現像スリーブヘの当接幅は、
トナーの供給及びはぎ取りのバランスを考慮すると、
2.0〜10.0mmが好ましく、4.0〜6.0mm
がより好ましい。その一方で、トナーに対する過大なス
トレスを余儀なくされ、トナーの劣化による凝集の増
大、あるいは現像スリーブ、供給ローラー等へのトナー
の融着・固着が生じやすくなるが、本発明の現像法に用
いられるトナーは、流動性、離型性に優れ、耐久安定性
を有しているので、該供給部材を有する現像法において
も好ましく用いられる。また、供給部材としては、ナイ
ロン、レーヨン等の樹脂繊維よりなるブラシ部材を用い
ても良い。尚、これらの供給部材は磁気拘束力を利用で
きない非磁性一成分トナーを使用する一成分現像方法に
おいて極めて有効であるが、磁性一成分トナーを使用す
る一成分現像方法に使用しても良い。
【0102】現像スリーブ上に供給されたトナーは規制
部材によって薄層かつ均一に塗布される。トナー薄層化
規制部材は、現像スリーブと一定の間隔において配置さ
れる金属ブレード、磁性ブレード等のドクターブレード
である。あるいは、ドクターブレードの代わりに、金
属、樹脂、セラミックスなどを用いた剛体ローラーやス
リーブを用いてもよく、それらの内部に磁気発生手段を
用いても良い。また、トナー薄層化の規制部材としてト
ナーを圧接塗布するための弾性ブレードや弾性ローラー
の如き弾性体を用いても良い。例えば、図1において、
弾性ブレード23はその上辺部側である基部を現像剤容
器21側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に
抗して現像スリーブ24の順方向あるいは逆方向にたわ
め状態にしてブレード内面側(逆方向の場合には外面
側)をスリーブ24表面に適度の弾性抑圧をもって当接
させる。この様な装置によると、環境の変動に対しても
安定で、緻密なトナー層が得られる。その理由は必ずし
も明確ではないが、該弾性体によって現像スリーブ表面
と強制的に摩擦されるため、トナーの環境変化による挙
動の変化に関係なく常に同じ状態で帯電が行われるため
と推測される。
【0103】その一方で、帯電が過剰になりやすく、現
像スリーブや弾性ブレード上にトナーが融着しやすい
が、本発明に用いられるトナーは離型性に優れ、摩擦帯
電性が安定しているので好ましく用いられる。
【0104】該弾性体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。
【0105】また、弾性体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たり、コーティング塗
布したものが好ましい。
【0106】更に、弾性体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。
【0107】またさらに、規制部材である現像ブレー
ド、供給部材である供給ローラー、ブラシ部材に直流電
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現像スリーブ上の規制部材に
おいては、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向上し、
供給部材においては、トナーの供給/はぎ取りがよりス
ムーズになされ、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。
【0108】該弾性体とトナー担持体との当接圧力は、
トナー担持体の母線方向の線圧として、0.98N/m
(0.1kg/m)以上、好ましくは2.94〜245
N/m(0.3〜25kg/m)、さらに好ましくは
4.9〜117.6N/m(0.5〜12kg/m)が
有効である。これによりトナーの凝集を効果的にほぐす
ことが可能となり、トナーの帯電量を瞬時に立ち上げる
ことが可能である。当接圧力が0.98N/mより小さ
い場合、トナーの均一塗布が困難となり、トナーの帯電
量分布がブロードになりカブリや飛散の原因となる。ま
た、当接圧力が245N/mを超えると、トナーに大き
な圧力がかかり、トナーが劣化したり、トナーの凝集物
が発生するなど好ましくない。またトナー担持体を駆動
させるために大きなトルクを要するため好ましくない。
【0109】静電潜像担持体とトナー担持体との間隙α
は、50〜500μmに設定され、ドクターブレードと
トナー担持体との間隙は、50〜400μmに設定され
ることが好ましい。
【0110】トナー担持体上のトナー層の層厚は、静電
潜像担持体とトナー担持体との間隙αよりも薄いことが
最も好ましいが、場合によりトナー層を構成する多数の
トナーの穂のうち、一部は静電潜像担持体に接する程度
にトナー層の層厚を規制しても良い。
