JP3168375B2 - 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 - Google Patents

静電荷像現像用トナー及び画像形成方法

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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,静電記録,
静電印刷等における静電荷像を現像するためのトナー及
び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】静電手段によって光導電材料の表面に像
を形成し現像することは従来周知である。即ち、米国特
許第2,297,691号明細書、特公昭42−239
10号公報、及び特公昭43−24748号公報等に記
載されている如く数多く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,加圧,加熱加圧ある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、上記の工程が繰り返される。
【0003】ところで、静電荷像を現像する方法として
は、トナーとキャリアを混合して用いる二成分現像方法
や、磁性トナーのみ、あるいは非磁性トナーのみを用い
る一成分現像方法が一般的であるが、いずれにしてもト
ナーは、キャリア,スリーブ,ブレード等の摩擦帯電部
材によって摩擦帯電されて、現像に必要な電荷を得る。
そこで、所望の帯電量が得られるように、トナーに荷電
制御剤を添加することが知られている。例えば、ポジ性
に帯電させるものとしては、ニグロシン系染料、第4級
アンモニウム塩、ポリアミン樹脂等が公知である。また
ネガ性に帯電させるものとしては、サルチル酸金属錯
体、含金属アゾ系染料等が公知である。なお、二成分現
像剤として用いる場合は、キャリア表面に帯電制御性の
ある材料をコートする方法もある。
【0004】しかし、上記のように荷電制御された現像
剤でも、長時間にわたり連続使用した場合や、低湿環境
で連続使用した場合などに、帯電量の上昇が見られ、画
像濃度が低下する場合があった。これを改善するため
に、低抵抗物質を含有させ、帯電量安定化を図る方法が
提案されている。例えば、特開昭62−184473号
公報、特開昭63−36268号公報、特開昭63−1
46048号公報、特開平1−273056号公報、特
開平3−68956号公報、特開平3−68957号公
報、特開平3−68958号公報、特開平4−2464
6号公報、特開平4−124678号公報、特公平1−
49941号公報等に示されている。しかしながら、こ
れらの方法では、低湿環境下での効果は認められるもの
の、高湿環境下では充分な帯電量を保持することが難し
く、かぶりや、濃度低下を引き起こす場合があった。
【0005】これに対して、特開平5−341558号
公報に示されている方法は、硫酸バリウム粉末表面にア
ンチモンをドープした酸化錫をコートしたものを用いる
ものであり、上記の欠点を改善した方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法においても、トナーに比較的大きな力がかかる現像
方法(例えば一成分ブレードコート現像など)で長時間
にわたる連続使用する場合や、高速プロセスで用いる場
合などは、表面コートした酸化錫がはがれるといった現
象が見られ本来の性能を示さないばかりでなく、はがれ
た酸化錫がスリーブ,ブレード,キャリアの表面を汚染
するなどの弊害も見られ、画像濃度の低下,かぶりの増
大といった問題があった。
【0007】また、一般的にドープタイプの低抵抗物質
を含有する場合、抵抗の温度依存性が大きく、トナーの
帯電量が不安定となり、画像濃度の低下,かぶりの増大
といった問題もあった。
【0008】即ち、本発明の目的は、濃度が高く、かぶ
り,飛散がない高画質画像を得るための静電荷像現像用
トナー及び画像形成方法を提供することである。
【0009】また本発明の他の目的は、トナーに大きな
ストレスがかかる場合であっても高画質画像を安定して
長期にわたり得るための静電荷像現像用トナー及び画像
形成方法を提供することである。
【0010】さらに本発明の他の目的は、使用時の温湿
度に影響を受けずに高画質画像を得るための静電荷像現
像用トナー及び画像形成方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するためには、母体表面に、アンチモン,ヒ素及びリン
のそれぞれの含有量が100ppm未満であり、酸素欠
損構造を有している結晶性の低抵抗酸化錫被膜が形成さ
れた微粉体を含有するトナーを用いることが有効であ
る。以下に本発明を詳細に説明する。
【0012】本発明の特徴は、結晶性の低抵抗酸化錫被
膜が形成された微粉体を含有することである。検討の結
果、酸化錫が結晶状態で被膜を形成している場合、強度
の面で優れていることが判明した。このため、負荷のか
