JP3055916B2 - トナーおよび画像形成方法 - Google Patents
トナーおよび画像形成方法Info
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- JP3055916B2 JP3055916B2 JP2092241A JP9224190A JP3055916B2 JP 3055916 B2 JP3055916 B2 JP 3055916B2 JP 2092241 A JP2092241 A JP 2092241A JP 9224190 A JP9224190 A JP 9224190A JP 3055916 B2 JP3055916 B2 JP 3055916B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等に
おいて静電荷像を現像するために使用されるトナーおよ
び画像形成方法に関する。
おいて静電荷像を現像するために使用されるトナーおよ
び画像形成方法に関する。
電子写真法の一例においては、像担持体上に、帯電、
露光により静電荷像が形成され、この静電荷像はトナー
を含む現像剤によって現像されてトナー像が形成され、
次いでこのトナー像が転写材に転写され、定着されて可
視画像が形成される。一方、転写材に転写されずに像担
持体上に残留したトナーは、好ましくは像担持体の表面
に圧接配置されたブレード等のクリーニング部材により
クリーニングされる。
露光により静電荷像が形成され、この静電荷像はトナー
を含む現像剤によって現像されてトナー像が形成され、
次いでこのトナー像が転写材に転写され、定着されて可
視画像が形成される。一方、転写材に転写されずに像担
持体上に残留したトナーは、好ましくは像担持体の表面
に圧接配置されたブレード等のクリーニング部材により
クリーニングされる。
現像剤を構成するトナーの製造方法としては、いわゆ
る粉砕法が知られている。この粉砕法は、バインダーと
しての熱可塑性樹脂に、着色剤、その他必要に応じて用
いられる添加剤を添加し、これらを熔融混練した後、粉
砕、分級してトナーを製造する方法である。
る粉砕法が知られている。この粉砕法は、バインダーと
しての熱可塑性樹脂に、着色剤、その他必要に応じて用
いられる添加剤を添加し、これらを熔融混練した後、粉
砕、分級してトナーを製造する方法である。
しかし、粉砕法で得られたトナーは、一般に粒度分布
が広く、従ってトナーの摩擦帯電性にムラが生じ、カブ
リ等が発生しやすいという弱点がある。また、生産効率
の関係上、体積平均粒径が2〜8μmの小径のトナーが
得られにくく、従って高画質化の要求に応えられないと
いう問題がある。
が広く、従ってトナーの摩擦帯電性にムラが生じ、カブ
リ等が発生しやすいという弱点がある。また、生産効率
の関係上、体積平均粒径が2〜8μmの小径のトナーが
得られにくく、従って高画質化の要求に応えられないと
いう問題がある。
かかる事情から、近年においては、造粒重合法の適用
が検討されてきた。この造粒重合法とは、バインダーと
しての樹脂を構成するための重合性単量体と、着色剤等
の添加剤とを含有してなる組成物を造粒重合してトナー
を製造する方法である(特開昭56−110945号〜110951号
公報、特開昭61−255353号〜255357号公報、特開昭58−
50544号〜50545号公報等)。
が検討されてきた。この造粒重合法とは、バインダーと
しての樹脂を構成するための重合性単量体と、着色剤等
の添加剤とを含有してなる組成物を造粒重合してトナー
を製造する方法である(特開昭56−110945号〜110951号
公報、特開昭61−255353号〜255357号公報、特開昭58−
50544号〜50545号公報等)。
この造粒重合法によれば、体積平均粒径が2〜8μm
の小径のトナーの製造が可能であり、しかもトナーの粒
度分布が狭いという利点がある。また、ジェット粉砕機
等の高価な設備を必要としないので生産コストの低減化
を図ることも可能である。
の小径のトナーの製造が可能であり、しかもトナーの粒
度分布が狭いという利点がある。また、ジェット粉砕機
等の高価な設備を必要としないので生産コストの低減化
を図ることも可能である。
しかし、造粒重合法で得られるトナーは、重合過程に
おいて表面張力が作用するため、粒子の真球度が高くな
り、従ってクリーニング工程においては、感光体上に残
留したトナーをクリーニング手段として好ましいブレー
ドによってクリーニングすることが困難となる問題があ
る。
おいて表面張力が作用するため、粒子の真球度が高くな
り、従ってクリーニング工程においては、感光体上に残
留したトナーをクリーニング手段として好ましいブレー
ドによってクリーニングすることが困難となる問題があ
る。
そして、この問題は特に像担持体が有機化合物半導体
を用いた感光体である場合に顕著となる。すなわち、ク
リーニング不良を防止するためにブレードの感光体の表
面に対する圧接力を大きくすると、感光体が損傷されや
すく使用寿命が短くなる。一方、ブレードの感光体に対
する圧接力を小さくすると、残留トナーのかきとりが不
十分となるためクリーニング不良に起因する画像不良が
発生する。
を用いた感光体である場合に顕著となる。すなわち、ク
リーニング不良を防止するためにブレードの感光体の表
面に対する圧接力を大きくすると、感光体が損傷されや
すく使用寿命が短くなる。一方、ブレードの感光体に対
する圧接力を小さくすると、残留トナーのかきとりが不
十分となるためクリーニング不良に起因する画像不良が
発生する。
本発明の目的は、クリーニング不良を伴わずに、解像
度の高い高画質の画像を多数回にわたり安定に形成する
ことができるトナーおよび画像形成方法を提供すること
にある。
度の高い高画質の画像を多数回にわたり安定に形成する
ことができるトナーおよび画像形成方法を提供すること
にある。
上記目的を達成するために、本発明者が鋭意研究を重
ねたところ、トナー粒子の体積形状係数がクリーニング
性に大きな影響を与える因子であり、この体積形状係数
を特定範囲に規定することにより、造粒重合で得られる