【0111】一方、トナー担持体には、バイアス電源2
6により静電潜像担持体との間に交番電界を印加するこ
とによりトナー担持体から静電潜像担持体へのトナーの
移動を容易にし、さらに良質の画像を得ることができ
る。交番電界のVppは100V以上、好ましくは20
0〜3000V、さらに好ましくは300〜2000V
で用いるのがよい。また、fは500〜5000Hz、
好ましくは1000〜3000Hz、さらに好ましくは
1500〜3000Hzで用いられるこの場合の波形
は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波等の波形が
適用できる。また、正、逆の電圧、時間の異なる非対称
交流バイアスも利用できる。また直流バイアスを重畳す
るのも好ましい。
【0112】静電潜像担持体25はa−Se,Cds,
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である。静電潜像担
持体25は、図示しない駆動装置によって矢印方向に回
転される。
【0113】静電潜像担持体25としては、アモルファ
スシリコン感光層、または有機系感光層を有する感光体
が好ましく用いられる。
【0114】有機系感光層としては、感光層が電荷発生
物質および電荷輸送機能を有する物質を同一層に含有す
る単一層型でもよく、または、電荷輸送層と電荷発生層
を成分とする機能分離型感光層であっても良い。導電性
基体上に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層され
ている構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。
【0115】有機系感光層の結着樹脂はポリカーボネー
ト樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転
写性やクリーニング性がよく、クリーニング不良、感光
体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりに
くい。
【0116】帯電工程では、コロナ帯電器を用いる静電
潜像担持体25とは非接触である方式と、ローラー等を
用いる接触型の方式があり何れのものも用いられる。効
率的な均一帯電、シンプル化、低オゾン発生化のために
接触方式のものが好ましく用いられる。
【0117】
【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明は何らこれに限定されるものではない。
【0118】実施例1 高速撹拌装置TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を
備えた2L用4つ口セパラブルフラスコ中に、イオン交
換水325質量部と0.1mol/L−Na3PO4水溶
液250質量部を投入し、回転数を12000rpmに
調整し、70℃に加温した。ここに1.0mol/L−
CaCl2水溶液35質量部を徐々に添加し、微少な難
水溶性分散安定剤Ca3(PO4)を含む水系連続相を調
製した。
【0119】一方、分散質として、 ・ジシンナモイルペルオキシド 3.0質量部 ・スチレン 78質量部 ・n−ブチルアクリレート 22質量部 ・ジビニルベンゼン(純度55%) 0.2質量部 ・カーボンブラック(BET比表面積=106m2/g) 7質量部 ・負電荷性荷電制御剤(アゾ系鉄錯体) 1質量部 ・最大吸熱ピーク70℃のパラフィンワックス 10質量部 ・1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル) 4質量部 上記混合物をアトライター(三井三池化工製)を用い5
時間分散したものを70℃に加熱し、重合性単量体組成
物を調製した。
【0120】次に前記水系分散媒中に該重合性単量体組
成物を投入し、窒素雰囲気下液温70℃で高速撹拌機の
回転数を12000rpmに維持しつつ15分間撹拌
し、該重合性単量体組成物を造粒した。その後、撹拌機
をプロペラ型撹拌翼にかえて50rpmで撹拌しながら
90℃まで昇温し、10時間保持して懸濁液を得た。
【0121】その後懸濁液を冷却し、次いで希塩酸を添
加して分散安定剤を除去した。さらに水洗浄を数回繰り
返した後乾燥し、粒子(1)を得た。
【0122】上記粒子(1)100質量部と疎水性シリ
カ微粉体(BET:180m2/g)3質量部をヘンシ
ェルミキサーで乾式混合して、本発明のトナー(1)と
した。
【0123】実施例2 ジシンナモイルペルオキシドの添加量を1質量部とする
以外は実施例1と同様にして粒子(2)、トナー(2)
を調製した。