かる状態での連続使用でも初期状態を維持することがで
きる。また、結晶性が高いほど表面活性が小さいため、
水の吸着も少なく高湿環境下での帯電量の低下を抑える
ことができる。
【0013】なお結晶性の判断は、Cuの特性X線のK
α線を線源として用いたX線回折スペクトルによって行
われる。測定機としては例えば、強力型全自動X線回折
装置MXP18(マックサイエンス社)が利用でき、結晶
性の場合はシャープなピークが観察され、アモルファス
の場合はブロードなハローとなる。
【0014】ここで結晶性の低抵抗酸化錫は、アンチモ
ン,ヒ素及びリンのそれぞれの含有量が100ppm未
満であり、実質的にドープ元素を含まず酸素欠損構造を
有していることが必要である。なお、ここで言う含有量
とは、ドープ金属あるいはドープ金属酸化物を含んだ酸
化錫全質量に対するそれぞれの金属原子の質量割合であ
り、また、酸素欠損の程度は、SnO2という完全なる
化学量論構造に対し、SnO1.998で示される範囲まで
であり、それ以上の還元状態に至るとSnO2の結晶状
態を維持できなくなり、結晶性が低下し、充分な低抵抗
が達成できなくなる。
【0015】母体粒子表面に酸化錫被膜を形成する場
合、詳細は後述するが、溶液からの析出によるいわゆる
エピタキシー成長により被膜形成がなされるため、結晶
性が維持され、これにより母体粒子表面との結合力が強
く、強固な被覆が可能となる。しかしながら、アンチモ
ン,ヒ素及びリンをドープすることで低抵抗を図った場
合、充分な低抵抗化のためには1000ppm以上、好
ましくは10000ppm〜100000ppm(1〜
10質量%)ドープする必要があり、この場合結晶性を
損ない被膜強度が不十分となるため、長時間にわたる連
続使用により画像濃度の低下、かぶりの増大といった不
具合が見られた。
【0016】また、アンチモン,ヒ素及びリンをドープ
することで低抵抗化を図った場合、抵抗の温度依存性が
大きく(特に低温から50℃付近での抵抗−温度係数が
ノンドープに比べて大きい)、またそれ以外の使用雰囲
気の影響を受けやすい(例えば帯電プロセスで生じる微
量のオゾンや、定着プロセスで生じるオイルミストによ
る導電性の変動等)ため、抵抗が変化してトナーの帯電
量が不安定となり、画像濃度の低下,カブリの増大とい
った不具合も見られるため好ましくない。
【0017】母体微粒子としては、各種金属粒子,金属
酸化物,塩類,セラミックス,樹脂粒子等が使用できる
が、硫酸バリウム,アルミナ,酸化チタン,シリカ等が
好ましく、中でも硫酸バリウムが最も好ましい。硫酸バ
リウムを用いることは酸素欠損構造を持った結晶性の酸
化錫との結合強度の点において最も優れているほか、被
膜の均一性の点でも優れている。また特にフルカラート
ナーに用いる場合、OHPシート上に形成した画像の透
明性に関して、硫酸バリウムが特に優れている。母体微
粒子の粒径は、1.5μm以下が好ましく、更に好まし
くは0.05〜0.9μmである。
【0018】酸素欠損構造を有する低抵抗酸化錫の被膜
が形成された上記微粉体の体積抵抗率は、1×108Ω
cm以下であることが好ましく、更に好ましくは1×1
0Ωcm〜1×106Ωcmであることが好ましい。体
積抵抗率が1×108Ωcmを超えると、特に低湿環境
での連続使用においてトナーの帯電量の上昇による画像
濃度低下への改善効果が薄れる。なお、上記の好ましい
体積抵抗率を実現するためには、結晶性の酸化錫を母体
に対して20/n〜320/n質量%処理する(ただし
nは母体の真比重)。
【0019】低抵抗酸化錫の被膜の形成方法について
は、以下の方法が好ましい。すなわち、母体となる微粉
体を加水分解性錫化合物の鉱酸溶液中に分散した後、p
Hを上昇させ、錫化合物に加水分解を生じさせ、微粉体
表面に沈殿した錫の水酸化物を被覆し、更に酸素濃度を
調整した雰囲気下で焼成して酸素欠損構造を有する低抵
抗の結晶性酸化錫の被膜を形成する方法である。被膜の
結晶性を高めるため、焼成温度をなるべく高めた方が好
ましいが、高すぎると選択される母体粒子の特性(熱膨
張係数)によって密着性が低下したり、母体粒子の割れ
が生じたりする場合がある。その意味でドープ元素を含
有しない酸化錫被膜は、結晶化が容易であり特に好まし
いが、アンチモン,ヒ素及びリンの場合は100ppm
未満のドープ量、それ以外の例えばインジウム,ニオ
ブ,タンタル等の場合は特にドープ量の制限はなくドー
プしてもよい。ただし、いずれの場合もドープ手段とし
て、溶液からの析出時に母体粒子表面に錫の水酸化物を
被覆後、ドープ元素を添加、あるいはドープ元素の水酸
化被膜が形成するようにするのが好ましい。
【0020】さらに、被膜を形成するためには、メカノ
フュージョンを利用した方法や、スプレードライ法等も
用いられるが、被膜強度の点で劣るため、連続使用した
場合などに被膜のはがれが見られ、画像濃度の低下やか
ぶりの増大といった問題が発生する。
【0021】本発明のトナーに用いられる結着樹脂とし
ては、ポリスチレン,ポリ−α−メチルスチレン,スチ
