JP3445126B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number
JP3445126B2
JP3445126B2 JP31502297A JP31502297A JP3445126B2 JP 3445126 B2 JP3445126 B2 JP 3445126B2 JP 31502297 A JP31502297 A JP 31502297A JP 31502297 A JP31502297 A JP 31502297A JP 3445126 B2 JP3445126 B2 JP 3445126B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
image forming
forming method
image
negative polarity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP31502297A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11149175A (ja
Inventor
剛 ▲瀧▼口
力 久木元
文弘 荒平
聡 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP31502297A priority Critical patent/JP3445126B2/ja
Publication of JPH11149175A publication Critical patent/JPH11149175A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3445126B2 publication Critical patent/JP3445126B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機、電子写真プリンター等に用いられる画像形成方法
及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、潜像担持体、いわゆる感光体の上に形成した静電潜
像を、少なくともトナーを構成要素とする現像装置によ
り現像し、トナー像として可視化することを行ってい
る。
【0003】このような現像装置として、乾式現像剤を
用いる現像装置が種々提案されまた実用化されている。
【0004】然るに画像の解像力、鮮明度等の向上が求
められている現在、現像剤の層形成方法及びその装置に
関する開発は必須となっており、またこれに対していく
つかの方策が提案されている。
【0005】例えば特開昭54−43038号公報に示
されるように、現像剤担持体の現像スリーブにゴムまた
は金属製の弾性ブレードを当接させ、この弾性ブレード
と現像スリーブとの当接部の間にトナーを通過させて規
制することにより、現像スリーブ上にトナーの薄層を形
成し、かつ当接部での摩擦でトナーに十分なトリボを付
与させるものがある。
【0006】また、上記の弾性ブレードにより、たとえ
ば非磁性一成分トナーを規制するときには、現像スリー
ブ上にトナーを供給するトナー供給部材が別途必要にな
る。これは、磁性トナーの場合には現像スリーブ内の磁
石の磁力により現像スリーブ上にトナーを供給できる
が、非磁性トナーの場合には磁力によるトナーの供給が
行えないためである。
【0007】そこで、特開昭58−116559号公報
で図5に示すような現像装置が提案されている。この現
像装置では、一成分現像剤として非磁性トナー23を収
容した現像容器24内に弾性ブレード25よりも現像ス
リーブ26の回転方向上流側の位置で現像スリーブ26
に当接するファーブラシ構造の弾性ローラ27を設置し
て、現像スリーブ26上の現像に消費されずに残存した
トナー23を弾性ローラ27により剥ぎとるとともに現
像スリーブ26上に新たなトナー23を供給するように
している。
【0008】上述した構成をとることにより、現像スリ
ーブ26上に非磁性トナー23の薄層を良好に形成する
ことができ、像担持体上の静電潜像を良好に現像するこ
とが可能となった。
【0009】しかし、更なる高画質化及び省エネ化へむ
けて、これに応えるべく小粒径化及び低融点化したトナ
ーを用いる必要があり、この様なトナーを用い現像動作
を多数回繰り返した際、以下のような問題が生じた。
【0010】(1)SUS、リン青銅等の金属薄板を弾
性ブレードとして用いると、硬度が高すぎるために長手
方向での当接が不均一になりやすく現像スリーブ上の現
像剤のコーティングムラを招きやすい。また硬度が高す
ぎるが故にトナーに過大な力が局所的に加わることや表
面の離型性の悪いことにより、現像動作をくりかえすと
弾性ブレードの現像スリーブ当接面にトナーが融着す
る。その結果現像スリーブ上のトナーのコーティングム
ラやスジが生じ、画像不良を招いてしまう。
【0011】(2)従来のウレタンゴム、シリコーンゴ
ム等を板状にしたものを単独で用いたり、或いは経時で
安定した当接を得るためにこれらのゴムを金属薄板上に
接着成形した弾性ブレードを用いると、(1)の問題は
防げるがトナーヘの摩擦帯電能力が不足し、トナーのト
リボが不十分になる。その結果、画像上の問題としてカ
ブリの発生を招いたり、ひどい場合は現像スリーブから
トナーが飛散し画像形成装置内を汚すといった問題を生
じる。
【0012】そこで弾性ブレード自身に摩擦帯電能力の
高い材料を用いる必要があり、正極性のトナーに対して
は電子受容性の高い材料、負極性のトナーに対しては電
子供与性の高い材料を選んでいる。
【0013】ところが、このうち特に負極性トナー用に
はシリコーンゴム、ウレタンゴム等の基材中に電子供与
性の高い荷電制御剤を含有したものを用いるとの提案が
各種なされているが、トナーヘのトリボ付与の点でまだ
不十分であり、特に高湿環境下におけるカブリ画像の発
生を防止するには至らなかった。
【0014】このカブリ画像の発生を防ぐためには更に
電子供与性の高い材料がよく、ナイロン等のポリアミド
樹脂を用いるが、このポリアミド樹脂は弾性を有してい
ないため、板状にしたものを単独で用いることは不可能
であり、圧力を規制する支持層としての金属薄板上にコ
ーティング或いは板状の樹脂を接着するなどして用いる
ことが考えられる。
【0015】この様な構成をとることで現像動作初期状
態でのカブリ画像の発生は防止できたが、結局上記した
金属薄板単独で用いた場合と同様の初期状態での現像ス
リーブ上のトナーコーティングムラや現像動作を繰り返
した際の弾性ブレード表面へのトナー融着の発生を招い
てしまった。この原因は、ポリアミド樹脂の硬度が高す
ぎる為に弾性ブレード通過時のトナーに過大な力を加え
たために生じたものである。そこで、弾性ブレードとし
て硬度ダウンの目的で例えば金属薄板上に弾性層として
ウレタンゴムを接着しその表面に帯電付与層として上記
ポリアミド樹脂を薄くコーティングした構成をとった場
合でも、前記した金属薄板上に直接ポリアミド樹脂を設
ける構成よりは、スリーブ上のトナーコーティングの安
定性は向上するが、この構成でも結局高温環境下で現像
動作を繰り返した際には、その表層のポリアミド樹脂自
体の硬度が高いが故にこの部分の影響でトナー融着が発
生し好ましくなかった。
【0016】したがって、弾性ブレードにもとめられる
特性としては、トナーに対して帯電付与の点で優れ、且
つ適正な硬度を有することで当接部においてトナーに過
大な力を加えることなくトナーを適正層厚で通過させる
ことであり、上記した従来の材料および構成では、これ
らの特性を十分満足していないためにカブリおよびトナ
ー融着を防ぎきれなかったのである。
【0017】そこで、新たな材料として弾性ブレードを
負極性トナーに対して良好な摩擦帯電能力を有するポリ
アミド成分と、更に弾性を有するポリエーテル成分とを
含有したポリアミドエラストマーで構成することが効果
的である。
【0018】しかしながら、単にこの材料を用いるだけ
ではカブリおよびトナー融着を防止することは不十分で
あり、その性能を十二分に発揮させるためには、更に用
いるポリアミドエラストマーの硬度を適切な範囲に規定
することが必要であることが判明した。
【0019】すなわち硬度が低すぎた場合は、所望の摩
擦帯電能力が得られず特に高湿環境下でのカブリの発生
を招く。これは硬度が低いものはポリアミドエラストマ
ーの構造上ポリアミド成分の含有率が低いために、弾性
ブレードとして負極性トナーに対する電子供与性が低す
ぎたために生じたものである。
【0020】また硬度が高すぎると、前述した従来例の
ポリアミド樹脂のように弾性ブレード通過時のトナーに
過大な力を加えてしまうためトナーの融着によるコーテ
ィングムラを招いてしまうのである。こうして、適切な
範囲内の硬度のポリアミドエラストマーで構成された弾
性ブレードを用いることにより、現像スリーブ上のトナ
ー薄層形成を安定して良好に行い、特に高温高湿環境下
においても画像上にカブリ、ムラ、スジが発生しにくい
現像装置が得られる。
【0021】一方、近年、電子写真式画像形成装置が広
く普及するに従い、その用途も多種多様に広がり、先述
したように、その画像品質への要求も厳しくなってきて
いる。一般の写真、カタログ、地図の如き画像の複写で
は、微細な部分に至るまで、つぶれたり、とぎれたりす
ることなく、極めて微細且つ忠実に再現すことが求めら
れている。
【0022】こういった要求に対し、画質を良くするた
めに、トナーの粒度分布を規定したいくつかの現像剤が
提案されている。
【0023】例えば、特開昭51−3244号公報で
は、8〜12μmの粒径を有するトナーの使用が開示さ
れている。
【0024】また、特開昭54−72054号公報で
は、中間の重さの粒子の寸法が8.5〜11.0μm
と、前者よりもシャープな分布を有する非磁性トナーが
提案されている。
【0025】さらに、特開昭58−129437号公報
では、平均粒径が6〜10μmであり、最多粒子が5〜
8μmである非磁性トナーが提案されている。但し、5
μm以下の粒子が15個数%以下と少なく、鮮鋭さの欠
けた画像が形成される傾向がある。
【0026】本発明者らの検討によれば、5μm以下の
トナー粒子が、潜像の微小ドットを明確に再現し、且つ
潜像全体への緻密なトナーの「のり」の主要たる機能を
もつことが知見された。特に、感光体上の静電荷潜像に
おいては電気力線の集中のため、輪郭たるエッジ部は内
部より電界強度が高く、この部分に集まるトナー粒子の
質により、画質の鮮鋭さが決まる。本発明者の検討によ
れば5μm以下の粒子の量がハイライト階調性の問題点
の解決に有効であることが判明している。
【0027】しかしながら、トナー粒子は、一般に粒径
が小さくなるほど、スリーブやブレードヘの付着力(鏡
像力やファンデルワールス力等)が強くなるため、弾性
スリーブでトナー層を形成する現像装置において粒径の
小さいトナーを使用した場合、特に、トナーに帯電が付
与されるスリーブとの当接部分でブレードにトナーが付
着しやすく、付着トナーには長期に渡り過大な力が加わ
るために、ブレード上に融着してしまう。その結果、先
述したように現像スリーブ上のトナーのコーティングム
ラやスジが生じ、画像不良を招くこととなる。
【0028】加えて、スリーブ上への微小トナーの強い
吸着が発生した場合、他のトナーの摩擦帯電を阻害する
ため、トナー摩擦帯電量にバラツキが生じ、画像上に濃
度ムラという形で現れる。これらの問題は特に摩擦帯電
量が上昇し、静電付着力が強くなる低湿下において発生
しやすい。
【0029】トナーのこういう付着力の増大は、特に1
μm以下の粒径のものにおいて顕著になるものと予想さ
れるが、残念ながら現在のところ、トナーの管理可能な
粒度はミクロンオーダーであり、粒径が1μm以下の粒
子の含有量の管理には至っていない。
【0030】なお、比較的トナーの粒度管理がしやすい
トナー製造方法として、懸濁重合法が古くから提案され
ている(例えば特公昭36−10231号公報)。この
懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(更に
必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他
の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成
物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する
連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し
同時に重合反応を行なわせ、所望の粒度分布を有するト
ナー粒子を得るものである。
【0031】この懸濁重合法では、比較的粒度分布のシ
ャープなトナーが得られるのみならず、個々のトナー形
状がほぼ球形に揃っているため、こういったトナーを用
いることによりスリーブ上に均一な厚みのトナー層を形
成することが容易となり、より高精細な画像形成が可能
となる。
【0032】こういった形状の均一なトナーにおいて、
粒径が1μm未満のものの含有量を厳密に管理すること
により、先述したようなブレード上へのトナーの融着を
発生させず、帯電量のバラツキに起因する画像濃度ムラ
を抑制しつつ、長期に渡り高解像の画像を与える電子写
真画像形成装置が達成できる可能性が見込まれる。