トナーにおいてもクリーニング性が格段に向上するこ
と、ならびに像担持体の表面を摺擦してクリーニングす
るウレタンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成
装置を用いることにより、クリーニング性をさらに向上
できることを見出して本発明を完成したものである。
ねたところ、トナー粒子の体積形状係数がクリーニング
性に大きな影響を与える因子であり、この体積形状係数
を特定範囲に規定することにより、造粒重合で得られる
トナーにおいてもクリーニング性が格段に向上するこ
と、ならびに像担持体の表面を摺擦してクリーニングす
るウレタンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成
装置を用いることにより、クリーニング性をさらに向上
できることを見出して本発明を完成したものである。
すなわち、本発明のトナーにおいては、水性媒体中に
少なくとも重合性単量体と着色剤とを存在させて造粒重
合して得られる着色粒子からなるトナーであって、造粒
重合時において、重合の核となる粒子の表面における官
能基に対して優先的に反応する重合性単量体を滴下して
異形化された重合粒子よりなり、 体積平均粒径が2〜8μmで、体積形状係数が0.60〜
2.00である構成を採用する。
少なくとも重合性単量体と着色剤とを存在させて造粒重
合して得られる着色粒子からなるトナーであって、造粒
重合時において、重合の核となる粒子の表面における官
能基に対して優先的に反応する重合性単量体を滴下して
異形化された重合粒子よりなり、 体積平均粒径が2〜8μmで、体積形状係数が0.60〜
2.00である構成を採用する。
上記トナーにおいて、水性媒体中にさらにワックスを
存在させることが好ましい。
存在させることが好ましい。
上記トナーにさらに無機酸化物が0.5〜5重量%の割
合で添加混合されることが好ましい。
合で添加混合されることが好ましい。
本発明の画像形成方法は、上記トナーを用いて、像担
持体の表面を摺擦してクリーニングするウレタンゴム製
のブレードを二つ備えてなる画像形成装置により画像を
形成する構成を採用する。
持体の表面を摺擦してクリーニングするウレタンゴム製
のブレードを二つ備えてなる画像形成装置により画像を
形成する構成を採用する。
上記の像担持体が有機化合物半導体を用いた感光体で
あることが好ましい。
あることが好ましい。
体積平均粒径が2〜8μmであるトナーによれば、解
像度の高い高画質の画像が得られる。
像度の高い高画質の画像が得られる。
しかるに、造粒重合法により得られるトナーは、真球
度が高いためにクリーニング不良が発生しやすいが、本
発明においては、トナーが、特定の方法によって異形化
されてトナーの体積形状係数が0.60〜2.00であるので、
クリーニング性が格段に向上する。
度が高いためにクリーニング不良が発生しやすいが、本
発明においては、トナーが、特定の方法によって異形化
されてトナーの体積形状係数が0.60〜2.00であるので、
クリーニング性が格段に向上する。
また、水性媒体中にさらにワックスを存在させると、
トナーの定着特性が向上する。
トナーの定着特性が向上する。
また、トナーに所定割合の無機酸化物を外部から添加
混合すると、クリーニング性がさらに向上する。
混合すると、クリーニング性がさらに向上する。
ウレタンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成
装置によれば、像担持体の表面に残留したトナーは二度
にわたってクリーニングされ、クリーニング性がさらに
向上する。
装置によれば、像担持体の表面に残留したトナーは二度
にわたってクリーニングされ、クリーニング性がさらに
向上する。
以下、本発明の構成を具体的に説明する。
本発明のトナーは、水性媒体中に、少なくとも、重合
性単量体と、着色剤と、必要に応じて用いられるワック
スとを存在させて造粒重合して得られる着色粒子からな
り、造粒重合時において、重合の核となる粒子の表面に
おける官能基に対して優先的に反応する重合性単量体を
滴下して異形化された重合粒子よりなり、体積平均粒径
は2〜8μmで、体積形状係数は0.60〜2.00である。
性単量体と、着色剤と、必要に応じて用いられるワック
スとを存在させて造粒重合して得られる着色粒子からな
り、造粒重合時において、重合の核となる粒子の表面に
おける官能基に対して優先的に反応する重合性単量体を
滴下して異形化された重合粒子よりなり、体積平均粒径
は2〜8μmで、体積形状係数は0.60〜2.00である。
また、着色粒子にさらに無機酸化物を0.5〜5重量%
の割合で添加混合してトナーを構成してもよい。
の割合で添加混合してトナーを構成してもよい。
ここで、体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測
定装置「HELOS」(販売元;日本電子(株))によりレ
ーザー光の散乱による方法により測定した値である。
定装置「HELOS」(販売元;日本電子(株))によりレ
ーザー光の散乱による方法により測定した値である。
また、体積形状係数は、粒子径と粒子の体積とを関係
づける係数であって、次式により定義されるφvであ
る。
づける係数であって、次式により定義されるφvであ
る。
v=φv・Dp 3 v :1個の粒子の体積の平均値 φv:体積形状係数 Dp :粒子径の平均値 ただし、vはコールターカウンターにより粒子を測定
して求める。またDpは上記の「HELOS」により求める。
して求める。またDpは上記の「HELOS」により求める。
トナーの体積形状係数が0.60〜2.00の範囲にあれば、
造粒重合により得られる小径トナーでありながら、クリ
ーニング性が格段に向上する。これに対して、体積形状
係数が0.60未満のときには、クリーニング不良が生じや
すく、一方2.00を超えるときには製造が困難になると共
に、表面積が大きくなりすぎ外部添加剤の効果が発現し
にくく、環境依存性が大きくなる。
造粒重合により得られる小径トナーでありながら、クリ
ーニング性が格段に向上する。これに対して、体積形状