【0124】実施例3 1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニト
リル)の添加量を2質量部とする以外は実施例1と同様
にして粒子(3)、トナー(3)を調製した。
【0125】実施例4 1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニト
リル)を添加せず、ジシンナモイルペルオキシドの添加
量を5質量部とする以外は実施例1と同様にして粒子
(4)、トナー(4)を調製した。
【0126】実施例5 ジビニルベンゼンを添加しない以外は実施例1と同様に
して粒子(5)、トナー(5)を調製した。
【0127】実施例6 ジシンナモイルペルオキシドの代わりに4−イソプロペ
ニルクミル−t−ブチルペルオキシドを使用した以外は
実施例1と同様にして粒子(6)、トナー(6)を調製
した。
【0128】比較例1 実施例1で得られた粒子(1)を、160℃に加熱した
二軸エクストルーダーで溶融混練して、冷却した混練物
をハンマーミルで粗粉砕した後、粗粉砕物をジェットミ
ルで微粉砕した。
【0129】さらに得られた粒子を分級して比較用粒子
(1)とした。
【0130】該比較用粒子(1)100質量部と疎水性
シリカ微粉体(BET:180m2/g)3質量部をヘ
ンシェルミキサーで乾式混合して、比較用トナー(1)
とした。
【0131】比較例2 ジシンナモイルペルオキシドの代わりに2,2−ビス
(4,4−ビス−t−ブチルペルオキシシクロヘキシ
ル)プロパンを用いた以外は実施例1と同様にして比較
用トナー(2)を製造した。該トナー粒子についてGP
Cにより分子量を測定したところ、メインピークの分子
量が2.1万、Mwが46万、Mnが2.0万であっ
た。
【0132】以上の実施例および比較例で得られた粒子
(1)〜(6)および比較用粒子(1)〜(2)につい
て、円相当個数平均径、平均円形度、円形度標準偏差の
測定値、およびGPCにより求めたMw,Mn、メイン
ピーク分子量を表1に記載する。
【0133】
【表1】
【0134】実施例7および比較例3〜4 上記実施例1及び比較例1で製造したトナー(1)及び
比較トナー(1)と(2)を用い以下の通り評価を行っ
た。
【0135】図1に示す画像形成装置の現像装置をトナ
ー担持体面の移動速度が静電潜像担持体面の移動速度に
対し、3.0倍となるように設定した。次に現像器内に
トナー(1)と比較用トナー(1)と(2)の各々を充
填し、高温高湿(35℃,90%RH)環境下に一晩放
置した。その後、現像器を画像形成装置にセットし、単
色での連続モード(すなわち、現像器を休止させること
なくトナーの消費を促進させるモード)により、6枚/
分(A4サイズ)のプリントアウト速度で300枚のベ
タ白画像のプリントアウトを行なった。その後、常温常
湿(25℃,60%RH)環境下に画像形成装置ごと一
日放置し、単色での連続モードにより、8枚/分(A4
サイズ)のプリントアウト速度で1000枚のプリント
アウト試験を行なった。そして、得られたプリントアウ
ト画像を後述の項目について評価した。
【0136】さらに、用いた画像形成装置と上記現像剤
のマッチングについても、プリントアウト試験終了後に
評価した。
【0137】以上の評価結果を表2および3にまとめ
る。
【0138】尚、ここで用いたトナー担持体の表面粗度
Raは1.5であり、トナー規制ブレードとしてSUS
製ブレードを用いた。また、画像形成装置の定着器は、
オフセット防止液体の供給のないオイルレス定着器であ
る。
【0139】
【表2】
【0140】
【表3】
【0141】実施例8〜13および比較例5〜6 中間転写ベルトを用いた画像形成装置の一例の概略図を
図2に示す。
【0142】図2は電子写真プロセスを利用したカラー
画像形成装置(複写機あるいはレーザービームプリンタ
ー)である。
【0143】1は第1の画像担持体としてのドラム状の
電子写真感光体(以下感光ドラムと記す)であり、矢印
の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動
される。
【0144】感光ドラム1は回転過程で、一次帯電器2
により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで
不図示の像露光手段3による露光3を受ける。このよう
にして目的のカラー画像の第1の色成分像(例えばイエ
ロー色成分像)に対応した静電潜像が形成される。
【0145】次いで、その静電潜像が第1の現像器(イ
エロー色現像器41)により第1色であるイエロー成分
像に現像される。この時第2〜第4の現像器、即ちマゼ
ンタ現像器42、シアン色現像器43、およびブラック
色現像器44は作動しておらず、感光ドラム1には作用