【0033】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するものであり、その目的は、弾性ブレードによる
現像スリーブ上のトナー薄層形成を安定して良好に行
い、高温高湿環境下においても画像上にカブリ、ムラ、
スジが発生することがなく、さらに、低湿下においても
画像濃度ムラが発生せず、高解像度及び高鮮明度の画像
を長期に渡り供しうる画像形成方法及び画像形成装置を
提供することである。
【0034】さらに本発明の目的は、転写性に優れ、転
写残トナーが少なく、クリーニング装置を有さずとも、
帯電不良を生じることなく、長期にわたって安定した高
解像性の画像を供しうる画像形成方法及び画像形成装置
を提供することにある。
【0035】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は以下
に示す電子写真用現像装置により達成される。
【0036】即ち、本発明は、回動する現像剤担持体
と、該現像剤担持体に対し一成分系現像剤を介して当接
した現像剤規制部材とを有する現像装置を用いて静電潜
像を現像し、静電潜像担持体上にトナー像を形成する画
像形成方法において、前記現像剤規制部材は、少なくと
も現像剤担持体との当接部においてショアーD硬度25
度以上65度以下であるポリアミド含有エラストマーか
ら構成され、該一成分系現像剤は少なくとも負極性トナ
ーを有し、該負極性トナーが少なくとも着色剤を含有
し、該負極性トナーを水溶液中に分散した状態での透過
光スペクトルにおいて、トナー濃度を1g/リットルに
換算した場合の波長260nm及び400nmにおける
吸光度をA及びBとした時、A及びBが下記式 0.80≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とするものである。
【0037】さらに、本発明は、帯電及び像露光によっ
て感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤
て可視化する現像工程、及びこれを転写材に転写する工
程を有し、転写工程の後感光体上に残余するトナーを現
像工程により回収する工程を有する画像形成方法におい
て、該現像工程が、一成分系現像剤を収容する現像容器
と、該現像容器に収容された該一成分系現像剤と、該現
像容器の開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該
現像剤担持体に対し該一成分系現像剤を介して当接した
現像剤規制部材とを有する現像キットを用いて静電潜像
を現像することにより行われ、該現像剤規制部材は、少
なくとも現像剤担持体との当接部においてショアーD硬
度25度以上65度以下であるポリアミド含有エラスト
マーから構成され、該一成分系現像剤は少なくとも該負
極性トナーを有し、該負極性トナーが、少なくとも着色
剤を含有し、該負極性トナーを水溶液中に分散した状態
での透過光スペクトルにおいて、トナー濃度を1g/リ
ットルに換算した場合の波長260nm及び400nm
における吸光度をA及びBとした時、A及びBが下記式 0.80≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とするものである。
【0038】さらに、本発明は、一成分系現像剤を収容
する現像容器と、該現像容器に収容された該一成分系
像剤と、該現像容器の開口部に延在する回動する現像剤
担持体と、該現像剤担持体に対し該一成分系現像剤を介
して当接した現像剤規制部材とを有することを特徴とす
る上記画像形成方法に用いられる画像形成装置に関す
る。
【0039】上記の現像器構成において、特に負極性ト
ナーに対して良好な摩擦帯電付与能力を有するポリアミ
ド成分と、更に弾性を有するポリエーテル成分とを含有
したポリアミドエラストマーのうち更に適切な硬度に規
定したものを現像剤規制部材として用いることによっ
て、高湿下において十分な摩擦帯電付与能を有すること
により画像カブリを防ぎ、高温下において現像動作を繰
り返した際に発生するトナー融着による画像ムラ、画像
スジ等の発生を極力抑えることができ、現像剤担持体上
に良好な現像剤層を安定して形成することが可能とな
る。
【0040】しかし、上記構成よりなる現像装置の現像
容器に、高解像度の画像を得ることを目的として粒径の
小さいトナーを種々充填したところ、初期においては常
に非常に良好な画像特性を与えるものの、低湿下での長
期の耐久試験においては、コーティングムラやスジある
いは不均一な摩擦帯電等に起因する画像不良の抑制が時
として不十分な場合が見られた。
【0041】そこで、本発明者等が鋭意検討した結果、
トナー中の1μm以下の粒子の含有量が、画質の解像性
のみならず、弾性ブレードと現像スリーブの当接面での
トナー融着及び不均一な摩擦帯電による画像濃度ムラに
大きく影響していることが判明し、本発明の画像形成方
法及び画像形成装置を完成させるに至った。
【0042】
【発明の実施の形態】本発明の画像形成方法及び画像形
成装置に係わるトナーについて詳細に説明する。
【0043】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
係わるトナーの特徴は、少なくとも着色剤を含有し、さ
らに、水溶液中に分散した状態での透過光スペクトルに
おいて、トナー濃度を1g/リットルに換算した場合の
波長260nm及び400nmにおける吸光度をA及び
Bとした時、A及びBが下記式 0.80≦A/B≦1.04 を満足する点にある。
【0044】一般に、溶液中に分散した微小粒子と光と
の相互作用は吸収と粒子散乱が主である。
【0045】そして1μm未満の微小粒子の場合、短波
長、特に400nm以下の入射光線に対して粒子散乱を
起こし、透過光強度の減少が見られ、その減少の度合い
は微小粒子の濃度と相関する。
【0046】従って、この波長領域での見掛けの吸光度
よりトナー中における1μm未満の粒子の分布数を管理
することが可能となる。
【0047】本発明者等の検討によれば、粒度分布を管
理する目安として、水溶液中に分散した状態での透過光
スペクトルにおいて、トナー濃度を1g/リットルに換
算した場合の波長260nm及び400nmにおける吸
光度をA及びBとした時、A及びBが下記式を満たすこ
とにより、画像特性及び耐久性等のトナー諸特性を大き
く向上させうることが明らかとなった。
【0048】0.80≦A/B≦1.04 ここで、A/B<0.80の場合、トナー中の1μm以
下の粒子数が少ないことを意味しており、こういったト
ナーを使用しても解像度の高い画像が得られにくいこと
に加え、微小な粒子がスペーサーとして働くことによる
融着抑制剤あるいは融着したトナーの研磨剤としての効
果が小さく、優れた耐久性が得られない。
【0049】一方、1.04<A/Bの場合は、逆にト
ナー中の1μm以下の粒子数が多すぎることを意味して
おり、画質の解像性は向上するものの、その付着力の高
さゆえ弾性ブレードと現像スリーブの当接面でのトナー
融着あるいはスリーブ上へのトナー付着の原因となりや
すく、コーティングムラやスジあるいは不均一な摩擦帯
電等に起因する画像不良が発生しやすくなり、やはり耐
久性に乏しいものとなる。
【0050】トナーの粒度分布の制御方法としては、例
えばトナーを熱風により処理する方法が挙げられる。具
体的には、熱風流が循環している中へトナーを供給して
処理する方法、トナーを圧縮空気により噴射し、それに
熱風を放射することにより処理する方法などが挙げられ
る。例えば、一般的に多用されている風力分級法を用い
てもある程度はトナーの粒度分布の制御が可能である
が、トナー粒子が凝集して存在している場合は、完全な
粒度分布の調整が難しい。特に1μm以下の微粒子は凝
集性が強く、その含有量を制御することは非常に難し
い。
【0051】それに対し、上記の熱処理法では、凝集し
て存在している微粒子は熱エネルギーにより一個の粒子
となるため、比較的容易に粒度分布の調整をすることが
できる。
【0052】その際、熱風中でのトナーの滞在時間、熱
風の温度、あるいは熱風の流量をコントロールすること
により、1μm以下の微粒子の含有量をコントロールで
きるが、一般的な熱風の温度としては、トナーの軟化点
の温度以上から300℃以下が好ましい。軟化点未満の
温度では、トナー粒子の凝集体を一個の粒子に改質する
ことが難しく、300℃を超える温度では熱風中での滞
在時間を短くしても素材の分解などのトナーの表面劣化
を抑えることが難しく、帯電特性に悪影響を及ぼすため
好ましくない。
【0053】本発明に係わるトナーは、トナーの画像解
析装置で測定した形状係数SF−1の値が下記式を満足
する場合に耐久性が一層向上する。
【0054】100<SF−1≦140 好ましくは 100<SF−1≦130 であり、 100<SF−1≦120 とすることがより一層好ましい。
【0055】さらに本発明に係わるトナーは、トナーの
画像解析装置で測定した形状係数SF−2の値が下記式
を満足する場合に転写性がより向上する。
【0056】100<SF−2≦140 好ましくは 100<SF−2≦130 であり、 100<SF−2≦120 とすることがより一層好ましい。
【0057】ここで、本発明において、形状係数を示す
SF−1、SF−2とは、例えば日立製作所製FE−S
EM(S−800)を用い1000倍に拡大した2μm
以上のトナー像を100個無作為にサンプリングし、そ
の画像情報はインターフェースを介して、例えばニコレ
社製画像解析装置(Luzex III)に導入し解析
を行い、下式より算出し得られた値を形状係数SF−
1、SF−2と定義する。
【0058】
【数1】 (式中、MXLNGは粒子の絶対最大長、PERIは粒
子の周囲長、AREAは粒子の投影面積を示す)
【0059】形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度
合いを示し、形状係数SF−2はトナー粒子の凹凸の度
合いを示している。
【0060】これらの形状係数を制御することにより、
多数枚の画出しにおけるトナー担持体上あるいはブレー
ド上へのトナー融着による汚染を改善でき、耐久性をさ
らに向上させることができる。
【0061】140<SF−1の場合、トナーの形状が
球形から離れて不定形に近づき、現像器内でトナーが破
砕され易く微砕トナーがブレード上あるいはスリーブ上
の凹凸部に付着したり、帯電量分布がブロードになりや
すく高帯電量のトナーがブレード上に吸着しやすく、長
期の耐久時においては過大な力がトナーに加わるため、
そのままブレード上に融着してしまい、面像不良が発生
してしまう。
【0062】また、140<SF−2の場合、現像スリ
ーブからのトナーの離型性が低下し、スリーブ上の現像
残トナーの弾性ローラによる剥ぎとり効率が低下するた
め、剥ぎ取られないトナーがスリーブ上に長時間滞在す
ることとなり、やはリスリーブ上へのトナー付着の原因
となるため好ましくない。
【0063】本発明に係わるトナーは、特に重量平均粒
径1〜9μmを有する場合、非常に高画質な画像を長期
間安定に得ることを可能とする。
【0064】一般に、トナーの粒径が細かくなると、現
像時の解像度が向上することが知られているものの、ト
ナー全体の表面積が増えることに加え、トナー粉体とし
ての流動性及び撹拌性が低下し、個々の粒子を均一に帯
電させることが困難となる。
【0065】しかしながら、トナー中の1μm以下の粒
度分布を厳密に管理したうえで、トナーのSF−1及び
SF−2を本発明に記した如く規制することにより、重
量平均粒径の小さいトナーであっても個々の粒子を均一
に帯電させることが可能となり、高精細な画像を長期に
渡って得ることができる。
【0066】本発明に係わるトナーは、着色剤に加え、
軟化点が40〜90℃のワックスを含有していることが
好ましい。
【0067】一般に、1μm以下のトナー粒子は紙等の
被転写体を使用した場合に紙の繊維の隙間に入り込み、
熱定着用ローラーからの熱の受け取りが不十分となり、
低温オフセットが発生しやすい。しかしながら、本発明
の如くトナーに離型剤としてワックスを含有せしめるこ
とにより、高解像性と耐オフセット性の両立が可能とな
る。
【0068】ここで、使用されるワックスの軟化点は4
0〜90℃であることが肝要である。
【0069】軟化点が40℃未満ではトナーの耐ブロッ
キング性及び保形性が不十分であり、一方、90℃を超
えると離型性の効果が不十分となり、また、定着性を阻
害してしまう。
【0070】ここで、ワックスの軟化点は環球法(JI
S K 2531)による値を採用する。
【0071】このワックスの含有量としては、トナー全
体に対して0.1〜50重量%の範囲が好ましい。含有
量が0.1重量%未満では低温オフセット抑制効果に乏
しく、50重量%を超えてしまうと長期間の保存性やブ
レードとスリーブの当接部への付着が悪化すると共に、
他のトナー材料との分散性が悪くなり、画像特性及び耐
久性の低下につながる。
【0072】本発明に用いられるワックス類としては、
パラフィン・ポリオレフィン系ワックス、エステルワッ
クス及び、これらの変性物、例えば、酸化物やグラフト
処理物の他、高級脂肪酸およびその金属塩、アミドワッ
クスなどがあげられる。これらワックスは単独で、また
は併用してもよい。
【0073】さらに本発明においては、トナー中に、ポ
リエステル樹脂をトナー全体に対し0.1〜20重量%
含有せしめることにより、画像欠陥の防止に加え、帯電
性、流動性、環境安定性を一層向上させることができ
る。