係数が0.60未満のときには、クリーニング不良が生じや
すく、一方2.00を超えるときには製造が困難になると共
に、表面積が大きくなりすぎ外部添加剤の効果が発現し
にくく、環境依存性が大きくなる。
そして、トナーの体積平均粒径が2〜8μmの範囲に
あれば、解像度が高くて高画質の画像を形成することが
できる。これに対して、体積平均粒径が2μm未満のと
きには、画像濃度が低下しやすく、またトナー飛散が発
生しやすい。一方体積平均粒径が8μmを超えるときに
は解像度が低下しやすい。
あれば、解像度が高くて高画質の画像を形成することが
できる。これに対して、体積平均粒径が2μm未満のと
きには、画像濃度が低下しやすく、またトナー飛散が発
生しやすい。一方体積平均粒径が8μmを超えるときに
は解像度が低下しやすい。
本発明において、トナーの体積形状係数を上記のよう
に0.60〜2.00の範囲にするためには、造粒重合時におい
て、重合の核となる粒子の表面に露出する官能基に対し
て優先的に反応するモノマーを滴下して異形化する方法
を採用することができる。
に0.60〜2.00の範囲にするためには、造粒重合時におい
て、重合の核となる粒子の表面に露出する官能基に対し
て優先的に反応するモノマーを滴下して異形化する方法
を採用することができる。
本発明のトナーに用いる重合性単量体は、トナーのバ
インダーとしての樹脂を形成するためのものである。斯
かる樹脂としては、スチレン/アクリル系樹脂が好まし
い。
インダーとしての樹脂を形成するためのものである。斯
かる樹脂としては、スチレン/アクリル系樹脂が好まし
い。
スチレン/アクリル系樹脂を得るための重合性単量体
としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、
p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n
−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n
−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−
n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n
−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルス
チレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−ク
ロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オ
クチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ス
テアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等
のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等のアクリル
系単量体を挙げることができる。これらの単量体は、適
宜併用してもよい。
としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチル
スチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、
p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n
−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n
−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−
n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n
−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェ
ニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルス
チレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソ
ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチ
ル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−ク
ロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−
ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オ
クチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ス
テアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチ
ルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等
のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体等のアクリル
系単量体を挙げることができる。これらの単量体は、適
宜併用してもよい。
以上の重合性単量体を用いて水性媒体中において造粒
重合してスチレン/アクリル系樹脂を製造する際には、
重合開始剤を重合性単量体に対して0.5〜10重量%の範
囲で用いてもよい。かかる重合開始剤としては、パーオ
キサイド系開示剤、アゾ系開始剤等を用いることができ
る。
重合してスチレン/アクリル系樹脂を製造する際には、
重合開始剤を重合性単量体に対して0.5〜10重量%の範
囲で用いてもよい。かかる重合開始剤としては、パーオ
キサイド系開示剤、アゾ系開始剤等を用いることができ
る。
上記の重合性単量体と共に水性媒体中に存在させる着