していないので、上記第1色のイエロー成分画像は上記
第2〜第4の現像器による影響を受けない。
【0146】中間転写ベルト40は矢印の方向に感光ド
ラム1と同じ周速度で回転駆動される。
【0147】感光ドラム1上に形成された上記第1色の
イエロー成分像が、感光ドラム1と中間転写ベルト40
とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー62
を介してバイアス電源49から中間転写ベルト40に印
加される一次転写バイアスによって形成される電界によ
り、中間転写ベルト40の外周面に順次転写(一次転
写)されていく。
【0148】中間転写ベルト40に対応する第1色のイ
エロートナー画像の転写を終えた感光ドラム1の表面
は、クリーニング装置53により清掃される。
【0149】以下、同様に第2色のマゼンタトナー画
像、第3色のシアントナー画像、第4色のブラックトナ
ー画像が順次中間転写ベルト40上に重ね合わせて転写
され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画
像が形成される。
【0150】63は二次転写ローラーで、二次転写対向
ローラー64に対応し平行に軸受させて中間転写ベルト
40の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【0151】トナー画像を感光ドラム1から中間転写ベ
ルト40へ転写するための一次転写バイアスは、トナー
とは逆極性でバイアス電源49から印加される。その印
加電圧は例えば+100V〜+2kVの範囲である。
【0152】感光ドラム1から中間転写ベルト40への
第1〜第3色のトナー画像の一次転写工程において、二
次転写ローラー63は中間転写ベルト40から離間する
ことも可能である。
【0153】中間転写ベルト40上に転写されたフルカ
ラー画像は、二次転写ローラー63が中間転写ベルト4
0に当接され、給紙ローラー51から中間転写ベルト4
0と二次転写ローラー63との当接部分に所定のタイミ
ングで第2の画像担持体である転写材Pが給送され、二
次転写バイアスがバイアス電源48から二次転写ローラ
ー63に印加されることにより転写材Pに二次転写され
る。トナー画像が転写された転写材Pは、定着器55へ
導入され加熱定着される。
【0154】転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベ
ルト40には転写残トナークリーニング装置52が当接
され、中間転写ベルト40の表面が清掃される。
【0155】前記した画像形成装置を用いて、トナー担
持体面の移動速度が静電潜像担持体面の移動速度に対
し、3.0倍となるように設定し、次に現像器内にトナ
ー(1)〜(6)と比較用トナー(1)〜(2)の各々
を充填し、高温高湿(35℃,90%RH)環境下に一
晩放置した。その後、現像器を画像形成装置にセット
し、単色での連続モード(すなわち、現像器を休止させ
ることなくトナーの消費を促進させるモード)により、
8枚/分(A4サイズ)のプリントアウト速度で300
枚のベタ白画像のプリントアウトを行なった。その後、
常温常湿(25℃,60%RH)環境下に画像形成装置
ごと一日放置し、単色での連続モードにより、8枚/分
(A4サイズ)のプリントアウト速度で1000枚のプ
リントアウト試験を行なった。そして、得られたプリン
トアウト画像を後述の項目について評価した。
【0156】さらに、用いた画像形成装置と上記現像剤
のマッチングについても、プリントアウト試験終了後に
評価した。
【0157】以上の評価結果を表4および5にまとめ
る。
【0158】尚、ここで用いたトナー担持体の表面粗度
Raは1.4であり、トナー規制ブレードはSUS製ブ
レードを用いた。
【0159】
【表4】
【0160】
【表5】
【0161】実施例14および比較例7〜8 市販のレーザービームプリンターLBP−EX(キヤノ
ン社製)にリユース機構を取り付け改造し、再設定して
用いた。即ち、図3において感光体ドラム70上の未転
写トナーを該感光体ドラムに当接しているクリーナー7
1の弾性ブレード72によりかき落とした後、クリーナ
ーローラー73によってクリーナー内部へ送り、さらに
クリーナースクリューを経て、搬送スクリューを設けた
供給用パイプ74によってホッパー75を介して現像器
76に戻し、再度回収トナーを利用するシステムを取り
付け、一次帯電ローラー77としてナイロン樹脂で被覆
された導電性カーボンを分散したゴムローラー(直径1
2mm、当接圧49N/m)を使用し、感光体ドラム7
0にレーザー露光(600dpi)により暗部電位VD
=−700V、明部電位VL=−200Vを形成した。
【0162】トナー担持体78として、表面にカーボン