【0074】ポリエステル樹脂は、その加熱時のシャー
プメルト性ゆえ定着性に優れた樹脂として知られてお
り、さらに粉体としての流動性に優れ、高い帯電性も有
する。
【0075】そこで、本発明の如くサブミクロン粒径の
粒度分布まで厳密に管理されたトナーにポリエステル樹
脂を含有せしめることにより、定着性、均一な帯電性の
みならず、流動性もより一層改良することができるた
め、弾性ブレードと現像スリーブとの当接部における現
像剤の動きがスムーズとなり、この部位へのトナー融着
をさらに抑制できる。
【0076】その際、ポリエステル樹脂の含有量が0.
1重量%未満では上記の効果が期待できず、また、20
重量%を超えてしまうと、その吸湿性ゆえ環境特性が低
下することに加え、その熱特性ゆえトナー融着が逆に発
生しやすくなる。
【0077】本発明の画像形成方法及び画像形成装置
は、フルカラー電子写真用画像形成方法に対しても適用
できる。
【0078】その場合、例えば、イエロー、シアン、マ
ゼンタ、ブラックの如きフルカラーの画像を形成しうる
着色粒子からなる組み合わせのカラートナーを各色毎に
現像容器に収容してフルカラー用現像装置として使用す
る。その際使用する各色のカラートナーについてさらに
細かく説明する。
【0079】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
使用されるブラックトナーとしては、特に限定はされな
いが、トナー用着色剤の一つとしてカーボンブラックを
用いる場合、トナー用結着樹脂原料及び高配合量のカー
ボンブラックを主体とするマスターバッチを使用してト
ナーを製造することにより、電子写真特性の耐久性が大
きく向上する。
【0080】一般にカーボンブラックは導体であるため
に、分散が十分でない場合トナーの抵抗が部分的に低下
し、その結果、ブレードとスリーブの当接部でのトナー
の均一帯電が困難となり、高精細な画像を得にくいだけ
でなく、画像特性や摩擦帯電特性の安定性に乏しいもの
となる。特に、粒径の小さいトナーにおいては、個々の
トナー粒子中に均一の量のカーボンブラックを分散させ
ることが、耐久性を向上させる重要な技術ポイントとな
る。
【0081】そこで、本発明の如く粒度分布を厳密に管
理したトナーをカーボンブラックマスターバッチを用い
て製造することにより、本発明の現像装置構成における
電子写真特性の耐久性を一層向上させることが可能とな
る。
【0082】なお、ブラックトナーを水溶液中に分散し
た状態での透過光スペクトルにおいて、トナー濃度を1
g/リットルに換算した場合の波長260nm及び40
0nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及びBが
下記式を満足する場合、画像不良の発生がさらに抑制さ
れ、より好ましい。
【0083】0.80≦A/B≦1.01 さらには、 0.85≦A/B≦1.01 とすることが一層好ましい。
【0084】次に、本発明の画像形成方法及び画像形成
装置に使用されるイエロートナーについて説明する。ト
ナーについては特に限定はされないが、水溶液中に分散
した状態での透過光スペクトルにおいて、400nm乃
至500nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃
度を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及
び400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及
びBが下記式を満足することがより好ましく、 0.85≦A/B≦1.00 さらに、 0.90≦A/B≦1.00 とすることで、画像不良の抑制効果が一層向上する。
【0085】次に、本発明の画像形成方法及び画像形成
装置に使用されるマゼンタトナーについて説明する。ト
ナーについては特に限定はされないが、水溶液中に分散
した状態での透過光スペクトルにおいて、500nm乃
至600nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃
度を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及
び400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及
びBが下記式を満足することがより好ましく、 0.87≦A/B≦1.02 さらに、 0.92≦A/B≦1.02 とすることで、画像不良の抑制効果が一層向上する。
【0086】次に、本発明の画像形成方法及び画像形成
装置に使用されるシアントナーについて説明する。トナ
ーについては特に限定はされないが、水溶液中に分散し
た状態での透過光スペクトルにおいて、600nm乃至
800nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
Bが下記式を満足することがより好ましく、 0.89≦A/B≦1.04 さらに、 0.94≦A/B≦1.04 とすることで、画像不良の抑制効果が一層向上する。
【0087】本発明に係わるトナーに使用できる結着樹
脂は、公知のものが全て使用可能である。
【0088】例えば、熱可塑性樹脂中に染・顔料からな
る着色剤あるいは荷電制御剤等を溶融混合し、均一に分
散した後、微粉砕装置、分級機により所望の粒径を有す
るトナーを製造する方法、所謂粉砕法においては、ポリ
スチレン、ポリp−クロルスチレン、ポリビニルトルエ
ンなどのスチレン及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−プロピレン
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
メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合
体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−
アクリチル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重
合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、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
エーテル共重合体、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、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイ
ン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体、ポリ
メチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポ
リ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、
エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアマイド、
ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹
脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、
芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワッ
クスなどが単独或いは混合して使用できる。
【0089】一方、重合法によるトナー製造方法におい
ては、例えば重合性単量体として、スチレン,o(m
−、p−)−メチルスチレン,m(p−)−エチルスチ
レン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチ
ル,(メタ)アクリル酸エチル,(メタ)アクリル酸プ
ロピル,(メタ)アクリル酸ブチル,(メタ)アクリル
酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシル,(メタ)ア
クリル酸ステアリル,(メタ)アクリル酸ベヘニル,
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,(メタ)アク
リル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)アクリル酸ジエ
チルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単
重体;ブタジエン,イソプレン,シクロヘキセン,(メ
タ)アクリロニトリル,アクリル酸アミド等の単量体が
好ましく用いられる。これらは、単独または一般的には
出版物ポリマーハンドブック第2版−pl39〜192
(John Wiley&Sons社製)に記載の理論
ガラス転移温度(Tg)が、40〜75℃を示すように
単量体を適宜混合し用いられる。理論ガラス転移温度が
40℃未満の場合には、トナーの保存安定性や現像剤の
耐久安定性の面から問題が生じ、一方75℃を超える場
合は定着点の上昇をもたらし、特にフルカラートナーの
場合においては各色トナーの混色が不十分となり色再現
性に乏しく、更にOHP画像の透明性を著しく低下させ
高画質の面から好ましくない。なお、その際、ジビニル
ベンゼン等のように1分子内に重合性官能基を2個以上
有するモノマーを含有せしめれば、トナー中に適度なネ
ットワークを形成し、定着性と耐久性をより向上させる
ことが可能となる。
【0090】本発明においては、トナーの帯電性を制御
する目的でトナー材料中に荷電制御剤を添加しておくこ
とが望ましい。これら荷電制御剤としては、例えば正荷
電制御剤として、四級アンモニウム塩・グアニジン誘導
体・イミダゾール誘導体・アミン系及びポリアミン系化
合物等が挙げられ、負荷電制御剤としては、アゾ染料の
金属化合物、芳香族カルボン酸誘導体の金属塩または金
属錯体・尿素誘導体・スチレン−アクリル酸共重合体・
スチレン−メタクリル酸共重合体等が挙げられる。イエ
ロートナー、マゼンタトナー、シアントナーの如きフル
カラー用トナーに対しては、これらの中でも、高い帯電
付与能を有し、かつ粉体流動性を向上させうる芳香族カ
ルボン酸誘導体の金属塩または金属錯体を使用すれば、
より高解像度の画像を得ることができる。
【0091】こういった荷電制御剤の添加量としては、
トナーに対し、0.1〜10重量%が好ましい。
【0092】本発明において、重合法によりトナーを製
造する場合、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注
意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例えば、
重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほ
うが良い。染料系を表面処理する好ましい方法として
は、あらかじめこれら染料の存在下に重合性単量体を重
合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量
体系に添加する。
【0093】本発明に係わるトナーを水系媒体中で重合
する際に使用する重合開始剤としては、例えば、2,
2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリ
ル)、2,2’−アゾビスイブチロニトリル、1,1’
−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、
2,2’−アゾビス−4−メトキシ−4−ジメチルバレ
ロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系重
合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケト
ンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネー
ト、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベン
ゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸
化物系重合開始剤が用いられる。
【0094】該重合開始剤の添加量は、目的とする重合
度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜2
0重量%添加され用いられる。開始剤の種類は、重合方
法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考に、単
独又は混合し利用される。
【0095】重合度を制御するため公知の架橋剤・連鎖
移動剤・重合禁止剤等を更に添加し用いる事も可能であ
る。
【0096】本発明に係わるトナーの水系媒体中での重
合工程に用いる分散剤としては、例えば無機系酸化物と
して、リン酸三カルシウム,リン酸マグネシウム,リン
酸アルミニウム,リン酸亜鉛,炭酸カルシウム,炭酸マ
グネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,
水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウム,硫酸カル
シウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シリカ,アルミ
ナ,磁性体,フェライト等が挙げられる。有機系化合物
としては、例えばポリビニルアルコール,ゼラチン,メ
チルセルロース,メチルヒドロキシプロピルセルロー
ス,エチルセルロース,カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩,デンプン等が水相に分散させて使用され
る。これら分散剤は、重合性単量体100重量部に対し
て0.2〜10重量部を使用する事が好ましい。
【0097】これら分散剤は、市販のものをそのまま用
いても良いが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を得る
ために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生
成させて用いる事も出来る。例えば、リン酸三カルシウ
ムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶
液と塩化カルシウム水溶液を混合する事で懸濁重合方法
に好ましい分散剤を得る事が出来る。また、これら分散
剤の微細化のため0.001〜0.1重量部の界面活性
剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン,アニ
オン,カチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばドデ
シル硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,ペ
ンタデシル硫酸ナトリウム,オクチル硫酸ナトリウム,
オレイン酸ナトリウム,ラウリル酸ナトリウム,ステア
リン酸カリウム,オレイン酸カルシウム等が好ましく用
いられる。
【0098】本発明に係わるトナーを重合法により製造
する場合、以下の如き方法によって具体的にトナーを製
造する事が可能である。単量体中に、着色剤,荷電制御
剤,重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー
・超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた
単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に通常の
撹拌機またはホモミキサー,ホモジナイザー等により分
散せしめる。好ましくは単量体組成物からなる液滴が所
望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間
を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作用によ
り、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される
程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般
的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。ま
た、重合反応後半に昇温しても良く、更に、本発明の画
像形成方法における耐久特性向上の目的で、未反応の重
合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又
は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応
終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収
し、乾燥する。この方法においては、通常単量体系10
0重量部にたいして水300〜3000重量部を分散媒
として使用するのが好ましい。
【0099】本発明に係わるトナーは、さらに流動性向
上剤が添加されていても良い。流動性向上剤としては、
トナー粒子に添加することにより添加後の流動性が向上
しうるものであれば特に限定されるものではない。例え
ば、シリカ微粉体、酸化チタン微粉体、アルミナ微粉
体、それらの表面を疎水化処理したもの等を単体あるい
は2種以上を併用して用いることができる。
【0100】本発明に係わるトナーは、一成分系現象剤
として使用しても良く、キャリアと併用して二成分系現
象剤として使用しても良い。キャリアとしては鉄粉、マ
グネタイト粉、フェライト粉、ガラスビース、磁性粉を
樹脂中に分散させたもの等の従来公知のものが挙げられ
る。これらのキャリアは、必要に応じて表面を樹脂等で
被覆しても良く、この場合に使用される樹脂としてはフ
ッ素含有樹脂、フェノール樹脂、スチレン系樹脂、アク
リル系樹脂、スチレン−アクリル共重合体、ポリオレフ
ィン樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。これらの被
覆樹脂は単独または2種類以上併用して使用しても良
い。トナーとキャリアとの混合比率は、現像剤中のトナ
ー濃度として1乃至15重量%、好ましくは2乃至13
重量%とすると通常良好な結果が得られる。
【0101】本発明の画像形成方法及び画像形成装置
は、感光体の帯電手段が帯電部材を感光体に当接させる
直接帯電法の場合に特に効果的である。すなわち、クリ
ーニングの後の残トナーが多いと、それが後工程である
直接帯電部材に付着してしまい、帯電不良を引き起こ
す。従って、帯電手段が感光体に接することのないコロ
ナ放電等に比べて、残トナーの量は、より少なく、付着
し難くする必要がある。一方、本発明の画像形成方法は
個々のトナー粒子を均一に帯電しうる構成となっている
こと、及び本発明に係わるトナー中に含有される特定量
の1μm以下の粒子がスペーサー粒子として転写助剤の
働きをすることにより、トナーの転写性が著しく改良さ
れており、転写後の残トナー量及びクリーニング後の残
トナー量が著しく少なくなっていることから、直接帯電
法の系に適した構成になっている。
【0102】本発明の画像形成方法及び画像形成装置に
おいては、トナーを担持するスリーブ表面が感光体の周
速同方向に回転していてもよいし、逆方向に回転してい
てもよい。その回転が同方向である場合感光体の周速に
対して、周速比で100%以上が望ましい。100%未
満であると、画像品質が悪い。周速比が高まれば高まる
ほど、現像部位の潜像上に供給されるトナーの量が多く
なり、潜像に忠実な画像が得られる。
【0103】さらに、近年、エコロジーの観点より、ト
ナーの有効活用と言う意味で廃トナーの出ないシステム
が望まれているが、本発明の画像形成方法を用いれば転
写後の残トナー量を著しく減少しうることより、クリー
ナーレス及び廃トナーレスの装置構成を達成できる。
【0104】このクリーナーレスシステムについて説明
する。
【0105】本発明の画像形成方法及び画像形成装置を
クリーナーレスシステムに用いる場合の好ましい現像工
程の条件としては、現像剤と感光体表面が接触している
ということと、反転現像方法を用いるということであ
る。このとき、現像時あるいは現像前後の空白時には、
直流あるいは交流成分のバイアスを印加し、非画像部領
域あるいは感光体上の残余のトナーを回収出来るような
電位に制御される。このとき直流成分は、明部電位と暗
部電位の間に位置する。
【0106】現像剤として、一成分系トナーを用いる場
合、トナー担持体として弾性ローラを用い、弾性ローラ
表面等にトナーをコーティングしこれを感光体表面と接
触させる方法も用いられる。このとき、トナーと感光体
表面が接触していることが重要となる。この場合、トナ
ーを介して、感光体と感光体表面に対向する弾性ローラ
間に働く電界によって現像と同時にクリーニングが行わ
れるので、弾性ローラ表面あるいは、表面近傍が電位を
もち、感光体表面とトナー担持表面の狭い間隙で電界を
有する必要性がある。このため、弾性ローラの弾性ゴム
が中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防
ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラの表面層に薄
層の絶縁層を設ける方法も利用できる。さらには、導電
性ローラ上に感光体表面に対向する側を絶縁性物質によ
り被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリー
ブで感光体に対向しない側に導電層を設けた構成も可能
である。また、トナー担持体として剛体ローラを用い、
感光体をベルトのごときフレキシブルな物とした構成も
可能である。トナー担持体としての現像ローラの抵抗と
しては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。
【0107】また、この際も、トナーを担持するローラ
表面は感光体の周速同方向に回転していても良いし、逆
方向に回転していても良く、その回転が同方向である場
合感光体の周速に対して、周速比で100%以上が望ま
しい。周速比が高まれば高まるほど、潜像に対しトナー
の脱着頻度が多くなり、不要な部分は騒き落とされ必要
な部分には付与されるという繰り返しにより、潜像に忠
実な画像が得られる。現像同時クリーニングという観点
では、感光体上に密着した転写残余のトナーを感光体表
面とトナーの付着部分を周速差により物理的に引き剥が
し電界により回収すると言う効果も期待できることか
ら、周速比は高いほど転写残余のトナーの回収には都合
がよい。
【0108】次に本発明に係わる各種測定方法について
述べる。
【0109】(1)トナーの透過光スペクトル測定 本発明においては、島津自記分光光度計、UV−220
0(島津社製)を用いて測定している。
【0110】測定試料を約10mg前後正確に秤量し、
分散用界面活性剤を含有するイオン交換水10mlの入
った30mlサンプル瓶中に添加し、超音波分散装置U
H−50(SMT COMPANY)により10分間分
散させる。このときの超音波分散強度は目盛り4〜8、
超音波振動部の先端は試料液面から約5mmの深さまで
入れ、分散エネルギーが最大となるようにチューニング
しておくと、試料トナー粒子が破砕されることなく良好
な分散が得られる。得られた試料分散水溶液にイオン交
換水10mlを加えて試料濃度を1/2とした後、光透
過距離1cmの石英セルに入れて、200nm乃至90
0nmの領域で透過光スペクトルを測定する。
【0111】この時、試料濃度をC(g/リットル)−
1とし、測定したスペクトルから得られる波長260及
び400nmにおける吸光度をそれぞれa及びbとする
と、 A=a/C B=b/C となる。
【0112】(2)トナーの平均粒径及び粒度分布 トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンター
TA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コー
ルター社製)等を用い、個数分布、体積分布を出力する
インターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソ
ナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1
級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製す
る。たとえば、ISOTON R−II(コールターサ
イエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定
法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分
散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンス
ルフォン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を
2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分
散器で約1〜3分間分散処理を行ない前記コールターカ
ウンターTA−II型によりアパーチャーとして100
μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体
積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。
それから、本発明に係わる所の体積分布から求めた体積
基準の重量平均粒径(D4)を求めた。
【0113】
【実施例】以下、実施例をもって本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらによってなんら限定され
るものではない。
【0114】[重合トナーの製造例A]2リットル用四
つ口フラスコ中にイオン交換水710g、0.lM−N
3PO4水溶液450g、及び1.0M−CaCl2
溶液68gを60℃の加温下で投入し、高速撹拌装置T
K式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて高速で撹
拌しながら、微小な難水溶性分散安定剤を含む水系分散
媒体を得た。