色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、ア
ニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、
ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、オリエ
ントオイルレッド♯330、キノリンイエロー、メチレン
ブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイト
グリーンオクサレート、ランプブラック、ローズベンガ
ル、オイルブラック、アゾオイルブラック等を挙げるこ
とができる。これらの着色剤は、その表面がシランカッ
プリング剤により処理されたもの、またはグラフト化処
理されたものであってもよい。
色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、ア
ニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、
ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、オリエ
ントオイルレッド♯330、キノリンイエロー、メチレン
ブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイト
グリーンオクサレート、ランプブラック、ローズベンガ
ル、オイルブラック、アゾオイルブラック等を挙げるこ
とができる。これらの着色剤は、その表面がシランカッ
プリング剤により処理されたもの、またはグラフト化処
理されたものであってもよい。
水性媒体中には、必要に応じてその他のトナー成分、
例えばワックス等を存在させてもよい。
例えばワックス等を存在させてもよい。
ワックスとしては、低分子量のポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィンワックス、パラフィンワッ
クス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワッ
クス等を挙げることができる。
ロピレン等のポリオレフィンワックス、パラフィンワッ
クス、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸アミド系ワッ
クス等を挙げることができる。
造粒重合法としては懸濁重合法を好ましく用いること
ができる。この懸濁重合法においては、機械的撹拌によ
って重合用組成物が所定粒径の分散粒子として水性媒体
中に分散懸濁されて重合が行われるが、重合の進行と共
に分散粒子の粘着性が増大するため、分散粒子の合体が
過剰となって大径化しやすい。従って、分散粒子の合体
が過剰とならないようにするために懸濁安定剤を用いる
ことが好ましい。
ができる。この懸濁重合法においては、機械的撹拌によ
って重合用組成物が所定粒径の分散粒子として水性媒体
中に分散懸濁されて重合が行われるが、重合の進行と共
に分散粒子の粘着性が増大するため、分散粒子の合体が
過剰となって大径化しやすい。従って、分散粒子の合体
が過剰とならないようにするために懸濁安定剤を用いる
ことが好ましい。
斯かる懸濁安定剤としては、ゼラチン、澱粉、ポリビ
ニルアルコール等の水溶性高分子物質、硫酸バリウム、
硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、リン
酸カルシウム等の難水溶性塩類、これらの難水溶性塩類
と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル
硫酸ナトリウム等の界面活性剤との組合せ、タルク、粘
土、ケイ酸、ケイソウ土等の無機高分子物質、金属酸化
物等の難水溶性無機化合物を用いることができる。
ニルアルコール等の水溶性高分子物質、硫酸バリウム、
硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、リン
酸カルシウム等の難水溶性塩類、これらの難水溶性塩類
と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル
硫酸ナトリウム等の界面活性剤との組合せ、タルク、粘
土、ケイ酸、ケイソウ土等の無機高分子物質、金属酸化
物等の難水溶性無機化合物を用いることができる。
また、水性媒体中に、イオン性物質、例えば窒素含有
重合性単量体、難水溶性アミン類等のカチオン性物質ま
たはアニオン性物質が存在し、水性媒体中に分散された
ときに分散粒子が正または負のいずれかの極性に帯電す
る場合においては、水性媒体中に分散されたときに前記
極性とは反対の極性に帯電するイオン性分散剤、例えば
負帯電性のコロイダルシリカ、正帯電性の酸化アルミニ
ウム等を懸濁安定剤として有効に用いることができる。
重合性単量体、難水溶性アミン類等のカチオン性物質ま
たはアニオン性物質が存在し、水性媒体中に分散された
ときに分散粒子が正または負のいずれかの極性に帯電す
る場合においては、水性媒体中に分散されたときに前記
極性とは反対の極性に帯電するイオン性分散剤、例えば
負帯電性のコロイダルシリカ、正帯電性の酸化アルミニ
ウム等を懸濁安定剤として有効に用いることができる。
次に、懸濁重合法を適用して本発明のトナーを製造す
る場合の一例について説明する。
る場合の一例について説明する。
まず、重合性単量体、ワックス、重合開始剤等をサン
ドスタラー等により充分に混合して重合用組成物を調製
する。この重合用組成物を懸濁安定剤を含んだ水性媒体
中に加え、ホモジェッター等の高速撹拌機等により懸濁
分散して、所定の温度条件に保って、第1の懸濁分散液
を調製する。
ドスタラー等により充分に混合して重合用組成物を調製
する。この重合用組成物を懸濁安定剤を含んだ水性媒体
中に加え、ホモジェッター等の高速撹拌機等により懸濁
分散して、所定の温度条件に保って、第1の懸濁分散液
を調製する。
一方、上記と同様の重合用組成物を水性媒体中に分散
したものにカーボンブラック等の着色剤を懸濁分散させ
て第2の懸濁分散液を調製する。
したものにカーボンブラック等の着色剤を懸濁分散させ