レン−プロピレン共重合体,スチレン−ブタジエン共重
合体,スチレン−塩化ビニル共重合体,スチレン−酢酸
ビニル共重合体,スチレン−アクリル酸エステル共重合
体,スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体,塩化ビ
ニル樹脂,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,フェノー
ル樹脂,ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用
できるが、中でもスチレン−アクリル,スチレン−メタ
クリル共重合樹脂,ポリエステル樹脂が好ましい。
【0022】また、本発明のトナーに用いられる着色剤
としては、公知のものが使用でき、例えば、カーボンブ
ラック;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、22、23、3
0、31、32、37、38、39、40、41、4
8、49、50、51、52、53、54、55、5
7、58、60、63、64、68、81、83、8
7、88、89、90、112、114、122、12
3、163、202、206、207、209;C.
I.ピグメントバイオレット19:C.I.バットレッ
ド1、2、10、13、15、23、29、35;C.
I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、
27、30、49、81、82、83、84、100、
109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.
I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、2
7;C.I.ディスパースバイオレット1などの油溶染
料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、1
3、14、15、17、18、22、23、24、2
7、29、32、34、35、36、37、38、3
9、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、
7、10、14、15、21、25、26、27、28
などの塩基性染料;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または、(1)式で示されるように
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、
【0023】
【化1】
【0024】C.I.ピグメントイエロー1、2、3、
4、5、6、7、10、11、12、13、14、1
5、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、これらを単
独または混合して用いることができる。
【0025】着色剤の使用量は結着樹脂100質量部に
対して0.1〜60質量部、好ましくは0.5〜50質
量部である。
【0026】また本発明のトナーを正帯電性に制御する
場合は、ニグロシン系染料;脂肪酸金属塩等による変性
物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキ
シ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、
及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム
塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及
びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタン
グステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリ
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);アミン及びポリ
アミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセト
ン金属錯体;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等を添加する。負帯電性に
制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効
でモノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香
族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属
錯体を用いることができる。ほかには、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
ェノール誘導体が挙げられる。使用量は、結着樹脂10
0質量部に対して0.1〜15質量部、好ましくは0.