【0115】一方、分散質として (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (着色剤)一次粒径40nmのカーボンブラック 14g (荷電制御剤)モノアゾ染料のFe化合物 4g (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 20g (その他)ポリエステル樹脂 10g を用意し、上記処方のうち着色剤とスチレンだけを用い
て、アトライター(三井金属社製)を使用しカーボンブ
ラックのマスターバッチ製造を行った。次にこのマスタ
ーバッチと上記処方の残りの材料を60℃に加温し、溶
解、分散して単量体混合物とした。さらに、60℃に保
持しながら、開始剤2,2′−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)5gを加えて溶解し、単量体組成
物を調製した。
【0116】前記ホモミキサーの2リットルフラスコ中
で調製した水系分散媒体に、上記単量体組成物を投入し
た。60℃下で、TKホモミキサーを用いて10000
rpmで20分間撹拌し、単量体組成物を造粒した。そ
の後、60℃で撹拌しつつ6時間反応させた後、80℃
で10時間重合させた。
【0117】重合反応終了後反応生成物を冷却し、塩酸
を加えて、濾過、水洗、乾燥することにより、重量平均
径約6.3μmの黒色懸濁粒子Aを得た。
【0118】得られた黒色懸濁粒子A100重量部に対
して、BET法による比表面積が200m2/gである
シリカ母体の表面をシランカップリング剤及びシリコー
ンオイルで疎水化処理して比表面積が約120m2/g
となっている疎水性シリカを1.5重量部外添し、重合
トナーAを得た。得られた重合トナーAの諸物性を表1
に示した。なお、疎水性シリカの外添前後において、A
/Bの値は同じであったので、以後のトナー製造例での
物性値におけるA/Bの値は全て外添後の値を載せる。
【0119】[重合トナーの製造例B]重合トナーの製
進例Aと同じ材料を用い、同じ手段により水系分散媒体
及び単量体組成物を調製した。
【0120】ホモミキサーの2リットルフラスコ中で調
製した水系分散媒体に、単量体組成物を投入した。60
℃で、10000rpmで20分間撹拌し、単量体組成
物を造粒した。その後、60℃で撹拌しつつ6時間反応
させた後、90℃で10時間重合させた。
【0121】重合反応終了後反応生成物を冷却し、塩酸
を加えて、濾過、水洗、乾燥することにより、黒色懸濁
粒子を得た。
【0122】次に、得られた黒色懸濁粒子を熱風入口温
度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μm以下の粒
子を合一させることにより1μm以下の粒子数を調整し
て、重量平均粒径6.4μmの黒色懸濁粒子Bを得た。
得られた黒色懸濁粒子B100重量部に対して、重合ト
ナーの製造例Aで使用した疎水性シリカを1.5重量部
外添し、表1に示した物性からなる重合トナーBを得
た。
【0123】[重合トナーの製造例C及びD]重合トナ
ーの製造例Aと同じ材料を用い、難水溶性分散安定剤の
量、撹拌条件及び重合温度を変えて黒色懸濁粒子を得た
後、この黒色懸濁粒子を熱風入口温度160℃の熱気流
中に導入し、過剰な1μm以下の粒子を合一させること
により1μm以下の粒子数を調整して、重量平均径約
5.1μmの黒色懸濁粒子C及び重量平均径9.1μm
の黒色懸濁粒子Dを得た。得られた黒色懸濁粒子C及び
D100重量部に対して、重合トナーの製造例Aで使用
した疎水性シリカをそれぞれ2.0重量部及び1.0重
量部外添し、表1に示した物性からなる重合トナーC及
び重合トナーDをそれぞれ得た。
【0124】[重合トナーの製造例E]飽和ポリエステ
ル樹脂を除く以外は重合トナーの製造例Aと同じ材料を
用い、同じ手段により黒色懸濁粒子を得た後、この黒色
懸濁粒子を熱風入口温度160℃の熱気流中に導入し、
過剰な1μm以下の粒子を合一させることにより1μm
以下の粒子数を調整して、黒色懸濁粒子Eを得た。得ら
れた黒色懸濁粒子E100重量部に対して、重合トナー
の製造例Aで使用した疎水性シリカを1.5重量部外添
し、表1に示した物性からなる重合トナーEを得た。
【0125】[重合トナーの製造例F]ポリエステル樹
脂を63g用いる以外は重合トナーの製造例Aと同じ手
段により黒色懸濁粒子を得た後、この黒色懸濁粒子を熱
風入口温度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μm
以下の粒子を合一させることにより1μm以下の粒子数
を調整して、黒色懸濁粒子Fを得た。得られた黒色懸濁
粒子F100重量部に対して、重合トナーの製造例Aで
使用した疎水性シリカを1.5重量部外添し、表1に示
した物性からなる重合トナーFを得た。
【0126】[重合トナーの製造例G]ワックスを除く
以外は重合トナーの製造例Aと同じ材料を用い、同じ手
段により黒色懸濁粒子を得た後、この黒色懸濁粒子を熱
風入口温度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μm
以下の粒子を合一させることにより1μm以下の粒子数
を調整して、黒色懸濁粒子Gを得た。得られた黒色懸濁
粒子G100重量部に対して、重合トナーの製造例Aで
使用した疎水性シリカを1.5重量部外添し、表1に示
した物性からなる重合トナーGを得た。
【0127】[重合トナーの製造例H]エステルワック
スを230g使用する以外は重合トナーの製造例Aと同
じ材料を用い、同じ手段により黒色懸濁粒子を得た後、
この黒色懸濁粒子を熱風入口温度160℃の熱気流中に
導入し、過剰な1μm以下の粒子数を調整して、黒色懸
濁粒子Hを得た。得られた黒色懸濁粒子H100重量部
に対して、重合トナーの製造例Aで使用した疎水性シリ
カを1.5重量部外添し、表1に示した物性からなる重
合トナーHを得た。
【0128】[重合トナーの製造例I]エステルワック
スを低分子量ポリエチレン(軟化点115℃)に変更す
る以外は重合トナーの製造例Aと同じ材料を用い、同じ
手段により黒色懸濁粒子を得た後、この黒色懸濁粒子を
熱風入口温度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μ
m以下の粒子を合一させることにより1μm以下の粒子
数を調整して、黒色懸濁粒子Iを得た。得られた黒色懸
濁粒子100重量部に対して、重合トナーの製造例Aで
使用した疎水性シリカを1.5重量部外添し、表1に示
した物性からなる重合トナーIを得た。
【0129】 (粉砕トナー用マスターバッチの製造例) スチレン−ブチルアクリレート共重合体(共重合比80:20) 70重量部 一次粒径40nmのカーボンブラック 30重量部 上記材料を3本ロールを用いて混練し、1mmのメッシ
ュをパスするよう粉砕してカーボンブラックマスターバ
ッチを得た。
【0130】 [粉砕トナーの製造例a] (樹脂)スチレン−ブチルアクリレート共重合体(共重合比80:20) 84重量部 (着色剤)上記のカーボンブラックマスターバッチ 23重量部 (荷電制御剤)モノアゾ染料のFe化合物 2重量部 (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 5重量部 (その他)ポリエステル樹脂 5重量部
【0131】上記材料をあらかじめ混合し、二軸押し出
し機にて130℃で溶融混練を行った。この溶融混練物
をハンマーミルにて粗砕し、1mmメッシュパスのトナ
ー粗砕物を得た。さらにこの粗砕物をジェット気流を利
用した衝突式粉砕機で微粉砕した後、風力分級し、重量
平均粒径9.8μmの黒色粉aを得た。得られた黒色粉
a100重量部に対して、重合トナーの製造例Aで使用
した疎水性シリカを1.0重量部外添し、粉砕トナーa
を得た。得られたトナーの諸物性を表1に示した。
【0132】[粉砕トナーの製造例b]粉砕トナーの製
造例aと同じ材料を用い、同じ手段により黒色粒子を得
た後、界面活性剤を含有する水溶液中に添加し、高速で
撹拌しながら75℃で2時間球形化処理した後、ろ過、
水洗、乾燥をして、重量平均径約9.9μmの黒色粉b
を得た。この黒色粉b100重量部に対して、重合トナ
ーの製造例aで使用した疎水性シリカを1.0重量部外
添し、粉砕トナーbを得た。得られたトナーbの諸物性
を表1に示した。
【0133】[粉砕トナーの製造例c]粉砕トナーの製
造例aと同じ材料を用い、同じ手段により黒色粉体を得
た後、この黒色粉体を熱風入口温度160℃の熱気流中
に導入し、過剰な1μm以下の粒子を合一させることに
より1μm以下の粒子数を調整して、黒色粉を得た。次
にこの黒色粉を、界面活性剤を含有する水溶液中に添加
し、高速で撹拌しながら75℃で2時間球形化処理した
後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均径約9.8μm
の黒色粉cを得た。得られた黒色粉c100重量部に対
して、重合トナーの製造例Aで使用した疎水性シリカを
1.0重量部外添し、粉砕トナーc得た。得られたトナ
ーcの諸物性を表1に示した。
【0134】[粉砕トナーの製造例d]飽和ポリエステ
ル樹脂を除く以外は粉砕トナーの製造例aと同じ材料を
用い、粉砕トナーの製造例cと同じ手段により粉砕トナ
ーdを得た。得られたトナーの諸物性を表1に示した。
【0135】 [粉砕トナーの製造例e] (樹脂)スチレン−ブチルアクリレート共垂合体(共重合比80:20) 100重量部 (着色剤)一次粒径40nmのカーボンブラック 7重量部 (荷電制御剤)モノアゾ染料のFe化合物 2重量部 (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 5重量部 (その他)ポリエステル樹脂 5重量部
【0136】上記材料をあらかじめ混合し、二軸押し出
し機にて130℃で溶融混練を行った。この溶融混練物
をハンマーミルにて粗砕し、1mmメッシュパスのトナ
ー粗砕物を得た。さらにこの粗砕物をジェット気流を利
用した衝突式粉砕機で微粉砕し、黒色粉を得た。次に、
この黒色粉末を熱風入口温度160℃の熱気流中に導入
し、過剰な1μm以下の粒子を合一させることにより1
μm以下の粒子数を調整して黒色粉を得た。その後、界
面活性剤を含有する水溶液中に添加し、高速で撹拌しな
がら75℃で2時間球形化処理した後、ろ過、水洗、乾
燥をして、重量平均径約9.8μmの黒色粉eを得た。
得られた黒色粉e100重量部に対して、重合トナーの
製造例Aで使用した疎水性シリカを1.0重量部外添
し、粉砕トナーeを得た。得られたトナーの諸物性を表
1に示した。
【0137】
【表1】
【0138】実施例1 以下に実施例1を添付図面に基づいて説明する。
【0139】図1及び2は、実施例1の画像形成装置及
び現像装置の断面図である。図1において、潜像担持体
としての感光ドラム1は、矢印A方向に回転し、感光ド
ラム1を帯電処理するための帯電装置2によって一様に
帯電され、感光ドラム1に静電潜像を書き込む露光手段
であるレーザー光3により、その表面に静電潜像が形成
される。
【0140】この静電潜像を感光ドラム1に対して近接
配置され、プロセスカートリッジとして、画像形成装置
に対し着脱可能である現像装置4によって現像し、トナ
ー像として可視化する(露光部にトナー像を形成するい
わゆる反転現像を行っている。)。
【0141】可視化された感光ドラム1上のトナー像
は、転写ローラ9によって記録媒体である紙13に転写
され、転写されずに感光ドラム1上に残存した転写残ト
ナーはクリーニングブレード10によりかきとられ廃ト
ナー容器11に収納され、クリーニングされた感光ドラ
ム1は上述作用を繰り返し画像形成を行う。
【0142】一方、トナー像を転写された紙13は定着
装置12により定着処理され、装置外に排紙されプリン
ト動作が終了する。
【0143】本実施例に係わる現像装置4について図2
に基づいてさらに説明する。
【0144】図2において、14は現像剤として非磁性
一成分トナー8を収容した現像容器で、本現像装置4
は、現像容器14内の長手方向に延在する開口部に位置
し感光ドラム1と対向設置された現像剤担持体としての
現像スリーブ5を備え、感光ドラム1上の静電潜像を現
像して可視化するようになっている。
【0145】上記現像装置4において、該現像スリーブ
5は、上記開口部にて図に示す右略半周面を現像容器1
4内に突入し、左略半周面を現像容器14外に露出して
横設されている。この現像容器14外へ露出した面は、
現像装置4の左方に位置する感光ドラム1にわずかな微
小間隔を有して対向している。現像スリーブ5は矢印B
方向に回転駆動され、その表面は、トナー8との摺擦確
率を高くし、かつ、トナー8の搬送を良好に行うための
適度な凹凸を有している。
【0146】そして、その上方位置には、弾性ブレード
7が、押さえ板金15に支持され自由端側の先端近傍を
現像スリーブ5の外周面に面接触にて当接されるよう設
けられており、当接方向としては、当接部に対して先端
側が現像スリーブ5の回転方向上流側に位置するいわゆ
るカウンター方向になっている。
【0147】この弾性ブレード7は、バネ弾性を有する
SUSまたはリン青銅の金属薄板17上に弾性体16と
してのポリアミドエラストマーを接着もしくは射出成形
して設けたものであり、この金属薄板は、現像スリーブ
5に対する弾性ブレード7の圧接力を維持しポリアミド
エラストマーにより負極性トナー8に対する帯電性を持
たせたものである。この弾性ブレード7の材質及び作製
方法等に関しては後に詳述する。
【0148】弾性ローラ6は、上記弾性ブレード7の現
