JP3074587B2 - 静電荷像現像用現像剤、その現像剤の製造方法及び画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用現像剤、その現像剤の製造方法及び画像形成方法

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JP3074587B2 JP05346992A JP34699293A JP3074587B2 JP 3074587 B2 JP3074587 B2 JP 3074587B2 JP 05346992 A JP05346992 A JP 05346992A JP 34699293 A JP34699293 A JP 34699293A JP 3074587 B2 JP3074587 B2 JP 3074587B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法、磁気記録法に用いられる静電荷像現像用現像剤、そ
の現像剤の製造方法及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭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が、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、
必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、
加熱,圧力,加熱加圧或いは溶剤蒸気などにより定着し
複写物を得るものであり、そして感光体上に転写せず残
った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】従って、離型性,潤滑性,転写性の優れた
トナーが必要となる。そのために、特公昭57−138
68号公報,特開昭54−48245号公報,特開昭5
9−197048号公報,特開平2−3073号公報,
特開平3−63660号公報,米国特許第4,517,
272号等にシリコーン化合物を含有させる方法が開示
されている。しかしながら、これらの方法は、シリコー
ン化合物をトナー中に直接添加しているため、結着樹脂
と相溶性のないシリコーン化合物は分散が悪く、トナー
粒子一つ一つへの含有量の均一性が得られず、トナー粒
子の帯電性にバラツキが出やすく、現像性の面で耐久劣
化を起こし易くなる。
【0004】また、電子写真技術を用いたプリンタや複
写機において、感光体(静電荷像保持体)表面を一様に
帯電する手段として或いは感光体表面上のトナー像を転
写する手段として、コロナ放電器が一般に広く用いられ
てきたが、感光体表面に直接帯電部材を、直接或いは記
録材を介して接触或いは押圧しながら外部から電圧を印
加して直接帯電・転写する方法が研究開発され、実用化
されつつある。
【0005】例えば、特開昭63−149669号公報
や特開平2−123385号公報が提案されている。こ
れらは、接触帯電方法や接触転写方法に関するものであ
るが、静電荷像保持体に導電性弾性ローラーを当接し、
該導電性ローラーに電圧を印加しながら該静電荷像保持
体を一様に帯電し、次いで露光・現像工程によってトナ
ー像を得た後、該静電荷像保持体に、電圧を印加した別
の導電性弾性ローラーを押圧しながらその間に転写材を
通過させ、該静電荷像保持体上のトナー画像を転写材に
転写した後、定着工程を経て複写画像を得ている。
【0006】従って、トナーの離型性,潤滑性,転写性
がより重要となってくるため、この効果のためにもこれ
らの物質の分散性をより向上させ、トナー粒子の均一性
が必要となる。これを解決するために重合法によるトナ
ーが特開昭57−11354号公報,特開昭63−19
2055号公報等に開示されているが、球形であるため
に滑り性が大きくなりすぎ、クリーナー部でトナーのす
り抜けが生じてしまう。また、カプセルトナーへのシリ
コーン化合物の添加も数多く提案されているが同様の欠
点を生じ易い。
【0007】このような装置は、従来から広く実用され
ているコロナ放電を利用した転写手段に比して、転写ロ
ーラーの潜像担持体への圧接力を調整することによって
転写材の潜像担持体への吸着領域を拡大することができ
る。さらに転写材を転写部位において積極的に押圧支持
するので、転写材搬送手段による同期不良や転写材に存
在するループ及びカールによる転写ずれを生ずるおそれ
が少なく、画像形成装置の小型化にともなう転写材搬送
路の短縮化、潜像担持体の小径化の要請にも対応しやす
い。
【0008】反面、当接により転写を行う装置において
は、当接部位より転写電流が供給されるため、ある程度
の圧力を転写装置に加圧する必要がある。当接圧が加え
られた場合、潜像担持体上のトナー像にも圧力が加わり
凝集が起る傾向がある。
【0009】さらに潜像担持体表面が樹脂で構成されて
いる場合には、トナー凝集物と潜像担持体との間でも密
着が発生し、転写材への移行が阻害され、極端な場合、
密着が強固な部分が全く転写せずトナー画像が欠損する
現象が起りやすい。
【0010】この現象は0.1〜2mmのライン部にお
いて特に顕著になる。これはライン部ではエッジ現像と
なっており、トナーが多くのり、加工による凝集が起り
やすく、転写による欠損が起りやすいことによる。この
時、形成されるトナー画像は輪郭部のみ画像が形成され
た複写物となり、「転写中抜け」とよばれる。
【0011】「転写中抜け」は100g/cm2以上の
厚紙、平滑度の高いOHP用フィルム、両面コピー時の
2面目の複写時等で特に顕著になる。厚紙及びOHP用
フィルムでは転写材の厚みが厚いために、転写電界に効
果が少ないこと及び加圧が強くなり中抜けしやすくなる
事が考えられる。
【0012】両面コピー時の2面目の複写時では1面目
の定着画像形成時に定着器を通過すると、2面目の転写
に際しトナーと転写材との密着を妨げるため、中抜けが
起りやすくなると考えられる。
【0013】以上より、当接部材による転写装置の場
合、小型化、低電力等の多数の利点がある反面、転写材
に対する条件が厳しくなる。
【0014】一方、シリコーン化合物の分散性を向上さ
せるため、無機微粉体に吸着させてトナー中に添加させ
る方法が特開昭49−42354号公報,特公昭58−
27503号公報,特開平2−3073号公報に開示さ
れているが、シリコーンの吸着が強すぎ、トナー表面へ
の移行が少なく、上述の工程では十分な離型性,転写性
が得られない。
【0015】また、特開昭59−200251号公報,
特開昭58−80650号公報,特開昭61−2798
65号公報,特開平1−100561号公報,特開平1
−105958号公報,特開平2−126265号公
報,特開平2−287367号公報,特開平3−437
48号公報,特開平4−274445号公報,特開平3
−53260号公報等にシリコーン化合物で処理された
粒子をトナー中に添加させることが開示されているが、
これらは疎水化,粒子の分散性向上,帯電性向上のため
に粒子表面に固着させており、トナー粒子表面に均一に
移行することがなく、十分な離型性,潤滑性,転写性が
得られない。
【0016】また、該接触帯電及び接触転写を有する画
像形成装置に、結着樹脂及び磁性体の如き着色剤からな
るトナー粒子に、シリカの如き流動性付与剤を含有した
一般的な現像剤を用いた場合、転写後のクリーニング工
程で僅かに除去できなかった感光体上の残トナー粒子
が、感光体に圧接された帯電ローラーと転写ローラーに
よって、該両ローラー上及び感光体上に固着し、複写回
数が増すにつれてより強固に固着及び堆積したトナー融
着として悪化し、帯電不良、クリーニング不良、転写不
良となり、得られた画像には、画像濃度の低下とムラ、
ベタ黒画像での白斑点模様、ベタ白画像での黒斑点模様
が発生しやすい問題がある。
【0017】感光体上の転写後の残トナーを除去する方
法としては、上述の様なブレード方式、ファーブラシ方
式、磁気ブラシ方式の如き種々の方法が知られている
が、これらの方法で、感光体上の転写後の残トナーを完
全に除去することは現状不可能である。
【0018】このトナーが感光体に固着する現象を回避
する目的で、特開昭48−47345号公報においてト
ナー中に摩擦減少物質と研磨物質の双方を添加すること
が提案されている。しかしながら、該摩擦減少物質は、
付着性析出膜物を形成する物質であるために、該トナー
を該接触帯電及び接触転写を有する画像形成装置に用い
ると、内蔵する帯電ローラーや転写ローラーに摩擦減少
物質による皮膜が形成され、著しい帯電不良、転写不良
が発生しやすいという問題点がある。
【0019】更に、複写装置の小型化、低コスト化のた
め中低速機に用いられる感光体としては、有機感光体
(有機光導電体)が一般的であるが、特に有機感光体の
表面層の摩耗を低減して、帯電特性の劣化を防止する目
的で特開昭63−30850号公報で該表面層にフッ素
系樹脂微粉体の如き潤滑剤を含有する有機感光体を提案
されている。しかしながら、該潤滑剤を含有する有機感
光体では、確かに感光体自体の寿命は延びるものの逆
に、該潤滑剤の表面層を構成するポリカーボネートの如
き結着樹脂への分散が悪いため感光体表面の平滑性が低
下し、該感光体を接触帯電及び接触転写方式を有する画
像形成装置に用いると、現像後のトナーが該表面の凹部
に入り込み、転写後のクリーニングにおいて残トナーの
クリーニング性が著しく低下し、帯電ローラー、転写ロ
ーラー上及び感光体上のトナー融着の現象が更に悪化し
やすい。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の問題点を解決した静電荷像現像用現像剤、その製造方
法及び画像形成方法を提供することにある。
【0021】本発明の目的は離型性,潤滑性,転写性の
持続性に優れ、経時,耐久によって劣化しない静電荷像
現像用現像剤、その製造方法及び画像形成方法を提供す
ることにある。
【0022】本発明の目的は、離型性,潤滑性,転写性
に優れ、その性能を損わず現像性に優れ、その耐久性に
優れた静電荷像現像用現像剤、その製造方法及び画像形
成方法を提供することにある。
【0023】本発明の目的は、潜像保持体に圧接する部
材がある画像形成方法において、潜像保持体に、傷,融
着,フィルミングを発生しない静電荷像現像用現像剤、
その製造方法及び画像形成方法を提供することにある。
【0024】本発明の目的は、潜像保持体に圧接する部
材を汚染し、帯電異常,転写不良等による画像欠陥を引
き起こさない静電荷像現像用現像剤、その製造方法及び
画像形成方法を提供することにある。
【0025】本発明の目的は、クリーニング性に優れ、
クリーナーすり抜け、クリーニング不良を起こさない静
電荷像現像用現像剤、その製造方法及び画像形成方法を
提供することにある。
【0026】本発明の目的は、多様な転写材を用いても
転写中抜けの発生しない、あるいは抑制される静電荷像
現像用現像剤、その製造方法及び画像形成方法を提供す
ることにある。
【0027】本発明の目的は、潜像に忠実な高品位な転
写画像,定着画像の得られる静電荷像現像用現像剤、そ
の製造方法及び画像形成方法を提供することにある。
【0028】本発明の目的は、接触帯電部材及び接触転
写部材上に付着したトナーのクリーニング性を向上した
静電荷像現像用現像剤、その製造方法及び画像形成方法
を提供することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、ガ
ラス転移点(Tg)50〜70℃を有する結着樹脂10
0重量部に対して、(a)DSC曲線におけるオンセッ
ト温度50℃以上の固体ワックス0.2〜20重量部、
(b)着色剤0.1〜20重量部及び/又は磁性粉10
〜200重量部、及び、(c)非反応性シリコーン、ス
トレートシリコーン及びフッ化炭化水素からなるグルー
プから選択される液体潤滑剤10〜90重量%を有する
潤滑粒子0.1〜20重量部を少なくとも含有している
トナー粒子と、該トナー粒子と外添混合されている有
機処理せしめた無機微粉体とを有する静電荷像現像用現
像剤であって、該液体潤滑剤は、該トナー粒子に該結着
樹脂100重量部に対して0.1〜7重量部含有されて
おり、該トナー粒子表面に該液体潤滑剤を有することを
特徴とする静電荷像現像用現像剤に関する。
【0030】また、本発明は、結着樹脂と、固体ワック
スと、着色剤及び/又は磁性粉と、液体潤滑剤10〜9
0重量%を有する潤滑粒子とを溶融混練したのち、粉
砕、分級し、無機微粉体を外添混合することにより、上
記の静電荷像現像用現像剤を製造することを特徴とする
静電荷像現像用現像剤の製造方法に関する。
【0031】更に、本発明は、静電潜像保持体上の電荷
により形成された潜像を現像剤により顕像化させる画像
形成方法において、静電潜像保持体に圧接する部材が帯
電工程、転写工程、クリーニング工程の少なくとも1つ
の工程で使用され、該現像剤が上記の静電荷像現像用現
像剤であることを特徴とする画像形成方法に関する。
【0032】本発明の構成に関し以下に詳細に説明す
る。
【0033】本発明は、液体潤滑剤を担体に担持,吸
着,造粒,凝集,含浸,内包させた潤滑粒子をトナー中
に添加し、トナー粒子表面に液体潤滑剤を均一かつ適量
存在させることができ、トナー離型性,潤滑性,適度な
静電凝集を与え、更に固体ワックスが分散しているため
その滑り性を高めることができる。更に、有機処理せし
めた無機微粉体を外添混合することで流動性,離型性を
向上させることができる。
【0034】本発明のトナーに離型性及び潤滑性を与え
る液体潤滑剤としては、その安定性から合成潤滑油が用
いられる。
【0035】合成潤滑油としては、ジメチルシリコー
ン、メチルフェニルシリコーン、各種変性シリコーンな
どのシリコーン;ペンタエリスリトールエステル、トリ
メチルロールプパンエステルなどのポリオールエステ
ル;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ
(α−オレフィン)などのポリオレフィン;ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリグ
リコール;テトラデシルシリケート、テトラオクチルシ
リケートなどのケイ酸エステル;ジ−2−エチルヘキシ
ルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルアジペートなど
のジエステル;トリクレシルホスフェート、プロピルフ
ェニルホスフェートなどのリン酸エステル;ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレンなどのフッ
化炭化水素;ポリフェニルエーテル、アルキルナフテ
ン、アルキル芳香族などが挙げられるが、本発明におい
ては、中でも熱安定性,酸化安定性から、シリコーン及
びフッ化炭化水素を用いる。
【0036】上記シリコーンとしては、アミノ変性、エ
ポキシ変性、カルボキシル変性、カルビノール変性、メ
タクリル変性、メルカプト変性、フェノール変性、異種
官能基変性などの反応性シリコーン;ポリエーテル変
性、メチルスチリル変性、アルキル変性、脂肪酸変性、
アルコキシ変性、フッ素変性などの非反応性シリコー
ン;ジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、
メチルハイドロジエンシリコーンなどのストレートシリ
コーンが挙げられるが、潤滑粒子の液体潤滑剤が一部遊
離してトナー表面に存在することにより、その効果を発
揮するので、硬化型のシリコーンはその性質上、効果は
薄れ、また、反応性シリコーンや極性基をもつシリコー
ンは、潤滑粒子の担持媒体となる物質への吸着が強くな
ったり、結着樹脂への相溶性がでる等して、その程度に
よっては遊離量が少なくなり効果が劣る場合があること
から、本発明においては、上述したシリコーンの中で
も、非反応性シリコーン及びストレートシリコーンを用
いる。
【0037】
【0038】また、非反応性シリコーンでも側鎖によっ
てはトナーに用いる結着樹脂との相溶性が発現し、トナ
ー表面への移行が少なくなり効果が劣る場合もあること
を考慮すると、ジメチルシリコーン,フッ素変性シリコ
ーン,フッ化炭化水素が、反応性,極性が少なく吸着も
強固でなく、結着樹脂への相溶性もないので好ましく用
いられる。
【0039】本発明に用いられる液体潤滑剤は、25℃
における粘度が10〜200,000cStであること
が好ましく、更には20〜50,000cStであるこ
とが好ましく、特には50〜20,000cStである
ことが好ましい。10cSt未満の場合には、低分子量
成分が多くなるためトナーに対し可塑的に働く場合があ
り、耐ブロッキング性が悪化したり、経時による現像性
の悪化などが生じることがある。また、100,000
cStを超える場合には、トナー中での移行が不均一に
なったり、潤滑粒子中の液体潤滑剤の含有が不均一にな
るなどしてトナー粒子一つ一つに均一な離型性,潤滑
性,帯電性が得られなくなり、現像性,転写性,耐汚染
性などに耐久劣化を引き起こすことがある。
【0040】液体潤滑剤の粘度測定は、ビスコテスター
VT500(ハーケ社製)を用いて行なう。
【0041】いくつかあるVT500用粘度センサーの
一つを選び(任意)、そのセンサー用の測定セルに測定
試料を入れて測定する。装置上に表示された粘度(pa
s)は、cStに換算する。
【0042】本発明の特徴である担体と液体潤滑剤から
成る潤滑粒子に用いる該担体としては、無機化合物の微
粉体または有機化合物の微粉体が使用される。有機化合
物としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン
樹脂、シリコーンゴム、ポリエステル樹脂、ウレタン樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂等
の樹脂粒子脂肪族系化合物等が挙げられる。これらの微
粒子を液体潤滑剤により造粒,凝集させたものを潤滑粒