5〜10質量部である。
【0027】本発明のトナーには必要に応じて離型剤を
添加することができる。例えば、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フ
ィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系
ワックスまたはその酸化物;カルナバワックス、モンタ
ン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分と
するワックスまたは、その一部または全部を脱酸化した
ものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブランジン
酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂
肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコー
ル、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セ
リルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコ
ール、ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール
酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリ
ン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビ
スオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;N,
N’−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系
ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩;
脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビニル系モ
ノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン
酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分
エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得ら
れるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物なども
用いることができる。添加量は、結着樹脂100質量部
に対して0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10
質量部である。
【0028】本発明のトナーを、磁性トナーとして用い
る場合は、トナー中に磁性材料を添加する。例えば、マ
グネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;F
e,Co,Niのような金属、あるいはこれらの金属と
Al,Co,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,S
b,Be,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,
Vのような金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げ
られる。これらの磁性体は、平均粒径が0.1〜2μm
程度、800kA/m印加での磁気特性が、抗磁力=
1.6〜24kA/m、飽和磁化=50〜200Am2
/kg、残留磁化=2〜20Am2/kgのものが好ま
しい。
【0029】また、本発明のトナーを二成分現像剤とし
て用いる場合は、キャリアと混合する。キャリアとして
は、表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、
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が使用できる。また上記金属
の表面に被覆をして用いることもできる。被覆用樹脂と
しては、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、メラミン樹脂、
スチレン樹脂、アクリル樹脂等あるいは、これらの樹脂
の共重合体または混合物が使用できる。
【0030】本発明の特徴である母体表面に結晶性の低
抵抗酸化錫被膜が形成された微粉体は、トナー100質
量部に対して、0.01〜5質量部、好ましくは0.0
5〜2質量部である。添加量が0.01質量部未満で
は、低抵抗微粉体の添加効果が見られず、低湿環境下で
かぶりや画像濃度低下が発生する。また添加量が5質量
部を超えると、トナーの抵抗が下がり過ぎて、高湿環境
下でかぶりが発生する。
【0031】また上記低抵抗微粉体以外にも、シリカ,
アルミナ等の無機微粉体を外添して用いることができ
る。該無機微粉体は比表面積(BET)が、20m2
g〜400m2/gであることが好ましい。さらに該無