像スリーブ5表面との当接部に対し現像スリーブ5回転
方向上流側に当接され、かつ回転可能に支持されてい
る。
【0149】以上のような本現像装置4において、現像
動作時に、現像容器14内のトナー8は、撹拌部材18
の矢印C方向の回転に伴い弾性ローラ6方向に送られ
る。
【0150】さらにトナー8は弾性ローラ6が矢印D方
向に回転することにより、現像スリーブ5近傍に運ば
れ、現像スリーブ5と弾性ローラ6との当接部におい
て、弾性ローラ6上に担持されているトナー8は、現像
スリーブ5と摺擦されることによって、摩擦帯電をう
け、現像スリーブ5上に付着する。
【0151】その後、現像スリーブ5の矢印B方向の回
転に伴い、弾性ブレード7の圧接下に送られ、ここで適
正な摩擦帯電量をうけるとともに現像スリーブ5上に薄
層形成された後感光ドラム1との対向部である現像部へ
搬送される。
【0152】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像スリーブ5の回転とともに現像スリーブ5
の下部より回収される。この回収部分にはシール部材1
9が設けられ、未現像トナーの現像容器14内への通過
を許容するとともに、現像容器14内のトナー8が現像
スリーブ5の下部から漏出するのを防止する。
【0153】この回収された現像スリーブ5上の未現像
トナーは、弾性ローラ6と現像スリーブ5との当接部に
おいて、現像スリーブ5表面から剥ぎ取られる。この剥
ぎ取られたトナーの大部分は、弾性ローラ6の回転に伴
い搬送され現像容器14内のトナー8と混ざりあい、ト
ナーの帯電電荷が分散される。同時に弾性ローラ6の回
転により現像スリーブ5上に新たなトナーが供給され前
述の作用を繰り返す。
【0154】上記現像部において感光ドラム1上の潜像
は、現像スリーブ5と感光ドラム1の両者間に電源20
によって直流を重畳した交流電圧(現像ACバイアス)
を印加し、トナー像として現像される。
【0155】次に本実施例における現像装置4における
各構成要素の具体例を以下に述べる。
【0156】現像スリーブ5は、直径16mmのアルミ
ニウム製スリーブ表面にガラスビーズ(#600)によ
る定形ブラスト処理を施し、表面粗さRzが約3μmと
したものを用い、感光ドラム1との間隙が300μmに
なるように対向し、感光ドラム1の周速50mm/sに
対して若干早めた周速80mm/sで回転させた。
【0157】トナー8としては、重合トナーBを非磁性
一成分現像剤として用いた。
【0158】弾性ローラ6は、スポンジ構造や芯金上に
レーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構
造のものが、現像スリーブ5へのトナー8の供給及び未
現像トナーの剥ぎ取りの点から好ましく、本実施例にお
いては、芯金上にゴムスポンジを設けた直径12mmの
弾性ローラ6を用いた。この弾性ローラ6を現像スリー
ブ5に対して当接させ更に現像スリーブ5と同一方向に
不図示の駆動手段により回転駆動させた。
【0159】次に本発明に係る弾性ブレード7に関して
詳述する。
【0160】ポリアミドエラストマーは、前述したよう
にポリアミドとポリエーテルをエステル結合あるいはア
ミド結合させたものである。
【0161】ポリアミド成分としてはポリアミド6,6
・6,6・12,11,12,12・12またはそれら
モノマーの重縮合から得られるコポリアミドからなり、
好ましくはポリアミドの末端アミノ基を二塩基酸等によ
りカルボキシル化されたものが用いられる。二塩基酸と
しては、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、スベリン
酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族飽和ジカルボ
ン酸;マレイン酸等の脂肪族不飽和ジカルボン酸;フタ
ル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;および上
記二塩基酸とエチレングリコール、ブタンジオール、ヘ
キサンジオール、オクタンジオール等のジオールからな
るポリジカルボン酸等が用いられる。
【0162】またポリエーテル成分としては単独重合ま
たは共重合したポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリ
エーテルジオールや両末端がアミノ化されたポリエーテ
ルジアミンなどが用いられる。
【0163】本実施例においては、バネ弾性を有する厚
さ0.1mmのリン青銅製の金属薄板17上に、厚さ1
mmとなるように弾性体16としてポリアミドエラスト
マーを成型している。具体的にはポリアミドエラストマ
ーをポリアミド成分として12−ナイロンを用い二塩基
酸としてドデカン二酸と反応させ、ポリエーテル成分と
してポリテトラメチレングリコールを用い合成させ、所
定時間乾燥した後、射出成形により溶融温度200℃,
金型温度30℃で金属薄板17を装備した金型に直接成
型し、弾性ブレード7を作製した。
【0164】本発明者らはこのポリアミドエラストマー
の適正硬度範囲を明確にするために、まず、各種硬度の
異なるポリアミドエラストマーを金属薄板17上に設け
たものを上記方法で試作した。なお硬度の単位としては
一般的に樹脂の硬度を表すのに用いられるショアーD硬
度(ASTM D2240)を用いた。
【0165】この適正ショアーD硬度範囲を調べるに当
たり、試作した弾性ブレードを本実施例の現像装置に当
接圧が20gとなるように装着し、高温高湿環境下(3
5℃/90%RH)での3000枚のプリント動作を行
い、特に画像上のカブリ及び現像スリーブ5上のトナー
コーティング状態を観察し評価した。
【0166】この際現像動作時には電源20から現像ス
リーブ5に印加する現像バイアスとして周波数2000
Hz,ピーク・ピーク間電圧1600Vの交流電圧に−
400Vの直流電圧を重畳させ、感光ドラム1上の潜像
の表面電位を非露光部−600V,露光部−150Vに
し露光部へ反転現像を行った。
【0167】各材料の評価結果を表2に記す。
【0168】表2より明らかなようにショアーD硬度が
20度の場合プリント動作初期から画像上のカブリが発
生し、このカブリはショアーD硬度が25度以上で発生
しない。この原因は、前述したようにショアーD硬度の
低いポリアミドエラストマーはその構造上ポリアミド成
分の含有率が低いために負極性トナーに対する電子供与
性が低すぎたためである。
【0169】またショアーD硬度が70度の場合、30
00枚のプリント動作で現像スリーブ上のトナーコーテ
ィングムラ及びスジが発生してしまった。これに対しシ
ョアーD硬度が65度以下ならコーティングムラは発生
しなかった。このムラの原因は弾性ブレード表面へのト
ナー融着によるものであり、ポリアミドエラストマーの
硬度が高すぎるが故に局所的にトナーに過大な力が加わ
ったためである。 更に表中に比較例としてショアーD
硬度74度のポリアミド樹脂の評価結果も記載してある
が、初期状態から現像スリーブへのコーティング若干に
ムラが生じており、プリント動作を繰り返すと約100
0枚でコーティングスジが発生してしまった。この様に
初期状態からコーティングムラが発生した原因はかたす
ぎるが故に長手方向で均一な当接ニップが得られなかっ
た為であり、更に耐久でのコーティングスジの発生も高
硬度故の著しいトナー融着によるものである。
【0170】したがって、ポリアミドエラストマーとし
てショアーD硬度が25度以上65度以下とすることに
より、高温高湿環境下でトナーに対する所望の摩擦帯電
能を得ることができ、プリント動作を繰り返した後のブ
レード表面へのトナー融着を防止することが可能とな
る。その結果初期状態から均一なトナーコーティングを
安定して得ることができた。
【0171】
【表2】
【0172】なお、弾性ブレード7の使用形態として、
本実施例においては金属薄板17を無くし、ポリアミド
エラストマー製の板ブレードを用いることも可能であ
る。
【0173】つまり、ポリアミドエラストマー自身のバ
ネ弾性により現像スリーブへ当接させる構成をとるもの
である。前述したように本発明のポリアミドエラストマ
ーはポリエーテル成分により弾性を持っているため、圧
力を規制する金属薄板をなくし簡易構成にすることが可
能となる。
【0174】この場合のポリアミドエラストマーの適正
硬度範囲も、ショアーD硬度が25度以上65度以下が
好ましい。
【0175】実施例2 ショアー硬度45度のポリアミドエラストマーを用い、
実施例1と同じ構成の現像装置及び現像工程で、低湿環
境下(20℃/7%RH)において、3000枚のプリ
ント動作を行い、初期の解像性、オフセットによる紙の
裏汚れに加え、特に画像上の濃度ムラ及び現像スリーブ
上のトナーコーティング状態を観察し評価した。
【0176】耐久初期の解像力は潜像電界によって電界
が閉じやすく、再現しにくい600dpiにおける小径
孤立1ドットの再現性によって評価した。 ◎非常に良好:100個中の欠損が5個以下 ○良好:100個中の欠損が6〜10個 △実用可:100個中の欠損が11〜20個 ×実用不可:100個中の欠損が20個超
【0177】耐オフセット性は、初期から耐久100枚
までの画像サンプルの裏側に発生する汚れを観察するこ
とにより評価した。
【0178】本実施例においては、トナーとしては重合
トナーBを、ブレードとしてはショアー硬度45度のポ
リアミドエラストマーを使用した。
【0179】その結果、3000枚のプリント動作後ま
で、コーティングムラや画像濃度ムラが無く、耐オフセ
ット性の良好な解像性の高い鮮明な画像が得られた。
【0180】実施例3 重合トナーCを用い、実施例2と同様の実験を行ったと
ころ、3000枚のプリント動作後まで、コーティング
ムラや画像濃度ムラが無く、耐オフセット性が良好で、
解像性の非常に高い高鮮明な画像が得られた。
【0181】実施例4〜12 重合トナーD〜I,粉砕トナーc〜eを用い、実施例2
と同様の実験を行った。
【0182】結果を表3に示す。表から分かるように、
本発明の画像形成方法において、A/Bの値が0.8〜
1.04の範囲となるトナーを使用することにより、低
湿下において良好な耐久性が得られる。
【0183】比較例1 重合トナーAを用い、実施例2と同様の実験を行ったと
ころ、プリント動作約1000枚頃からスリーブ上のト
ナー層上にコーティングスジが発生しだし、2000枚
の時点で18本見られた。この時点でポリアミドエラス
トマーブレードを観察したところ、スジの発生箇所に対
応してトナーの融着が見られた。また、約1000枚以
降より画像濃度ムラも発生しだした。
【0184】A/B=1.06という値から分かるよう
に、重合トナーAは1μm以下の粒子を多量に含有して
いることにより、ブレード上あるいはスリーブ上への付
着トナーが多く、ブレード上へのトナー融着及び不均一
な帯電による画像濃度ムラが発生したものと考えられ
る。
【0185】なお、1μm以下の粒子を多量に含有して
いることより、プリント初期は解像性の非常に高い画像
が得られた。
【0186】比較例2 粉砕トナーaを用い、実施例2と同様の実験を行ったと
ころ、プリント動作約200枚頃からスリーブ上のトナ
ー層上にコーティングスジが発生しだし、1000枚の
時点で19本見られた。この時点でポリアミドエラスト
マーブレードを観察したところ、スジの発生箇所に対応
してトナーの融着が見られた。また、約600枚以降よ
り画像濃度ムラも発生しだした。
【0187】A/B=1.07という値から分かるよう
に、粉砕トナーaは1μm以下の粒子を多量に含有して
いることにより、ブレード上あるいはスリーブ上への付
着トナーが多く、ブレード上へのトナー融着及び不均一
な帯電による画像濃度ムラが発生したものと考えられ
る。
【0188】また、初期の画像の解像性も良くなかっ
た。
【0189】比較例3 粉砕トナーbを用い、実施例2と同様の実験を行ったと
ころ、プリント動作約500枚頃からスリーブ上のトナ
ー層上にコーティングスジが発生しだし、1000枚の
時点で11本見られた。この時点でポリアミドエラスト
マーブレードを観察したところ、スジの発生箇所に対応
してトナーの融着が見られた。また、約800枚以降よ
り画像濃度ムラも発生しだした。
【0190】A/B=1.05という値から分かるよう
に、粉砕トナーbは1μm以下の粒子を多量に含有して
いることより、ブレード上あるいはスリーブ上ヘの付着
トナーが多く、ブレード上へのトナー融着及び不均一な
帯電による画像濃度ムラが発生したものと考えられる。
【0191】
【表3】
【0192】[重合トナーの製造例J]2リットル用四
つ口フラスコ中にイオン交換水710g、0.1M−N
3PO4水溶液450g、及び1.0M−CaCl2
溶液68gを60℃の加温下で投入し、高速撹拌装置T
K式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて高速で撹
拌しながら、微小な難水溶性分散安定剤を含む水系分散
媒体を得た。
【0193】一方、分散質として (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (着色剤)C.I.ピグメントイエロー97 8g (荷電制御剤)2,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のAl化合物 4g (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 10g (その他)ポリエステル樹脂 10g を用意し、上記処方すべてを60℃に加温し、溶解、分