子として用いる。
【0043】無機化合物としては、SiO2、GeO2
TiO2、SnO2、Al23、B23、P25、AS2
3などの酸化物;ケイ酸塩、ホウ酸塩、リン酸塩、ゲ
ルマン酸塩、ホウケイ酸塩、アルミノケイ酸塩、アルミ
ノホウ酸塩、アルミノホウケイ酸塩、タングステン酸
塩、モリブデン酸塩、テルル酸塩などの金属酸化物塩;
及びこれらの複合化合物;炭化ケイ素、窒化ケイ素、ア
モルファスカーボン;等が挙げられる。これらは単独あ
るいは混合して用いる。
【0044】無機化合物微粉体としては、乾式法及び湿
式法で製造した無機化合物微粉体が使用できる。
【0045】ここで言う乾式法とは、ハロゲン化合物の
蒸気相酸化により生成する無機化合物微粉体の製造法で
ある。例えばハロゲン化物ガスの酸素・水素中における
熱分解酸化反応を利用する方法で、基礎となる反応式は
次の様なものである。
【0046】 MXn+1/2nH2+1/4O2→MO2+nHC1
【0047】この式に於いて、例えばMは金属、半金属
元素、Xはハロゲン元素、nは整数を表わす反応式であ
る。具体的には、AlCl3、TiCl4、GeCl4
SiCl4、POCl3、BBr3を用いればそれぞれA
23、TiO2、GeO2、SiO2、P25、B23
が得られる。
【0048】この時、ハロゲン化物を混合して用いれば
複合化合物が得られる。
【0049】他には、熱CVD、プラズマCVDなどの
製造法を応用して、乾式による微粉体を得ることができ
る。中でもSiO2、Al23、TiO2などが好ましく
用いられる。
【0050】一方、本発明に用いられる無機化合物微粉
体を湿式法で製造する方法は、従来公知である種々の方
法が適用できる。例えば、ケイ酸ナトリウムの酸による
分解、一般反応式で下記に示す。
【0051】Na2O・XSiO2+HCl+H2O→S
iO2・nH2O+NaCl
【0052】また、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類
またはアルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムより
アルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解
しケイ酸とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交
換樹脂によりケイ酸とする方法、天然ケイ酸またはケイ
酸塩を利用する方法などがある。
【0053】その他には、金属アルコキシドの加水分解
による方法がある。この一般反応式を下記に示す。
【0054】 M(OR)n+1/2nH2O→MO2+nROH
【0055】この式に於いて、例えばMは金属、半金属
元素、Rはアルキル基、nは整数を表わす反応式であ
る。またこの時、2種以上の金属アルコキシドを用いれ
ば複合物が得られる。
【0056】これらの中でも適度な電気抵抗を有する点
で、無機化合物が、その中でも金属酸化物が好ましい。
特に、Si、Al、Tiの酸化物、複酸化物が好まし
い。また表面をカップリング剤等によりあらかじめ疎水
化したものを用いてもよい。
【0057】しかしながら、液体潤滑剤の中にはトナー
粒子表面を覆うと帯電過剰となり易くなるものがある
が、疎水化していないものを担体として用いると電荷の
リーワを行うことができ、現像剤の帯電を安定化でき良
好な現像性を維持できるようになる。従って、表面処理
を行っていない担体を用いることも好ましい形態の一つ
である。
【0058】微粒子の粒径としては、好ましくは0.0
01〜20μm、さらに好ましくは0.005〜10μ
mであるのが良い。
【0059】BET比表面積としては、好ましくは5乃
至500m2/g、より好ましくは10乃至400m2
g、さらに好ましくは20乃至350m2/gが良い。
2/g未満では、本発明の液体潤滑剤を好適な粒径
の潤滑粒子として保持する事が困難となりやすい。
【0060】潤滑粒子に於ける液体潤滑剤の量は、10
〜90重量%、好ましくは20〜85重量%、さらに好
ましくは40〜80重量%の場合に所期の効果が得られ
る。液体潤滑剤の量が10重量%未満の場合、トナーに
良好な潤滑性,離型性が与えられない一方、その為に潤
滑粒子を多量に含有させると現像性,定着性の低下を引
き起こす。90重量%を超える場合には、含有量が均一
な潤滑粒子が得られなかったり、トナー中に液体潤滑剤
を均一に分散しにくくなってしまう。
【0061】従来よりSiO2,Al23,TiO2にシ
リコーン等を吸着させる方法が提案されているが、これ
らの方法は吸着が強すぎ液体潤滑剤がトナー表面に現わ
れにくく、トナーに十分な潤滑性,離型性を与えること
ができなく、本発明は液体潤滑剤を保持しつつ遊離を行
える様にその潤滑粒子の粒径が0.5μm以上であるこ
とが好ましく、さらには1μm以上であることが好まし
く、更には3μm以上であることが好ましく、特にその
体積基準分布による主成分が、得られるトナーの粒径よ
りも大きいことも好ましい。
【0062】これらの潤滑粒子は液体潤滑剤を多量に含
まれていて、もろいのでトナー製造中にその一部はくず
れトナー粒子に均一に分散するとともに液体潤滑剤を遊
離し、トナー粒子に潤滑性,離型性を与えることができ
る。
【0063】その一方で潤滑粒子は液体潤滑剤の保持能
力を維持した状態でトナー中にその由来物として存在す
るので、トナー中でのその粒径等は限定されない。
【0064】従って、液体潤滑剤を過度にトナー粒子表
面に移行させることもなく、流動性,現像性の劣化も生
じない。
【0065】一方、トナー粒子表面から脱離しても補充
することも可能であるのでトナーの離型性,潤滑性を維
持することができる。
【0066】これらの潤滑粒子は混合機中で液体潤滑剤
あるいは任意の溶媒で希釈した溶液等の液滴に微粒子を
吸収させるという方法を用いて造粒することができ、溶
媒は造粒後揮発させればよく、その後粉砕してもよい。
【0067】あるいは混練機等を用いて微粒子に液体潤
滑剤あるいはその希釈物を滴下して混練し、必要に応じ
てその後粉砕して造粒することができ、溶媒は造粒後揮
発させる方法が用いられる。
【0068】以上のような潤滑粒子は結着樹脂100重
量部に対し、0.1〜20重量部含有することを特徴と
する。0.1重量部未満では潤滑,離型効果が得られ
ず、20重量部を超える場合は、定着,摩擦帯電を阻害
しやすくなるので好ましくない。
【0069】本発明に於ける潤滑粒子は、多孔質粉体に
液体潤滑剤を含浸,内包させたものを用いることができ
る。
【0070】本発明において用いられる多孔質粉体とし
ては、ゼオライトに代表されるモレキュラーシーブ、ベ
ントナイト等の粘土鉱物、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、樹脂ジェル等がある。多孔質粉体でも樹
脂ジェルのごとき、トナー製造時の混練工程でその粒子
が崩壊するものはその粒径が限定されない。
【0071】しかしながら、崩壊困難な多孔質粉体の粒
径としては、1次粒径で15μm以下が好ましい。15
μmを超えるとトナー中への分散が不均一になる恐れが
ある。
【0072】また、液体潤滑剤を含浸する前の多孔質粉
体の窒素比表面積は、10〜50m2/gであるものも
好ましい。10m2/g未満では通常の多孔性でない粒
子と変らず、多量に液体潤滑剤を保持することができ
ず、50m2/gを超えると細孔径が細かく、細孔内に
液体潤滑剤が十分に含浸できなくなる。
【0073】多孔質粉体に液体潤滑剤を含浸させる方法
としては、多孔質粉体を減圧処理し、これを液体潤滑剤
に浸すという方法で製造できる。
【0074】液体潤滑剤を含浸させた多孔質粉体は結着
樹脂100重量部に対して0.1〜20重量%の範囲で
混合するのが望ましい。0.1重量%未満では、潤滑
性,離型性改善に効果がなく、20重量%を超えると現
像剤の帯電,定着を妨げるので好ましくない。
【0075】他にも液体潤滑剤を内包するカプセル型潤
滑粒子や、内部に液体潤滑剤を分散,内包,膨潤,含浸
した樹脂粒子なども利用できる。
【0076】本発明のトナー粒子は実質的に不定形であ
ることが好ましい。例えば、トナー粒子が球形もしくは
それに準ずる形状であると、潤滑性に優れているために
滑り過ぎることがあり、クリーナー部で十分にクリーニ
ングされずにすり抜け等が発生することがある。しかし
ながら、トナー粒子が不定形であると、適度な摩擦が得
られるので離型性を損なわず十分なクリーニングを行う
ことができる。
【0077】本発明では液体潤滑剤を潤滑粒子としてト
ナー中に分散させるが、潤滑粒子やその崩壊物はトナー
中に均一に分散するので、それに伴い液体潤滑剤もトナ
ー粒子一つ一つに均一に分散させることができる。
【0078】従来より、シリコーン等をトナー中に均一
に分散させるため各種担体に吸着させて用いることがあ
り、単に直接にシリコーン等を添加するより均一分散性
に優れている。
【0079】しかしながら、本発明においては、単に分
散性を向上させるのが目的ではなく、担体より遊離して
その離型,潤滑効果を有効に発揮しなければならないの
と共に、ある程度の保持を要し、過度の遊離や製造途中
での遊離を防止する必要がある。
【0080】そのために本発明においては、潤滑粒子を
用いることを特徴とし、液体潤滑剤を各種担体に担持さ
せた潤滑粒子が用いられる。
【0081】着色剤や磁性粉が、トナー粒子表面あるい
は表面近傍にも存在することで、トナー粒子表面の液体
潤滑剤量を適度に調整することができる。
【0082】また、液体潤滑剤は潤滑粒子の担体より遊
離し、トナー粒子表面に移行してゆくが、担体の保持力
が強ければ液体潤滑剤は遊離が少なく、トナー粒子表面
への移行は少なくなり、トナー粒子の離型性,潤滑性は
得られない。逆に、担体の保持力が弱ければ液体潤滑剤
はトナー粒子表面への移行が多くなり、摩擦帯電性に異
常をきたし、帯電過剰となったり、帯電阻害を受け、現
像性の低下を引き起こす。また著しく流動性が悪くな
り、現像スリーブへの供給不良をきたし、濃度ムラを生
じる。また、トナー粒子表面から脱離してしまうと、離
型,潤滑効果は失なわれてしまう。
【0083】本発明においては、潤滑粒子の保持力が適
度であるために液体潤滑剤の遊離も生じるが過度に生じ
ることもない。また、トナー粒子表面から液体潤滑剤が
脱離しても徐々に補給されてくるので、トナーの離型,
潤滑効果は持続される。また、トナー粒子表面あるいは
表面近傍にも着色剤,磁性粉が存在するため、トナー粒
子表面に移行した液体潤滑剤を再吸着することもでき、
過度のしみ出しを防止することができ、現像性に悪影響
を及ぼすことがない。更に、トナー粒子表面から液体潤
滑剤が脱離しても、トナー粒子表面への移行も速やかに
行なわれ、離型,潤滑効果も一様に持続される。
【0084】従って、着色剤,磁性粉がトナー粒子表面
あるいは表面近傍にも存在することは、液体潤滑剤をト
ナー粒子表面に適量保持するのに重要である。すなわ
ち、余分な液体潤滑剤は吸着するが脱離等により失なわ
れた分はすみやかに補給され、機能を補助することがで
きる。
【0085】以上のことからも本発明のトナーは、ある
程度時間を経ることでその離型性,潤滑性は平衡に達
し、その効果は最大となる。従って、製造後、保存期間
を経ることで効果は向上するが担体の吸着と平衡状態に
なるので、過剰に液体潤滑剤がトナー粒子表面に出てく
ることはなく、その保存性,耐久性に影響を与えること
はない。
【0086】一方、30〜45℃の熱履歴を与えること
でその期間を早め、安定した状態で最大の効果を発揮で
きる現像剤となるので好ましい。また、熱履歴によって
も平衡状態に達するので一定の効果を保ち、弊害を出す
ことはない。熱履歴を加えるのはトナー粒子造粒後であ
ればいつでもよく、粉砕法の場合は粉砕後ということに
なる。
【0087】なお、シリコーンオイル等をトナー粒子表
面に直接付着させる現像剤が、特公昭44−32470
号公報,特公昭48−24904号公報,特公昭52−
30855号公報等に記載されているが、これらのもの
は少量の液体潤滑剤を均一に付着,被覆することができ
なかったり、トナー粒子から他の部材に移行し、トナー
粒子表面からなくなり、効果が長つづきしなかったり、
不均一なため帯電にムラができ現像に悪影響を与える。
更に、薄く均一に付着,被覆させることやそれを保持す
ることができなく、効果が長続きしない上に現像性に劣
るものとなる。
【0088】液体潤滑剤量としては、結着樹脂100重
量部に対し0.1〜7重量部となる様に潤滑粒子を添加
することが好ましく、液体潤滑剤量として更に好ましく
は0.2〜5重量部であり、特に好ましくは0.3〜3
重量部であり、更には0.3〜2重量部であることが好
ましい。
【0089】磁性粉としては、マグネタイト、ヘマタイ
ト、フェライトの酸化鉄;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、バナジウムのよ
うな金属の合金及びその混合物が用いられ、磁性酸化鉄
の表面あるいは内部にSi,Al,Mg等の金属イオン
の酸化物、含水酸化物、水酸化物等の化合物を含むもの
が好ましく用いられる。特にケイ素元素を含有する磁性
酸化鉄が好ましく、その含有率が磁性粉を基準として
0.1〜3重量%であることが好ましい。更に好ましく
は0.15〜3重量%であり、特に好ましくは0.2〜
2.0重量%である。
【0090】本発明の磁性酸化鉄中のケイ素元素量は、
蛍光X線分析装置SYSTEM3080(理学電機工業
(株)製)を使用し、JIS K0119「けい光X線
分析通則」に従って、蛍光X線分析を行うことにより測
定した。
【0091】けい素元素を含有する磁性酸化鉄は、液体
潤滑剤を吸着をするものの、強固ではないため余分な液
体潤滑剤を表面に保持しておくことが可能である。ま
た、適度な遊離,保持によりトナー粒子表面に均一に存
在する様になり、効果的な離型性,潤滑性を長期にわた
り維持することができ、劣化することもなく、連続使用
に伴う耐久性にも優れている。そして、潤滑粒子の液体
潤滑剤の調整を補助することができる。
【0092】またケイ素を含有する磁性酸化鉄は粒度分
布がそろっているので、トナー粒子それぞれに含まれる
磁性粉の表面積が均一になり、トナー粒子中に含有され
る液体潤滑剤の調整をより効果的に行える。
【0093】ケイ素含有量が0.1重量%未満では、ケ
イ素元素の効果が現われず、3重量%を超える場合には
高湿下における現像性の低下、たとえば画像濃度低下な
どを生じることがある。
【0094】磁性粉の形状としては、6面体,8面体,
10面体,12面体,14面体などの多面体、針状,鱗
片状,球形,不定形のものなどが用いられる。
【0095】磁性粉の窒素ガス吸着法によるBET比表
面積としては、1m2/g〜40m2/g、さらには2m
2/g〜30m2/gのものが好ましく、さらには、3m
2/g〜20m2/gのものが好ましい。
【0096】磁性粉の飽和磁化としては、10Kエルス
テッドの磁場で、5emu/g〜200emu/g、さ
らには10emu/g〜150emu/gの範囲のもの
が好ましい。
【0097】磁性粉の残留磁化としては、10Kエルス
テッドの磁場で、1emu/g〜100emu/g、さ
らには1emu/g〜70emu/gが好ましい。
【0098】磁性粉の平均粒子径としては、0.05〜
1.0μm、さらに好ましくは0.1〜0.6μm、さ
らに好ましくは0.1〜0.4μmのものが良い。
【0099】磁性粉をトナー中に含有させる量として
は、結着樹脂100重量部に対し10〜200重量部、
好ましくは20〜170重量部、特に好ましくは30〜
150重量部である。
【0100】磁性粉の形状は、透過型電子顕微鏡及び走
査型電子顕微鏡により観察したものである。
【0101】磁性粉の磁気特性は、「振動試料型磁力計
VSM−3S−15」(東英工業(株)製)を用いて外
部磁場10Kエルステッドの下で測定した値である。
【0102】比表面積に関しては、BET法に従って、
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
点法を用いて比表面積を算出する。無機微粉体もこの方
法を用いて測定する。
【0103】着色剤としては、公知の無機,有機,染顔
料が用いられ、カーボンブラック,有機顔料が好ましく
用いられる。これらのものはトナー中への分散形状,吸
着強度,分散粒径などから好ましいものである。
【0104】例えば、C.I.ピグメントレッド1,
2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,
13,14,15,16,17,18,19,21,2
2,23,30,31,32,37,38,39,4
0,41,48,49,50,51,52,53,5
4,55,57,58,60,63,64,68,8
1,83,87,88,89,90,112,114,
122,123,163,202,206,207,2
09;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.
バットレッド1,2,10,13,15,23,29,
35;C.I.ピグメントブルー2,3,15,16,
17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブル
ー45又は(1)式で示される構造を有するフタロシア
ニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅
フタロシアニン顔料などである。
【0105】
【化1】
【0106】他に、C.I.ピグメントイエロー1,
2,3,4,5,6,7,10,11,12,13,1
4,15,16,17,23,65,73,83;C.
I.バットイエロー1,3,20などが挙げられる。
【0107】これらは定着画像の光学濃度を維持するの
に必要充分な量が用いられ、好ましくは結着樹脂100
重量部に対し0.1〜20重量部、より好ましくは0.