機微粉体の表面処理品を外添で用いることもできる。表
面処理剤としては、シランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤、シリコーンオイル等が挙げられるが、好ま
しくはシランカップリング剤、シリコーンオイルで処理
したものであり、シランカップリング剤とシリコーンオ
イルの2種で表面処理をしても良い。上記微粉体のトナ
ーへの添加量は、トナー100質量部に対して、0.0
5〜5質量部で、好ましくは0.1〜3質量部である。
【0032】なお、本発明のトナーはいかなる現像シス
テムにおいてもその効果を発揮するが、特に以下に述べ
る現像システムにおいてその効果を最大限に発揮する。
即ち、潜像保持体上に形成された静電潜像を、現像剤担
持体に当接された部材によって現像剤担持体上に薄層に
コートされたトナーで、現像するシステムである。ここ
で、トナーを薄層コートさせる部材は、表面が金属や樹
脂のブレード,ローラー等が用いられる。個々のトナー
は該薄層化部材によって、均一に帯電されるためかぶり
の少ない優れた画像が得られるが、トナーが該薄層化部
材から受けるストレスが他の現像システムに比べて大き
いため、例えば長時間にわたる連続使用によって、帯電
安定化のためにトナーに添加した低抵抗物質が劣化しか
ぶりや画像濃度低下を引き起こす場合があった。本発明
の酸素欠損構造を有する結晶性酸化被膜が形成された微
粉体は、被膜強度が極めて大きいため、上記のシステム
に使用した場合でも優れた効果を持続できる。
【0033】以下に本発明のトナーにかかわる物性の測
定方法について述べる。
【0034】(1)微粉体の粒径測定 電子顕微鏡を用いて、微粉体を撮影する。撮影倍率は6
万倍とするが、難しい場合は低倍で撮影した後に6万倍
になるように拡大する。写真上で1次粒子の粒径を測
る。この際、長軸と短軸を測り平均した値を粒径とす
る。これを100サンプルにつき測定し、50%値をも
って平均粒径とする。
【0035】(2)抵抗の測定 試料を40φのアルミリングに入れ、2500Nで加圧
成型し、抵抗率計ロレスタAPまたはハイレスタIP
(共に三菱油化製)にて4探針プローブを用いて体積抵
抗率を測定する。ただし体積抵抗率が1×106Ωcm
以下のものはロレスタAPを、それ以上のものはハイレ
スタIPを使用する。なお測定環境は20〜25℃,5
0〜60RH%とする。
【0036】(3)磁気特性の測定 振動試料型磁気力計VSM−3S−15(東英工業製)
を用いて、外部磁場800kA/mの下で測定する。
【0037】(4)比表面積の測定 BET法にしたがって、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。
【0038】
【実施例】以下に実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中の部数はすべて質量部を意味す
る。またトナーの粒径については、コールターカウンタ
ーのマルチサイザーII(コールター社製)を用いて測
定し、体積分布から出した重量基準の重量平均径を求め
た。
【0039】<実施例1> ポリエステル樹脂 100部 カーボンブラック 7部 低分子量ポリエチレン 4部 モノアゾ金属錯体 3部
【0040】上記の材料をヘンシェルミキサーを用いて
混合し、2軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマ
ーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した。これを
風力分級して平均粒径8.5μmの分級品を得た。
【0041】0.1μmの硫酸バリウム微粉体を水中に
懸濁させ、塩酸でpH2に調整した。さらに、4塩化錫
溶液を添加して攪拌し、水酸化ナトリウムを加えpHを
11にした。ここで固形分を分離し、酸素欠損構造にな
るように酸素濃度を調節した環境下で焼成し、表面に酸
素欠損構造を持った結晶性の低抵抗酸化錫で被覆した硫
酸バリウムの微粉体を得た。該微粉体は母体に対して3
2質量%の低抵抗酸化錫で被覆されており、体積抵抗率
は3.8×103Ωcmであった。
【0042】なお、上記方法による被覆処理では、意図
的にアンチモン、ヒ素及びリンを添加していないため、
これらの元素の含有量は、実質的に0であった。
【0043】上記分級品100部に、比表面積200m
2/gのシリカ100部にヘキサメチルジシラザン15
部とジメチルシリコーンオイル10部で表面処理した微
粉末0.8部と、上記低抵抗微粉体0.2部を外添して
トナーを得た。
【0044】レーザービームプリンター Laser
Jet III Si(ヒューレットパッカード製)を
用いてトナーを補給しながら、該トナーの耐久評価テス
トを行った。
【0045】<実施例2>実施例1の低抵抗微粉体の製
造例において、母体に0.1μmの酸化チタン微粉体を
用いる以外は同様にして低抵抗微粉体を得た。該微粉体
は母体に対して39質量%の低抵抗酸化錫で被覆されて
おり、体積抵抗率は5.6×102Ωcmであった。
【0046】実施例1で用いた分級品100部に、比表
面積50m2/gのアルミナ100部にジメチルシリコ
ーンオイル6部で表面処理した微粉末1.0部と、上記
微粉体0.3部を外添してトナーを得た。