て第2の懸濁分散液を調製する。
この第2の懸濁分散液を、上記第1の懸濁分散液中に
徐々に滴下して、一定量のカーボンブラック等の着色剤
を核としてその表面に有する官能基に、重合性単量体を
優先的に析出、成長させながら重合反応を行う。
徐々に滴下して、一定量のカーボンブラック等の着色剤
を核としてその表面に有する官能基に、重合性単量体を
優先的に析出、成長させながら重合反応を行う。
このようにして得られる重合粒子は、その内部に着色
剤を含んだ着色粒子となり、そしてその表面が適度に異
形化されたものとなる。異形化の程度は、製造時の温
度、撹拌等の条件およびワックス、着色剤、重合開始剤
の種類、量等を調整することにより、制御することがで
きるので、体積形状係数を0.60〜2.00の範囲に容易に規
定することができる。
剤を含んだ着色粒子となり、そしてその表面が適度に異
形化されたものとなる。異形化の程度は、製造時の温
度、撹拌等の条件およびワックス、着色剤、重合開始剤
の種類、量等を調整することにより、制御することがで
きるので、体積形状係数を0.60〜2.00の範囲に容易に規
定することができる。
また、重合用組成物の懸濁分散状態によって、重合粒
子の粒径を規定することができるので、分散条件を調整
することによって、体積平均粒径が2〜8μmの着色粒
子を容易に得ることができる。
子の粒径を規定することができるので、分散条件を調整
することによって、体積平均粒径が2〜8μmの着色粒
子を容易に得ることができる。
本発明においては、以上のようにして得られた着色粒
子のみによりトナーを構成してもよいし、着色粒子にさ
らに無機酸化物を0.5〜5重量%の割合で添加混合して
トナーを構成するのが好ましい。この無機酸化物の添加
によってトナーのクリーニング性をさらに高めることが
できる。かかる無機酸化物としては、シリカ、酸化アル
ミニウム、酸化チタン等の微粒子を用いることができ
る。
子のみによりトナーを構成してもよいし、着色粒子にさ
らに無機酸化物を0.5〜5重量%の割合で添加混合して
トナーを構成するのが好ましい。この無機酸化物の添加
によってトナーのクリーニング性をさらに高めることが
できる。かかる無機酸化物としては、シリカ、酸化アル
ミニウム、酸化チタン等の微粒子を用いることができ
る。
また、着色粒子にさらにその他の外部添加剤を添加混
合してトナーを構成してもよい。その他の外部添加剤と
しては、炭化物微粒子、窒化物微粒子、シリコーン樹脂
微粒子、アクリル系樹脂微粒子、ステアリン酸等の脂肪
酸、脂肪酸金属塩等を挙げることができる。
合してトナーを構成してもよい。その他の外部添加剤と
しては、炭化物微粒子、窒化物微粒子、シリコーン樹脂
微粒子、アクリル系樹脂微粒子、ステアリン酸等の脂肪
酸、脂肪酸金属塩等を挙げることができる。
本発明の画像形成方法においては、以上の小径トナー
を用いて、像担持体の表面を摺擦してクリーニングする
ウレタンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成装
置により画像を形成する。
を用いて、像担持体の表面を摺擦してクリーニングする
ウレタンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成装
置により画像を形成する。
クリーニング工程は、像担持体上のトナー画像を転写
紙に転写した後、像担持体上に不可避的に残存するトナ
ーをかきとり除去する工程である。
紙に転写した後、像担持体上に不可避的に残存するトナ
ーをかきとり除去する工程である。
本発明においては、このクリーニング工程を、二つの
ウレタンゴム製のブレードを用いて行う。好ましい実施
の態様においては、一方のブレードは第1図(a)に示
すようなカウンター方式とし、他方のブレードは第1図
(b)に示すようなトレイル方式として、これらを併用
するのが良い。この場合は、それぞれの方式の欠点が相
互にカバーされて小径トナーのクリーニング性が格段に
向上する。
ウレタンゴム製のブレードを用いて行う。好ましい実施
の態様においては、一方のブレードは第1図(a)に示
すようなカウンター方式とし、他方のブレードは第1図
(b)に示すようなトレイル方式として、これらを併用
するのが良い。この場合は、それぞれの方式の欠点が相
互にカバーされて小径トナーのクリーニング性が格段に
向上する。
なお、第1図において、1はブレード、2は像担持
体、θは当接角度である。
体、θは当接角度である。
詳しく説明すると、カウンター方式のブレードのみで
は、当接圧力が小さいと腹ずりしやすく、大きいと振動
しやすい欠点がある。また、トレイル方式のブレードの
みでは、当接圧力が小さいと小径トナーがすり抜けやす
く、大きいと変形し小径トナーがすり抜けやすい欠点が
ある。
は、当接圧力が小さいと腹ずりしやすく、大きいと振動
しやすい欠点がある。また、トレイル方式のブレードの
みでは、当接圧力が小さいと小径トナーがすり抜けやす
く、大きいと変形し小径トナーがすり抜けやすい欠点が
ある。
そこで、上記のようにカウンター方式およびトレイル
方式のブレードを併用すれば、それぞれのブレードの有
する欠点が補償されるため、像担持体の表面を損傷させ
ない好適な当接圧力でクリーニング性の向上を図ること
ができる。
方式のブレードを併用すれば、それぞれのブレードの有
する欠点が補償されるため、像担持体の表面を損傷させ
ない好適な当接圧力でクリーニング性の向上を図ること
ができる。
ブレードの像担持体に対する当接圧力は、カウンター
方式のブレードでは15〜30g/cmの範囲がよく、トレイル
方式のブレードでは10〜25g/cmの範囲がよい。
方式のブレードでは15〜30g/cmの範囲がよく、トレイル
方式のブレードでは10〜25g/cmの範囲がよい。
さらに好ましい実施の態様においては、最初に第1図
(b)に示すトレイル方式のブレードでクリーニングが
なされ、次いで第1図(a)に示すカウンター方式のブ
レードによりクリーニングがなされるようにそれぞれの
ブレードを像担持体の回転方向に沿って離間した位置に
順番に配置するのがよい。このような配置にすることに