2〜10重量部の添加量が良い。
【0108】本発明でトナーの結着樹脂としては、下記
の結着樹脂の使用が可能である。
【0109】例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロル
スチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびそ
の置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重
合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエ−テル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エ
ポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テ
ルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが
使用できる。好ましい結着物質としては、スチレン系共
重合体もしくはポリエステル樹脂がある。
【0110】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えばアクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリ
ル、メタクリルニトリル、アクリルアミドなどのような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチルなどのような二重結合を有す
るジカルボン酸およびその置換体;例えば塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステ
ル類;例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのよ
うなエチレン系オレフィン類;例えばビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトンなどのようなビニルケトン
類;例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテルなどのようなビニルエー
テル類;等のビニル単量体が単独もしくは2つ以上用い
られる。
【0111】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていてもよくまた混合樹脂でもかまわな
い。
【0112】結着樹脂の架橋剤としては、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を用いてもよ
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリンな
ど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など
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、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物;および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。
【0113】塊状重合法では、高温で重合させて停止反
応速度を早めることで、低分子量の重合体を得ることも
できるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。
溶液重合法では溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利
用して、また開始剤量や反応温度を調節することで低分
子量重合体を温和な条件で容易に得ることができ、本発
明で用いる樹脂組成物の中で低分子量体を得る時には好
ましい。
【0114】溶液重合で用いる溶媒としては、キシレ
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマ
ー混合物の場合はキシレン、トルエン又はクメンが好ま
しい。重合生成するポリマーによって適宜選択される。
【0115】反応温度としては、使用する溶媒、開始
剤、重合するポリマーによって異なるが、70℃〜23
0℃で行なうのが良い。溶液重合においては溶媒100
重量部に対してモノマー30重量部〜400重量部で行
なうのが好ましい。
【0116】更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を
混合することも好ましく、数種の重合体をよく混合でき
る。
【0117】また、高分子量成分やゲル成分を得る重合
法としては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。
【0118】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
なう方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行なわれる相(重合体と単量体からなる油
相)と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、そ
の結果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。
さらに、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重
合生成物が微細粒子であるために、トナーの製造におい
て、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容
易であること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の
製造方法として他の方法に比較して有利である。
【0119】しかし、添加した乳化剤のため生成重合体
が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操
作が必要であるので懸濁重合が簡便な方法である。
【0120】懸濁重合においては、水系溶媒100重量
部に対して、モノマー100重量部以下(好ましくは1
0〜90重量部)で行なうのが良い。使用可能な分散剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系
溶媒に対するモノマー量等で適当量があるが、一般に水
系溶媒100重量部に対して0.05〜1重量部で用い
られる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用
する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択すべ
きである。又開始剤種類としては、水に不溶或は難溶の
ものであれば用いることが可能である。
【0121】使用する開始剤としては、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキサノエート、クミンパーピバレ
ート、t−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイ
ルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t
−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’
−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレ
ロニトリル)、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、1,4−ビ
ス(t−ブチルパーオキシカルボニル)シクロヘキサ
ン、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オクタン、
n−ブチル4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バリ
レート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタ
ン、1,3−ビス(t−ブチルパーオキシ−イソプロピ
ル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブ
チルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5
−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、
ジ−t−ブチルジパーオキシイソフタレート、2,2−
ビス(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシ
ル)プロパン、ジ−t−ブチルパーオキシα−メチルサ
クシネート、ジ−t−ブチルパーオキシジメチルグルタ
レート、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフ
タレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼラート、2,
5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘ
キサン、ジエチレングリコール−ビス(t−ブチルパー
オキシカーボネート)、ジ−t−ブチルパーオキシトリ
メチルアジペート、トリス(t−ブチルパーオキシ)ト
リアジン、ビニルトリス(t−ブチルパーオキシ)シラ
ン等が挙げられ、これらが単独あるいは併用して使用で
きる。
【0122】その使用量はモノマー100重量部に対
し、0.05重量部以上(好ましくは0.1〜15重量
部)の濃度で用いられる。
【0123】本発明に用いられるポリエステル樹脂の組
成は以下の通りである。
【0124】2価のアルコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジ
オール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、また
(A)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0125】
【化2】
【0126】(式中、Rはエチレンまたはプロピレン基
であり、x,yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、
x+yの平均値は0〜10である。)
【0127】また(B)式で示されるジオール類;
【0128】
【化3】
【0129】(式中、R’は−CH2CH2−又は
【0130】
【化4】 であり、x’,y’は0以上の整数であり、かつ、x’
+y’の平均値は0〜10である。)が挙げられる。
【0131】2価の酸成分としては、例えばフタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデ
シルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアル
キルコハク酸類、又はその無水物、低級アルキルエステ
ル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸
などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アル
キルエステル;等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙
げられる。
【0132】また、架橋成分としても働く3価以上のア
ルコール成分と3価以上の酸成分を併用することが好ま
しい。
【0133】3価以上の多価アルコール成分としては、
例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロ
ール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタン
トリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオ
ール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,
3,5−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。
【0134】また、本発明における3価以上の多価カル
ボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリ
ット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,
2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタ
レントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカル
ボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,
5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル
−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テト
ラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−
オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及び
これらの無水物、低級アルキルエステル; 次式
【0135】
【化5】
【0136】(式中、Xは炭素数3以上の側鎖を1個以
上有する炭素数5〜30のアルキレン基又はアルケニレ
ン基)で表わされるテトラカルボン酸等、及びこれらの
無水物、低級アルキルエステル等の多価カルボン酸類及
びその誘導体が挙げられる。
【0137】本発明に用いられるアルコール成分として
は40〜60mol%、好ましくは45〜55mol
%、酸成分としては60〜40mol%、好ましくは5
5〜45mol%であることが好ましい。
【0138】また3価以上の多価の成分は、全成分中の
1〜60mol%であることも好ましい。
【0139】現像性、定着性、耐久性、クリーニング性
の点からスチレン−不飽和カルボン酸誘導体共重合体、
ポリエステル樹脂、及びこれらのブロック共重合体、グ
ラフト化物、更にはスチレン系共重合体とポリエステル
樹脂の混合物が好ましい。
【0140】また、GPCにより測定される分子量分布
で105以上の領域にピークを有することが好ましく、
更に3×103〜5×104の領域にもピークを有するこ
とが定着性、耐久性の点で好ましい。
【0141】このような樹脂成分は、たとえば以下に示
すような方法を用いて得ることができる。
【0142】溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重
合、ブロック共重合、グラフト化などを応用し、分子量
3×103〜5×104の領域にメインピークを有する重
合体(L)と、105以上の領域にメインピークを有す
る重合体あるいはゲル成分を含有する重合体(H)を形
成する。これらの成分を溶融混練時にブレンドすること
によって得ることができる。ゲル成分は溶融混練時に一
部あるいは全部切断することができ、THF可溶分とな
って105以上の領域の成分としてGPCで測定される
ようになる。
【0143】特に好ましい方法としては、重合体(L)
または重合体(H)を溶液重合で形成し、重合終了時
に、他方を溶媒中でブレンドする方法、一方の重合体存
在下で他方の重合体を重合する方法、重合体(H)を懸
濁重合で形成し、この重合体存在下で重合体(L)を溶
液重合で重合して得る方法や溶液重合終了時に溶媒中で
重合体(H)をブレンドする方法、重合体(L)存在下
で、重合体(H)を懸濁重合で重合し得る方法などがあ
る。これらの方法を用いることにより、低分子量分と高
分子量分が均一に混合した重合体が得られる。
【0144】また、正帯電性トナーの場合には、スチレ
ン−アクリル共重合体、スチレン−メタクリル−アクリ
ル共重合体、スチレン−メタクリル共重合体、スチレン
−ブタジエン共重合体、酸価が10以下のポリエステル
樹脂及び、これらのブロック共重合体、グラフト化物、
ブレンド樹脂が好ましく、また負帯電性トナーの場合に
は、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−メタクリ
ル−アクリル共重合体、スチレン−メタクリル共重合体
及びこれらのもとマレイン酸モノエステルとの共重合
体、ポリエステル樹脂、及び、これらのブロック共重合
体、グラフト化物、ブレンド樹脂が、現像性の点で好ま
しい。更に、これらの樹脂は液体潤滑剤と相溶性が小さ
いので、液体潤滑剤がトナー粒子表面に移行しやすく、
トナーに効果的な離型,潤滑性を付与できる。
【0145】圧力定着方式に供せられるトナー用の結着
樹脂としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプ
ロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−
アクリル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミド
樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。これらは、単独
でまたは混合して用いることができる。
【0146】一方、加熱定着用トナーの場合は、結着樹
脂としてスチレン系共重合体を使用する時には、液体潤
滑剤の効果を十分に発揮させるとともに可塑作用による
弊害である耐ブロッキング性,現像性の悪化を防ぐため
に、以下のようなトナーが好ましい。
【0147】トナーのGPC(ジェルパーメイションク
ロマトグラフィ)による分子量分布において、3×10
3〜5×104の領域、好ましくは3×103〜3×104
の領域、特に好ましくは5×103〜2×104の領域に
少なくともひとつのピーク(P1)が存在することで、
良好な定着性,現像性,耐ブロッキング性を得ることが
できる。3×103未満では、良好な耐ブロッキング性
が得られず、5×104を超える場合には良好な定着性
が得られない。また105以上の領域、好ましくは3×
105〜5×106の領域に少なくともひとつのピーク
(P2)が存在し、3×105〜2×106の領域に105
以上の領域での最大ピークがあることが特に好ましく、
良好な耐高温オフセット性,耐ブロッキング性,現像性
が得られる。このピーク分子量は、大きいほど高温オフ
セットには強くなるが、5×106以上の領域ピークが
存在する場合には、圧力のかけることのできる熱ロール
では問題ないが、圧力のかけられない時には、弾性が大
きくなり定着性に影響を及ぼすようになる。従って、中
低速機で用いられる比較的圧力の低い加熱定着において
は、3×105〜2×106領域にピークが存在し、これ
が105以上の領域での最大ピークであることが好まし
い。
【0148】また、105以下の領域の成分を50%以
上、好ましくは60〜90%、特に好ましくは65〜8
5%とする。この範囲内にあることで、良好な定着性を
示すと共に、液体潤滑剤の弊害を受けずに良好な定着性
と耐オフセット性が得られる。50%未満では、十分な
定着性が得られないだけでなく粉砕性も劣るようにな
る。また90%を超えるような場合には、液体潤滑剤の
弊害に対して弱くなる傾向にある。
【0149】ポリエステル系樹脂の使用時には、トナー
のGPCによる分子量分布において分子量3×103
1.5×104の領域、好ましくは4×103〜1.2×
104の領域、特に好ましくは5×103〜1×104
領域にメインピークが存在することが好ましい。更に、
1.5×104以上の領域に少なくとも1つのピークま
たショルダーが存在するかあるいは5×104以上の領
域が5%以上であることが好ましい。またMw/Mnが
10以上であることも好ましい。
【0150】以上のような分子量分布である時に液体潤
滑剤を用いたトナーである場合にも良好な現像性,耐ブ
ロッキング性,定着性,耐オフセット性を得ることがで
きる。
【0151】メインピークが3×103未満である場合
には液体潤滑剤の弊害を受け易く、耐ブロッキング性,
現像性が低下しやすくなる。メインピークが1.5×1
4を超える場合には、良好な定着性が得られなくな
る。1.5×104以上の領域にピーク,ショルダーが
存在する場合や5×104以上の領域が5%以上である
場合やMw/Mnが10以上である場合には液体潤滑剤
の弊害を抑制することが可能となる。
【0152】また、本発明のトナーに用いる結着樹脂は
ガラス転移点(Tg)が50〜70℃であることが好ま
しい。本発明トナーは熱履歴工程によりその効果を向上
させることができるので、Tgが50℃未満の場合には
その工程中にブロッキングしてしまう。またTgが70
℃を超える場合には定着性が悪化する。
【0153】本発明において、トナーのGPCによるク
ロマトグラムの分子量分布は次の条件で測定される。
【0154】すなわち、40℃のヒートチャンバ中でカ
ラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒と
してTHF(テトラハイドロフラン)を毎分1mlの流
速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定
する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分
子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により
作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算
出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料として
は、たとえば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分
子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10
点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当であ
る。また、検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。
なおカラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラム
を複数本組み合わせるのが良く、たとえば昭和電工社製
のshodex GPC KF−801,802,80
3,804,805,806,807,800Pの組み
合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(H
XL),G2000H(HXL),G3000H(HXL),
G4000H(HXL),G5000H(HXL),G60
00H(HXL),G7000H(HXL),TSKgua
rdcolumnの組み合わせを挙げることができる。
【0155】また、試料は以下のようにして作製する。
【0156】試料をTHF中に入れ、数時間放置した
後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がな
くなるまで)、更に12時間以上静置する。このときT
HF中への放置時間が24時間以上となるようにする。
その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45
〜0.5μm、たとえば、マイショリディスクH−25
−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR ゲルマ
ン サイエンス ジャパン社製などが利用できる)を通
過させたものを、GPCの試料とする。また試料濃度
は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整
する。
【0157】本発明の現像剤は、吸熱ピークのオンセッ
ト温度が50℃以上である固体ワックスを含有すること
により、現像剤のすべり性を更に向上することができ
る。
【0158】更に本発明で固体ワックスは、示差走査熱
量計により測定されるDSC曲線において、昇温時の吸
熱ピークで、ピークのオンセット温度が50℃以上であ
ることを特徴としている。50℃未満の場合には熱履歴
工程中にブロッキングしてしまうことがある。オンセッ
ト温度は50〜120℃の範囲内にあることが特に好ま
しく、更に好ましくは60〜110℃である。更に、最
大吸熱ピークのピークトップ温度が130℃以下である
ことも好ましく、70〜130℃の範囲内にあることが
特に好ましい。更に好ましくは85〜120℃である。
昇温時には、ワックスに熱を与えた時の変化を見ること
ができワックスの転移、融解に伴う吸熱ピークが観測さ
れる。ピークのオンセット温度が50〜120℃の範囲
内にあることにより特に好ましく現像性、耐ブロッキン
グ性、低温定着性を満足することができる。ピークのオ
ンセット温度が50℃未満の場合には、ワックスの変化
温度が低過ぎ、液体潤滑剤の作用も働き耐ブロッキング
性が劣ったり、昇温時の現像性に劣るトナーになり易く
なる。120℃を超える場合には、ワックスの変化温度
が高過ぎ、十分な定着性を得られにくくなる傾向にあ
る。130℃以下に、好ましくは70〜130℃の範囲
内に、特に好ましくは85〜120℃の範囲内に最大吸
熱ピークが存在することにより、特に良好な定着性、耐
オフセット性を満足できる。70℃未満に最大のピーク
のピーク温度が存在する場合には、ワックスの融解温度
が低過ぎ十分な耐高温オフセット性が得られず、130
℃を超える領域に最大ピークのピーク温度が存在する場
合には、ワックスの融解温度が高過ぎ十分な耐低温オフ
セット性、低温定着性が得られにくくなる傾向にある。
すなわちこの領域に最大ピークのピーク温度が存在する
ことで、耐オフセット性と定着性のバランスを取り易く
なる。
【0159】更に、耐高温オフセット性を向上させるた
めには、吸熱ピークの終点のオンセット温度が80℃以
上であることが好ましく、更には80〜140℃が好ま
しく、更には90〜130℃であり、100〜130℃
であることが特に好ましい。
【0160】更に、終点のオンセット温度とオンセット
温度との差が70〜5℃、好ましくは60〜10℃、更
に好ましくは50〜10℃であることが良い。
【0161】このようにすることで、低温定着性、耐オ
フセット性、耐ブロッキング性、現像性などの液体潤滑
剤と併用する際のバランスを取り易くなる。例えば、温
度範囲がこれより広い範囲に及ぶ場合には、低温定着
性、耐オフセット性が得られても耐ブロッキング性が劣
るようなことが生じる。
【0162】本発明の液体潤滑剤は定着時にも離型効果
を発揮するが、特に加熱定着トナーの場合は、定着時の
定着部材からの離型性の向上、定着性の向上の点から、
DSCピークのオンセット温度が50℃以上である次の
ようなワックス類をトナー中に含有させることが好まし
い。
【0163】パラフィン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、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、アルコール、脂肪
酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ひまし油及びそ
の誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワ
ックス、ペトロラクタム等も利用できる。
【0164】中でも好ましく用いられるワックスは、オ
レフィンを高圧下でラジカル重合あるいはチーグラー触
媒を用いて重合した低分子量のポリオレフィン及びこの
時の副生成物、高分子量のポリオレフィンを熱分解して
得られる低分子量のポリオレフィン、一酸化炭素、水素
からなる合成ガスから触媒を用いて得られる炭化水素の
蒸留残分、あるいはこれらを水素添加して得られる合成
炭化水素などから得られるワックスが用いられ、酸化防
止剤が添加されていてもよい。あるいは、直鎖状のアル
コール、脂肪酸、酸アミド、エステルあるいは、モンタ
ン系誘導体である。また、脂肪酸等の不純物を予め除去
してあるものも好ましい。
【0165】特に好ましいものは、チーグラー触媒でエ
チレンなどのオレフィンを重合したもの及びこの時の副
生成物、フィッシャトロプシュワックスなどの炭素数が
数千、特には千ぐらいまでの炭化水素を母体とするもの
が良い。また、炭素数が数百、特には百ぐらいまでの末
端に水酸基をもつ長鎖アルキルアルコールも好ましい。
更に、アルコールにアルキレンオキサイドを付加したも
のも好ましく用いられる。
【0166】これらのワックスから、プレス発汗法、溶
剤法、真空蒸留、超臨界ガス抽出法、分別結晶化(例え
ば、融液晶析及び結晶ろ別)等を利用して、ワックスを
分子量により分別したワックスも本発明に好ましく用い
られる。また分別後に、酸化やブロック共重合、グラフ
ト変性を行なってもよい。例えば、これらの方法で、低
分子量分を除去したもの、低分子量分を抽出したもの、
更にこれらから低分子量分を除去したものなどの任意の
分子量分布を持つものである。
【0167】本発明のトナーにおいては、これらのワッ
クスの含有量は、結着樹脂100重量部に対し、0.2
〜20重量部で用いられ、0.5〜10重量部で用いる
のが効果的である。更に、数種のワックス類を併用して
も構わないし、混合物でもよい。また、アルコール,脂
肪酸,エステル,酸アミド,アルコールアルキレンオキ
サイド付加物などの官能基を有するワックスはポリオレ
フィン,炭化水素などを含有していても構わない。
【0168】本発明のトナーにおいては、液体潤滑剤と
ワックス類を併用して用いることにより、定着時の溶融
状態での離型性のみならず、通常時の潤滑性,離型性の
向上が得られ、液体潤滑剤の効果を更に上げることがで
きる。
【0169】また、針入度が4.0以下、密度が0.9
3以上であるワックスも好ましく用いられ、トナーに滑
り性を与えると共に、クリーニング性を向上させること
ができ、感光体上へのトナー融着を防ぎ、感光体の削れ
を少なくすることができる。好ましくは、針入度が3.