ブラックを分散した樹脂をコートした表面粗度Raが
1.1を呈する現像スリーブを感光ドラム面の移動速度
に対して1.1倍となるように設定し、次いで、該感光
ドラムと該現像スリーブとの間隔(S−D間)を270
μmとし、トナー規制部材としてウレタンゴム製ブレー
ドを当接させて用いた。現像バイアスとして直流バイア
ス成分に交流バイアス成分を重畳して用いた。
【0163】また、加熱定着装置Hには図5,6に示し
た定着装置を用い、加熱体31の検温素子31dの表面
温度は160℃、加熱体31−シリコーンゴムの発泡体
を下層に有するスポンジ加圧ローラー33間の総圧は8
8.2N(9Kg)、加圧ローラーとフィルムのニップ
は8mmとし、定着フィルム32には、転写材との接触
面にPTEF(高分子量タイプ)に導電性物質を分散さ
せた低抵抗の離型層を有する厚さ50μmの耐熱性ポリ
イミドフィルムを使用した。
【0164】次に現像器内にトナー(1)と比較用トナ
ー(1)と(2)の各々を充填し、常温常湿(25℃,
60%RH)環境下に一日放置した。その後、現像器を
画像形成装置にセットし、12枚/分(A4サイズ)の
プリントアウト速度で間歇モード(すなわち、1枚プリ
ントアウトする毎に10秒間現像器を休止させ、再起動
時の現像装置の予備動作でトナーの劣化を促進させるモ
ード)で3000枚のプリントアウト試験を行なった。
そして、得られたプリントアウト画像を後述の項目につ
いて評価した。
【0165】また、同時に用いた画像形成装置と上記現
像剤のマッチングについても、プリントアウト試験終了
後に評価した。
【0166】以上の評価結果を表6および7にまとめ
る。
【0167】
【表6】
【0168】
【表7】
【0169】実施例15 図3のトナーリユース機構を取り外した以外は、実施例
14と同様にし、前記トナー(1)を連続モード(即
ち、現像器を休止させることなく、トナー消費を促進さ
せるモード)で5000枚のプリントアウト試験を行っ
た。
【0170】得られたプリントアウト画像を後述の項目
について評価すると共に、用いた画像形成装置とのマッ
チングについても評価した。
【0171】その結果、何れの項目についても良好であ
った。
【0172】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。
【0173】[アウトプット画像評価] <1>画像濃度 複写機用厚紙(105g/m2)を用いてプリントアウ
トを行い、最終ぺージのプリントアウト画像について画
像濃度により評価した。尚、画像濃度は「マクベス反射
濃度計」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.0
0の白地部分のプリントアウト画像に対する相対濃度を
測定した。 A:1.40以上 B:1.35以上、1.40未満 C:1.00以上、1.35未満 D:1.00未満
【0174】<2>カブリ 最終ぺージのプリントアウト画像の白地部分の白色度と
転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出し、
画像カブリを評価した。尚、カブリ濃度は「リフレクト
メーター」(東京電色社製)により測定した。 A:1.5%未満 B:1.5%以上、2.5%未満 C:2.5%以上、4.0%未満 D:4.0%以上
【0175】<3>中抜け プリントアウト画像において、図4aに示した「驚」文
字パターンの文字の中抜け(図4bの状態)を目視で評
価した。 A:ほとんど発生せず B:軽微 C:多少発生 D:かなり発生
【0176】[定着性]4.9kPa(50g/c
2)の荷重をかけたレンズクリーニング紙により、ベ
タ黒画像の表面を30回摺擦し、摺擦前後での画像濃度
の低下率を測定した。 A:5%未満 B:5%以上、10%未満 C:10%以上、20%未満 D:20%以上
【0177】[ブレード融着] A:全く発生せず B:ほとんど発生せず C:多少発生 D:かなり発生
【0178】[画像形成装置マッチング評価] <1>現像スリーブとのマッチング プリントアウト試験終了後、現像スリーブ表面への残留
トナーの固着の様子を目視で評価した。 A:未発生 B:ほとんど発生せず C:多少固着がある D:固着が多い
【0179】<2>感光ドラムとのマッチング プリントアウト試験終了後、感光体ドラム表面の傷や残
留トナーの固着の発生状況を目視で評価した。 A:未発生 B:わずかに傷の発生が見られる C:固着や傷がある D:固着が多い
【0180】<3>中間転写体とのマッチング プリントアウト試験終了後、中間転写体表面の傷や残留
トナーの固着状況を目視で評価した。 A:未発生 B:表面に残留トナーの存在が認められる C:固着や傷がある D:固着が多い