よりトナーがブレードと像担持体との間に挟まれるのを
有効に防止することができる。
(b)に示すトレイル方式のブレードでクリーニングが
なされ、次いで第1図(a)に示すカウンター方式のブ
レードによりクリーニングがなされるようにそれぞれの
ブレードを像担持体の回転方向に沿って離間した位置に
順番に配置するのがよい。このような配置にすることに
よりトナーがブレードと像担持体との間に挟まれるのを
有効に防止することができる。
本発明に用いる像担持体としては、有機化合物半導体
を用いた感光体(以下「有機感光体」と略称する。)で
あることが好ましい。
を用いた感光体(以下「有機感光体」と略称する。)で
あることが好ましい。
有機感光体は、通常、バインダー樹脂中に光導電性を
示す有機化合物半導体が分散含有されてなる有機感光層
が導電性支持体上に積層されて構成される。
示す有機化合物半導体が分散含有されてなる有機感光層
が導電性支持体上に積層されて構成される。
有機感光層は、キャリア発生層とキャリア輸送層とを
有する積層型の構成であることが好ましい。上記キャリ
ア発生層は可視光を吸収して荷電キャリアを発生するキ
ャリア発生物質を含有してなる層である。また上記キャ
リア輸送層はキャリア発生層において発生した正または
負のキャリアのいずれか一方または両方を輸送するキャ
リア輸送物質を含有してなる層である。かかる機能分離
型の感光層によれば、感光層の構成に用い得る物質の選
択範囲が広範となり、各機能を最適に果たす物質または
物質系を独立に選定することが可能となる。
有する積層型の構成であることが好ましい。上記キャリ
ア発生層は可視光を吸収して荷電キャリアを発生するキ
ャリア発生物質を含有してなる層である。また上記キャ
リア輸送層はキャリア発生層において発生した正または
負のキャリアのいずれか一方または両方を輸送するキャ
リア輸送物質を含有してなる層である。かかる機能分離
型の感光層によれば、感光層の構成に用い得る物質の選
択範囲が広範となり、各機能を最適に果たす物質または
物質系を独立に選定することが可能となる。
上記のキャリア発生物質としては、例えばアンスアン
スロン系顔料、ペリレン誘導体、フタロシアニン系顔
料、ビスアゾ系顔料、インジゴイド系色素等を用いるこ
とができる。
スロン系顔料、ペリレン誘導体、フタロシアニン系顔
料、ビスアゾ系顔料、インジゴイド系色素等を用いるこ
とができる。
上記のキャリア輸送物質としては、例えばカルバゾー
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアリールアミ
ン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ヒドラゾン誘
導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、スチリル
トリアリールアミン誘導体等を用いることができる。
ル誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアリールアミ
ン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ヒドラゾン誘
導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン誘導体、スチリル
トリアリールアミン誘導体等を用いることができる。
感光層に用いられるバインダー樹脂としては、ポリカ
ーボネート、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メタ
クリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体等を挙げることができる。
ーボネート、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、メタ
クリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニ
ル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無
水マレイン酸共重合体等を挙げることができる。
有機感光体を構成する導電性支持体としては、アルミ
ニウム、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、インジ
ウム、スズ、白金、金、ステンレス、鋼、真鍮、合金等
よりなる金属板あるいは金属ドラム、紙あるいはプラス
チック等の絶縁性シートの表面に、アルミニウム、パラ
ジウム、金、合金、酸化インジウム等の導電性材料を、
塗布、蒸着、ラミネート等の手段により積層して得られ
る導電処理されたシート等を用いることができる。
ニウム、ニッケル、銅、亜鉛、パラジウム、銀、インジ
ウム、スズ、白金、金、ステンレス、鋼、真鍮、合金等
よりなる金属板あるいは金属ドラム、紙あるいはプラス
チック等の絶縁性シートの表面に、アルミニウム、パラ
ジウム、金、合金、酸化インジウム等の導電性材料を、
塗布、蒸着、ラミネート等の手段により積層して得られ
る導電処理されたシート等を用いることができる。
以下、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本
発明の実施の態様はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、以下において「部」は「重量部」を表
す。
発明の実施の態様はこれらの実施例に限定されるもので
はない。なお、以下において「部」は「重量部」を表
す。
<実施例1> スチレン 80部 メタクリル酸ラウリル 20部 ポリオレフィンワックス 5部 パラフィンワックス 5部 2,2′−アゾビスイソブチロニトリル 2部 以上の材料をサンドスタラーにより充分に混合して重
合用組成物を調製した。この重合用組成物を、懸濁安定
剤を含んだ水性媒体中に加えてホモジェッターにより懸
濁分散し、これを40〜50℃の温度に維持して第1の懸濁
分散液を調製した。
合用組成物を調製した。この重合用組成物を、懸濁安定