【0047】レーザービームプリンター Laser
Jet III Si(ヒューレットパッカード製)を
用いてトナーを補給しながら、該トナーの耐久評価テス
トを行った。
【0048】<実施例3>実施例1の低抵抗微粉体の製
造例において、用いる母体の粒径を、2μm,1.2μ
m,0.5μm,0.01μmと変える以外は同様にし
て硫酸バリウムの微粉体を得た。該微粉体の体積抵抗率
は2.0×103Ωcmになるように被覆量及び焼成時
の酸素濃度を調整した。また、母体の粒径を0.5μm
として、低抵抗酸化錫の被覆量を変えて体積抵抗率の異
なる硫酸バリウム微粉体を得た。これらの微粉体(a〜
f)の被覆率と体積抵抗率の関係は以下のようになっ
た。
【0049】
【表1】
【0050】実施例1で用いた分級品各100部に、比
表面積150m2/gのシリカ100部にヘキサメチル
ジシラザン8部で表面処理したシリカ微粉末0.6部
と、上記微粉体0.2部を外添して6種類のトナーを得
た。
【0051】レーザービームプリンター Laser
Jet III Si(ヒューレットパッカード製)を
用いてトナーを補給しながら、該トナーの耐久評価テス
トを行った。
【0052】<実施例4> スチレン−ブチルアクリレート共重合体樹脂 100部 磁性体 80部 低分子量ポリプロピレン 3部 トリフェニルメタン染料 2部
【0053】上記の材料をヘンシェルミキサーを用いて
混合し、2軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマ
ーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した。これを
風力分級して平均粒径8.0μmの分級品を得た。
【0054】実施例1の低抵抗微粉体の製造例におい
て、母体を0.3μmの硫酸バリウムにする以外は同様
にして、低抵抗微粉体を得た。該微粉体を母体に対して
24質量%の低抵抗酸化錫で被覆されており、体積抵抗
率は6.4×104Ωcmであった。
【0055】上記分級品100部に、比表面積130m
2/gのシリカ100部にアミノ変性シリコーンオイル
13部で表面処理した微粉末0.9部と、上記の低抵抗
硫酸バリウム微粉体0.1部を外添してトナーを得た。
【0056】複写機NP−6030(キヤノン製)の現
像器を図1に示す構成に改造した。即ち、非接触の磁性
ブレードを表面がシリコーンゴムの弾性ブレード1に変
えて、スリーブ2に当接させた。該複写機を用いて、上
記トナーの耐久テストを行った。
【0057】<実施例5> ポリエステル樹脂 100部 磁性体 90部 低分子量ポリプロピレン 4部 モノアゾ金属錯体 4部
【0058】上記の材料をヘンシェルミキサーを用いて
混合し、2軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマ
ーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した。これを
風力分級して平均粒径9.0μmの分級品を得た。
【0059】実施例1の低抵抗微粉体の製造例におい
て、母体を0.7μmの硫酸バリウムにする以外は同様
にして、低抵抗微粉体を得た。該微粉体は母体に対して
20質量%の低抵抗酸化錫で被覆されており、体積抵抗
率は1.1×105Ωcmであった。
【0060】上記分級品100部に、比表面積90m2
/gの酸化チタン100部にイソブチルトリメトキシシ
ラン10部で表面処理した微粉末0.5部と、上記の低
抵抗硫酸バリウム微粉体0.5部を外添してトナーを得
た。
【0061】複写機NP−6060(キヤノン製)を用
いて、該トナーの耐久評価テストを行った。
【0062】<実施例6>0.1μmのPMMA微粉体
表面に、ハイブリダイザー(奈良機械)を用いて結晶性
で酸素欠損構造を有した酸化錫の被膜を形成させ、体積
抵抗率が2.3×105Ωcmの低抵抗微粉体を得た。
該微粉体は母体に対して60質量%の低抵抗酸化錫で被
覆されていた。
【0063】実施例4で用いた分級品100部に、比表
面積200m2/gのシリカ100部にアミノ変性シリ
コーンオイル15部で表面処理した微粉体0.9部と、
上記低抵抗微粉体0.1部を外添してトナーを得た。
【0064】複写機NP−6030(キヤノン製)を用
いて、該トナーの耐久評価テストを行った。
【0065】<実施例7>実施例4で使用した複写機を
用いて、実施例6で用いたトナーの耐久評価テストを行
った。
【0066】<実施例8>
【0067】
【表2】
【0068】上記の各材料をヘンシェルミキサーを用い
て混合し、3本ロール混練機で溶融混練した後、ハンマ
ーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した。これら
を風力分級して平均粒径8.5μmのシアン,イエロ
ー,マゼンタ,ブラックの分級品を得た。
【0069】実施例1の低抵抗微粉体の製造例におい
て、母体を0.4μmの硫酸バリウムにする以外は同様
にして、低抵抗微粉体を得た。該微粉体は母体に対して
45質量%の低抵抗酸化錫で被覆されており、体積抵抗
率は8.3×100Ωcmであった。
【0070】上記の各分級品100部に、比表面積11
0m2/gの酸化チタン100部にジメチルジメトキシ
シラン14部で表面処理した微粉体1.0部と上記の低