【0181】<4>定着装置とのマッチング プリントアウト試験終了後、定着フィルム表面の傷や残
留トナーの固着状況を目視で評価した。 A:未発生 B:わずかに固着が見られる C:固着や傷がある D:固着が多い
【0182】
【発明の効果】本発明によれば、種々の環境下でも、ま
た画像形成プロセスの相違に左右されることなく、良好
な耐久性と定着性を発揮し得るトナーを提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いた一成分現像用の現像装
置の要部の拡大横断面図である。
【図2】中間転写ベルトを用いたカラー画像出力装置の
該略図である。
【図3】本発明の実施例で用いた残トナーリユース機構
のついた画像形成装置の概略的説明図である。
【図4】文字画像の中抜けの状態を示す模式図である。
【図5】実施例14で用いた定着装置の説明図である。
【図6】実施例14で用いた定着装置の説明図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム 2 一次帯電器 3 像露光手段 30 ステー 31 加熱体 31a ヒーター基板 31b 発熱体 31c 表面保護層 31d 検温素子 32 定着フィルム 33 加圧ローラー 34 コイルばね 35 フィルム端部規制フランジ 36 給電コネクター 37 断電部材 38 入口ガイド 39 出口ガイド(分離ガイド) 40 中間転写ベルト 41 イエロー色現像装置 42 マゼンタ色現像装置 43 シアン色現像装置 44 ブラック色現像装置 48 バイアス電源 49 バイアス電源 50 転写材ガイド 51 給紙ローラー 52 中間転写体のクリーニング装置 53 感光ドラムのクリーニング装置 55 定着器 62 一次転写ローラー 63 二次転写ローラー 64 二次転写対向ローラー 65 中間転写ベルト支持ローラー 66 中間転写ベルト支持ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/08 501 G03G 15/08 504B 2H200 504 506A 506 15/16 507 103 15/16 15/20 101 103 9/08 321 15/20 101 384 21/10 381 15/08 507D 21/00 326 Fターム(参考) 2H005 AA01 AA06 AA15 AB02 AB06 CA04 CA14 CA17 CA30 EA06 FB02 2H033 AA02 BA25 BA58 BB18 BB21 BB28 BE03 2H073 BA03 BA13 CA22 2H077 AA37 AC16 AD02 AD06 AD13 AD17 AD18 AD36 BA03 BA07 EA11 FA01 FA19 2H134 GA01 HD01 HD06 JA01 JA11 JB01 KF01 KG03 KG07 KG08 2H200 FA14 GA23 GA44 GA47 GA51 GB12 GB22 GB26 HA02 HA20 HA28 HB12 HB22 HB48 JA02 JA28 JC03 NA01 NA02

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂、着色剤、ワックス
    成分よりなる乾式トナーであって、 フロー式粒子像測定装置で計測される該乾式トナーの個
    数基準の円相当径−円形度スキャッタグラムにおいて、
    該乾式トナーの円相当個数平均径Dl(μm)が3〜8
    μmであり、且つ、該乾式トナーの平均円形度が0.9
    60〜0.995で、円形度標準偏差が0.035未満
    であり、 該結着樹脂が、1分子内に1つ以上のパーオキサイド基
    と、1つ以上の重合性不飽和基とを有する多官能性重合
    開始剤の存在下で、単量体を共重合させて得られる樹脂
    であることを特徴とする乾式トナー。
  2. 【請求項2】 前記結着樹脂のテトラヒドロフラン(T
    HF)可溶成分のGPCによるピーク分子量が5000
    〜40000であり、数平均分子量Mnが4000〜4
    0000の範囲内にあることを特徴とする請求項1に記
    載の乾式トナー。
  3. 【請求項3】 前記結着樹脂が、多官能性重合開始剤と
    ともに、他の重合開始剤の存在下で単量体を共重合させ
    て得られる樹脂であることを特徴とする請求項1または
    2に記載の乾式トナー。
  4. 【請求項4】 前記結着樹脂が重合性多価架橋剤を用い
    て得られる樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3