剤を含んだ水性媒体中に加えてホモジェッターにより懸
濁分散し、これを40〜50℃の温度に維持して第1の懸濁
分散液を調製した。
一方、上記と同様の重合用組成物112部と、カーボン
ブラック10部とを懸濁安定剤を含んだ水性媒体中にホモ
ジェッターにより懸濁分散して第2の懸濁分散液を調製
した。この第2の懸濁分散液を、上記第1の懸濁分散液
中に徐々に滴下して、一定量のカーボンブラックの表面
に有する官能基に、重合性単量体を優先的に析出、成長
させながら30時間にわたり重合反応を行った。
ブラック10部とを懸濁安定剤を含んだ水性媒体中にホモ
ジェッターにより懸濁分散して第2の懸濁分散液を調製
した。この第2の懸濁分散液を、上記第1の懸濁分散液
中に徐々に滴下して、一定量のカーボンブラックの表面
に有する官能基に、重合性単量体を優先的に析出、成長
させながら30時間にわたり重合反応を行った。
その後、反応液を濾過して固形物を採取し、この固形
物を洗浄し、乾燥させて、着色粒子を製造した。この着
色粒子の体積平均粒径は5μmで、体積形状係数は1.23
であった。
物を洗浄し、乾燥させて、着色粒子を製造した。この着
色粒子の体積平均粒径は5μmで、体積形状係数は1.23
であった。
次いで、この着色粒子に酸化ケイ素からなる無機酸化
物を0.6重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
物を0.6重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
上記トナーとシリコーン樹脂コーティングキャリアと
を混合して、トナー濃度が5重量%の現像剤を調製し
た。
を混合して、トナー濃度が5重量%の現像剤を調製し
た。
以上の現像剤を用いて、コニカ(株)製の電子写真複
写機「U−Bix 1515」改造機により実写テストを行い、
解像度およびクリーニング性を評価した。
写機「U−Bix 1515」改造機により実写テストを行い、
解像度およびクリーニング性を評価した。
解像度は、目視で明確に識別できる1mm当りの細線の
本数で判定した。
本数で判定した。
クリーニング性は、クリーニング不良に起因する画像
不良の有無によって判定した。
不良の有無によって判定した。
なお、この改造機のクリーニング装置は、像担持体の
表面にその回転方向に沿って順に第1図(b)に示すト
レイル方式のウレタンゴム製ブレードと第1図(a)に
示すカウンター方式のウレタンゴム製ブレードが当接配
置されてなり、当接圧力は、上流側のトレイル方式のブ
レードが17g/cm、下流側のカウンター方式のブレードが
20g/cmである。また、像担持体は、有機化合物半導体を
用いた回転ドラム状の感光体である。
表面にその回転方向に沿って順に第1図(b)に示すト
レイル方式のウレタンゴム製ブレードと第1図(a)に
示すカウンター方式のウレタンゴム製ブレードが当接配
置されてなり、当接圧力は、上流側のトレイル方式のブ
レードが17g/cm、下流側のカウンター方式のブレードが
20g/cmである。また、像担持体は、有機化合物半導体を
用いた回転ドラム状の感光体である。
<実施例2> 実施例1において、ポリオレフィンワックスを10部に
変更し、パラフィンワックスを除いたほかは同様にし
て、体積平均粒径が5μm、体積形状係数が1.23の着色
粒子からなるトナーを製造した。
変更し、パラフィンワックスを除いたほかは同様にし
て、体積平均粒径が5μm、体積形状係数が1.23の着色
粒子からなるトナーを製造した。
このトナーを用いて実施例1と同様にして実写テスト
を行い評価した。
を行い評価した。
<実施例3> スチレン 80部 アクリル酸ジメチルアミノエチル 20部 ポリオレフィンワックス 20部 パラフィンワックス 5部 ベンゾイルパーオキサイド 5部 以上の材料を用いて実施例1と同様にして、体積平均
粒径が5μm、体積形状係数が1.23の着色粒子を製造し
た。
粒径が5μm、体積形状係数が1.23の着色粒子を製造し
た。
次いで、この着色粒子に酸化ケイ素からなる無機酸化
物を0.8重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
物を0.8重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
上記トナーとフッ素樹脂コーティングキャリアとを混
合して、トナー濃度が5重量%の現像剤を調製した。
合して、トナー濃度が5重量%の現像剤を調製した。
以上の現像剤を用いて、実施例1と同様にして実写テ
ストを行い評価した。
ストを行い評価した。
<実施例4> 実施例1において、カーボンブラックを銅フタロシア
ニンに変更したほかは同様にして、体積平均粒径が5μ
m、体積形状係数が1.23の着色粒子を製造した。
ニンに変更したほかは同様にして、体積平均粒径が5μ
m、体積形状係数が1.23の着色粒子を製造した。
次いで、この着色粒子に酸化ケイ素からなる無機酸化
物を0.6重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
物を0.6重量%となる割合で外部から添加混合してトナ
ーを製造した。
このトナーを用いて実施例1と同様にして実写テスト
を行い評価した。
を行い評価した。
<比較例1> 実施例2と比較されるべき、体積平均粒径が9μm、
体積形状係数が0.55の着色粒子からなる比較用トナーを
製造した。
体積形状係数が0.55の着色粒子からなる比較用トナーを
製造した。
この比較用トナーを用いて実施例1と同様にして実写
テストを行い評価した。
テストを行い評価した。
以上の実施例および比較例の評価を後記第1表に示
す。
す。
第1表から明らかなように、本発明の実施例によれ
ば、解像度が高く、クリーニング不良に起因する画像不
良のない画像を多数回にわたり安定に形成できることが
明らかである。
ば、解像度が高く、クリーニング不良に起因する画像不
良のない画像を多数回にわたり安定に形成できることが
明らかである。
これに対して、比較例1では、トナーの体積平均粒径