抵抗硫酸バリウム微粉体0.3部を外添して4色のトナ
ーを得た。さらに該トナーと、表面にシリコーン樹脂を
コートしたフェライトキャリアを8:100の割合で混
合して二成分現像剤を調製した。
【0071】フルカラー複写機カラーレーザーコピア5
00(キヤノン製)を用いて、該二成分現像剤をスター
ト剤とし、上記トナーを補充剤として、耐久評価テスト
を行った。
【0072】<実施例9>実施例8で用いたシアン分級
品100部に、実施例8で用いた低抵抗微粉体2.5部
のみを外添してトナーを得た。更に実施例8と同様に二
成分現像剤を調製した。
【0073】フルカラー複写機カラーレーザーコピア5
00(キヤノン製)を用いて、該二成分現像剤をスター
ト剤とし、上記トナーを補充剤として、耐久評価テスト
を行った。
【0074】<実施例10>実施例1の低抵抗微粉体の
製造例で、母体に0.4μmの酸化チタン微粉体を用い
る以外は同様にして、体積抵抗率が4.2×101Ωc
mの低抵抗微粉体を得た。なお該低抵抗微粉体は母体に
対して42質量%の低抵抗酸化錫で被覆されていた。
【0075】実施例8で用いたシアン分級品100部
に、上記の低抵抗微粉体2.5部のみを外添してトナー
を得た。更に実施例8と同様に二成分現像剤を調製し
た。
【0076】フルカラー複写機カラーレーザーコピア5
00(キヤノン製)を用いて、該二成分現像剤をスター
ト剤とし、上記トナーを補充剤として、耐久評価テスト
を行った。
【0077】<実施例11>実施例1の低抵抗微粉体
を、50℃の恒温槽に10日間放置した後に取り出し
た。該低抵抗微粉体の体積抵抗率は4.3×103Ωc
mで、50℃,10日間放置によってもほとんど変化が
なかった。該微粉体を用いる以外は実施例1と全く同様
にしてトナーを得た。
【0078】レーザービームプリンター Laser
Jet III Si(ヒューレットパッカード製)を
用いてトナーを補給しながら、該トナーの耐久評価テス
トを行った。
【0079】<比較例1>0.1μmの硫酸バリウム微
粉体を水中に懸濁させ、塩酸でpH2に調整した。さら
に、4塩化錫溶液を添加して攪拌し、水酸化ナトリウム
を加えpHを11にした。さらに塩酸を加えpHを2に
調整し、3塩化アンチモンの塩酸溶液及び水酸化ナトリ
ウム溶液を加えた。ここで固形分を分離して焼成し、表
面にアンチモンドープの酸化錫被膜を形成した硫酸バリ
ウムの微粉体を得た。該微粉体はアンチモンを6000
0ppm(6質量%)有した低抵抗酸化錫を母体に対し
て45質量%処理したもので、体積抵抗率は3.0×1
0Ωcmであった。実施例1で用いた分級品100部
に、比表面積95m2/gの酸化チタン100部にジメ
チルシリコーンオイル10部で表面処理した微粉末1.
0部と、上記低抵抗微粉体0.4部を外添してトナーを
得た。
【0080】レーザービームプリンター Laser
Jet III Si(ヒューレットパッカード製)を
用いてトナーを補給しながら、該トナーの耐久評価テス
トを行った。
【0081】<比較例2>比較例1と同様にして、表面
にアンチモンドープの酸化錫被膜を形成した硫酸バリウ
ムの微粉体を得た。該微粉体はアンチモンを30000
ppm(3質量%)有した低抵抗酸化錫を母体に対して
54質量%処理したもので、体積抵抗率は1.0×10
1Ωcmであった。実施例4で用いた分級品100部
に、実施例4で用いたシリカ微粉末0.9部と上記の低
抵抗微粉体0.2部を外添してトナーを得た。
【0082】複写機NP−6030(キヤノン製)を用
いて、該トナーの耐久評価テストを行った。
【0083】<比較例3>実施例4で用いた複写機で、
比較例2で用いたトナーの耐久評価テストを行った。
【0084】<比較例4>比較例2の低抵抗微粉体を、
50℃の恒温槽に10日間放置した後に取り出した。該
低抵抗微粉体の体積抵抗率は5.7×107Ωcmで、
50℃,10日間放置によって体積抵抗率が大きく変化
した。該微粉体を用いる以外は比較例2とまったく同様
にしてトナーを得た。
【0085】複写機NP−6030(キヤノン製)を用
いて、該トナーの耐久評価テストを行った。
【0086】<比較例5>比較例1と同様の方法で、ア
ンチモンを1000ppm含有した酸化錫を0.1μm
の硫酸バリウム母体に対して45質量%処理した微粉体
を得た。該微粉体の体積抵抗率は4.5×108Ωcm
であった。実施例1で用いた分級品100部に、比表面
積95m2/gの酸化チタン100部にジメチルシリコ
ーンオイル10部を表面処理した微粉末1.0部と、上
記微粉体0.4部を外添してトナーを得た。レーザービ
ームプリンターLaser Jet III Si(ヒ
ューレットパッカード製)を用いてトナーを補給しなが
ら、該トナーの耐久評価テストを行った。
【0087】<評価方法> (1)L/L耐久濃度 15℃/10RH%環境で、画像比率6%の画像を連続
プリントし、10枚目,5万枚目,10万枚目の画像の
ベタ黒部の濃度を測定した。濃度は、反射濃度計RD9
18(マクベス社製)で測定した。
【0088】(2)L/L耐久かぶり濃度 15℃/10RH%環境で、画像比率6%の画像を連続
プリントし、10枚目,5万枚目,10万枚目の画像の
ベタ白部の反射率を測定した。さらに未使用の紙の反射
率を測定し、先の値から引いてかぶり濃度とした。反射