    のいずれかに記載の乾式トナー。
  5. 【請求項5】 前記多官能性重合開始剤がジシンナモイ
    ルペルオキシドであることを特徴とする請求項1乃至4
    のいずれかに記載の乾式トナー。
  6. 【請求項6】 少なくとも重合性単量体、着色剤、ワッ
    クス成分からなる単量体組成物を水系媒体中に懸濁さ
    せ、1分子内に1つ以上のパーオキサイド基と、1つ以
    上の重合性不飽和基とを有する多官能性重合開始剤の存
    在下で懸濁重合することを特徴とする重合トナーの製造
    方法。
  7. 【請求項7】 少なくとも、外部より帯電部材に電圧を
    印加し、静電潜像担持体に帯電を行う工程と、帯電され
    た静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程と、静電荷
    像を乾式トナーにより現像して乾式トナー像を静電潜像
    担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上の乾
    式トナー像を記録材に転写する転写工程と、記録材上の
    乾式トナー像を加熱定着する定着工程とを有する画像形
    成方法であり、 該乾式トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワック
    ス成分よりなり、フロー式粒子像測定装置で計測される
    該乾式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、該乾式トナーの円相当個数平均径D1
    (μm)が3〜8μmであり、且つ、該乾式トナーの平
    均円形度が0.960〜0.995で、円形度標準偏差
    が0.035未満であり、該結着樹脂が、1分子内に1
    つ以上のパーオキサイド基と、1つ以上の重合性不飽和
    基とを有する多官能性重合開始剤の存在下で、単量体を
    共重合させて得られる樹脂であることを特徴とする画像
    形成方法。
  8. 【請求項8】 該現像工程において、現像領域における
    乾式トナー担持体面の移動速度が、静電潜像担持体面の
    移動速度に対し、1.05〜3.0倍の速度であり、該
    乾式トナー担持体の表面粗度Ra(μm)が1.5以下
    であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方
    法。
  9. 【請求項9】 該乾式トナー担持体と対向して強磁性金
    属ブレードを微小間隔をもって配することを特徴とする
    請求項7又は8に記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 該乾式トナー担持体と対向して弾性体
    からなるブレードを当接することを特徴とする請求項7
    又は8に記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 該静電潜像担持体がある一定の間隔を
    有し、交互電界を印加しながら現像することを特徴とす
    る請求項7乃至10のいずれかに記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】 該帯電工程が、帯電部材を静電潜像担
    持体に接触させて、外部より帯電部材に電圧を印加し、
    静電潜像担持体を帯電することを特徴とする請求項7乃
    至11のいずれかに記載の画像形成方法。
  13. 【請求項13】 該静電潜像担持体上の乾式トナー像
    を、転写装置を用い転写材に静電転写する転写工程の際
    に、該静電潜像担持体と転写装置とが該転写材を介して
    当接することを特徴とする請求項7乃至12のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  14. 【請求項14】 該加熱定着工程が、オフセット防止用
    液体の供給がない、或いは、定着器クリーナーを有しな
    い加熱定着装置により、乾式トナー画像を記録材に加熱
    定着することを特徴とする請求項7乃至13のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  15. 【請求項15】 該加熱定着工程が、固定支持された加
    熱体と、該加熱体に対向圧接し、かつ、フィルムを介し
    て該加熱体に密着させる加圧部材により、乾式トナー画
    像を記録材に加熱定着することを特徴とする請求項7乃
    至14のいずれかに記載の画像形成方法。
  16. 【請求項16】 転写後の静電潜像担持体上の未転写の
    残留乾式トナーをクリーニングして回収し、回収した該
    乾式トナーを現像手段に供給して再度現像手段に保有さ
    せ、静電潜像担持体上の静電潜像を現像するトナーリユ
    ース機構を有することを特徴とする請求項7乃至15の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  17. 【請求項17】 少なくとも、外部より帯電部材に電圧
    を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う工程と、帯電さ
    れた静電潜像担持体に静電荷像を形成する工程と、静電
    荷像を乾式トナーにより現像して乾式トナー像を静電潜
    像担持体上に形成する現像工程と、静電潜像担持体上の
    乾式トナー像を中間転写体に転写する第1の転写工程
    と、該中間転写体上の乾式トナー像を記録材に転写する
    第2の転写工程と、記録材上の乾式トナー像を加熱定着
    する定着工程とを有する画像形成方法であり、 該乾式トナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、ワック
    ス成分よりなり、フロー式粒子像測定装置で計測される
    該乾式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、該乾式トナーの円相当個数平均径Dl
    (μm)が3〜8μmであり、且つ、該乾式トナーの平
    均円形度が0.960〜0.995で、円形度標準偏差
    が0.035未満であり、該結着樹脂が、1分子内に1
    つ以上のパーオキサイド基と、1つ以上の重合性不飽和
    基とを有する多官能性重合開始剤の存在下で、単量体を
    共重合させて得られる樹脂であることを特徴とする画像
    形成方法。
  18. 【請求項18】 該現像工程において、現像領域におけ
    る乾式トナー担持体面の移動速度が、静電潜像担持体面
    の移動速度に対し、1.05〜3.0倍の速度であり、
    該乾式トナー担持体の表面粗度Ra(μm)が1.5以
    下であることを特徴とする請求項17に記載の画像形成
    方法。
  19. 【請求項19】 該乾式トナー担持体と対向して強磁性
    金属ブレードを微小間隔をもって配することを特徴とす
    る請求項17又は18に記載の画像形成方法。
  20. 【請求項20】 該乾式トナー担持体と対向して弾性体
    からなるブレードを当接することを特徴とする請求項1
    7又は18に記載の画像形成方法。
  21. 【請求項21】 該静電潜像担持体がある一定の間隔を
    有し、交互電界を印加しながら現像することを特徴とす
    る請求項17乃至20のいずれかに記載の画像形成方
    法。
  22. 【請求項22】 該帯電工程が、帯電部材を静電潜像担
    持体に接触させて、外部より帯電部材に電圧を印加し、
    静電潜像担持体を帯電することを特徴とする請求項17
    乃至21のいずれかに記載の画像形成方法。
  23. 【請求項23】 該静電潜像担持体上の乾式トナー像
    を、転写装置を用い転写材に静電転写する転写工程の際
    に、該静電潜像担持体と転写装置とが該転写材を介して
    当接することを特徴とする請求項17乃至22のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 該加熱定着工程が、オフセット防止用
    液体の供給がない、或いは、定着器クリーナーを有しな
    い加熱定着装置により、乾式トナー画像を記録材に加熱
    定着することを特徴とする請求項17乃至23のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  25. 【請求項25】 該加熱定着工程が、固定支持された加
    熱体と、該加熱体に対向圧接し、かつ、フィルムを介し
    て該加熱体に密着させる加圧部材により、乾式トナー画
    像を記録材に加熱定着することを特徴とする請求項17
    乃至24のいずれかに記載の画像形成方法。
  26. 【請求項26】 転写後の静電潜像担持体上の未転写の
    残留乾式トナーをクリーニングして回収し、回収した該
    乾式トナーを現像手段に供給して再度現像手段に保有さ
    せ、静電潜像担持体上の静電潜像を現像するトナーリユ
    ース機構を有することを特徴とする請求項17乃至25
    のいずれかに記載の画像形成方法。
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