が大きいために解像度が低く、また真球度が高いために
クリーニング不良に起因する画像不良が早期に発生し、
本発明の実施例より劣っていることが明らかである。
が大きいために解像度が低く、また真球度が高いために
クリーニング不良に起因する画像不良が早期に発生し、
本発明の実施例より劣っていることが明らかである。
本発明のトナーによれば、小径であって、かつ体積形
状係数が特定の範囲にあるため、解像度およびクリーニ
ング性の向上を図ることができる。
状係数が特定の範囲にあるため、解像度およびクリーニ
ング性の向上を図ることができる。
また、水性媒体中にさらにワックスを存在させるとト
ナーの定着性が向上する効果が相乗される。
ナーの定着性が向上する効果が相乗される。
また、トナーにさらに無機酸化物が0.5〜5重量%の
割合で添加混合されるとトナーのクリーニング性がさら
に向上する。
割合で添加混合されるとトナーのクリーニング性がさら
に向上する。
そして本発明の画像形成方法によれば、ウレタンゴム
製の二つのブレードを用いて画像を形成するので、個々
のブレードの像担持体に対する当接圧力を大きくせずに
良好なクリーニングを達成することができる。従って、
特に表面が損傷しやすい有機化合物半導体を用いた感光
体を使用する場合にも、その損傷を発生させることなく
充分なクリーニングを行うことができる。
製の二つのブレードを用いて画像を形成するので、個々
のブレードの像担持体に対する当接圧力を大きくせずに
良好なクリーニングを達成することができる。従って、
特に表面が損傷しやすい有機化合物半導体を用いた感光
体を使用する場合にも、その損傷を発生させることなく
充分なクリーニングを行うことができる。
第1図(a)はカウンター方式のブレードを示す説明
図、第1図(b)はトレイル方式のブレードを示す説明
図である。 1……ブレード 2……像担持体 θ……当接角度
図、第1図(b)はトレイル方式のブレードを示す説明
図である。 1……ブレード 2……像担持体 θ……当接角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 勇雄 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−51164(JP,A) 特開 昭61−175669(JP,A) 特開 昭63−210850(JP,A) 特開 平2−306254(JP,A) 実開 昭61−182567(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 - 9/087 G03G 21/10
Claims (5)
- 【請求項1】水性媒体中に少なくとも重合性単量体と着
色剤とを存在させて造粒重合して得られる着色粒子から
なるトナーであって、造粒重合時において、重合の核と
なる粒子の表面における官能基に対して優先的に反応す
る重合性単量体を滴下して異形化された重合粒子よりな
り、 体積平均粒径が2〜8μmで、体積形状係数が0.60〜2.
00であることを特徴とするトナー。 - 【請求項2】水性媒体中にさらにワックスを存在させる
ことを特徴とする請求項1に記載のトナー。 - 【請求項3】請求項1または2に記載のトナーにさらに
無機酸化物が0.5〜5重量%の割合で添加混合されてな
ることを特徴とするトナー。 - 【請求項4】請求項1または3に記載のトナーを用い
て、像担持体の表面を摺擦してクリーニングするウレタ
ンゴム製のブレードを二つ備えてなる画像形成装置によ
り画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項5】請求項4に記載の像担持体が有機化合物半
導体を用いた感光体であることを特徴とする画像形成方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2092241A JP3055916B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | トナーおよび画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2092241A JP3055916B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | トナーおよび画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03290670A JPH03290670A (ja) | 1991-12-20 |
JP3055916B2 true JP3055916B2 (ja) | 2000-06-26 |
Family
ID=14048940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2092241A Expired - Lifetime JP3055916B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | トナーおよび画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3055916B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6393250B1 (en) * | 1996-11-29 | 2002-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Cleaning apparatus and image forming apparatus |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP2092241A patent/JP3055916B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03290670A (ja) | 1991-12-20 |
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