散して単量体混合物とした。さらに、60℃に保持しな
がら、開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバ
レロニトリル)10gを加えて溶解し、単量体組成物を
調製した。
【0194】前記ホモミキサーの2リットルフラスコ中
で調製した水系分散媒体に、上記単量体組成物を投入し
た。60℃下で、TKホモミキサーを用いて10000
rpmで20分間撹拌し、単量体組成物を造粒した。そ
の後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ60℃で6時間反応さ
せた後、80℃で10時間重合させた。
【0195】重合反応終了後反応生成物を冷却し、塩酸
を加えて、濾過、水洗、乾燥することにより、着色懸濁
粒子を得た。
【0196】次に、得られた着色懸濁粒子を熱風入口温
度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μm以下の粒
子を合一させることにより1μm以下の粒子数を調整し
て、重量平均径約6.7μmの着色懸濁粒子Jを得た。
【0197】得られた着色懸濁粒子J100重量部に対
して、重合トナーの製造例Aで使用した疎水性シリカを
1.5重量部外添し、重合トナーJを得た。得られた重
合トナーJの諸物性を表4に示した。
【0198】[重合トナーの製造例K]重合トナーの製
造例Jと同じ材料を用い、撹拌速度を調整しつつ同じ工
程により着色懸濁粒子を得た。
【0199】次に、得られた着色懸濁粒子を熱風入口温
度160℃の熱気流中に導入し、過剰な1μm以下の粒
子を合一させることにより1μm以下の粒子数を調整し
て、重量平均径約6.9μmの着色懸濁粒子Kを得た。
【0200】得られた着色懸濁粒子K100重量部に対
して、重合トナーの製造例Aで使用した疎水性シリカを
1.5重量部外添し、表4に示した物性からなる重合ト
ナーKを得た。
【0201】[重合トナーの製造例L]分散質として (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (着色剤)C.I.ピグメントイエロー17 8g (荷電制御剤)2,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のAl化合物 4g (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 10g (その他)ポリエステル樹脂 10g を用いる以外は重合トナーの製造例Kと同様の手法によ
り、表4に示した物性からなる重合トナーLを得た。
【0202】[重合トナーの製造例M、N]分散質とし
て (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (着色剤)C.I.ピグメントレッド57:1 8g (荷電制御剤)2,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のAl化合物 4g (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 10g (その他)ポリエステル樹脂 10g を用いる以外は重合トナーの製造例J及びKと同様の手
法により、表4に示した物性からなる重合トナーM及び
Nを得た。
【0203】[重合トナーの製造例O]分散質として (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (着色剤)C.I.ピグメントレッド202 8g (荷電制御剤)2,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のAl化合物 4g (離型剤)エステルワックス(軟化点75℃) 10g を用いる以外は重合トナー製造例Kと同様の手法によ
り、表4に示した物性からなる重合トナーOを得た。
【0204】[重合トナーの製造例P、Q]分散質とし
て (モノマー)スチレン 160g n−ブチルアクリレート 40g (看色剤)C.I.ピグメントブルー15:3 8g (荷電制御剤)2,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸のAl化合物 4g (離型剤)エステルワックス 10g (その他)ポリエステル樹脂 10g を用いる以外は重合トナーの製造例J及びKと同様の手
法により、表4に示した物性からなる重合トナーP及び
Qを得た。
【0205】
【表4】
【0206】実施例13〜20 重合トナーJ〜Qを用いて、実施例2と同様の実験を行
った。結果を表5に示す。
【0207】表から分かるように、本発明の画像形成方
法において、A/Bの値が0.8〜1.04の範囲とな
るトナーJ〜Qを使用することにより、低湿下において
良好な耐久性が得られる。
【0208】
【表5】
【0209】実施例21 実施例2での画像形成装置におけるクリーニング部材1
0,11を取りはずし、装置の帯電方式において、印加
電圧を直流成分(−1400V)とした。
【0210】次に、プロセスカートリッジにおける現像
部分を改造した。トナー担持体であるスリーブとして発
泡ウレタンからなる中抵抗ゴムローラ(16φ、硬度A
SKER C45度、抵抗105Ω・cm)をトナー担
持体とし、感光体に当接した。また、現像時の印加電圧
をDC成分(−450V)のみとした。
【0211】上記の条件下で、重合トナーBを用い、1
000枚のプリント動作を行い、耐久性を評価したとこ
ろ、初期から1000枚後まで、コーティングスジや画
像濃度ムラが無く、帯電不良に起因する画像汚れも見ら
れず、画像濃度が高く解像性の高い画像が安定して得ら
れた。
【0212】実施例22〜24 重合トナーK,N及びQを用いて実施例21と同様の実
験を行ったところ、いずれのトナーを用いた場合も、初
期から1000枚後まで、コーティングスジや画像濃度
ムラが無く、帯電不良に起因する画像汚れも見られず、
画像濃度が高く解像性の高い画像が安定して得られた。
【0213】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法においては、少なくとも現像スリーブとの当接ニッ
プ部ショアーD硬度が25度以上65度以下のポリアミ
ドエラストマーとした弾性ブレードを用い、現像剤とし
て特定の粒度分布を有するトナーを用いる。
【0214】これによって特に負極性トナーに対して高
湿下において十分な摩擦帯電能を有することにより画像
カブリを防ぎ、高温高湿下、さらには低湿下においても
現像動作を繰り返した際に発生するトナー融着によるト
ナーコーティングムラに起因する画像ムラ、画像スジ等
の発生を防ぐことができ、オフセットによる画像汚れの
ない高解像性の画像が安定に得られ、現像剤担持体上に
良好な現像剤薄層を安定して形成する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例1の現像装置を用いた画像
形成装置の概略断面図である。
【図2】本発明に係る実施例1の現像装置の概略断面図
である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(静電潜像担持体) 2 帯電装置 3 レーザー光 4 現像装置 5 現像スリーブ(現像剤担持体) 6 弾性ローラ 7 弾性ブレード 8 トナー(現像剤) 9 転写ローラ 10 クリーニングブレード 11 廃トナー収容容器 12 定着装置 13 紙(転写材) 14 現像容器 15 押さえ板金 16 弾性体 17 金属薄板 20 電源 18 撹拌部材 19 シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 15/08 504 G03G 9/08 361 384 (72)発明者 吉田 聡 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 平9−179332(JP,A) 特開 平6−102702(JP,A) 特開 平5−35073(JP,A) 特開 平8−227171(JP,A) 特開 平6−43690(JP,A) 特開 平9−80817(JP,A) 特開 平7−92378(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 - 9/097 G03G 15/08

Claims (35)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回動する現像剤担持体と、該現像剤担持
    体に対し一成分系現像剤を介して当接した現像剤規制部
    材とを有する現像装置を用いて静電潜像を現像し、静電
    潜像担持体上にトナー像を形成する画像形成方法におい
    て、 前記現像剤規制部材は、少なくとも現像剤担持体との当
    接部においてショアーD硬度25度以上65度以下であ
    るポリアミド含有エラストマーから構成され、該一成分系 現像剤は少なくとも負極性トナーを有し、該
    負極性トナーが少なくとも着色剤を含有し、該負極性
    ナーを水溶液中に分散した状態での透過光スペクトルに
    おいて、トナー濃度を1g/リットルに換算した場合の
    波長260nm及び400nmにおける吸光度をA及び
    Bとした時、A及びBが下記式 0.80≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 該負極性トナーの画像解析装置で測定し
    た形状係数SF−1の値が、下記式 100<SF−1≦140 を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像形成
    方法。
  3. 【請求項3】 該負極性トナーの画像解析装置で測定し
    た形状係数SF−2の値が、下記式 100<SF−2≦140 を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の画
    像形成方法。
  4. 【請求項4】 該負極性トナーが、重量平均粒径1〜9
    μmを有していることを特徴とする請求項1乃至3のい
    ずれかに記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 該負極性トナーが、軟化点が40℃〜9
    0℃のワックスを含有してい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画像形成方法。
  6. 【請求項6】 ワックスの含有量が該負極性トナー全体
    に対し、0.1〜50重量%であることを特徴とする請
    求項5に記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】 該負極性トナーの一部、又は全体が重合
    法により形成されたことに特徴を有する請求項1乃至6
    のいずれかに記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 該負極性トナーが、ポリエステル樹脂を
    トナー全体に対し0.1〜20重量%含有していること
    を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  9. 【請求項9】 該負極性トナーが、芳香族カルボン酸誘
    導体の金属塩又は金属錯体を含有していることを特徴と
    する請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 該負極性トナーが、カーボンブラック
    マスターバッチを使用して製造されるブラックトナーで
    あることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載
    の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、トナー濃度を1
    g/リットルに換算した場合の波長260nm及び40
    0nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及びBが
    下記式 0.80≦A/B≦1.01 を満足することを特徴とする請求項1乃至10のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、400nm乃至
    500nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.85≦A/B≦1.00 を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  13. 【請求項13】 該負極性トナーがイエロートナーであ
    ることを特徴とする請求項1乃至8又は12のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  14. 【請求項14】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、500nm乃至