率はTC−6DS(東京電色製)で測定した。
【0089】(3)H/H耐久濃度 30℃/90RH%環境で、画像比率6%の画像を連続
プリントし、10枚目,5万枚目、10万枚目の画像の
ベタ黒部の濃度を測定した。
【0090】(4)H/H耐久朝一かぶり濃度 30℃/90RH%環境で、画像比率6%の画像を3千
枚連続プリントし、10枚目,3千枚目の画像のベタ白
部の反射率を測定した。同環境下に72時間放置した
後、画像比率6%の画像をさらに1枚プリントし(朝
一)そのベタ白部の反射率を測定した。
【0091】(5)透明性 ガラス板上にサンプルをのせ、ホットプレート等により
加熱する。サンプルが溶融したら別のガラス板を先のガ
ラス板に0.5mmのギャップを設けて重ね、室温で冷
却する。磁気分光光度計UV2200(島津製作所社
製)を用い、該試料の透過率を測定する。なお、マゼン
タの場合は650nm、イエローの場合は600nm、
シアンの場合は500nmの波長における値を採用す
る。ここで分級品をサンプルとした透過率をI0、外添
品トナーをサンプルとした透過率をIとして、100×
(I/I0)を透明性とする。
【0092】<評価結果>表3,4に評価結果をまとめ
る。
【0093】
【表3】
【0094】
【表4】
【0095】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のトナーに
用いられる母体表面に結晶性の低抵抗酸化錫被膜が形成
された微粉体は、特に低温低湿環境下において帯電量の
上昇による画像濃度低下や、かぶりの発生を防ぎ高画質
画像を提供できる。
【0096】さらに母体表面と被膜との結合が極めて強
いため連続使用においても高画質画像を維持することが
可能である。
【0097】また、水の吸着も少ないため、高湿環境下
においても帯電量の低下が少なく、高画質画像を提供す
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例4で用いた複写機の現像器の概略説明図
である。
【符号の説明】
1 弾性ブレード 2 スリーブ(現像剤担持体) 3 感光体(潜像保持体)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 一憲 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 信治 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58−66951(JP,A) 特開 昭59−170849(JP,A) 特開 昭63−36268(JP,A) 特開 平4−213643(JP,A) 特開 平7−69633(JP,A) 特開 平5−341558(JP,A) 特開 平5−134445(JP,A) 特開 平5−333585(JP,A) 特開 平2−163756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 - 9/09

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂と着色剤を有するト
    ナー粒子と、母体粒子表面に結晶性の低抵抗酸化錫被膜
    が形成された微粉体を含有しており、該結晶性の低抵抗
    酸化錫が、アンチモン,ヒ素及びリンのそれぞれの含有
    量が100ppm未満であり、且つ酸素欠損の構造を有
    していることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
  2. 【請求項2】 母体に硫酸バリウムを用いたことを特徴
    とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 【請求項3】 微粉体の体積抵抗率が、1×108Ωc
    m以下であることを特徴とする請求項1または2に記載
    の静電荷像現像用トナー。
  4. 【請求項4】 結晶性の低抵抗酸化錫被膜が、母体とな
    る微粉体を加水分解性錫化合物の鉱酸溶液中に分散した
    後、pHを上昇させ、錫化合物に加水分解を生じさせ、
    微粉体表面に沈殿した錫の水酸化物を被覆し、更に酸素
    濃度を調整した雰囲気下で焼成して形成されたものであ
    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
    静電荷像現像用トナー。
  5. 【請求項5】 該トナーがフルカラー用トナーであるこ
    とを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の静電
    荷像現像用トナー。
  6. 【請求項6】 潜像保持体上に形成された静電潜像をト
    ナーによって現像する画像形成方法において、トナーが
    現像剤担持体に当接された部材によって現像剤担持体上
    に薄層にコートされ、該トナーが請求項1乃至5のいず
    れかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方
    法。
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