0以下、密度が0.94以上である。更に好ましくは針
入度が2.0以下である。
【0170】密度が0.93以上であれば、トナーに効
果的に滑り性を与える状態に分散させることができる。
すなわち、トナー表面上に、適度のサイズを持って分散
しているからと考えられる。また、針入度が4.0を超
えたり、密度が0.93未満となったり、効果が得られ
にくくなるばかりか、感光体上に融着を発生しやすくな
ってしまうことがある。
【0171】また、その他に好ましいワックスは、ガス
クロマトグラフにより測定される炭素数分布において、
炭素数が20以上、更には30以上、特には40以上を
主成分とするものが好ましい。そして炭素数(メチレン
鎖1個)に応じて現われるピークが炭素数で連続的に観
測され、ピークに規則的な強弱が現われないワックスが
特に硬く、滑り性に富み本発明に好ましく用いられる。
【0172】現像性,定着性,耐オフセット性から最大
のピークが炭素数30以上、更には40以上、特には5
0〜150にあるものが好ましく用いられる。
【0173】また、GPCにより測定される分子量分布
で重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)が
3.0以下、更には2.5以下、特には2.0以下であ
るポリオレフィンワックス,炭化水素ワックス,長鎖ア
ルキルアルコールワックスも硬く、滑り性に富み好まし
いワックスである。
【0174】また分子量により分別されたワックスも、
滑る,硬いという特徴をもつ。ワックスが硬いと、トナ
ーとした時に、トナーの表面層に現われたワックスの作
用で、トナーがより滑りやすくなる。つまり、トナーが
感光体上に付着しにくく、クリーニングされやすくな
り、融着を防ぐことができる。また、トナーが滑りやす
いということから、トナーの持つ研磨作用が減少し、ト
ナー自身が感光体を削りすぎるということがなくなり、
液体潤滑剤の離型性,潤滑性と相まってトナー粒子に、
より効果的な離型性,潤滑性を与えることができる。
【0175】更にこれらのワックスがGPCによる分子
量分布におけるMnで300〜1500であることが好
ましく、より好ましくは350〜1200であり、更に
好ましくは400〜1000である。Mwは500〜4
500であることが好ましく、より好ましくは550〜
3600、更に好ましくは600〜3000である。
【0176】Mnで300,Mwで500未満の場合に
は、液体潤滑剤と共に用いると可塑作用が大きく働く場
合があり、耐ブロッキング性が劣化したり、現像性が低
下することがある。Mnで1500,Mwで4500を
超える場合にはワックスの定着性向上作用が得られにく
くなる。
【0177】本発明においてDSC測定では、結着樹脂
ワックスの熱のやり取りを測定しその挙動を観測するの
で、測定原理から、高精度の内熱式入力補償型の示差走
査熱量計で測定することが好ましい。例えば、パーキン
エルマー社製のDSC−7が利用できる。
【0178】測定方法は、ASTM D3418−82
に準じて行う。本発明に用いられるDSC曲線は、1回
昇温、降温させ前履歴を取った後、温度速度10℃/m
inで、昇温させた時に測定されるDSC曲線を用い
る。各温度の定義は次のように定める。
【0179】・ガラス転移点(Tg) 昇温時のDSC曲線において比熱変化の現われる前後の
ベースラインの中間点を結ぶ線とDSC曲線の交点の温
度。
【0180】・吸熱ピークのオンセット温度 昇温時のDSC曲線の微分値が最初に極大となる点にお
ける曲線の接線とベースラインとの交点の温度。
【0181】・最大ピークのピークトップの温度 ベースラインからの高さが最も高いピークのピークトッ
プ温度。
【0182】・吸熱ピークの終点のオンセット温度 昇温時曲線の微分値が最後に極小となる点における曲線
の接線とベースラインとの交点の温度。
【0183】本発明においてワックスの分子量分布はG
PCにより次の条件で測定される。
【0184】(GPC測定条件)装置:GPC−150
C(ウォーターズ社) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製) 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 :0.15%の試料を0.4ml注入
【0185】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
分子量較正曲線を使用する。さらに、Mark−Hou
wink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算出される。
【0186】本発明におけるワックス類の針入度は、J
IS K−2207に準拠し測定される値である。具体
的には、直径約1mmで頂角9゜の円錐形先端を持つ針
を一定荷重で貫入させた時の貫入深さを0.1mmの単
位で表した数値である。本発明中での試験条件は試料温
度が25℃、加重100g、貫入時間5秒である。
【0187】ワックスの密度は、JIS K7112ま
たはJIS K6760に準じて測定され、測定温度は
23±1℃とし、浮沈法等により測定される。
【0188】本発明においてワックスの炭素数分布はガ
スクロマトグラフ(GC)により次の条件で測定され
る。
【0189】装 置 :HP 5890 シリーズ
II(横河電気社製) カ ラ ム :SGE HT−5 6m×0.53mm
ID×0.15μm キャリアガス:He 20ml/min Consta
nt FlowMode オーブン温度:40℃→450℃ 注入口温度 :40℃→450℃ 検出器温度 :450℃ 検 出 器 :FID 注 入 口 :プレッシャーコントロール付
【0190】以上の条件で注入口を圧力コントロール
し、最適流量を一定に保ちつつ測定し、n−パラフィン
を標準サンプルとして用いた。
【0191】本発明の現像剤には荷電制御剤を現像剤粒
子に配合(内添)、または現像剤粒子と混合(外添)し
て用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像シ
ステムに応じた最適の荷電量コントロールが可能とな
り、特に本発明では液体潤滑剤とのバランスをさらに安
定したものとすることが可能である。
【0192】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記の物質がある。
【0193】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変成
物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ
−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、
及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム
塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及
びこれらのレーキ顔料、(レーキ化剤としては、りんタ
ングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモ
リブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェ
リシアン化物、フェロシアン化物など)高級脂肪酸の金
属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサ
イド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガ
ノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチル
スズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジ
オルガノスズボレート類;グアニジン化合物、イミダゾ
ール化合物。これらを単独で或いは2種類以上組合せて
用いることができる。これらの中でも、トリフェニルメ
タン化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級ア
ンモニウム塩が好ましく用いられる。また一般式(1)
【0194】
【化6】 で表わされるモノマーの単重合体:前述したスチレン、
アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合
性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いる
ことができる。この場合これらの荷電制御剤は、結着樹
脂(の全部または一部)としての作用をも有する。
【0195】特に下記一般式(2)で表わされる化合物
が本発明の構成においては好ましい。
【0196】
【化7】
【0197】[式中、R1,R2,R3,R4,R5,R
6は、各々互いに同一でも異なっていてもよい水素原
子、置換もしくは未置換のアルキル基または、置換もし
くは未置換のアリール基を表わす。R7,R8,R9は、
各々互いに同一でも異なっていてもよい水素原子、ハロ
ゲン原子、アルキル基、アルコキシ基を表わす。A
-は、硫酸イオン、硝酸イオン、ほう酸イオン、りん酸
イオン、水酸イオン、有機硫酸イオン、有機スルホン酸
イオン、有機りん酸イオン、カルボン酸イオン、有機ほ
う酸イオン、テトラフルオロボレートなどの陰イオンを
示す。] トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質があ
る。
【0198】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯
体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボ
ン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシ
カルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金
属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノ
ール誘導体類などがある。
【0199】また次に示した一般式(3)で表わされる
アゾ系金属錯体が好ましい。
【0200】
【化8】
【0201】特に中心金属としてはFe、Crが好まし
く、置換基としてはハロゲン、アルキル基、アニリド基
が好ましく、カウンターイオンとしては水素、アルカリ
金属、アンモニウム、脂肪族アンモニウムが好ましい。
またカウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく
用いられる。
【0202】あるいは次の一般式(4)に示した塩基性
有機酸金属錯体も負帯電性を与えるものであり、本発明
に使用できる。
【0203】
【化9】
【0204】特に中心金属としてはFe、Cr、Si、
Zn、Alが好ましく、置換基としてはアルキル基、ア
ニリド基、アリール基、ハロゲンが好ましく、カウンタ
ーイオンは水素、アンモニウム、脂肪族アンモニウムが
好ましい。
【0205】電荷制御剤をトナーに含有させる方法とし
ては、トナー内部に添加する方法と外添する方法があ
る。これらの電荷制御剤の使用量としては、結着樹脂の
種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造
方法によって決定されるもので、一義的に限定されるも
のではないが、好ましくは結着樹脂100重量部に対し
て0.1〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量
部の範囲で用いられる。また、外添する場合は、樹脂1
00重量部に対し0.01〜10重量部が好ましく、特
に、メカノケミカル的にトナー粒子表面に固着させるの
が好ましい。
【0206】本発明に係るトナーを製造するにあたって
は、上述した様なトナー構成材料をボールミルやヘンシ
ェルミキサー、その他の混合機により充分混合した後、
熱ロールニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を
用いて良く混練し、混練物を冷却固化後、機械的な粉
砕、粉砕物の分級によってトナーを得る方法が好まし
い。
【0207】すなわち、本発明においては、液体潤滑剤
を担持した潤滑粒子を乾式混合するため、結着樹脂粉中
に液体潤滑剤を均一に分散することができる。更に混練
中にその一部が崩壊しながらその崩壊物を結着樹脂中に
均一に分散させることができる。そしてこの混練物を粉
砕してゆくため、液体潤滑剤は潤滑粒子の担体とともに
トナー粒子、一粒、一粒に均一に含有されてゆく。
【0208】更に液体潤滑剤は、潤滑粒子より着脱を繰
りかえし、一部がトナー粒子表面に移行し、平衡状態と
なり、トナー粒子に離型,潤滑効果を与えることができ
る。従って、トナー粒子表面が均一かつすべての粒子が
均一な状態にすることができる。
【0209】他には、結着樹脂の溶液中に構成材料を分
散した後、噴霧乾燥することによりトナーを得る方法;
結着樹脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳
化懸濁液とした後に、重合させてトナーを得る重合法に
よるトナーの製造法がある。またコア材及びシェル材か
ら成るマイクロカプセルトナーがある。
【0210】しかしながら、上記の方法で製造したトナ
ーは、形状が球状もしくはそれに近い形状をしているた
め適度な摩擦が得られず、クリーナー部での残トナーの
すりぬけが生じ易い。また着色剤,磁性粉が表面あるい
は表面近傍に存在できなかったり、表面に偏在するなど
してトナー粒子表面の液体潤滑剤量をコントロールしに
くく、現像性に悪影響を及ぼすことがある。
【0211】先にも述べた様にトナー粒子製造後、熱履
歴工程を設けることで液体潤滑剤をトナー粒子表面に安
定した状態で必要量被覆できるのでその効果を最大に発
揮することが可能となる。特に粉砕法で製造するトナー
において効果が高く、粉砕以降であればいつでもよく、
特には分級以降が好ましく外添以降でもかまわない。
【0212】その方法は30〜45℃で、好ましくは3
0〜40℃で1日以上晒すことにより必要な効果は得ら
れ、温度が高いほど短期間でより十分な効果が得られ
る。また一定期間で平衡状態に達するので、ある時間以
上晒したからといっても弊害を生じることはない。また
常温であっても経時により、同等の効果を得ることも可
能である。
【0213】本発明の現像剤は、有機処理せしめた無機
微粉体をヘンシェルミキサー等の混合機により、トナー
と充分混合し本発明の現像剤を得ることができる。
【0214】本発明に用いられる無機微粉体は有機処理
しているため、離型効果が大きく、液体潤滑剤を表面に
有するトナーとともに用いることで現像剤の潤滑性,離
型性は格段に向上する。また、トナー粒子表面の液体潤
滑剤を吸着してしまうこともない。
【0215】また表面に液体潤滑剤を有するトナーは静
電凝集しやすいが、有機処理した無機微粉体により現像
剤に流動性を付与できるだけでなく、帯電も安定化する
ことができる。
【0216】例えば、有機処理せしめる母体としては、
湿式製法シリカ、乾式製法シリカ等の微粉末シリカ;ア
ルミナ、チタニア、酸化ゲルマニウム、酸化ジルコニウ
ム等の金属酸化物;炭化ケイ素、炭化チタン等の炭化
物;及び窒化ケイ素、窒化ゲルマニウム等の窒化物など
の無機微粉体などが用いられる。
【0217】本発明に用いられる有機処理せしめた無機
微粉体は、トナー100重量部に対して0.01〜8重
量部、好ましくは0.1〜4重量部使用するのが良い。
【0218】母体となる無機微粉の中でも好ましいもの
は金属ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微
粉体であり、いわゆる乾式法によるもので、従来公知の
技術によって製造されるものである。例えば、四塩化ケ
イ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用す
るもので、基礎となる反応式は次の様なものである。
【0219】SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HC
【0220】また、この製造工程において、例えば塩化
アルミニウム又は塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物
をケイ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。
【0221】一方、湿式法で製造する方法は、従来公知
である種々の方法が適用できる。例えば、ケイ酸ナトリ
ウムの酸による分解、一般反応式で示せば、
【0222】Na2O・XSiO2+HCl+H2O→S
iO2・nH2O+NaCl
【0223】その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニアは
塩類またはアルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウム
よりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で
分解しケイ酸とする方法、天然ケイ酸またはケイ酸塩を
利用する方法などがある。
【0224】それらの重量平均径は、1次粒子の平均で
0.001〜2.0μmの範囲であることが望ましく、
特に好ましくは、0.002〜0.2μmの範囲の無機
粉体を使用するのが良い。
【0225】本発明では、生成された無機微粉体に有機
処理した処理無機微粉体を用いることを特徴とする。こ
の有機処理方法としては、無機微粉体と反応あるいは物
理吸着する有機金属化合物で化学的に処理することによ
って付与される。好ましい方法としては、金属ハロゲン
化合物の蒸気相酸化により生成された無機微粉体を有機
ケイ素化合物、チタンカップリング剤で処理する。
【0226】有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジ
シラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチ
ルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、
α−クロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチル
トリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシ
ロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個
宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロ
キサン等がある。
【0227】また、未処理のシリカ微粉体を窒素含有の
シランカップリング剤で処理したものを用いてもよい。
【0228】そのような処理剤の例としては、アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキ
シシラン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプ
ロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプ
ロピルトリメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピル
トリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキ
シシラン、ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラ
ン、ジメチルアミノフェニルトリエトキシシラン、トリ
メトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメ
トキシシリル−γ−プロピルベンジルアミン、トリメト
キシシリル−γ−プロピルピペリジン、トリメトキシシ
リル−γ−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルイミダゾール等がある。
【0229】これらの処理剤は1種あるいは2種以上の
混合物あるいは併用や多重処理して用いられる。
【0230】本発明の有機処理は現像剤への離型性付与
の点から、シリコーンオイル処理したものが好ましい。
【0231】シリコーンオイルとしては、一般に次の式
により示されるものである。
【0232】
【化10】
【0233】[式中、Rはアルキル基(例えばメチル
基)、アリール基を示し、nは整数を示す。]
【0234】好ましいシリコーンオイルとしては、25
℃における粘度がおよそ0.5〜10,000cSt、
好ましくは1〜1,000cStのものが用いられ、例
えばメチルハイドロジエンシリコーンオイル、ジメチル
シリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、
クロルフェニルメチルシリコーンオイル、アルキル変性
シリコーンオイル、脂肪酸変性シリコーンオイル、ポリ
オキシアルキレン変性シリコーンオイル、フッ素変性シ
リコーンオイルなどが好ましい。
【0235】また、側鎖に窒素原子を有するシリコーン
オイルを用いてもよい。そのようなシリコーンオイルと
しては、少なくとも下記式で表わされる部分構造を具備
するシリコーンオイルが使用できる。
【0236】
【化11】
【0237】(式中、R1は水素、アルキル基、アリー
ル基またはアルコキシ基を示し、R2はアルキレン基ま
たはフェニレン基を示し、R3及びR4は水素、アルキル
基、またはアリール基を示し、R5は含窒素複素環基を
示す)
【0238】尚、上記アルキル基、アリール基、アルキ
レン基、フェニレン基は窒素原子を有するオルガノ基を
有していても良いし、また帯電性を損ねない範囲で、ハ
ロゲン等の置換基を有していても良い。
【0239】これらのシリコーンオイルは1種あるいは
2種以上の混合物あるいは併用や多重処理して用いられ
る。また、シランカップリング剤による処理と併用して
もかまわない。
【0240】これらの無機微粉体はBET比表面積が2
0m2/g以上が好ましく、より好ましくは30m2/g
〜400m2/gであり、更に好ましくは40m2/g〜
300m2/gである。
【0241】また、現像性、耐久性を向上させるために
次の無機粉体を添加することも好ましい。マグネシウ
ム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジ
ルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、
アンチモンなどの金属酸化物;チタン酸カルシウム、チ
タン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの複
合金属酸化物;炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸アルミニウム等の金属塩;カオリンなどの粘土鉱物;
アパタイトなどリン酸化合物;炭化ケイ素、窒化ケイ素
などのケイ素化合物;カーボンブラックやグラファイト
などの炭素粉末が挙げられる。なかでも、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム、酸化コバルト、二酸化マンガン、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウムなどが好ま
しい。
【0242】同様の目的で、以下の有機粒子や複合粒子
を添加することも好ましい。ポリアミド樹脂粒子、シリ
コーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、
メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル樹脂粒子な
どの樹脂粒子;ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂
等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機
粒子とからなる複合粒子が挙げられる。
【0243】更に次のような滑剤粉末を添加することも
できる。テフロン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素
樹脂;フッ化カーボンなどのフッ素化合物;ステアリン
酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の
脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸およびアミノ
酸誘導体が挙げられる。
【0244】本発明の現像剤は、キャリアと併用して二
成分現像剤として用いることができ、二成分現像方法に
用いる場合のキャリアとしては、従来知られているもの
がすべて使用可能であるが、具体的には、表面酸化また
は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロ
ム、希土類等の金属及びそれらの合金または酸化物など
の平均粒径20〜300μmの粒子が使用される。
【0245】またそれらキャリア粒子の表面に、スチレ
ン系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素
系樹脂、ポリエステル樹脂等の物質を付着または被覆さ
せたもの等が好ましく使用される。
【0246】本発明のトナーに用いられる画像形成方法
について説明する。現像工程は、従来より公知の磁性一
成分現像方法、非磁性一成分現像方法、トナーとキャリ
アから成る現像剤を用いる二成分現像方法が用いられ
る。
【0247】本発明に用いられる現像工程について磁性
一成分現像方法から詳しく説明する。
【0248】図1において、現像スリーブ22の略右半
周面はトナー容器21内のトナー溜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23の磁力で及び/又は静
電気力により付着保持される。現像スリーブ22が回転
駆動されるとそのスリーブ面の磁性トナー層がドクター
ブレード24の位置を通過する過程で各部略均一厚さの
薄層磁性トナーT1として整層化される。磁性トナーの
帯電は主として現像スリーブ22の回転に伴なうスリー
ブ面とその近傍のトナー溜りの磁性トナーとの摩擦接触
によりなされ、現像スリーブ22上の上記磁性トナー薄
層面は現像スリーブの回転に伴ない潜像保持体1側へ回
転し、潜像保持体1と現像スリーブ22の最接近部であ
る現像領域部Aを通過する。この通過過程で現像スリー
ブ22面側の磁性トナー薄層の磁性トナーが潜像保持体
1と現像スリーブ22間に印加した直流と交流電圧によ
る直流と交流電界により飛翔し、現像領域部Aの潜像保
持体1面と、現像スリーブ22面との間(間隙α)を往
復運動する。最終的には現像スリーブ22側の磁性トナ
ーが潜像保持体1面の表面に潜像の電位パターンに応じ
て選択的に移行付着してトナー像T2が順次に形成され
る。
【0249】現像領域部Aを通過して、磁性トナーが選
択的に消費された現像スリーブ面はホッパ21のトナー
溜りへ再回転することにより磁性トナーの再供給を受
け、現像領域部Aへ現像スリーブ22の磁性トナー薄層
1面が移送され、繰り返し現像工程が行われる。
【0250】本発明に用いられるドクターブレードは、
スリーブと一定の間隙をおいて配置される金属ブレー
ド、磁性ブレード(例えば、図1に示される24)、或
いはスリーブ表面に弾性力で当接する弾性ブレードいず
れにしても使用可能であるが、本発明には弾性ブレード
をもちいた現像方法にも好ましく用いられる。
【0251】弾性ブレードとしては、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
の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体
であっても使用できる。好ましくは、ゴム弾性体が良
い。
【0252】また、弾性ブレードの材質は、トナー担持
体上のトナーの帯電に大きく関与する。そのため、弾性
体中に、有機物、無機物を添加しても良く、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、界面活性剤などがある。更に、
ゴム、合成樹脂、金属弾性体に、トナーの帯電性をコン
トロールする目的で、樹脂、ゴム、金属酸化物、金属な
どの物質をスリーブ当接部分に当たるようにつけたもの
を用いても良い。弾性体、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、ゴムをスリーブ当
接部に当たるように貼り合わせるものが好ましい。
【0253】磁性トナーが負帯電性である場合には、ウ
レタンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド、ナイロンや正
極性に帯電し易いものが好ましい。トナーが正帯電性で
ある場合には、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、シリコー
ンゴム、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系
樹脂(例えば、テフロン樹脂)、ポリイミド樹脂や負極
性に帯電し易いものが好ましい。スリーブ当接部分が樹
脂、ゴム等の成型体の場合はトナーの帯電性を調整する
ためにその中に、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、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。
【0254】弾性ブレード上辺部側である基部は現像剤
容器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗
して現像スリーブの順方向或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
ーブ表面に適度の弾性押圧をもって当接させる。画像形
成装置の例を図2〜5に示す。この様な装置によると、
環境の変動に対してもより安定に薄く、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、通常
用いられる金属製のブレードをスリーブからある間隙を
隔てて取り付けた装置と比較してトナー粒子が弾性ブレ
ードによって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。
【0255】本発明の現像剤は、滑り性に優れるので弾
性ブレードやスリーブの摩耗を軽減することができ、均
一摩擦帯電を長期間にわたり維持できる。また本発明の
現像剤は滑り性に優れるが由に低速機などでは金属ブレ
ードの場合には、十分な摩擦が行なわれず、帯電が不均
一になることがある。
【0256】ブレードとスリーブとの当接圧力は、スリ
ーブ母線方向の線圧として、1g/cm以上、好ましく
は3〜250g/cm、更に好ましくは5〜120g/
cmが有効である。当接圧力が1g/cm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250g/cmを超えると、現像剤に大きな圧
力がかかり、現像剤が劣化するため、現像剤の凝集が発
生するなど好ましくない。また現像剤担持体を駆動させ
るために大きなトルクを要するため好ましくない。
【0257】潜像保持体とトナー担持体との間隙αは、
例えば50〜500μmに設定され、ドクターブレード
として、磁性ブレードを用いる場合には、磁性ブレード
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。
【0258】トナー担持体上の磁性トナー層の層厚は、
潜像保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、場合により磁性トナー層を構成する磁
性トナーの多数の穂のうち、一部は潜像保持体に接する
程度に磁性トナー層の層厚を規制してもよい。
【0259】またスリーブは、潜像保持体に対し、10
0〜200%の周速で回転される。交番バイアス電圧
は、ピークトゥーピークで0.1kV以上、好ましくは
0.2〜3.0kV、更に好ましくは0.3〜2.0k
Vで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、1.0〜
5.0kHz、好ましくは1.0〜3.0kHz、更に
好ましくは1.5〜3.0kHzで用いられる。交番バ
イアス波形は、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。
【0260】本発明において、スリーブは、金属,セラ
ミックスなどの材質のものが用いられるが、アルミニウ
ム,SUSなどが、トナーへの帯電性から好ましい。ス
リーブは引き抜きあるいは切削したままでも用いられる
ことができるが、トナーの搬送性、摩擦帯電付与性を制
御するため、研磨したり、周方向あるいは長手方向に粗
しを入れたり、ブラスト処理を施したり、コーティング
などが行われる。本発明においては、ブラスト処理を施
すことも良く、定形粒子、不定形粒子がブラスト剤とし
て用いられ、各々単独及び併用されて用いられ、重ね打
ちしたものも利用できる。
【0261】不定形粒子としては任意の砥粒を使用する
ことができる。
【0262】定形粒子としては、例えば、特定の粒径を
有するステンレス,アルミニウム,鋼鉄,ニッケル,真
ちゅうの如き金属からなる各種剛体球またはセラミッ
ク,プラスチック,グラスビーズの如き各種剛体球を使
用することができる。定形粒子としては、実質的に表面
が曲面からなり、長径/短径の日が1〜2(好ましく
は、1〜1.5、更に好ましくは1〜1.2)の球状ま
たは回転楕円体粒子が好ましい。従って、現像スリーブ
表面にブラスト処理に使用する定形粒子は、直径(また
は長径)が20〜250μmのものが良い。重ね打ちす
る場合には、定形ブラスト粒子が不定形ブラスト粒子よ
り大きいことが好ましく、特に1〜20倍であることが
好ましく、更に好ましくは1.5〜9倍である。
【0263】定形粒子による重ね打ち処理を行う際には
処理時間、処理粒子の衝突力の少なくとも一つを不定形
粒子ブラストのものよりも小さくすることが好ましい。
【0264】また、現像スリーブとしては、スリーブ表
面に、導電性微粒子を含有する被覆層が形成されている
ものも好ましい。導電性微粒子としてはカーボン微粒
子、またはカーボン微粒子と結晶性グラファイト、また
は結晶性グラファイトが好ましい。
【0265】本発明に使用される結晶性グラファイト
は、大別すると天然黒鉛と人造黒鉛とに分けられる。人
造黒鉛は、ピッチコークスをタールピッチ等により固め
て1,200℃位で一度焼成してから黒鉛化炉に入れ,
2,300℃位の高温で処理することにより、炭素の結
晶が成長して黒鉛に変化する。天然黒鉛は、永い間天然
の地熱と地下の高圧によって完全に黒鉛化したものが地
中より産出するものである。これらの黒鉛は、種々の優
れた性質を有していることから工業的に広い用途をもっ
ている。黒鉛は、暗灰色ないし黒色の光沢のある非常に
柔らかい滑性のある結晶鉱物で、鉛筆等に利用されその
他耐熱性、化学的安定性があるため潤滑剤、耐火性材
料、電気材料等に粉末や固体や塗料の形で利用されてい
る。結晶構造は六方晶とその他に菱面晶系に属するもの
があり、完全な層状構造を有している。電気的特性に関
しては、炭素と炭素の結合の間に自由電子が存在し、電
気の良導体となっている。なお、本発明で使用する黒鉛
は天然、人工のどちらでも良い。
【0266】また、本発明に使用する黒鉛は、粒径的に
は0.5μm〜10μmのものが好ましい。
【0267】また、被覆層を形成する高分子材料は、例
えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルス
ルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオ
キサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系
樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリ
コーン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂あるいは
光硬化性樹脂等を使用することができる。中でもシリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂のような離型性のあるもの、ある
いはポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリフ
ェニレンオキサイド、ポリアミド、フェノール樹脂、ポ
リエステル、ポリウレタン、スチレン系樹脂のような機
械的性質に優れたものがより好ましい。
【0268】導電性のアモルファスカーボンは、一般的
には「炭化水素または炭素を含む化合物を空気の供給が
不十分な状態で燃焼または熱分解させてできる結晶子の
集合体」と定義されている。特に電気伝導性に優れ、高
分子材料に充填して導電性を付与したり、添加量のコン
トロールである程度任意の導電度を得ることができるた
め広く普及している。なお、本発明で使用する導電性の
アモルファスカーボンの粒子径は10μm〜80μmの
ものが好ましく、15μm〜40μmのものがより好ま
しい。
【0269】次に本発明の現像剤を使用して非磁性一成
分現像を行なう場合の現像方法の一例を説明するが、必
ずしもこれに限定されるものではない。図6に、潜像保
持体上に形成された静電像を現像する装置を示す。60
1は潜像保持体であり、潜像形成は図示しない電子写真
プロセス手段又は静電記録手段により成される。602
は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。
【0270】現像スリーブはアルミニウム、ステンレス
の粗管をそのまま用いてもよいが、好ましくはその表面
をガラスビーズ等を吹きつけて均一に荒したものや、鏡
面処理したもの、あるいは樹脂等でコートしたものがよ
く、磁性一成分現像方法に使用されるものに準ずる。
【0271】現像剤606はホッパー603に貯蔵され
ており、供給ローラー604によって現像剤担持体上へ
供給される。供給ローラーはポリウレタンフォーム等の
発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順また
は逆方向に0でない相対速度をもって回転し、現像剤供
給とともに、現像剤担持体上の現像後の現像剤(未現像
現像剤)のはぎ取りも行っている。現像担持体上に供給
された現像剤は現像剤塗布ブレード605によって均一
かつ薄層に塗布される。
【0272】現像剤塗布ブレードと現像剤担持体との当
接圧力は、スリーブ母線方向の線圧として、3〜250
g/cm、好ましくは5〜120g/cmが有効であ
る。当接圧力が3g/cm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250
g/cmを超えると、現像剤に大きな圧力がかかり、現
像剤が劣化するため、現像剤の凝集が発生するなど好ま
しくない。また現像剤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。即ち、当接圧力を3
〜250g/cmに調整することで、本発明の現像剤の
凝集を効果的にほぐすことが可能になり、またトナーの
帯電量を瞬時に立ち上げることが可能になる。
【0273】現像剤塗付ブレードは、所望の極性にトナ
ーを帯電するに適した摩擦帯電系列の材質のものを用い
ることが好ましく、磁性一成分現像方法に使用されるも
のに準ずる。本発明においては、シリコーンゴム、ウレ
タンゴム、スチレン−ブタジエンゴム等が好適である。
さらにポリアミド、ナイロンでコートしても良い。また
導電性ゴム等を使用すれば、トナーが過剰に帯電するの
を防ぐことができて好ましい。
【0274】なお、本発明で提案した、ブレードにより
現像スリーブ上にトナーを薄層コートする系において
は、充分な画像濃度を得るために、現像スリーブ上のト
ナー層の厚さを現像スリーブと潜像保持体との対向空隙
長よりも小さくし、この空隙に交番電場を印加すること
が好ましい。すなわち、図6に示すバイアス電源607
により、現像スリーブ602と潜像保持体601間に交
番電場又は交番電場に直流電場を重畳した現像バイアス
を印加することにより、現像スリーブ上から潜像保持体
上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。これらの条件も磁性一成分現像方法に
準ずる。
【0275】次に本発明の現像剤を使用しての二成分現
像方法について図7を用いて説明する。
【0276】潜像保持体701は静電記録用絶縁ドラム
あるいはα−Se,CdS,ZnO2,OPC,α−S
i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。潜像保持体701は図示しない駆動装
置によって矢印a方向に回転される。722は潜像保持
体701に近接もしくは接触されている現像スリーブで
あり、例えばアルミニウム、SUS316等の非磁性材
料で構成されている。現像スリーブ722は現像容器7
36の左下方壁に容器長手方向に形成した横長開口に右
略半周面を容器736内へ突入させ、左略半周面を容器
外へ露出させて回転自在に軸受けさせて横設してあり、
矢印b方向に回転駆動される。
【0277】723は現像スリーブ722内に挿入し図
示の位置姿勢に位置決め保持した固定磁界発生手段とし
ての固定の永久磁石(マグネット)であり、現像スリー
ブ722が回転駆動されてもこの磁石723は図示の位
置・姿勢にそのまま固定保持される。この磁石723は
N極の磁極723a,S極の磁極723b,N極の磁極
723c,S極の磁極723dの4磁極を有する。磁石
723は永久磁石に代えて電磁石を配設してもよい。
【0278】724は現像スリーブ722を配設した現
像剤供給器開口の上縁側に、基部を容器側壁に固定し、
先端側は開口上縁位置よりも容器736の内側へ突出さ
せて開口上縁長手に沿って配設した現像剤規制部材とし
ての非磁性ブレードで、例えばSUS316を横断面路
くの字形に曲げ加工したものである。
【0279】726は非磁性ブレード724の下面側に
上面を接触させ前端面を現像剤案内面731とした磁性
粒子限定部材である。非磁性ブレード724及び磁性粒
子限定部材726などによって構成される部分が規制部
である。
【0280】727は磁性粒子であり抵抗値が107Ω
cm以上、好ましくは108Ωcm以上、さらに好まし
くは109〜1012Ωcmのフェライト粒子(最大磁化
55〜75emu/g)へ樹脂コーティングしたものが
用いられ得る。737はトナーである。740は現像容
器736下部部分に溜るトナーを封止するシール部材で
弾性を有しスリーブ722の回転方向に向って曲がって
おり、スリーブ722表面側を弾性的に押圧している。
このシール部材740は、現像剤の容器内部側への進入
を許可するように、スリーブとの接触域でスリーブ回転
方向下流側に端部を有している。
【0281】730は現像工程で発生した浮遊現像剤を
現像剤と同極性の電圧を印加して感光体側に付着させ、
飛散を防止する飛散防止電極板である。
【0282】760はトナー濃度検出センサー(不図
示)によって得られる出力に応じて作動するトナー補給
ローラーである。センサーとしては、現像剤の体積検知
方式、圧電素子、インダクタンス変化検知素子、交番バ
イアスを利用したアンテナ方式、光学濃度を検知する方
式を利用することができる。該ローラーの回転停止によ
って非磁性トナー737の補給を行う。トナー737が
補給されたフレッシュ現像剤はスクリュー761によっ
て搬送されながら混合・攪拌される。従ってこの搬送中
において補給されたトナーにトリボ付与が行われる。7
63はしきり板で現像器の長手方向両端部において切り
欠かれておりこの部分でスクリュー761によって搬送
されたフレッシュ現像剤がスクリュー762へ受け渡さ
れる。
【0283】S磁極723dは搬送極である。現像後の
回収現像剤を容器内に回収し、さらに容器内の現像剤を
規制部まで搬送する。
【0284】723d付近では、スリーブに近接して設
けたスクリュー762によって搬送されてきたフレッシ
ュ現像剤と現像後の回収現像剤とを交換する。
【0285】764は搬送スクリューで現像スリーブ軸
方向の現像剤の量を均一化する。
【0286】非磁性ブレード724の端部と現像スリー
ブ722面との前記距離d2は100〜900μm、好
ましくは150〜800μmである。この距離が100
μmより小さいと後述する磁性粒子がこの間に詰まり現
像剤層にムラを生じやすいと共に良好な現像を行うのに
必要な現像剤を塗布することが出来ず濃度の薄いムラの
多い現像画像しか得られない欠点がある。d2は現像剤
中に混在している不用粒子による不均一塗布(いわゆる
ブレードづまり)を防止するためには400μm以上が
好ましい。900μmより大きいと現像スリーブ722
上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規
制が行えず、潜像担持体への磁性粒子付着が多くなると
共に後述する現像剤の循環、現像剤限定部材726によ
る現像規制が弱まりトナーのトリボが不足しカブリしや
すくなる欠点がある。
【0287】この磁性粒子層は、スリーブ722が矢印
b方向に回転駆動されても磁気力,重力に基づく拘束力
とスリーブ722の移動方向への搬送力との釣合によっ
てスリーブ表面から離れるに従って動きが遅くなる。も
ちろん重力の影響により落下するものもある。
【0288】従って磁極723a,723dの配設位置
と磁性粒子727の流動性及び磁気特性を適宜選択する
事により磁気粒子層はスリーブに近い程磁極723a方
向に搬送し移動層を形成する。この磁性粒子の移動によ
りスリーブ722の回転に伴なって現像領域へ搬送され
現像に供される。
【0289】またスリーブは、潜像保持体に対し、10
0〜300%の周速で回転される。交番バイアス電圧
は、ピークトゥーピークで0.1kV以上、好ましくは
0.2〜4.0kV、更に好ましくは0.3〜3.0k
Vで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、1.0〜
10.0kHz、好ましくは1.0〜6.0kHz、更
に好ましくは1.5〜3.0kHzで用いられる。交番
バイアス波形は、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。
【0290】潜像保持体としては、アモルファスシリコ
ン感光体、有機系感光体が好ましく用いられる。
【0291】有機感光体としては、感光層が電荷発生物
質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する、
いわゆる、単一層型でもよく、電荷輸送層と電荷発生層
を成分とする機能分離型感光体であっても良い。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体は好ましい例の一つである。
【0292】有機感光体の様態を以下に説明する。
【0293】導電性基体としては、アルミニウムまたは
ステンレス等の金属、アルミニウム合金または酸化イン
ジウム−酸化錫合金等による被膜層を有するプラスチッ
ク、導電性粒子を含侵させた紙またはプラスチック、導
電性ポリマーを有するプラスチック等の円筒状シリンダ
ー及びフィルムが用いられる。
【0294】これら導電性基体上には、感光層の接着性
向上、塗工性改良、基体の保護、基体上に欠陥の被覆、
基体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対す
る保護等を目的として下引き層を設けても良い。下引き
層は、ポリビニルアルコール、ポリ−N−ビニルイミダ
ゾール、ポリエチレンオキシド、エチルセルロース、メ
チルセルロース、ニトロセルロース、エチレン−アクリ
ル酸コポリマー、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂、カゼイン、ポリアミド、共重合ナイロン、ニカワ、
ゼラチン、ポリウレタン、酸化アルミニウム等の材料に
よって形成される。その膜厚は通常0.1〜10μm、
好ましくは0.1〜3μm程度である。
【0295】電荷発生層は、アゾ系顔料、フタロシアニ
ン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノ
ン系顔料、スクワリリウム色素、ピリリウム塩類、チオ
ピリリウム塩類、トリフェニルメタン系色素;セレン、
非晶質シリコン等の無機物質などの電荷発生物質を適当
な結着剤に分散し塗工するあるいは蒸着等により形成さ
れる。結着剤としては、広範囲な結着性樹脂から選択で
き、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコ
ーン樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂等が挙げられ
る。電荷発生層中に含有される結着剤の量は80重量%
以下、好ましくは0〜40重量%に選ぶ。また、電荷発
生層の膜厚は5μm以下、特には0.05〜2μmが好
ましい。
【0296】電荷輸送層は、電界の存在下で電荷発生層
から電荷キャリアを受け取り、これを輸送する機能を有
している。電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて結
着樹脂と共に溶剤中に溶解し、塗工することによって形
成され、その膜厚は5〜40μm、好ましくは10〜3
0μmである。電荷輸送物質としては、主鎖または側鎖
にビフェニレン、アントラセン、ピレン、フェナントレ
ンなどの構造を有する多環芳香族化合物;インドール、
カルバゾール、オキサジアゾール、ピラゾリンなどの含
窒素環式化合物;ヒドラゾン化合物;スチリン化合物等
が挙げられる。また、これら電荷輸送物質を分散させる
結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン樹
脂、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂等の樹脂;ポリ−N
−ビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン等の有
機光導電性ポリマー等が挙げられる。
【0297】また、これら結着樹脂の中でもポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が本発
明に関する現像方法の場合に、特に、クリーニング性が
良く、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。電荷輸送層におけ
る結着樹脂の量は40〜70重量%が好ましい。
【0298】また、感光体の最外層に、潤滑性物質が含
まれている形態もクリーニング性の向上、転写性の向上
という点で好ましい。潤滑性物質としては、フッ素系物
質が好ましい。その中でも、フッ素系樹脂粉体を含有し
ている形態が特に好ましく、本発明のトナーとともに用
いることによりその効果を増大することができ、転写効
率を上げ、転写中抜けも著しく改善できる。
【0299】フッ素系樹脂粉体は、四フッ化エチレン樹
脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、四フッ化エチレン六フ
ッ化プロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリ
デン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂およびそれらの
共重合体の中から1種あるいはそれ以上が適宜選択され
るが、特に四フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹
脂が好ましい。樹脂の分子量や粉体粒径は市販グレード
から適宜選択して用いることができるが、特に低分子量
グレードで、かつ一次粒子が1μ以下のものが好まし
い。
【0300】表面層に分散されるフッ素系樹脂粉体の含
有量は表面層固形分重量に基づいて1〜50重量%が適
当であり、特に2〜40重量%、更には3〜30重量%
が好ましい。含有率が1重量%未満ではフッ素系樹脂粉
体による表面層改質効果が十分でなく、一方、50重量
%を超えると光透過性が低下し、かつキャリアの移動性
も低下する。
【0301】また、フッ素系樹脂粉体を含有される場合
は、感光体バインダー中への分散性を向上させるため
に、フッ素系グラフトポリマーを、添加する事が好まし
い。
【0302】本発明に適用するフッ素系グラフトポリマ
ーは、片末端に重合性官能基を有し、かつ一定の繰り返
し単位を有する分子量が1000〜10000程度のオ
リゴマー(以下マクロマーと称す)と重合性単量体との
共重合により得ることができる。フッ素系グラフトポリ
マーの構造は、
【0303】(i)非フッ素系重合性単量体から合成し
た非フッ素系マクロマーとフッ素系重合性単量体の共重
合の場合、幹がフッ素系セグメントで枝が非フッ素系セ
グメント
【0304】(ii)フッ素系重合性単量体から合成し
たフッ素系マクロマーと非フッ素系重合性単量体の共重
合の場合、幹が非フッ素系セグメントで枝がフッ素系セ
グメントとなる。
【0305】フッ素系グラフトポリマーは、上記のよう
にフッ素系セグメントと非フッ素系セグメントがそれぞ
れ局在化しており、フッ素系セグメントがフッ素系樹脂
粉体に、非フッ素系セグメントが添加された樹脂層に、
それぞれ配向した機能分離形態をとっている。特にフッ
素系セグメントが連続して配列しているため、フッ素系
セグメントがフッ素系樹脂粉体に高密度で、かつ効率良
く吸着し、さらに非フッ素系セグメントが樹脂層に配向
するため、従来の分散剤には見られなかったフッ素系樹
脂粉体の分散安定性向上効果が発現されているものであ
る。
【0306】また、一般にフッ素系樹脂粉体は、数μm
オーダーの凝集体で存在しているものであるが、本発明
のフッ素系グラフトポリマーを分散剤として用いること
により、1μm以下の一次粒子まで均一に分散されるも
のである。
【0307】このような機能分離効果を最大限に利用す
るためには、マクロマーの分子量を上記のように1,0
00〜10,000程度に調節する必要がある。
【0308】即ち、分子量が1,000未満であるとセ
グメントの長さが短すぎるため、フッ素系セグメントの
場合にはフッ素系樹脂粉体への吸着効率が減少し、また
非フッ素系セグメントの場合には表面層樹脂層への配向
が弱まり、いずれにおいてもフッ素系樹脂粉体の分散安
定性が阻害される。
【0309】一方、分子量が10,000を超えると添
加される表面層樹脂層との相溶性が減少する。特にフッ
素系セグメントにおいてこの現象は顕著であり、セグメ
ントが樹脂層中で縮まったコイル状形態をとるため、フ
ッ素系樹脂粉体に対する吸着活性点数が減少し、分散安
定性が阻害される。
【0310】また、フッ素系グラフトポリマー自身の分
子量も大きく影響を与え、10,000〜100,00
0が好ましい範囲である。分子量が10,000未満で
あると分散安定機能の発現が不十分であり、100,0
00を超えると添加される表面層樹脂層との相溶性が減
少するため、同様に分散安定機能が発現されなくなる。
【0311】フッ素系グラフトポリマー中におけるフッ
素系セグメントの比率は5〜90重量%が好ましく、1
0〜70重量%がさらに好ましい。フッ素系セグメント
の比率が5重量%未満ではフッ素系樹脂粉体の分散安定
機能が十分に発揮できず、90重量%を超えると添加さ
れる表面層樹脂層との相溶性が悪くなる。
【0312】フッ素系グラフトポリマーの添加量はフッ
素系樹脂粉体に対して0.1〜30重量%が適当であ
り、特に1〜20重量%が好ましい。添加量が0.1重
量%未満ではフッ素系樹脂粉体の分散安定性効果が十分
でなく、一方、30重量%を超えるとフッ素系グラフト
ポリマーがフッ素系樹脂粉体に吸着して存在する以外に
フリーの状態で表面層樹脂層内部に存在するようにな
り、繰り返し電子写真プロセスを行なったときに残留電
位の蓄積が生じてくる。
【0313】また、感光体の高寿命化のために、感光体
の最外層に保護層を有する形態のものが好ましく、本発
明の現像剤とともに用いることにより更なる高寿命化を
図ることができる。
【0314】保護層の樹脂としては、ポリエステル、ポ
リカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、ホスファゼン樹脂あるいはこれらの樹脂の硬
化剤等が単独あるいは2種以上組み合わされて用いら
れ、所定の硬度を示すように調整されて用いられる。ま
た、この保護層の膜厚は、感光層の構成上電荷の移動し
ない層を設けることに起因して、耐久使用によって、残
留電位が上昇したり、感度が低下するといった弊害を避
けるために0.1〜6μmが好ましく、より好ましくは
0.5〜4μmである。
【0315】保護層の塗工は、塗工液をスプレーコーテ
ィング、ビームコーティングする、あるいは溶媒を選択
することにより浸透コーティングすることによって行な
うことができる。
【0316】また、保護層の電気抵抗を調整するため
に、先にあげた電荷輸送物質や、金属、金属酸化物粒子
等を含有させても良い。
【0317】金属酸化物粒子としては、酸化亜鉛、酸化
チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、
酸化ビスマス、酸化スズ被覆酸化チタン、スズ被覆酸化
インジウム、アンチモン被覆酸化スズ、酸化ジルコニウ
ム等の超微粒子が挙げられる。これらの金属酸化物は単
独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以
上混合した場合は、固溶体または融着の形をとってもよ
い。
【0318】すなわち、本発明の現像剤は、潜像保持体
の表面が樹脂の如き有機化合物である有機感光体に対
し、特に有効である。
【0319】有機化合物が表面層を形成している場合、
トナー中に含まれる結着樹脂と接着しやすく、特に同質
の材料を用いた場合、トナーと感光体表面の接点におい
ては化学的な結合が生じやすく、離型性が低下する問題
点を有しているからである。その結果、転写性,クリー
ニング性が劣化したり、融着,フィルミングを発生しや
すくなる。
【0320】潜像保持体の表面物質としては、シリコー
ン樹脂、塩化ビニリデン系樹脂、エチレン−塩化ビニリ
デン樹脂、スチレン−アクリロニトリル系共重合体、ス
チレン−メチルメタクリレート系共重合体、スチレン系
樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂等が挙げられるが、これに限定されることはな
く、他のモノマー或いは例示樹脂間での共重合、ブレン
ド等も使用することができる。特に、ポリカーボネート
樹脂は、感光体の直径が50mm以下(特に40mm以
下、例えば25〜35mm)の感光ドラムを有する画像
形成装置に対し、特に有効である。潤滑物質を含有して
いたり、保護層を設けることは効果を更に増大すること
ができる。
【0321】小径な感光ドラムの場合、同一の線圧にし
ても曲率が大きいため、当接部において圧力の集中が起
りやすいためである。ベルト状感光体でも同一の現象が
あると考えられ、転写部での曲率25mm以下のベルト
状感光体を有する画像形成装置に対しても有効である。
【0322】クリーニング方式としては、ブレードクリ
ーニングが好ましい。ブレードクリーニングはウレタン
ゴム、シリコーンゴム、弾性を有する樹脂をブレードと
して、あるいは金属等のブレードの先端にチップ状の樹
脂を保持させたものを、感光体の移動方向に対して順方
向または逆方向に当接あるいは圧接させたものとして知
られている。好ましくは、ブレードを感光体の移動方向
に対して逆方向に圧接させるのがよい。この時、感光体
に対するブレードに当接圧は、線圧で5g/cm以上が
好ましく、より好ましくは、10〜50g/cmであ
る。更に、ブレードクリーニング法にマグブラシクリー
ニング法、ファーブラシクリーニング法、ローラークリ
ーニング法等を組み合わせても良い。
【0323】本発明のトナーは適度な摩擦が得られる上
に離型性,潤滑性に優れているので、ブレードクリーニ
ングによって良好なクリーニング性を示すばかりか、感
光体にブレードを当接させても傷が付きにくく削れにく
い。一方で融着やフィルミング等も発生しにくい。
【0324】本発明のトナーを用いる帯電、転写工程で
は、コロナ帯電器を用いる潜像保持体とは非接触である
方式とローラー等を用いる接触型の方式がありいずれの
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。本発明のトナーは、これらの中でも接触方式のも
ので特に効果が顕著である。
【0325】更に、該接触帯電・転写方式を有する画像
形成方法の一例について、図8の概略構成図を基に説明
する。
【0326】801は回転ドラム型の静電潜像保持体
(以下、感光体と記す)であり、該感光体801はアル
ミニウム等の導電性基層801bと、その外面に形成し
た光導電層802aとを基本構成層とするものであり、
図面上時計方向に所定の周速度(プロセススピード)で
回転される。
【0327】802は帯電ローラーであり、中心の芯金
802bとその外周を形成した導電性弾性層とを基本構
成とするものである。帯電ローラー802は、感光体8
01面に押圧力をもって圧接され、感光体801の回転
に伴い従動回転する。803は帯電ローラー802に電
圧を印加するための帯電バイアス電流V2であり、帯電
ローラー802にバイアスが印加されることで感光体8
01の表面が所定の極性・電位に帯電される。次いで画
像露光804によって静電荷像が形成され、現像手段8
05によりトナー画像として順次可視化されていく。
【0328】現像手段805を構成する現像スリーブに
は、バイアス印加手段813よりバイアスV1が印加さ
れる。現像により潜像保持体上に形成されたトナー像は
当接転写手段806により転写材808に静電転写さ
れ、転写材上のトナー像は、加熱加圧手段811により
加熱加圧定着される。
【0329】当接転写手段806には転写バイアスV3
が印加されている。
【0330】この様な接触帯電・転写方式を有する画像
形成装置では、コロナ帯電及びコロナ転写と比べて、比
較的低電圧のバイアスで感光体の均一な帯電と十分な転
写が可能となるため、放電器自体の小型化、オゾン等の
コロナ放電生成物の抑制の点で優れている。
【0331】この他の手段としては、帯電ブレードを用
いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これら
の接触帯電手段は、高電圧が不必要になったり、オゾン
の発生が低減するといった効果がある反面、部材が直接
感光体に接触するがゆえにトナー融着という弊害が生じ
やすいので、具体的な接触帯電手段として本発明に最適
である。本発明は、適用される接触帯電手段がどんな方
法で、どんな作用効果を有するかといったことを限定す
るものではなく、部材を直接感光体に接触させて帯電さ
せる方法であればすべて本発明に適用可能である。
【0332】帯電ローラーを用いた時の好ましいプロセ
ス条件としては、ローラーの当接圧が5〜500g/c
mで、直流電圧に交流電圧を重畳したものを用いた時に
は、交流電圧=0.5〜5kVpp、交流周波数=50
〜5kHz、直流電圧=±0.2〜±1.5kVであ
り、直流電圧を用いた時には、直流電圧=±0.2〜±
5kVである。
【0333】帯電ローラー及び帯電ブレードの材質とし
ては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜を
もうけても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹
脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポ
リ塩化ビニリデン)などが適用可能である。
【0334】図8においては、806は転写ローラーで
あり、中心の芯金806bとその外周を形成した導電性
弾性層806aとを基本構成とするものである。転写ロ
ーラー806は、感光体801面に押圧力をもって圧接
され、感光体801の周速度と等速度或は周速度に差を
つけて回転させる。転写材808は感光体801と転写
ローラー806との間に搬送されると同時に、転写ロー
ラー806にトナーと逆極性のバイアスを転写バイアス
電流807から印加することによって感光体801上の
トナー画像が転写材808の表面側に転写される。
【0335】本発明に適用可能な転写用回転体の材質と
しては、帯電ローラーと同様のものも用いることがで
き、好ましい転写のプロセス条件としては、ローラーの
当接圧が5〜500g/cmで、直流電圧が±0.2〜
±10kVである。
【0336】次いで転写材808は、ハロゲンヒータを
内蔵させた加熱ローラー811aとこれと押圧力をもっ
て圧接された弾性体の加圧ローラー811bとを基本構
成とする定着器811へ搬送され、811aと811b
間を通過することによってトナー像が定着される。ま
た、フィルムを介してヒータにより定着する方法を用い
てもよい。また、圧力定着に用いる現像剤を用いて圧力
定着してもよい。トナー画像転写後の感光体801面で
は転写残りトナー等の付着汚染物質を、感光体801に
カウンター方向に圧接した弾性クリーニングブレードを
具備したクリーニング装置で清浄面化され、更に除電露
光装置810により除電されて、繰り返して作像され
る。
【0337】接触型の転写装置としては、図9に見られ
るような転写ローラー或いは図10に見られるような転
写ベルトあるいは転写ドラム等が挙げられる。
【0338】図9は、典型的なこの種の画像形成装置の
要部の概略側面図であって、図示の装置は、紙面に垂直
方向にのび、矢印A方向に回転する円筒状の潜像保持体
(以下感光体という)901、これに当接する導電性転
写ローラー902が配設してある。
【0339】転写ローラー902は、芯金902aと導
電性弾性層902bからなり、導電性弾性層902bは
カーボン等の導電材を分散させたウレタン、エチレン−
プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPDM)等の体
積抵抗106〜1010Ωcm程度の弾性体でつくられて
いる。芯金902aには定電圧電源908によりバイア
スが印加されている。バイアス条件としては、±0.2
〜±10kVが好ましい。
【0340】図10は本発明を転写ベルトに適用したも
のである。転写ベルト1009は導電ローラー1010
により支持駆動される。転写装置の加圧は通常、芯金1
002a若しくは1010の芯金の端部軸受を加圧する
事により行なわれる。
【0341】また、帯電器の感光体への当接圧力として
は、線圧として1g/cm以上(好ましくは1〜300
g/cm、特に好ましくは3〜100g/cm)に設定
するのが好ましい。
【0342】線圧については、次式で算定する。 (線圧)[g/cm]=(転写部材に加えられる総圧)
[g]÷(当接されている長さ)[cm]
【0343】当接圧が1g/cm未満であると転写部材
の搬送ブレ、転写電流不足による転写不良が起り好まし
くない。本発明のトナーは、転写ローラーが感光体と等
速度で回転する系において特に転写性,転写中抜けにお
いて効果が顕著である。
【0344】帯電ローラー、帯電ブレードを用いる際、
本発明のトナーは離型性、潤滑性に富み、これらの部材
を汚染することがなく帯電ムラによる異常画像を生ずる
こともない。付着しても脱離しやすいので感光体を傷付
けたり、必要以上に削ることもない。
【0345】また感光体からの離型性に優れているので
転写性に優れ、転写効率を向上させることができるとと
もに転写中抜けという現象も防止できる。特に転写ロー
ラー,転写ベルト,転写ドラム等の接触転写系において
特にその効果は著しい。
【0346】更にその転写性が優れているので転写電
流,転写電圧を小さくしても良好な転写性が得られるの
で、感光体のダメージも小さく高寿命化が可能である。
【0347】また、トナーから液体潤滑剤が感光体,帯
電部材にその一部が移行し、感光体自体の離型性を向上
し、更にその転写性やクリーニング性を向上することが
できる。また帯電部材の離型性も向上し、汚染もしにく
くなる。
【0348】また本発明では、トナー粒子が接触帯電部
材表面、接触転写部材表面及び感光体表面に直接に付着
させづらくすると共に該トナー粒子のそれらの表面に対
する離型性を向上させてトナーの固着自体を防止し、更
に、トナー粒子が接触帯電部材表面、接触転写部材表面
及び感光体表面に付着しても、トナー粒子の潤滑性,離
型性によってトナー付着位置が該接触帯電部材、接触転
写部材及び感光体内又はその間で常に移動し、同じ位置
にとどまることがないためにトナー粒子が固着するまで
に至らず、さらに、該接触帯電部材及び接触転写部材に
クリーニング部材を当接した場合、その離型性によって
接触帯電部材表面、接触転写部材表面に付着したトナー
粒子のクリーニング性が十分に向上される。
【0349】更に液体潤滑剤がクリーニング部材にも若
干移行し、クリーニング部材のクリーニング性を更に向
上させることができる。
【0350】本発明の現像剤は、加熱定着の場合、接触
加熱定着手段により、普通紙またはオーバーヘッドプロ
ジェクター(OHP)用透明シートのごとき転写材へ加
熱定着される。
【0351】接触加熱定着手段としては、加熱加圧ロー
ル定着装置、または、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転写材を該加
熱体に密着させる加圧部材とにより、トナーを加熱定着
する定着手段が挙げられる。
【0352】該定着手段の一例を図11に示す。
【0353】図11に示す定着装置において加熱体は、
従来の熱ロールに比べてその熱容量が小さく、線状の加
熱部を有するもので、加熱部の最高温度は100〜30
0℃であることが好ましい。
【0354】加熱体と加圧部材の間に位置するフィルム
は、厚さ1〜100μmの耐熱性のシートであることが
好ましく、これら耐熱性シートとしては、耐熱性の高
い、ポリエステル、PET(ポリエチレンテレフタレー
ト)、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテ
トラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリアミドのご
ときポリマーシート、アルミニウムのごとき金属シート
及び、金属シートとポリマーシートから構成されたラミ
ネートシートが用いられる。
【0355】より好ましいフィルムの構成としては、こ
れら耐熱性シートが離型層及び/または低抵抗層を有し
ていることである。
【0356】図11を参照しながら、定着装置の一具体
例を説明する。
【0357】1101は、装置に固定支持された低熱容
量線状加熱体であって、一例として厚み1.0mm、巾
10mm、長手長240mmのアルミナ基板1110に
抵抗材料1109を巾1.0mmに塗工したもので長手
方向両端より通電される。通電はDC100Vの周期2
0msecのパルス状波形で検温素子1111によりコ
ントロールされた所望の温度、エネルギー放出量に応じ
たパルスをそのパルス巾を変化させて与える。略パルス
巾は0.5msec〜5msecとなる。この様にエネ
ルギー及び温度を制御された加熱体1101に当接し
て、図中矢印方向に定着フィルム1102は移動する。
【0358】この定着フィルムの一例として厚み20μ
mの耐熱フィルム(例えばポリイミド、ポリエーテルイ
ミド、PESまたはPFAに少なくとも画像当接面側に
PTFE、PAFのごときフッ素樹脂)に導電材を添加
した離型層を10μmコートしたエンドレスフィルムで
ある。一般的には総厚は100μm未満より好ましくは
40μm未満が良い。フィルム駆動は駆動ローラー11
03と従動ローラー1104による駆動とテンションに
より矢印方向にシワなく移動する。
【0359】1105は、シリコーンゴムのごとき離型
性の良いゴム弾性層を有する加圧ローラーで、総圧4〜
20Kgでフィルムを介して加熱体を加圧し、フィルム
と圧接回転する。転写材1106上の未定着トナー11
07は、入口ガイド1108により定着部に導かれ上述
の加熱により定着像を得るものである。
【0360】以上は、エンドレスベルトで説明したが、
シート送り出し軸、及び巻き取り軸を使用し、定着フィ
ルムは有端のフィルムであっても良い。
【0361】上記のような定着方法では、加熱体が硬い
平面となるので、定着ニップ部では加圧ローラーに押さ
れた転写材は平面状でその上の現像剤を定着する上にそ
のニップ部へ突入する直前にはその構造上、定着フィル
ムと転写材の間隙は狭くなる。従って、定着フィルムと
転写材の空気は後方へと追い出される形になる。
【0362】そこに加熱体長手方向の転写材上のライン
が突入してくると空気がラインへと向って追い出されて
くるが、この時ラインに現像剤が軽く載っていると行き
場を失った空気がそのラインをくずし後方へと出ていく
ようになり、ラインがとぎれ現像剤粒子が後方へ飛ぶ飛
び散り現象を引き起こす様になる。
【0363】特に転写紙が平滑でなかったり、吸湿して
いると転写電界が弱まり現像剤の転写材への引き付けが
弱くなり、ライン上に現像剤粒子はふんわりと載る様に
なり、この飛び散り現象を起こし易くなる。更にプロセ
ススピードが速い時にも風圧が大きくなり飛び散り現象
は悪化する。
【0364】本発明の現像剤は転写電界がかけられた
時、トナー粒子表面に液体潤滑剤が存在するため、誘電
され易く、転写材に強く引きつけられたり、静電凝集し
ているのでライン上にしまった状態で載る様になり、飛
び散現象を防止,軽減することができる。
【0365】また本発明の現像剤は、摩擦帯電によって
も帯電量が高めになっており、潜像保持体上の現像剤の
帯電量も高く、転写電界により転写材上に強く転写さ
れ、この点も飛び散りには好ましく働く。
【0366】
【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。本発明に用いられる現像剤の構成材料より説明す
る。初めに潤滑粒子について説明する。
【0367】潤滑粒子の製造例 担持粉体100重量部をヘンシェルミキサー中で撹拌
し、そこへ所定量の液体潤滑剤をn−ヘキサンに希釈し
たものを滴下する。滴下終了後、高速で撹拌し、減圧し
ながらn−ヘキサンを除去する。その後必要に応じてハ
ンマミル等で粉砕してもよい。表1に本発明に係る潤滑
粒子の処方を記す。
【0368】
【表1】
【0369】結着樹脂 次に結着樹脂について説明する。
【0370】・合成例1 スチレン 80重量部 ブチルアクリレート 20重量部 2,2−ビス(4,4−ジ−t− 0.2重量部 ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
【0371】上記化合物より、懸濁重合法により重合体
Aを得た。
【0372】 スチレン 82重量部 ブチルアクリレート 18重量部 ジ−t−ブチルパーオキサイド 2.0重量部
【0373】上記化合物より、キシレンを溶媒とした溶
液重合法により重合体Bを得、重合体Aと重合体Bを3
0:70の重量比で溶液混合してスチレン系樹脂の結着
樹脂1を得た。
【0374】この結着樹脂1は、Mn=7,200、M
w=283,000、Tg=60℃であった。
【0375】・合成例2 テレフタル酸 17mol% n−ドデセニルコハク酸 23mol% 無水トリメリット酸 8mol% ビスフェノールAプロピレンオキサイド 52mol% 2.2モル付加物
【0376】上記化合物を酸化すずを触媒として縮合重
合してMn=5,200、Mw=41,000、Tg=
60℃のポリエステル樹脂を得、これを樹脂2とする。
【0377】磁性粉,ワックス,無機微粉体 本発明に用いた磁性粉を表2に、ワックスの物性を表3
に、無機微粉体を表4に記す。
【0378】
【表2】
【0379】
【表3】
【0380】
【表4】
【0381】(現像剤の製造例) 現像剤1 樹脂1 100重量部 マグネタイト1 80重量部 トリフェニルメタン化合物1(下記構造式参照) 2重量部 ワックス1 4重量部 潤滑粒子1 2重量部
【0382】上記の原材料をヘンシェルミキサーで前混
合したのち、130℃に設定した二軸混練押し出し機に
よって溶融混練した。混練物を冷却後、ジェット気流を
用いた粉砕機によって微粉砕し、更に風力分級機を用い
て分級し、重量平均径8μmのトナーを得た。このトナ
ーを40℃の環境に1日放置した。このトナー100重
量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェルミキ
サーで外添混合し現像剤1を得た。
【0383】この現像剤のGPC測定結果は、13,2
00と580,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0384】
【化12】
【0385】ここで得られたトナーをESCA(Ele
ctron Spectroscopy for Ch
emical Analysis)によって測定される
トナー粒子表面の炭素元素の原子濃度と、ケイ素元素の
原子濃度の比は0.023であった(磁性体中のケイ素
は、トナー13でごく少量しか検出されず無視でき
る。)。一方、理論計算によるとその比は0.0026
となるので、ケイ素元素が表面に多く存在していること
がわかる。すなわち、本実施例では液体潤滑剤としてシ
リコーンを用いているので液体潤滑剤がトナー粒子表面
に局在化していることがわかる。また、トナー14で同
様の分析をしたところ、その比は0.039となり、更
にトナー粒子表面に局在していることが確認された。
【0386】 現像剤2 樹脂1 100重量部 マグネタイト1 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス1 4重量部 潤滑粒子2 2重量部
【0387】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤2を得た。
【0388】この現像剤のGPC測定結果は、13,1
00と590,000にピークを有し、100,000
以下の成分が76%であった。
【0389】 現像剤3 樹脂1 100重量部 マグネタイト1 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス1 4重量部 潤滑粒子3 2重量部
【0390】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤3を得た。
【0391】この現像剤のGPC測定結果は、13,3
00と580,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0392】 現像剤4 樹脂1 100重量部 マグネタイト2 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス2 4重量部 潤滑粒子4 2重量部
【0393】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.1重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤4を得た。
【0394】この現像剤のGPC測定結果は、13,4
00と570,000にピークを有し、100,000
以下の成分が76%であった。
【0395】 現像剤5 樹脂1 100重量部 マグネタイト3 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス3 4重量部 潤滑粒子5 2重量部
【0396】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.1重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤5を得た。
【0397】この現像剤のGPC測定結果は、13,3
00と590,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0398】 現像剤6 樹脂1 100重量部 マグネタイト4 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス4 4重量部 潤滑粒子6 2重量部
【0399】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤6を得た。
【0400】この現像剤のGPC測定結果は、13,3
00と590,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0401】 現像剤7 樹脂2 100重量部 マグネタイト2 80重量部 モノアゾ鉄錯体1(下記構造式参照) 2重量部 ワックス4 4重量部 潤滑粒子7 1重量部
【0402】上記の原材料を用いる他は現像剤1と同様
にして、重量平均径8μmのトナーを得た。このトナー
を40℃の環境に1日放置した。このトナー100重量
部に対し無機微粉体2を1.0重量部ヘンシェルミキサ
ーで外添混合し現像剤7を得た。
【0403】この現像剤のGPC測定結果は、5,20
0にピークと280,000にショルダーを有し、10
0,000以上の成分が13%であり、MW/Mnが23
であった。
【0404】
【化13】
【0405】 現像剤8 樹脂2 100重量部 マグネタイト3 80重量部 モノアゾ鉄錯体1 2重量部 ワックス3 4重量部 潤滑粒子8 3重量部
【0406】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体3を1.0重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤8を得た。
【0407】この現像剤のGPC測定結果は、5,10
0にピークと29,000にショルダーを有し、10
0,000以上の成分が12%であり、Mw/Mnが2
5であった。
【0408】 現像剤9 樹脂1 100重量部 マグネタイト3 80重量部 モノアゾ鉄錯体1 2重量部 ワックス2 4重量部 潤滑粒子9 1重量部
【0409】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体2を0.9重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤9を得た。
【0410】この現像剤のGPC測定結果は、13,1
00と570,000にピークを有し、100,000
以下の成分が74%であった。
【0411】 現像剤10 樹脂1 100重量部 マグネタイト4 80重量部 モノアゾ鉄錯体1 2重量部 ワックス1 4重量部 潤滑粒子10 3重量部
【0412】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体4を1.2重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤10を得た。
【0413】この現像剤のGPC測定結果は、13,4
00と590,000にピークを有し、100,000
以下の成分が73%であった。
【0414】 現像剤11 樹脂1 100重量部 カーボンブラック 5重量部 トリフェニルメタン化合物1 1重量部 ワックス1 3重量部 潤滑粒子1 1重量部
【0415】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を1.0重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤11を得た。
【0416】この現像剤のGPC測定結果は、13,4
00と640,000にピークを有し、100,000
以下の成分が73%であった。
【0417】 現像剤12 樹脂1 100重量部 銅フタロシアニン 4重量部 トリフェニルメタン化合物1 0.5重量部 ワックス1 3重量部 潤滑粒子1 1重量部
【0418】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を1.2重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤12を得た。
【0419】この現像剤のGPC測定結果は、13,4
00と650,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0420】 現像剤13 樹脂1 100重量部 マグネタイト1 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス1 4重量部
【0421】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤13を得た。
【0422】この現像剤のGPC測定結果は、13,3
00と570,000にピークを有し、100,000
以下の成分が75%であった。
【0423】 現像剤14 樹脂1 100重量部 マグネタイト1 80重量部 トリフェニルメタン化合物1 2重量部 ワックス1 4重量部 ジメチルシリコーン(12,500cSt) 1.2重量部
【0424】上記の原材料を用いる他は現像剤1のトナ
ーと同様にして、重量平均径8μmのトナーを得た。こ
のトナーを40℃の環境に1日放置した。このトナー1
00重量部に対し無機微粉体1を0.8重量部ヘンシェ
ルミキサーで外添混合し現像剤14を得た。
【0425】この現像剤のGPC測定結果は、13,2
00と590,000にピークを有し、100,000
以下の成分が76%であった。
【0426】実施例1〜6 市販の電子写真複写機NR6030(キヤノン社製;接
触帯電手段,接触転写手段,ウレタンゴムブレードクリ
ーナー,表面層がテフロンを8重量%分散したポリカー
ボネート樹脂である有機感光体装着)の接触転写ローラ
ーを感光ドラムと等速に回転する様にし、現像器のドク
ターブレードをシリコーンゴムをステンレスに貼り付け
た弾性チップブレードに改造した複写機を評価機とし
た。この評価機の概略の模式図を図12に示す。
【0427】1202は接触帯電部材としての帯電ロー
ラーであり、中心の芯金1202bとその外周をカーボ
ンブラックを含むエピクロルヒドリンゴムで形成した導
電性弾性層1202aとを基本構成としている。
【0428】帯電ローラー1202は、感光体1201
面に線圧40g/cmの押圧力をもって圧接され、感光
体1201の回転に伴い従動回転する。更に、帯電ロー
ラー1202には、クリーニング部材1212としてフ
ェルトパットが当接されている。
【0429】次いで潜像形成手段として画像露光120
4によって静電潜像が形成され、現像手段1205に保
有されている現像剤により静電潜像が現像されてトナー
画像として順次可視化されていく。1206は接触転写
部材としての転写ローラーであり、中心の芯金1206
bとその外周をカーボンブラックを含むエチレン−プロ
ピレン−ブタジエン共重合体で形成した導電性弾性層1
206aとを基本構成とするものである。
【0430】転写ローラー1206は、感光体1201
面に線圧20g/cmの押圧力をもって圧接され、感光
体1201の周速度と等速度で回転する。更に、転写ロ
ーラー1206にはクリーニング部材1213としてフ
ェルトパットが当接されている。
【0431】上記の複写機を用いて現像剤1〜6の5
0,000枚の耐久複写試験を行った結果を表5及び6
に記す。
【0432】<耐久性試験>画像濃度,かぶり,融着,
フィルミング,クリーニング,転写ムラ,帯電ムラ,感
光体の傷,削れ及び帯電ローラー,転写ローラーの汚れ
を評価した。
【0433】<転写中抜け試験>転写材として厚紙(2
00g/m2紙)及びOHPフィルムシートを用いてラ
イン部,文字部の中抜けを評価した。厚紙は両面複写し
2面目を評価対象とした。
【0434】<定着飛び散り>湿度80%RH下に放置
し、調湿した80g/m2の転写紙の表面の粗い方の面
に現像剤を転写した。
【0435】未定着画像を、図11に示すような、加熱
体1101に対向圧接し、かつフィルム1102を介し
て転写材1106を該加熱体1101に密着させる加圧
部材1105からなる外部定着機を用いて定着試験を行
った。定着フィルム1102の材質として、ポリイミド
フィルムに導電材を添加したフッ素樹脂の離型層を10
μmコートしたエンドレスフィルムを使用した。加圧ロ
ーラー1105としては、シリコーンゴムを使用し、ニ
ップ4.0mm,加熱体1101と加圧ローラー110
5との間の総圧10Kg、プロセススピード90mm/
secとして試験を行った。フィルム駆動は、駆動ロー
ラー1103と従動ローラー1104による駆動とテン
ションにより行い、低熱容量線状である加熱体1101
にパルス状にエネルギーを与え190℃に温調した。
【0436】A4紙を縦送りで定着器に入れる様にし
て、定着長手方向に平行なライン画像(200μm巾の
ラインを1cmおきに20本引いたもの)を用いて評価
した。
【0437】<ブロッキング試験>約20gの現像剤を
100ccポリコップに入れ、50℃で3日放置した
後、目視で評価した。
【0438】評価基準 (かぶり) ◎:優 目視ではかぶりは認められない ○:良 注視しなければかぶりは認められない △:可 かぶりはあるが実用上問題無 ×:不可 かぶりが目立つ (感光体の傷) ○:良 画像に現われる傷はない △:可 ハーフトーン部に現われる傷がある ×:不可 通常画像に現われる傷がある (転写中抜け) ◎:優 ほとんど中抜けは見られない ○:良 注視しなければ中抜けは認められない △:可 中抜けしている部分もあるが実用上問題なし ×:不可 はっきりと中抜けが認識できる (定着飛び散り) ○:良 飛び散り個所 10ケ所未満 △:可 〃 10〜30ケ所 ×:不可 〃 30ケ所以上 (ブロッキング) ◎:優 凝集物は見られない ○:良 凝集物が見られるが容易に崩れる △:可 凝集物が見られるが振れば崩れる ×:不可 凝集物をつかむ事ができ容易に崩れない (各部材の表面状態) ◎:優 全くトナー固着・汚染なし ○:良 殆どトナー固着・汚染なし △:可 若干トナー固着・汚染がある ×:不可 トナー固着・汚染がある
【0439】現像剤1〜6は、耐久中、濃度が高くかぶ
りのない画像が得られ、融着,フィルミング,クリーニ
ング不良等や転写ムラ,帯電ムラによる濃度ムラも発生
しなかった。また、感光体の傷も小さく削れ量も少ない
ので、感光体の長寿命化や膜厚の薄層化が可能である。
また、転写中抜けも良好で定着飛び散りもほとんど発生
しなかった。
【0440】比較例1,2 現像剤13,14を用いて実施例1と同様の評価を行っ
た結果を表5及び6に記す。現像剤13は画質は良好で
あったが、転写中抜け,定着飛び散りが悪く、感光体の
傷も見られ削れ量も多かった。また現像剤14は、画像
濃度が低くカブリも見られ、耐久により中抜け改善効果
が低下していった。
【0441】
【表5】
【0442】
【表6】
【0443】実施例7〜10 実施例1で用いた評価機を反転現像できる様に現像バイ
アス,転写転流を変更した複写機を用いて現像剤7〜1
0を評価した結果を、表7及び8に記す。
【0444】
【表7】
【0445】
【表8】
【0446】実施例11,12 市販の電子写真複写機FC−330(キヤノン社製;接
触帯電手段,接触転写手段,ウレタンブレードクリー
ナ,有機感光体,スポンジ塗布ローラー,シリコーンゴ
ムチップ弾性ドクターブレード装着カートリッジ使用)
の接触転写ローラーを感光ドラムと等速で回転する様に
改造した複写機を評価機とした。
【0447】上記複写機を用いて3,000枚の耐久複
写試験を行い実施例1と同様の評価を現像剤11,12
で行った。その結果を表9及び10に記す。
【0448】
【表9】
【0449】
【表10】
【0450】
【発明の効果】本発明の現像剤は、液体潤滑剤を有する
潤滑粒子とワックスを含有し、トナー粒子表面に液体潤
滑剤を有した現像剤であるため、離型性,潤滑性の優れ
た現像剤とすることができる。
【0451】更に、離型性,潤滑性の耐久性,持続性に
優れ、かつ現像性に悪影響を与えない現像剤とすること
ができる。
【0452】また、転写性,クリーニング性に優れ、潜
像保持体に傷,融着,フィルミングを発生させず寿命を
延ばせる現像剤である。
【0453】そして、文字中抜け,飛び散り等が発生し
ない、原稿に忠実な画像の得られる現像剤であり、接触
帯電,接触転写等、潜像保持体に圧接する部材がある画
像形成方法においても長期間にわたり良好な画像が得ら
れる現像剤である。
【0454】また、多数のコピーを行った場合にも接触
帯電部材や接触転写部材へのトナー固着,汚染が抑えら
れ、画像欠陥の生じない現像剤である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁性一成分現像方法に用いられる画像
形成装置及び現像工程を示す概略図を示す図である。
【図2】本発明に用いられる弾性ブレードを用いた現像
装置の概略図を示す図である。
【図3】本発明に用いられる弾性ブレードを用いた現像
装置の概略図を示す図である。
【図4】本発明に用いられる弾性ブレードを用いた現像
装置の概略図を示す図である。
【図5】本発明に用いられる弾性ブレードを用いた現像
装置の概略図を示す図である。
【図6】本発明の非磁性一成分現像方法に用いられる画
像形成装置及び現像工程を示す概略図を示す図である。
【図7】本発明の二成分現像方法に用いられる画像形成
装置及び現像工程を示す概略図を示す図である。
【図8】本発明の画像形成方法を説明するための概略図
を示す図である。
【図9】転写工程を説明するための概略図を示す図であ
る。
【図10】転写工程を説明するための概略図を示す図で
ある。
【図11】本発明の加熱定着方法に用いられる定着装置
の一具体例を示す概略的説明図である。
【図12】画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 潜像保持体(感光ドラム) 2 現像装置 21 ホッパ 22 トナー担持体(現像スリーブ) 23 磁気発生手段 24 ドクターブレード 27 かくはん部材 A 現像領域 α ドラムとスリーブの間隙 T トナー T1 トナー薄層 T2 トナー像 So、S1 バイアス印加手段 201、301、401、501 潜像保持体 202、302、402、502 トナー担持体 203、303、403、503 ドクターブレード 601 潜像保持体 602 現像スリーブ 603 ホッパー 604 供給ローラー 605 現像剤塗布ブレード 606 現像剤 607 バイアス電源 701 潜像保持体 722 現像スリーブ 723 磁気発生手段 724 非磁性ブレード 726 磁性粒子限定部材 727 磁性粒子 730 飛散防止部材 737 現像剤 740 シール部材 761 スクリュ 762 スクリュ 763 しきり板 764 搬送スクリュ 801 潜像保持体 801a 光導電層 801b 導電性基層 802 帯電ローラー 802a 導電性弾性層 802b 芯金 803 帯電バイアス電源 804 画像露光 806 転写ローラー 806a 導電性弾性層 806b 芯金 807 転写バイアス電源 808 転写材 809 クリーニング装置 1010 導電ローラー 1101 加熱体 1102 フィルム 1103 駆動ローラー 1104 従動ローラー 1105 加圧ローラー 1106 転写材 1107 現像剤 1108 入口ガイド 1109 抵抗材料 1110 アルミナ基板 1111 検出素子 1201 潜像保持体 1202 接触帯電部材 1203 帯電バイアス印加電源 1204 潜像形成手段 1205 現像手段 1206 接触転写手段 1207 転写バイアス印加電源 1208 転写材 1209 クリーニング手段 1210 除電露光 1211 定着手段 1212 帯電ローラークリーニング手段 1213 転写ローラークリーニング手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 9/09 G03G 9/08 361 13/08 381 13/08 (72)発明者 小沼 努 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 藤本 雅己 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 土井 理可 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 萩原 和義 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−200251(JP,A) 特開 昭61−279865(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス転移点(Tg)50〜70℃を
    有する結着樹脂100重量部に対して、(a)DSC曲
    線におけるオンセット温度50℃以上の固体ワックス
    0.2〜20重量部、(b)着色剤0.1〜20重量部
    及び/又は磁性粉10〜200重量部、及び、(c)非
    反応性シリコーン、ストレートシリコーン及びフッ化炭
    化水素からなるグループから選択される液体潤滑剤10
    〜90重量%を有する潤滑粒子0.1〜20重量部を少
    なくとも含有しているトナー粒子と、該トナー粒子
    外添混合されている有機処理せしめた無機微粉体とを有
    する静電荷像現像用現像剤であって、該液体潤滑剤は、該トナー粒子に該結着樹脂100重量
    部に対して0.1〜7重量部含有されており、 該トナー
    粒子表面に液体潤滑剤を有することを特徴とする静電
    荷像現像用現像剤。
  2. 【請求項2】 該液体潤滑剤の25℃における粘度が1
    0〜200,000cStであることを特徴とする請求
    項1に記載の静電荷像現像用現像剤。
  3. 【請求項3】 該磁性粉が磁性粉を基準として珪素元素
    0.1〜3.0重量%含有することを特徴とする請求
    項1又は2に記載の静電荷像現像用現像剤。
  4. 【請求項4】 該着色剤がカーボンブラックあるいは有
    機顔料であることを特徴とする請求項1又は2に記載の
    静電荷像現像用現像剤。
  5. 【請求項5】 該液体潤滑剤が、ジメチルシリコーン、
    フッ素変性シリコーン及びフッ化炭化水素からなるグル
    ープから選択されることを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれかに記載の静電荷像現像用現像剤。
  6. 【請求項6】 結着樹脂と、固体ワックスと、着色剤及
    び/又は磁性粉と、液体潤滑剤10〜90重量%を有す
    る潤滑粒子とを溶融混練したのち、粉砕、分級し、無機
    微粉体を外添混合することにより、請求項1乃至5のい
    ずれかの静電荷像現像用現像剤を製造することを特徴と
    する静電荷像現像用現像剤の製造方法。
  7. 【請求項7】 静電潜像保持体上の電荷により形成され
    た潜像を現像剤により顕像化させる画像形成方法におい
    て、静電潜像保持体に圧接する部材が帯電工程、転写工
    程、クリーニング工程の少なくとも1つの工程で使用さ
    れ、該現像剤がガラス転移点(Tg)50〜70℃を
    有する結着樹脂100重量部に対して、(a)DSC曲
    線におけるオンセット温度50℃以上の固体ワックス
    0.2〜20重量部、(b)着色剤0.1〜20重量部
    及び/又は磁性粉10〜200重量部、及び、(c)非
    反応性シリコーン、ストレートシリコーン及びフッ化炭
    化水素からなるグループから選択される液体潤滑剤10
    〜90重量%を有する潤滑粒子0.1〜20重量部を少
    なくとも含有しているトナー粒子と、該トナー粒子
    外添混合されている有機処理せしめた無機微粉体とを有
    する現像剤であって、該液体潤滑剤は、該トナー粒子に
    該結着樹脂100重量部に対して0.1〜7重量部含有
    されており、該トナー粒子表面に液体潤滑剤を有する
    現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
  8. 【請求項8】 該液体潤滑剤の25℃における粘度が1
    0〜200,000cStであることを特徴とする請求
    に記載の画像形成方法。
  9. 【請求項9】 該磁性粉が磁性粉を基準として珪素元素
    0.1〜3.0重量%含有することを特徴とする請求
    又はに記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 該着色剤がカーボンブラックあるいは
    有機顔料であることを特徴とする請求項乃至のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 該液体潤滑剤が、ジメチルシリコー
    ン、フッ素変性シリコーン及びフッ化炭化水素からなる
    グループから選択され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】 該現像剤が、請求項6に記載の静電荷
    像現像用現像剤の製造方法によって製造された静電荷像
    現像用現像剤であることを特徴とする請求項に記載の
    画像形成方法。
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