    600nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.87≦A/B≦1.02 を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  15. 【請求項15】 該負極性トナーがマゼンタトナーであ
    ることを特徴とする請求項1乃至9又は14のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  16. 【請求項16】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、600nm乃至
    800nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.89≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  17. 【請求項17】 該負極性トナーがシアントナーである
    ことを特徴とする請求項1乃至9又は16のいずれかに
    記載の画像形成方法。
  18. 【請求項18】 帯電及び像露光によって感光体に静電
    潜像を形成し、この静電潜像を現像剤にて可視化する現
    像工程、及びこれを転写材に転写する工程を有し、転写
    工程の後感光体上に残余するトナーを現像工程により回
    収する工程を有する画像形成方法において、 該現像工程が、一成分系現像剤を収容する現像容器と、
    該現像容器に収容された該一成分系現像剤と、該現像容
    器の開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該現像
    剤担持体に対し該一成分系現像剤を介して当接した現像
    剤規制部材とを有する現像キットを用いて静電潜像を現
    像することにより行われ、 該現像剤規制部材は、少なくとも現像剤担持体との当接
    部においてショアーD硬度25度以上65度以下である
    ポリアミド含有エラストマーから構成され、 該一成分系現像剤は少なくとも該負極性トナーを有し、
    負極性トナーが、少なくとも着色剤を含有し、該負極
    トナーを水溶液中に分散した状態での透過光スペクト
    ルにおいて、トナー濃度を1g/リットルに換算した場
    合の波長260nm及び400nmにおける吸光度をA
    及びBとした時、A及びBが下記式 0.80≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とする画像形成方法。
  19. 【請求項19】 該負極性トナーの画像解析装置で測定
    した形状係数SF−1の値が、下記式 100<SF−1≦140 を満足することを特徴とする請求項18に記載の画像形
    成方法。
  20. 【請求項20】 該負極性トナーの画像解析装置で測定
    した形状係数SF−2の値が、下記式 100<SF−2≦140 を満足することを特徴とする請求項18又は19に記載
    の画像形成方法。
  21. 【請求項21】 該負極性トナーが、重量平均粒径1〜
    9μmを有していることを特徴とする請求項18乃至2
    0のいずれかに記載の画像形成方法。
  22. 【請求項22】 該負極性トナーが、軟化点が40℃〜
    90℃のワックスを含有していることを特徴とする請求
    項18乃至21のいずれかに記載の画像形成方法。
  23. 【請求項23】 ワックスの含有量が該一成分系トナー
    全体に対し、0.1〜50重量%であることを特徴とす
    る請求項22に記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 該負極性トナーの一部、又は全体が重
    合法により形成されたことに特徴を有する請求項18乃
    至23のいずれかに記載の画像形成方法。
  25. 【請求項25】 該負極性トナーが、ポリエステル樹脂
    をトナー全体に対し0.1〜20重量%含有しているこ
    とを特徴とする請求項18乃至24のいずれかに記載の
    画像形成方法。
  26. 【請求項26】 該負極性トナーが、芳香族カルボン酸
    誘導体の金属塩又は金属錯体を含有していることを特徴
    とする請求項18乃至25のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  27. 【請求項27】 該負極性トナーが、カーボンブラック
    マスターバッチを使用して製造されるブラックトナーで
    あることを特徴とする請求項18乃至26のいずれかに
    記載の画像形成方法。
  28. 【請求項28】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、トナー濃度を1
    g/リットルに換算した場合の波長260nm及び40
    0nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及びBが
    下記式 0.80≦A/B≦1.01 を満足することを特徴とする請求項18乃至27のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  29. 【請求項29】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、400nm乃至
    500nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.85≦A/B≦1.00 を満足することを特徴とする請求項18乃至27のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  30. 【請求項30】 該負極性トナーがイエロートナーであ
    ることを特徴とする請求項18乃至26又は29のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  31. 【請求項31】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、500nm乃至
    600nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.87≦A/B≦1.02 を満足することを特徴とする請求項18乃至26のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  32. 【請求項32】 該負極性トナーがマゼンタトナーであ
    ることを特徴とする請求項18乃至26又は31のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  33. 【請求項33】 該負極性トナーが、水溶液中に分散し
    た状態での透過光スペクトルにおいて、600nm乃至
    800nmの波長領域に吸収ピークをもち、トナー濃度
    を1g/リットルに換算した場合の波長260nm及び
    400nmにおける吸光度をA及びBとした時、A及び
    Bが下記式 0.89≦A/B≦1.04 を満足することを特徴とする請求項18乃至26のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  34. 【請求項34】 該負極性トナーがシアントナーである
    ことを特徴とする請求項18乃至26又は33のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  35. 【請求項35】 一成分系現像剤を収容する現像容器
    と、該現像容器に収容された該一成分系現像剤と、該現
    像容器の開口部に延在する回動する現像剤担持体と、該
    現像剤担持体に対し該一成分系現像剤を介して当接した
    現像剤規制部材とを有することを特徴とする請求項1乃
    至34に記載された画像形成方法に用いられる画像形成
    装置。
JP31502297A 1997-11-17 1997-11-17 画像形成方法及び画像形成装置 Expired - Fee Related JP3445126B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31502297A JP3445126B2 (ja) 1997-11-17 1997-11-17 画像形成方法及び画像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31502297A JP3445126B2 (ja) 1997-11-17 1997-11-17 画像形成方法及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11149175A JPH11149175A (ja) 1999-06-02
JP3445126B2 true JP3445126B2 (ja) 2003-09-08

Family

ID=18060488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31502297A Expired - Fee Related JP3445126B2 (ja) 1997-11-17 1997-11-17 画像形成方法及び画像形成装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3445126B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6613490B2 (en) 2000-10-31 2003-09-02 Canon Kabushiki Kaisha Toner, image forming method and process-cartridge
JP4402391B2 (ja) 2003-07-17 2010-01-20 キヤノン株式会社 現像装置
US7853188B2 (en) * 2007-01-10 2010-12-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and image forming method
JP5388481B2 (ja) * 2008-06-04 2014-01-15 キヤノン株式会社 トナー及び二成分系現像剤

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11149175A (ja) 1999-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3825922B2 (ja) 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JP4755553B2 (ja) 非磁性トナー、並びに画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
JP3066943B2 (ja) 画像形成方法
EP0957407B1 (en) Toner and image forming method
JP3639718B2 (ja) 画像形成方法
JPH11149182A (ja) トナー及び画像形成方法
JPH11344829A (ja) 静電荷像現像用トナ―及び画像形成方法
JP4095207B2 (ja) トナー容器へのトナーの充填方法
JP2001209207A (ja) トナーおよび画像形成方法
JP3445126B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP4408119B2 (ja) 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JPH11288125A (ja) 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法
JP4438075B2 (ja) トナーの製造方法
JP3880233B2 (ja) トナーおよび画像形成方法
JP4280623B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成ユニット
JPH1115204A (ja) 画像形成方法
JP3466891B2 (ja) 画像形成方法
JP3880393B2 (ja) トナーおよび画像形成方法
JP2005164875A (ja) 非磁性一成分現像剤及び画像形成方法
JP3720631B2 (ja) 乾式トナー、乾式トナーの製造方法及び画像形成方法
JP2002221818A (ja) 非磁性一成分トナー、画像形成方法およびプロセスカートリッジ
JP2000029311A (ja) 画像形成方法及び現像装置ユニット
JP4012185B2 (ja) 静電荷像現像用トナー
JP2000010334A (ja) 乾式トナー及び画像形成方法
JP4355645B2 (ja) 非磁性一成分現像剤及び画像形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030610

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627

Year of fee payment: 10

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees