JP3641732B2 - Toner for developing electrostatic image and image forming method - Google Patents

Toner for developing electrostatic image and image forming method Download PDF

Info

Publication number
JP3641732B2
JP3641732B2 JP25466496A JP25466496A JP3641732B2 JP 3641732 B2 JP3641732 B2 JP 3641732B2 JP 25466496 A JP25466496 A JP 25466496A JP 25466496 A JP25466496 A JP 25466496A JP 3641732 B2 JP3641732 B2 JP 3641732B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
titanium oxide
image
water
electrostatic
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
JP25466496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10104869A (en
Inventor
初美 山田
弘 山崎
研介 遠藤
雄二 丸川
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta 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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP25466496A priority Critical patent/JP3641732B2/en
Publication of JPH10104869A publication Critical patent/JPH10104869A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3641732B2 publication Critical patent/JP3641732B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成に用いられる静電荷像現像用トナー及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真感光層上に形成された静電潜像を顕像化するのに用いられる電子写真用現像剤としては、種々の樹脂類に、カーボンブラック、フタロシアニンブルー等の顔料又は染料を着色剤として使用し、溶融混練後、粉砕して得られたトナーよりなる一成分現像剤、或いは、キャリアとして平均粒径がトナーの粒径とほぼ同径か、又は500μmまでのガラスビーズ、鉄、ニッケル、フェライト等の粒子、又はこれらに種々の樹脂を被覆したものに、トナーを混ぜ合わせた二成分現像剤が一般に知られている。特に、二成分現像剤を用いたトナー現像メカニズムは、トナーとキャリアの摩擦帯電によりトナーに潜像と逆極性の電荷を生じさせ、感光体上の潜像部にトナーを現像、転写させ顕像化させる機構である。
【0003】
しかしながら、これらの現像剤のみでは、所望の帯電量、帯電速度、電荷交換性、帯電の均一性、画質の環境依存性及び現像剤の耐久性等が得られない。そのため、しばしば帯電コントローラーが添加剤として加えられている。
【0004】
例えば、負帯電性の場合、シリカが使用されているが、現像性やトナーの電荷交換性が悪く、逆極性トナーが生じ易く、カブリが発生し易いという問題があった。又、正帯電性トナーについても、シリカを用いることが知られているが、その場合も同様に逆極性トナーによるカブリが生じやすく、それは負帯電性の場合よりも顕著であった。しかも近年、複写機においては有機感光体(OPC)を用いる機種が主流になりつつあるため、正帯電性トナーの改良がますます望まれている。
【0005】
これらの問題を解決するために、特開昭62−129866号には、シリカ微粒子と同時に粒径0.05μm以下のチタニア粒子を外添剤として使用することが開示されているが、カブリの防止は十分ではなかった。又、特開平2−43564号には、粒径0.05μm以下のシリカ微粒子と平均粒径0.1μm以上のチタニア粒子をトナー粒子表面に付着させ、逆極性トナーにより生ずるカブリ防止の技術が記載されている。しかしながら、これら特許の技術では、十分なカブリの防止、帯電の均一性、画質の環境依存性及び現像剤の耐久性が達成されておらず、更なる改良が希求されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯電の均一により、カブリ、画質(画像)の環境依存性を向上し、又現像剤の耐久性を改善した静電荷像現像用トナーを提供することにある。更に、その他の目的として、感光体に対する付着等の問題、画像欠陥を発生しにくい静電荷像現像用トナーを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成により達成された。
【0008】
(1) 少なくとも着色粒子と、下記測定方法によるpH=6〜8の酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子とを含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
測定方法:酸化チタン5.0gに対して、二酸化炭素を除去した水(JIS−K 8001の3.6(3)に規定される二酸化炭素を含まない水)を100ml加え、次いで5分間煮沸し、冷却し、該二酸化炭素を含まない水を加えて煮沸で減量した水を補填した後に上澄み液を分離しpHを測定する。
【0009】
(2) 少なくとも着色粒子と、水分量=0.3〜2.0重量%、比抵抗=1500〜10000Ωcmの酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子を含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【0010】
(3) 感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する工程と、感光体へ現像されたトナーを転写体へ転写する工程と、未転写トナーをクリーニングする工程と、クリーニング部で回収されたトナーを現像部へ戻す工程を有する画像形成方法において、前記トナーが上記1又は2記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
【0011】
本発明者らは鋭意検討した結果、正帯電性トナーに環境変化による帯電性の変動を与える要因として、正帯電性シリカ自体が保有する強い正帯電性に起因すること、又トナー自体が保持する正帯電性自体が強い場合に環境での水分等の影響が挙げられ、その結果として帯電性の変動が発生するものと推定する。
【0012】
即ち、正帯電性を有する部位は水分等の影響を受けやすく、その結果、その部位からの帯電のリーク等が発生しやすいものと推定される。
【0013】
正帯電性のシリカを用いた場合、それをトナー表面に均一に付着させることによりその帯電性の局在化によって帯電リーク等の問題を改善することを見い出した。又、この発明では、トナーの表面に酸化チタンを保持させることにより、トナー表面の正帯電性部位に対して付着がおこり、その部分の高い帯電性を若干低下させることにより、その部位に対する水分の影響を防止することができたものと推定される。更に、正帯電性シリカとの併用では、正帯電性シリカと前述の酸化チタンとの組み合わせによってシリカと酸化チタンを均一にトナー表面に配合することができ、環境変動による水分等の影響を減じることができたものと推定される。この酸化チタン自体が保有する効果については明確ではないが、pHを中性から弱アルカリ性へシフトさせることでそのトナー表面の正帯電性部位へ付着することができ、更に正帯電性シリカ自体の分散を均一にすることができるものと推定される。
【0014】
又、水分量を特定範囲とすることで水分吸着による変動を防止することができ、その上抵抗を比較的低抵抗化することで正帯電性シリカ及び正帯電性荷電制御剤の過大な帯電性を防止することができ、結果として安定な帯電性を長期に渡って維持することができたものと推定される。
【0015】
以上の様に、本発明のトナーでは、正帯電性シリカを均一に分散させることができることから、感光体に対する付着性も低減することができ、感光体への異常発生を防止することもできているものと推定される。
【0016】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0017】
本発明の第1の態様は、少なくとも着色粒子と、pH=6〜8の酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子とを含有してなる静電荷像現像用トナー(以下、トナー)であり、又第2の態様としては、少なくとも着色粒子と、水分量=0.3〜2.0重量%、比抵抗=1500〜10000Ωcmの酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子とを含有してなる静電荷像現像用トナーである。又、上記のトナーを用いた態様としては、感光体上に形成された静電潜像を上記トナーにより現像する工程と、感光体へ現像された該トナーを転写体へ転写する工程と、未転写トナーをクリーニングする工程と、クリーニング部で回収されたトナーを現像部へ戻す工程とを有する画像形成方法である。
【0018】
本発明の第1の態様のトナーを構成する微粒子として用いられる酸化チタンは、pHが6〜8であることを特徴としている。
【0019】
酸化チタンのpH調整方法を以下に説明する。酸化チタンは、その表面に硫酸ナトリウムを存在させることでそのpHなどを調整することができる。硫酸ナトリウムを残留させる方法としては、酸化チタンを調製する段階、即ち、鉄鉱石中より抽出された水酸化チタンをアルカリ溶液で処理して酸化チタンを調製し、次いで焼成を行い、更に粉砕することで粒径を調整する。その後、水中へ分散し、水酸化ナトリウムを添加し、更に硫酸を加えてpHを調整することにより表面に硫酸ナトリウムを存在させることができる。
【0020】
又、酸化チタンのpH測定方法としては、下記方法により測定される。即ち、試料(酸化チタン)に水を加え、煮沸した後の水分のpHを測定する方法である。具体的には、二酸化炭素を除去した水(JIS−K 8001の3.6(3)に規定される二酸化炭素を含まない水を使用)を用い、測定に用いる試料5.0gに対して前述の水を100ml加え、次いで5分間煮沸する。冷却した後に、二酸化炭素を含まない水を加えて煮沸で減量した水を補填した後に上澄み液を分離しpHを測定することにより酸化チタンのpH測定値が得られる。
【0021】
酸化チタンのpHが高い場合、即ち8より高い場合には、アルカリ性が過剰となり、正帯電性が高くなり、結果としてトナー表面に対する均一分散が困難となり、本発明の効果を発揮することができない。又、pHが低い場合、即ち6より低い場合には、トナー表面に存在する正帯電性部位への付着が強くなり、結果としてトナー表面に於ける均一分散性が低下し、本発明の効果を達成することができない。
【0022】
又酸化チタンは、下記のアルキルトリアルコキシシランカップリング剤で表面処理されることが好ましい。即ち、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン等が具体的な化合物として挙げられる。これらを用いて酸化チタンを表面処理する方法としては、トルエンなどの溶媒に上記アルキルトリアルコキシシランカップリング剤を添加し、次いで酸化チタンを加えた後に25〜100℃の温度条件で10分〜10時間攪拌することで処理することができる。処理量は、酸化チタンに対して前述のカップリング剤が1〜10重量%である。この量が少ない場合には表面処理の効果を発揮することができず、又過多の場合にはアルキルトリアルコキシシランカップリング剤が遊離した状態で存在してしまう問題を発生する。
【0023】
本発明の第2の態様のトナーを構成する微粒子として用いられる酸化チタンは、水分量が0.3〜2.0重量%、比抵抗が1500〜10000Ωcmであることを特徴としている。又、この態様の酸化チタンも、pHが6〜8の範囲にあることが好ましい。
【0024】
酸化チタンの水分量を測定する方法を説明する。水分量測定は下記方法により実施される。即ち、カールフィッシャー電量滴定法にて実施するものである。具体的には、自動熱気化水分測定システム(AQS−724 平沼産業社製)を用い、20℃/50%RH環境にて24時間放置した酸化チタンをガラス製20mlのサンプル管に精密に秤量して入れ、次いでテフロンコートのシリコーンゴムパッキングを用いて密栓する。密栓した環境中に存在する水分を補正するため、空のサンプルを同時に2本測定する。測定は加熱温度=110℃/キャリアガス(窒素)流量=150ml/分の条件で1分間測定する。試薬としてハイドラナールアクアライトRS(リーデル・デ・ヘーエン社製)及びアクアライトC(関東化学社製)を用いた。
【0025】
酸化チタンの水分量が過多である場合、即ち2.0重量%より多い場合には、水分の影響による帯電性のリークの問題を発生し、安定した帯電性を確保することができず、一方、水分量が少ない場合、即ち0.3重量%より少ない場合には、正帯電性を安定に保持する効果が少なくなり、結果として均一な帯電性の安定化を図ることができない。
【0026】
酸化チタンの比抵抗を測定する方法を説明する。比抵抗は常温常湿(23℃/50%RH)での環境条件にて24時間以上放置した後に、1kVの電圧を印可した平行電極を用いた測定方法で測定される。比抵抗自体の調整方法は、酸化チタン自体の表面状態に対してその表面を疎水化処理剤で処理することにより行うことができる。比抵抗が低い場合、即ち1500Ωcmより低い場合には、帯電の放出が行われ、帯電を安定に保つことができない。一方で比抵抗が高い場合、即ち10000Ωcmより高い場合には、帯電の放出は無いものの、帯電の蓄積が大きくなり、結果として帯電量を長期に渡って安定化することができない。
【0027】
本発明の第1又は第2の態様のトナーを構成する微粒子として用いられる正帯電性疎水性シリカについて説明する。
【0028】
本発明で使用することのできる正帯電性疎水性シリカは、鉄粉に対して+10μC/g以上の帯電量を有することができるシリカを示す。このシリカは、数平均一次粒子径が5〜500nmの親水性シリカに対して、以下の含窒素系カップリング剤、アミノ変性シリコンオイル、アミノ変性シリコンワニス、アンモニウム変性ポリシロキサン等で処理を行うことで帯電性を正帯電化することができる。尚、鉄粉との帯電量評価は、常温常湿(20℃/50%RH)の環境条件にて100μmの球形鉄粉に対して前述のシリカを1重量%添加し、次いでガラスサンプル管を用いて振とう器YS−LD((株)ヤヨイ製)を用いて20分間振とうする。更に、ブローオフ帯電量測定装置(東芝製)を用いて20秒間ブローした時の電荷量から算出した結果を用いる。
【0029】
上記の内、含窒素系カップリング剤例としては、例えば、1)γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、2)γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3)γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、4)N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩等が挙げられる。
【0030】
又、アンモニウム変性ポリシロキサンとしては、具体的にはアンモニウム塩基を有するポリシロキサンは、例えば、一般式(1)で表される構成単位を含むジメチルポリシロキサンが挙げられ、特に一般式(2)の構造式で表される。
【0031】
【化1】

Figure 0003641732
【0032】
ここで、R1は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、又は
【0033】
【化2】
Figure 0003641732
【0034】
を表し、R2は結合基(例えば、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、−NH−,−NHCO−或いはこれらの基を任意に組み合わせた基等が挙げられる)、又は単なる結合手を表し、R3〜R5はそれぞれ水素原子、アルキル基、アリール基を表し、Xはハロゲン原子を表す。R1〜R5で表される各基は置換基を有するものも含まれる。
【0035】
【化3】
Figure 0003641732
【0036】
6及びR7はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アリール基又はアルコキシ基を表し、これらの基は置換基を有するものも含まれる。R1〜R5、Xは一般式(1)のR1〜R5、Xと同義である。m,nはそれぞれ1以上の整数を表す。又、上記化2で表される基
は、具体的には下記構造式で表されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0037】
【化4】
Figure 0003641732
【0038】
【化5】
Figure 0003641732
【0039】
【化6】
Figure 0003641732
【0040】
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを得る方法としては、アンモニウム塩を官能基として有するオルガノハロゲン化シランと、特にアンモニウム塩基を有していないオルガノハロゲン化シランを用いて重合段階で共重合せしめることにより導入する方法、オルガノハロゲン化シランを用いた重合により得たポリシロキサンにアンモニウム塩を官能基として有する有機基により一部を変性する方法等によって得ることができる。オルガノハロゲン化シランの代わりにオルガノアルコキシシランを用いてもよい。又、一部の化合物については市販品として入手することもできる。
【0041】
これらのうち、正帯電性疎水性シリカはアンモニウム変性ポリシロキサンで処理されることが好ましい。
【0042】
本発明のトナーを構成する着色粒子について説明する。
【0043】
着色粒子は、結着樹脂と着色剤と必要に応じて使用されるその他の添加剤とを含有してなり、その平均粒径は体積平均粒径で通常、1〜30μm、好ましくは5〜20μmである。着色粒子を構成する結着樹脂としては特に限定されず、従来公知の種々の樹脂が用いられる。例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン/アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。着色粒子を構成する着色剤も特に限定されず、従来公知の種々の材料が使用される。例えばカーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオクサレート、ローズベンガル等が挙げられる。その他の添加剤としては以下に記載する荷電制御剤、低分子量ポリオレフィン、カルナウバワックス等の定着性改良剤等が挙げられる。
【0044】
又、本発明のトナーは、磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、キャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合が考えられ何れも好適に使用することができるが、本発明ではキャリアと混合して使用する二成分現像剤が好ましい。磁性トナーを得る場合には着色粒子に添加剤として磁性体粒子が含有される。磁性体粒子としては平均一次粒子径が0.1〜2.0μmのフェライト、マグネタイト等の粒子が用いられる。磁性体粒子の添加量は着色粒子中の20〜70重量%である。
【0045】
二成分現像剤を構成するキャリアとしては、鉄、フェライト等の磁性材料粒子のみで構成される非被覆キャリア、或いは磁性材料粒子表面を樹脂等によって被覆した樹脂被覆キャリアの何れを使用してもよい。樹脂被覆キャリアとしては、フッ素系樹脂被覆キャリア、スチレンアクリル樹脂被覆キャリア、シリコーン樹脂被覆キャリア等が挙げられ、好ましくはシリコーン樹脂被覆キャリアである。
【0046】
本発明のトナー自体を正帯電性化するために必要な荷電制御剤の例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
【0047】
ニグロシン染料、4級アンモニウム塩化合物、トリフェニルメタン系化合物等が挙げられ、4級アンモニウム塩化合物としては、具体的には下記一般式(3)で表される化合物
【0048】
【化7】
Figure 0003641732
【0049】
(R1〜R4はそれぞれ炭素数が1〜30個のアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基及びアリール基を有するアルキル基を示し、Aはアニオンを示す。好ましいものとしては、R1〜R3はそれぞれ炭素数が8〜22個の長鎖アルキル基或いは長鎖アルケニル基であり、R4は炭素数が1〜7個のアルキル基或いはベンジル基であり、更に好ましくはR1〜R2はそれぞれ炭素数が8〜22個の長鎖アルキル基或いは長鎖アルケニル基であり、R3〜R4は炭素数が1〜7個のアルキル基或いはベンジル基である。前記アニオンとしてはスルフォン基、モリブデン酸基、タングステン酸基が好ましい。)等が挙げられる。具体的な例示化合物を下記に示す。
【0050】
1) (C16332+(CH321/4{Mo8364-
2) (C1633)(C1429)N+(CH321/4{Mo8364-
3) (C1633)(C1429)N+(CH26521/4{Mo8364-
4) (C1633)(C1429)N+(C4921/4{Mo8364-
5) (C14292+(CH321/4{Mo8364-
6) (C16332+(CH321/10{H2124210 -
7) (C14292+(CH321/10{H2124210 -
8) (C1633)(C1429)N+(CH321/10{H2124210 -
9) (C1633)(C1429)N+(CH26521/10{H2124210 -
10) (C1633)(C1429)N+(C4921/10{H2124210 -
又、トリフェニルメタン系化合物としては、以下の式で表される化合物が挙げられる。
【0051】
【化8】
Figure 0003641732
【0052】
1〜R6は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を示す。これらは異なっていても、又同じでも良い。具体的には以下のものを挙げることができる。
【0053】
【化9】
Figure 0003641732
【0054】
次に、本発明の第1及び第2の態様のトナーを用いる画像形成方法について説明する。図1は本発明の画像形成方法の実施に用いることができる画像形成装置を示す。
【0055】
正帯電有機光導電性感光層を備えた感光体(潜像担持体)10の周囲に、帯電極11、現像機構12、転写分離極13、クリーニング機構14、除電ランプ15が配置されている。給紙機構16からの記録材は、搬送機構である搬送ローラ17a,17b,17cにより搬送され、転写分離極13によりトナー像の転写を受けた後、定着機構18により定着されて画像が形成される。転写後に感光体10上に残留したトナーはクリーニング機構14により掻き取り除去される。回収したトナーは、リサイクル機構19により再度現像機構12に戻されて再使用される。
【0056】
以下、各工程ごとに説明する。
【0057】
(現像工程)
樹脂微粒子を必須成分として固着しているトナーを用いて構成した1成分現像剤又は2成分現像剤を現像剤搬送担体により現像領域に搬送し、この現像剤により感光体上の静電潜像を現像して、未定着トナー画像を形成する。現像方法としては、特に限定されず、従来公知の方法を適用することができる。具体的には以下の方法を挙げることができる。
【0058】
(1)接触磁気ブラシ現像法
この方法では、図2に示すように、現像剤搬送担体21上に、現像領域の間隙より穂立ちの高い現像剤の磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを現像領域に搬送して感光体10上の静電潜像を摺擦しながら磁気ブラシ中のトナーを静電潜像に付着させて現像を行う。尚、22は主撹拌ローラ、23は補助撹拌ローラ、24はトナー搬送スクリュー、25は穂立ち規制板、26はドクターブレードである。感光体10は特に限定されないが、OPCが好ましい。
【0059】
(2)ジャンピング磁気ブラシ現像法
この方法では、現像剤搬送担体上に、現像領域の間隙より穂立ちの低い現像剤の磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを現像領域に搬送するとともに、現像領域に振動電界を作用させることにより磁気ブラシ中のトナーを飛翔させて静電潜像に付着させて現像を行う。
【0060】
(転写工程)
現像により得られた感光体上の未定着トナー画像を記録材に転写する。この転写工程においては、静電転写方式或いはバイアス転写方式の何れも適用できるが、特に静電転写方式が好ましい。具体的には、例えば直流コロナ放電を生じさせる転写器を、記録材を介して感光体に対向するよう配置し、記録材にその裏面側から直流コロナ放電を作用させることにより感光体の表面に担持されていた未定着トナー画像を記録材の表面に転写する。
【0061】
(クリーニング工程)
転写工程を経た後に感光体上に残留したトナーをクリーニングする。クリーニング手段は、特に限定されないが、感光体の表面に接触配置したクリーニングブレードを有するクリーニング装置が好ましい。このクリーニング装置によれば、感光体の表面がクリーニングブレードにより摺擦されることにより、残留トナーが掻き取られ除去される。
【0062】
(リサイクル工程)
クリーニングにより回収したトナーを、適宜のリサイクルシステムにより再び現像機構に戻してこれを再使用する。
【0063】
図3はリサイクルシステムの一例を示す説明図である。
【0064】
10は感光体、12は現像機構、14はクリーニング機構、19はリサイクル機構、31は磁気ブラシ機構、32はトナー受入れ分配機構、33はスクリューコンベア、34は第1スクリュー、35は第2スクリューである。この例の装置は、第1スクリュー34と第2スクリュー35とによりスクリューコンベア33よりのトナーをトナー受入れ分配機構32に供給するようにしたものである。即ち、第1スクリュー34及び第2スクリュー35は、それぞれ内部に回転軸とこの回転軸に沿ってスパイラル状に設けた羽根を有し、第1スクリュー34においては、スクリューコンベア33により送られたトナーが回転軸の回転に伴って羽根により順次押し上げられて第2スクリュー35に送られ、この第2スクリュー35においては、第1スクリュー34と同様の原理で水平方向にトナーが順次送られてトナー受入れ分配機構32に供給され、回収されたトナーが再び感光体10上の静電潜像の現像に供される。
【0065】
(定着工程)
転写工程によって、未定着トナー画像が転写された記録材を、加熱定着機構により定着処理し、記録材上に定着トナー画像を形成する。
【0066】
(クリーニングブレードの構成)
クリーニングブレードの構成は、図4又は図5に記載される構成の何れも使用することができる。図4又は図5に於いてホールダー14bにクリーニングブレード14aを保持する構成である。又、感光体は10である。ホールダー14bと感光体10が形成する角度は、何れも図に示したθ1が20〜90°、好ましくは30〜75°である。クリーニングブレード自体を構成する材料としては、シリコンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体を使用することができる。この場合、ゴム硬度が30〜90°のものがよい。厚みは2〜10mm、ホールダー部外の長さは5〜40mmがよい。感光体10に対する圧接力は5〜30gf/mmが好適である。
【0067】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されない。
【0068】
《酸化チタンの製造》
下記表1に示す酸化チタンを調製した。尚、酸化チタンの数平均一次粒子径は走査型電子顕微鏡で40000倍に拡大した写真を用いて測定した結果、20nmである。
【0069】
【表1】
Figure 0003641732
【0070】
1*:オクチルトリメトキシシラン、2*:ドデシルトリメトキシシラン、3*:ヘキシルトリメトキシシシラン
注)表面処理剤の量は酸化チタンに対して5重量%で処理を行った。
【0071】
《着色粒子製造例》
スチレンアクリル樹脂100部に対してカーボンブラック8部、低分子量ポリプロピレン6部及び荷電制御剤として例示化合物1)を1部添加し、予備混合した後に溶融混練、粉砕、分級を行い、体積平均粒径が8.2μmの着色粒子を得た。これを着色粒子1とする。又、着色粒子製造例に於いて、荷電制御剤を例示化合物3)に変更した他は同様にして体積平均粒径が8.1μmの着色粒子を得た。これを着色粒子2とする。又、着色粒子製造例に於いて、荷電制御剤を例示化合物6)に変更した他は同様にして体積平均粒径が8.0μmの着色粒子を得た。これを着色粒子3とする。
【0072】
《トナー製造例》
上記着色粒子1に対して酸化チタン1を0.6重量%、アンモニウム変性ポリシロキサンで処理した正帯電性シリカ(数平均一次粒子径=12nm/鉄粉との帯電量=90μC/g)を0.8重量%添加し、ヘンシェルミキサー(内容量=10リットル)にて40m/分の周速条件で10分間混合し、トナーを得た。これをトナー1とする。トナー製造例に於いて、酸化チタン1を酸化チタン2へ変更した他は同様にしてトナーを得た。これをトナー2とする。トナー製造例に於いて、着色粒子1を着色粒子2へ変更し、酸化チタン1を酸化チタン3へ変更した他は同様にしてトナーを得た。これをトナー3とする。トナー製造例に於いて、着色粒子1を着色粒子3へ変更し、酸化チタン1を酸化チタン4へ変更し添加量を0.4重量%とした他は同様にして本発明のトナーを得た。これをトナー4とする。トナー製造例に於いて、酸化チタン1を酸化チタン5へ変更した他は同様にしてトナーを得た。これをトナー5とする。トナー製造例に於いて、酸化チタン1を酸化チタン6へ変更した他は同様にしてトナーを得た。これをトナー6とする。
【0073】
《現像剤調製》
上記で調製したトナーを用いて現像剤を調製した。キャリアとして、体積平均粒径が61μmのリチウムフェライトキャリアにシリコーン樹脂を被覆したキャリアを用いた。トナー濃度が5%になるようにトナーとキャリアを混合し、現像剤を調製した。トナー1〜6に対応する現像剤を現像剤1〜6とする。
【0074】
得られた現像剤1〜6を複写機3135(コニカ(株)社製)に採用し、以下の実験を行った。尚、前記複写機は、図3に示した型のリサイクル方式に改造し、又感光体として積層型有機感光体を用い、クリーニング条件としては、図4に記載した構成とし、ホールダーと感光体が形成する角度θが22°であり、クリーニングブレード自体を構成する材料としては、ウレタンゴムを使用した。ウレタンゴムのゴム硬度は65°であり、厚みは2mm、ホールダー部外の長さは8mmとした。又、感光体に対する圧接力は15gf/mmである。
【0075】
(評価)
評価項目は、高温高湿(33℃/80%RH)での環境条件にて、画素率が5%の原稿を連続で10万枚印字し、画像濃度及びカブリの発生状況、更に感光体に対する傷の発生による画像欠陥の有無を評価した。画像欠陥は、0.2mmφ以上の黒点が画像上に発生した場合を欠陥有りとして判定した。尚、画像濃度はマクベス社製RD−918を用いた絶対反射濃度で示し、カブリ濃度は支持体(紙)の濃度を「0」とした相対反射濃度で示した。
【0076】
結果を以下の表2に示す。
【0077】
【表2】
Figure 0003641732
【0078】
表2の結果から明らかなように、pHが6〜8の酸化チタンを用いた現像剤1〜4は、画像濃度及びカブリ濃度の、初期段階及び10万枚後の推移に大差がなく、しかも10万枚処理した後での感光体に対するトナーの付着及び欠陥がないなど耐久性も良好であり、総合的に優れた性能を有することが分かる。又、水分量=0.3〜2.0重量%、かつ比抵抗=1500〜10000Ωcmの酸化チタンを用いた現像剤1〜4も同様に優れた性能を有することがわかる。しかしながら、これらの範囲外の現像剤5及び6は、10万枚処理するという負荷条件の後では、画像濃度及びカブリ濃度が十分ではなく、しかもその際の画像欠陥は相当なものであることが分かる。
【0079】
【発明の効果】
本発明により、帯電を均一化してカブリ、画像の環境依存性を向上し、又現像剤の耐久性を改善した静電荷像現像用トナーを提供することができるという顕著に優れた効果を奏する。又、感光体に対する付着等の問題、画像欠陥を発生しにくい静電荷像現像用トナーの提供も同様にして可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の横断面図である。
【図2】接触磁気ブラシ現像法を示す図である。
【図3】リサイクルシステムの一例を示す図である。
【図4】クリーニングブレードの構成を示す図である。
【図5】クリーニングブレードの構成を示す図である。
【符号の説明】
10 感光体
11 帯電極
12 現像機構
13 転写分離極
14 クリーニング機構
14a クリーニングブレード
14b ホールダー
15 除電ランプ
16 給紙機構
17a,b,c 搬送ローラ
18 定着機構
19 リサイクル機構
21 現像剤搬送担体
22 主撹拌ローラ
23 補助撹拌ローラ
24 トナー搬送スクリュー
25 穂立ち規制板
26 ドクターブレード
31 磁気ブラシ機構
32 トナー受入れ分配機構
33 スクリューコンベア
34 第1スクリュー
35 第2スクリュー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge image developing toner and an image forming method used for image formation in copying machines, printers and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electrophotographic developer used for developing an electrostatic latent image formed on an electrophotographic photosensitive layer, various pigments or dyes such as carbon black and phthalocyanine blue are colored on various resins. One-component developer composed of a toner obtained by melting and kneading and then pulverizing after use as an agent, or glass beads, iron having an average particle diameter of approximately the same as the particle diameter of the toner as a carrier, or up to 500 μm, Two-component developers in which toner is mixed with particles such as nickel and ferrite, or those coated with various resins are generally known. In particular, the toner development mechanism using a two-component developer generates a charge having a polarity opposite to that of the latent image on the toner due to frictional charging between the toner and the carrier, and develops and transfers the toner to the latent image portion on the photoreceptor. It is a mechanism to make it.
[0003]
However, with these developers alone, it is not possible to obtain a desired charge amount, charging speed, charge exchangeability, uniformity of charging, environmental dependency of image quality, durability of the developer, and the like. Therefore, a charge controller is often added as an additive.
[0004]
For example, in the case of negative chargeability, silica is used, but there are problems that developability and toner charge exchange property are poor, reverse polarity toner is easily generated, and fog is likely to occur. In addition, it is known that silica is used for the positively chargeable toner, but in this case as well, fogging due to the reverse polarity toner is likely to occur, which is more remarkable than in the case of the negatively chargeable toner. Moreover, in recent years, models using organic photoreceptors (OPC) are becoming mainstream in copying machines, and therefore, positively charged toner is increasingly desired.
[0005]
In order to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-129866 discloses that titania particles having a particle size of 0.05 μm or less are used as an external additive simultaneously with silica fine particles. Was not enough. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-43564 describes a technique for preventing fogging caused by reverse polarity toner by attaching silica fine particles having a particle size of 0.05 μm or less and titania particles having an average particle size of 0.1 μm or more to the surface of the toner particles. Has been. However, in these patent techniques, sufficient fog prevention, uniformity of charging, environmental dependency of image quality and durability of the developer have not been achieved, and further improvement is desired.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to develop electrostatic charge image development in which fog and image quality (image) are more environmentally dependent due to uniform charging and developer durability is improved. It is to provide a toner. Another object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic charge image that hardly causes problems such as adhesion to a photoreceptor and image defects.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.
[0008]
(1) at least colored particles;According to the following measurement methodAn electrostatic charge image developing toner comprising: titanium oxide having a pH of 6 to 8; and fine particles having positively chargeable hydrophobic silica.
  Measuring method: 100 ml of water from which carbon dioxide has been removed (water not containing carbon dioxide as defined in 3.6 (3) of JIS-K 8001) is added to 5.0 g of titanium oxide, and then boiled for 5 minutes. Then, after cooling, supplementing the water reduced by boiling by adding water containing no carbon dioxide, the supernatant is separated and the pH is measured.
[0009]
(2) It is characterized by containing fine particles having at least colored particles, titanium oxide having a water content of 0.3 to 2.0% by weight, and a specific resistance of 1500 to 10000 Ωcm and positively charged hydrophobic silica. Toner for developing electrostatic images.
[0010]
(3) a step of developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with toner, a step of transferring the toner developed on the photosensitive member to the transfer member, a step of cleaning untransferred toner, and a cleaning unit. 3. An image forming method comprising a step of returning the collected toner to a developing unit, wherein the toner is the electrostatic image developing toner according to 1 or 2 above.
[0011]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the positively chargeable toner is caused by the strong positive chargeability possessed by the positively chargeable silica itself as a factor that causes the change in chargeability due to environmental changes. When the positive chargeability itself is strong, there is an influence of moisture in the environment, and as a result, it is estimated that the change in chargeability occurs.
[0012]
That is, it is presumed that a portion having positive chargeability is easily affected by moisture or the like, and as a result, leakage of charge from the portion is likely to occur.
[0013]
When positively charged silica is used, it has been found that the problem of charging leakage and the like is improved by uniformly adhering it to the toner surface by localizing the charging property. In the present invention, the titanium oxide is held on the toner surface, so that the adhesion to the positively charged portion of the toner surface occurs. It is estimated that the effect could be prevented. In addition, when used in combination with positively chargeable silica, the combination of positively chargeable silica and the above-mentioned titanium oxide allows silica and titanium oxide to be uniformly mixed on the toner surface, reducing the influence of moisture and the like due to environmental fluctuations. It is estimated that Although the effect of titanium oxide itself is not clear, it can be attached to the positively charged portion of the toner surface by shifting the pH from neutral to weakly alkaline, and further dispersion of positively charged silica itself. Is estimated to be uniform.
[0014]
In addition, fluctuations due to moisture adsorption can be prevented by setting the moisture content within a specific range, and excessive chargeability of the positively chargeable silica and positively chargeable charge control agent can be prevented by lowering the resistance. As a result, it is presumed that stable chargeability could be maintained over a long period of time.
[0015]
As described above, since the positively chargeable silica can be uniformly dispersed in the toner of the present invention, the adhesion to the photoreceptor can be reduced, and the occurrence of abnormalities on the photoreceptor can be prevented. It is estimated that
[0016]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0017]
A first aspect of the present invention is an electrostatic charge image developing toner (hereinafter referred to as toner) comprising at least colored particles and fine particles having titanium oxide having a pH of 6 to 8 and positively charged hydrophobic silica. In addition, the second aspect includes at least colored particles and fine particles having a water content = 0.3 to 2.0% by weight and a specific resistance = 1500 to 10,000 Ωcm of titanium oxide and positively charged hydrophobic silica. An electrostatic charge image developing toner. In addition, the embodiment using the toner includes a step of developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive member with the toner, a step of transferring the toner developed on the photosensitive member to the transfer member, The image forming method includes a step of cleaning the transfer toner and a step of returning the toner collected by the cleaning unit to the developing unit.
[0018]
The titanium oxide used as the fine particles constituting the toner of the first aspect of the present invention is characterized by having a pH of 6-8.
[0019]
A method for adjusting the pH of titanium oxide will be described below. The pH of titanium oxide can be adjusted by the presence of sodium sulfate on the surface. As a method of leaving sodium sulfate, a step of preparing titanium oxide, that is, titanium hydroxide extracted from iron ore is treated with an alkali solution to prepare titanium oxide, followed by firing and further grinding. Adjust the particle size with. Thereafter, it is dispersed in water, sodium hydroxide is added, and sulfuric acid is further added to adjust the pH so that sodium sulfate can be present on the surface.
[0020]
Moreover, as a pH measuring method of titanium oxide, it measures by the following method. That is, it is a method of measuring the pH of water after adding water to a sample (titanium oxide) and boiling. Specifically, using water from which carbon dioxide has been removed (using water that does not contain carbon dioxide as defined in 3.6 (3) of JIS-K 8001), the above-described measurement was performed on 5.0 g of the sample used for measurement. 100 ml of water and then boil for 5 minutes. After cooling, after adding water not containing carbon dioxide and supplementing with water reduced by boiling, the supernatant is separated and the pH is measured to obtain the pH value of titanium oxide.
[0021]
When the pH of titanium oxide is high, that is, higher than 8, the alkalinity becomes excessive and the positive chargeability becomes high. As a result, uniform dispersion on the toner surface becomes difficult and the effect of the present invention cannot be exhibited. In addition, when the pH is low, that is, lower than 6, adhesion to the positively charged portion existing on the toner surface becomes strong, and as a result, the uniform dispersibility on the toner surface is lowered, and the effect of the present invention is reduced. Cannot be achieved.
[0022]
The titanium oxide is preferably surface-treated with the following alkyltrialkoxysilane coupling agent. Specifically, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane and the like can be mentioned as specific compounds. As a method of surface-treating titanium oxide using these, the above alkyltrialkoxysilane coupling agent is added to a solvent such as toluene, and then titanium oxide is added, and then the temperature condition is 25 to 100 ° C. for 10 minutes to 10 minutes. It can process by stirring for time. The amount of treatment is 1 to 10% by weight of the above-mentioned coupling agent with respect to titanium oxide. When this amount is small, the effect of the surface treatment cannot be exhibited, and when it is excessive, there arises a problem that the alkyltrialkoxysilane coupling agent exists in a free state.
[0023]
The titanium oxide used as the fine particles constituting the toner of the second aspect of the present invention is characterized by a moisture content of 0.3 to 2.0% by weight and a specific resistance of 1500 to 10000 Ωcm. Moreover, it is preferable that the titanium oxide of this aspect also has a pH in the range of 6-8.
[0024]
A method for measuring the moisture content of titanium oxide will be described. The moisture content is measured by the following method. That is, it is performed by the Karl Fischer coulometric titration method. Specifically, using an automatic heat vaporization moisture measurement system (AQS-724, Hiranuma Sangyo Co., Ltd.), titanium oxide left for 24 hours in a 20 ° C./50% RH environment is precisely weighed into a 20 ml glass sample tube. And then sealed with a Teflon-coated silicone rubber packing. In order to correct the moisture present in the sealed environment, two empty samples are measured simultaneously. The measurement is performed for 1 minute under the conditions of heating temperature = 110 ° C./carrier gas (nitrogen) flow rate = 150 ml / min. Hydranal Aqualite RS (manufactured by Riedel de Haen) and Aqualite C (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) were used as reagents.
[0025]
When the water content of titanium oxide is excessive, that is, when it is more than 2.0% by weight, a problem of charging leakage due to the influence of moisture occurs, and stable charging property cannot be ensured. When the amount of water is small, that is, less than 0.3% by weight, the effect of stably maintaining the positive chargeability is reduced, and as a result, uniform chargeability cannot be stabilized.
[0026]
A method for measuring the specific resistance of titanium oxide will be described. The specific resistance is measured by a measuring method using a parallel electrode to which a voltage of 1 kV is applied after being allowed to stand for 24 hours or more under ambient conditions at normal temperature and normal humidity (23 ° C./50% RH). The specific resistance itself can be adjusted by treating the surface of the titanium oxide itself with a hydrophobizing agent. When the specific resistance is low, that is, when it is lower than 1500 Ωcm, the charge is discharged and the charge cannot be kept stable. On the other hand, when the specific resistance is high, that is, when it is higher than 10000 Ωcm, there is no discharge of charge, but the accumulation of charge increases, and as a result, the charge amount cannot be stabilized over a long period of time.
[0027]
The positively charged hydrophobic silica used as the fine particles constituting the toner of the first or second aspect of the present invention will be described.
[0028]
The positively charged hydrophobic silica that can be used in the present invention is a silica that can have a charge amount of +10 μC / g or more with respect to the iron powder. This silica is treated with the following nitrogen-containing coupling agent, amino-modified silicone oil, amino-modified silicone varnish, ammonium-modified polysiloxane, etc., on hydrophilic silica having a number average primary particle size of 5 to 500 nm. The chargeability can be positively charged. In addition, the evaluation of the charge amount with the iron powder was performed by adding 1% by weight of the above silica to a spherical iron powder of 100 μm under an environmental condition of normal temperature and humidity (20 ° C./50% RH), Shake for 20 minutes using a shaker YS-LD (manufactured by Yayoi Co., Ltd.). Furthermore, the result calculated from the charge amount when blown for 20 seconds using a blow-off charge amount measuring device (manufactured by Toshiba) is used.
[0029]
Among the above, examples of the nitrogen-containing coupling agent include, for example, 1) γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, 2) γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, 3) γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 4) N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride and the like.
[0030]
Further, as the ammonium-modified polysiloxane, specifically, the polysiloxane having an ammonium base includes, for example, dimethylpolysiloxane containing a structural unit represented by the general formula (1). It is represented by a structural formula.
[0031]
[Chemical 1]
Figure 0003641732
[0032]
Where R1Is a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, or
[0033]
[Chemical 2]
Figure 0003641732
[0034]
Represents R2Represents a bonding group (for example, an alkylene group, an arylene group, an aralkylene group, —NH—, —NHCO— or a group in which these groups are arbitrarily combined), or a simple bond,Three~ RFiveEach represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, and X represents a halogen atom. R1~ RFiveEach group represented by includes a group having a substituent.
[0035]
[Chemical 3]
Figure 0003641732
[0036]
R6And R7Each represents a hydrogen atom, a hydroxy group, an alkyl group, an aryl group or an alkoxy group, and these groups include those having a substituent. R1~ RFive, X is R in the general formula (1)1~ RFive, X is synonymous. m and n each represents an integer of 1 or more. In addition, the group represented by the above chemical formula 2
Specific examples include those represented by the following structural formulas, but are not limited thereto.
[0037]
[Formula 4]
Figure 0003641732
[0038]
[Chemical formula 5]
Figure 0003641732
[0039]
[Chemical 6]
Figure 0003641732
[0040]
As a method for obtaining a polysiloxane having an ammonium salt as a functional group, an organohalogenated silane having an ammonium salt as a functional group and, in particular, an organohalogenated silane having no ammonium base may be copolymerized in the polymerization stage. Or a method in which a part of the polysiloxane obtained by polymerization using an organohalogenated silane is modified with an organic group having an ammonium salt as a functional group. An organoalkoxysilane may be used in place of the organohalogenated silane. Some compounds can also be obtained as commercial products.
[0041]
Of these, the positively charged hydrophobic silica is preferably treated with ammonium-modified polysiloxane.
[0042]
The colored particles constituting the toner of the present invention will be described.
[0043]
The colored particles contain a binder resin, a colorant, and other additives used as necessary, and the average particle size is usually a volume average particle size of 1 to 30 μm, preferably 5 to 20 μm. It is. The binder resin constituting the colored particles is not particularly limited, and various conventionally known resins are used. For example, a styrene resin, an acrylic resin, a styrene / acrylic resin, a polyester resin, and the like can be given. The colorant constituting the colored particles is not particularly limited, and various conventionally known materials are used. Examples thereof include carbon black, nigrosine dye, aniline blue, calcoyl blue, chrome yellow, ultramarine blue, duPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green oxalate, and rose bengal. Other additives include charge control agents, fixing agents such as low molecular weight polyolefins and carnauba wax described below.
[0044]
Further, the toner of the present invention may be used as a one-component magnetic toner containing a magnetic material, mixed with a carrier to be used as a two-component developer, or a non-magnetic toner may be used alone. In the present invention, a two-component developer used by mixing with a carrier is preferable. When obtaining a magnetic toner, the colored particles contain magnetic particles as an additive. As the magnetic particles, particles such as ferrite and magnetite having an average primary particle diameter of 0.1 to 2.0 μm are used. The amount of magnetic particles added is 20 to 70% by weight in the colored particles.
[0045]
As the carrier constituting the two-component developer, either an uncoated carrier composed only of magnetic material particles such as iron or ferrite, or a resin-coated carrier whose magnetic material particle surface is coated with a resin or the like may be used. . Examples of the resin-coated carrier include a fluorine-based resin-coated carrier, a styrene acrylic resin-coated carrier, a silicone resin-coated carrier, and the like, and preferably a silicone resin-coated carrier.
[0046]
Examples of the charge control agent necessary for positively charging the toner of the present invention are given below, but the invention is not limited thereto.
[0047]
Nigrosine dyes, quaternary ammonium salt compounds, triphenylmethane compounds and the like can be mentioned. As the quaternary ammonium salt compounds, specifically, compounds represented by the following general formula (3)
[0048]
[Chemical 7]
Figure 0003641732
[0049]
(R1~ RFourRepresents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group and an aryl group, and A represents an anion. Preferred is R1~ RThreeAre each a long-chain alkyl group or a long-chain alkenyl group having 8 to 22 carbon atoms, and RFourIs an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a benzyl group, more preferably R1~ R2Are each a long-chain alkyl group or a long-chain alkenyl group having 8 to 22 carbon atoms, and RThree~ RFourIs an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a benzyl group. The anion is preferably a sulfone group, a molybdate group, or a tungstate group. ) And the like. Specific exemplary compounds are shown below.
[0050]
1) (C16H33)2N+(CHThree)21/4 {Mo8O36}Four-
2) (C16H33) (C14H29) N+(CHThree)21/4 {Mo8O36}Four-
3) (C16H33) (C14H29) N+(CH2C6HFive)21/4 {Mo8O36}Four-
4) (C16H33) (C14H29) N+(CFourH9)21/4 {Mo8O36}Four-
5) (C14H29)2N+(CHThree)21/4 {Mo8O36}Four-
6) (C16H33)2N+(CHThree)21/10 {H2W12O42}Ten -
7) (C14H29)2N+(CHThree)21/10 {H2W12O42}Ten -
8) (C16H33) (C14H29) N+(CHThree)21/10 {H2W12O42}Ten -
9) (C16H33) (C14H29) N+(CH2C6HFive)21/10 {H2W12O42}Ten -
10) (C16H33) (C14H29) N+(CFourH9)21/10 {H2W12O42}Ten -
Moreover, as a triphenylmethane type compound, the compound represented by the following formula | equation is mentioned.
[0051]
[Chemical 8]
Figure 0003641732
[0052]
R1~ R6Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. These may be different or the same. Specifically, the following can be mentioned.
[0053]
[Chemical 9]
Figure 0003641732
[0054]
Next, an image forming method using the toner according to the first and second aspects of the present invention will be described. FIG. 1 shows an image forming apparatus that can be used for carrying out the image forming method of the present invention.
[0055]
A belt electrode 11, a developing mechanism 12, a transfer separation electrode 13, a cleaning mechanism 14, and a charge eliminating lamp 15 are disposed around a photosensitive member (latent image carrier) 10 having a positively charged organic photoconductive photosensitive layer. The recording material from the paper feed mechanism 16 is conveyed by conveyance rollers 17a, 17b, and 17c, which are conveyance mechanisms, and after the toner image is transferred by the transfer separation pole 13, it is fixed by the fixing mechanism 18 to form an image. The The toner remaining on the photoreceptor 10 after the transfer is scraped off by the cleaning mechanism 14. The collected toner is returned again to the developing mechanism 12 by the recycling mechanism 19 and reused.
[0056]
Hereinafter, each step will be described.
[0057]
(Development process)
A one-component developer or a two-component developer constituted by using a toner in which resin fine particles are fixed as essential components is conveyed to a development area by a developer conveyance carrier, and an electrostatic latent image on a photoreceptor is formed by the developer. Development is performed to form an unfixed toner image. The developing method is not particularly limited, and conventionally known methods can be applied. Specifically, the following methods can be mentioned.
[0058]
(1) Contact magnetic brush development method
In this method, as shown in FIG. 2, a developer magnetic brush having a higher spike than the gap in the development area is formed on the developer transport carrier 21, and the magnetic brush is transported to the development area to be photoreceptor 10. Development is performed by adhering the toner in the magnetic brush to the electrostatic latent image while rubbing the electrostatic latent image on the upper surface. Reference numeral 22 is a main stirring roller, 23 is an auxiliary stirring roller, 24 is a toner conveying screw, 25 is a spike control plate, and 26 is a doctor blade. The photoconductor 10 is not particularly limited, but OPC is preferable.
[0059]
(2) Jumping magnetic brush development method
In this method, a developer magnetic brush having a lower spike than the gap in the development area is formed on the developer transport carrier, and the magnetic brush is transported to the development area and an oscillating electric field is applied to the development area. Development is performed by causing the toner in the magnetic brush to fly and adhere to the electrostatic latent image.
[0060]
(Transfer process)
The unfixed toner image on the photoreceptor obtained by development is transferred to a recording material. In this transfer step, either an electrostatic transfer method or a bias transfer method can be applied, but an electrostatic transfer method is particularly preferable. Specifically, for example, a transfer device that generates a DC corona discharge is disposed so as to face the photoconductor through a recording material, and a DC corona discharge is applied to the surface of the photoconductor from the back side of the recording material. The carried unfixed toner image is transferred to the surface of the recording material.
[0061]
(Cleaning process)
The toner remaining on the photoreceptor after the transfer process is cleaned. The cleaning means is not particularly limited, but a cleaning device having a cleaning blade disposed in contact with the surface of the photoreceptor is preferable. According to this cleaning device, the surface of the photoreceptor is rubbed with the cleaning blade, so that residual toner is scraped off and removed.
[0062]
(Recycling process)
The toner collected by cleaning is returned to the developing mechanism again by an appropriate recycling system and reused.
[0063]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a recycling system.
[0064]
10 is a photosensitive member, 12 is a developing mechanism, 14 is a cleaning mechanism, 19 is a recycling mechanism, 31 is a magnetic brush mechanism, 32 is a toner receiving and distributing mechanism, 33 is a screw conveyor, 34 is a first screw, and 35 is a second screw. is there. In the apparatus of this example, the toner from the screw conveyor 33 is supplied to the toner receiving and distributing mechanism 32 by the first screw 34 and the second screw 35. That is, each of the first screw 34 and the second screw 35 has a rotating shaft and blades provided in a spiral shape along the rotating shaft. In the first screw 34, the toner sent by the screw conveyor 33 is provided. As the rotary shaft rotates, the blades are sequentially pushed up by the blades and sent to the second screw 35. In the second screw 35, toner is sequentially sent in the horizontal direction on the same principle as the first screw 34, and the toner is received. The toner supplied to the distribution mechanism 32 and collected is again used for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor 10.
[0065]
(Fixing process)
The recording material onto which the unfixed toner image has been transferred in the transfer process is fixed by a heat fixing mechanism to form a fixed toner image on the recording material.
[0066]
(Configuration of cleaning blade)
As the configuration of the cleaning blade, any of the configurations described in FIG. 4 or FIG. 5 can be used. 4 or 5, the cleaning blade 14a is held in the holder 14b. The number of photoconductors is 10. The angle formed between the holder 14b and the photosensitive member 10 is θ shown in the figure.1Is 20 to 90 °, preferably 30 to 75 °. As a material constituting the cleaning blade itself, an elastic body such as silicon rubber or urethane rubber can be used. In this case, the rubber hardness is preferably 30 to 90 °. The thickness is preferably 2 to 10 mm, and the length outside the holder is preferably 5 to 40 mm. The pressure contact force with respect to the photoreceptor 10 is preferably 5 to 30 gf / mm.
[0067]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, the aspect of this invention is not limited to this.
[0068]
<< Production of titanium oxide >>
Titanium oxide shown in Table 1 below was prepared. In addition, the number average primary particle diameter of titanium oxide is 20 nm as a result of measuring using a scanning electron microscope using a photograph enlarged 40000 times.
[0069]
[Table 1]
Figure 0003641732
[0070]
1 *: Octyltrimethoxysilane, 2 *: Dodecyltrimethoxysilane, 3 *: Hexyltrimethoxysilane
Note) The amount of the surface treatment agent was 5% by weight with respect to titanium oxide.
[0071]
<Examples of colored particle production>
8 parts of carbon black, 6 parts of low molecular weight polypropylene and 1 part of Exemplified Compound 1) as a charge control agent are added to 100 parts of styrene acrylic resin, premixed, melt kneaded, pulverized, classified, and volume average particle size Yielded colored particles of 8.2 μm. This is designated as colored particles 1. In addition, colored particles having a volume average particle size of 8.1 μm were obtained in the same manner except that the charge control agent was changed to Exemplified Compound 3) in the colored particle production example. This is designated as colored particles 2. Further, colored particles having a volume average particle diameter of 8.0 μm were obtained in the same manner except that the charge control agent was changed to Exemplified Compound 6) in the colored particle production example. This is designated as colored particles 3.
[0072]
<Example of toner production>
Positively charged silica (number average primary particle diameter = 12 nm / charge amount with iron powder = 90 μC / g) treated with 0.6% by weight of titanium oxide 1 and ammonium-modified polysiloxane with respect to the colored particles 1 is 0. 8 wt% was added and mixed for 10 minutes at a peripheral speed of 40 m / min with a Henschel mixer (internal volume = 10 liters) to obtain a toner. This is toner 1. A toner was obtained in the same manner as in the toner production example except that titanium oxide 1 was changed to titanium oxide 2. This is toner 2. A toner was obtained in the same manner as in the toner production example except that the colored particles 1 were changed to colored particles 2 and the titanium oxide 1 was changed to titanium oxide 3. This is toner 3. The toner of the present invention was obtained in the same manner as in the toner production example except that the colored particles 1 were changed to colored particles 3, the titanium oxide 1 was changed to titanium oxide 4 and the addition amount was 0.4% by weight. . This is referred to as Toner 4. A toner was obtained in the same manner as in the toner production example except that titanium oxide 1 was changed to titanium oxide 5. This is designated as Toner 5. A toner was obtained in the same manner as in the toner production example except that titanium oxide 1 was changed to titanium oxide 6. This is designated as Toner 6.
[0073]
<< Developer preparation >>
A developer was prepared using the toner prepared above. As the carrier, a carrier obtained by coating a lithium ferrite carrier having a volume average particle diameter of 61 μm with a silicone resin was used. Toner and carrier were mixed so that the toner concentration was 5% to prepare a developer. Developers corresponding to the toners 1 to 6 are referred to as developers 1 to 6.
[0074]
The obtained developers 1 to 6 were employed in a copying machine 3135 (manufactured by Konica Corporation), and the following experiment was performed. The copying machine is modified to the recycling system of the type shown in FIG. 3, a laminated organic photoconductor is used as the photoconductor, and the cleaning conditions are as shown in FIG. Forming angle θ1Was 22 °, and urethane rubber was used as a material constituting the cleaning blade itself. The rubber hardness of the urethane rubber was 65 °, the thickness was 2 mm, and the length outside the holder was 8 mm. The pressing force against the photosensitive member is 15 gf / mm.
[0075]
(Evaluation)
The evaluation items were printing 100,000 originals with a pixel rate of 5% continuously under environmental conditions of high temperature and high humidity (33 ° C./80% RH). The presence or absence of image defects due to scratches was evaluated. The image defect was determined to be defective when a black spot of 0.2 mmφ or more occurred on the image. The image density is indicated by the absolute reflection density using RD-918 manufactured by Macbeth Co., and the fog density is indicated by the relative reflection density where the density of the support (paper) is “0”.
[0076]
The results are shown in Table 2 below.
[0077]
[Table 2]
Figure 0003641732
[0078]
As is apparent from the results in Table 2, developers 1 to 4 using titanium oxide having a pH of 6 to 8 have no significant difference in the transition of the image density and fog density in the initial stage and after 100,000 sheets. It can be seen that the toner has good durability such as no adhesion of toner and defects on the photoreceptor after processing 100,000 sheets, and has excellent overall performance. It can also be seen that developers 1 to 4 using titanium oxide having a water content of 0.3 to 2.0% by weight and a specific resistance of 1500 to 10000 Ωcm have excellent performance as well. However, the developers 5 and 6 outside these ranges may not have sufficient image density and fog density under the load condition of processing 100,000 sheets, and the image defects at that time may be considerable. I understand.
[0079]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic charge image in which charging is made uniform to improve fog and image environmental dependency and to improve the durability of the developer. It is also possible to provide toner for developing an electrostatic image that is less likely to cause problems such as adhesion to the photoreceptor and image defects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus.
FIG. 2 is a diagram showing a contact magnetic brush developing method.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a recycling system.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a cleaning blade.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a cleaning blade.
[Explanation of symbols]
10 photoconductor
11 Band electrode
12 Development mechanism
13 Transfer separation electrode
14 Cleaning mechanism
14a Cleaning blade
14b holder
15 Static elimination lamp
16 Paper feed mechanism
17a, b, c Transport roller
18 Fixing mechanism
19 Recycling mechanism
21 Developer carrier
22 Main stirring roller
23 Auxiliary stirring roller
24 Toner conveying screw
25 Earing restriction board
26 Doctor blade
31 Magnetic brush mechanism
32 Toner receiving and distributing mechanism
33 Screw conveyor
34 First screw
35 Second screw

Claims (8)

少なくとも着色粒子と、下記測定方法によるpH=6〜8の酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子とを含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
測定方法:酸化チタン5.0gに対して、二酸化炭素を除去した水(JIS−K 8001の3.6(3)に規定される二酸化炭素を含まない水)を100ml加え、次いで5分間煮沸し、冷却し、該二酸化炭素を含まない水を加えて煮沸で減量した水を補填した後に上澄み液を分離しpHを測定する。
A toner for developing an electrostatic charge image, comprising at least colored particles and fine particles having titanium oxide having a pH of 6 to 8 and positively charged hydrophobic silica by the following measurement method .
Measuring method: 100 ml of water from which carbon dioxide has been removed (water not containing carbon dioxide as defined in 3.6 (3) of JIS-K 8001) is added to 5.0 g of titanium oxide, and then boiled for 5 minutes. Then, after cooling, supplementing the water reduced by boiling by adding water containing no carbon dioxide, the supernatant is separated and the pH is measured.
上記酸化チタンが、アルキルトリアルコキシシランで表面処理されてなることを特徴とする請求項1記載の静電荷像現像用トナー。  2. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the titanium oxide is surface-treated with an alkyltrialkoxysilane. 正帯電性用の荷電制御剤を含有してなることを特徴とする請求項1又は2記載の静電荷像現像用トナー。  3. The electrostatic image developing toner according to claim 1, further comprising a charge control agent for positive charging. 少なくとも着色粒子と、水分量=0.3〜2.0重量%、比抵抗=1500〜10000Ωcmの酸化チタン及び正帯電性疎水性シリカを有する微粒子とを含有してなることを特徴とする静電荷像現像用トナー。  An electrostatic charge comprising at least colored particles, fine particles having titanium oxide having a water content of 0.3 to 2.0% by weight and a specific resistance of 1500 to 10,000 Ωcm and a positively chargeable hydrophobic silica. Toner for image development. 上記酸化チタンの下記測定方法によるpHが、6〜8であることを特徴とする請求項4記載の静電荷像現像用トナー。
測定方法:酸化チタン5.0gに対して、二酸化炭素を除去した水(JIS−K 8001の3.6(3)に規定される二酸化炭素を含まない水)を100ml加え、次いで5分間煮沸し、冷却し、該二酸化炭素を含まない水を加えて煮沸で減量した水を補填した後に上澄み液を分離しpHを測定する。
5. The electrostatic image developing toner according to claim 4, wherein the titanium oxide has a pH of 6 to 8 according to the following measuring method .
Measuring method: 100 ml of water from which carbon dioxide has been removed (water not containing carbon dioxide as defined in 3.6 (3) of JIS-K 8001) is added to 5.0 g of titanium oxide, and then boiled for 5 minutes. Then, after cooling, supplementing the water reduced by boiling by adding water containing no carbon dioxide, the supernatant is separated and the pH is measured.
正帯電性用の荷電制御剤を含有してなることを特徴とする請求項4又は5記載の静電荷像現像用トナー。  6. The electrostatic image developing toner according to claim 4, further comprising a charge control agent for positive charging. 上記正帯電性疎水性シリカが、アンモニウム変性ポリシロキサンで処理されてなることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナー。  7. The electrostatic image developing toner according to claim 1, wherein the positively chargeable hydrophobic silica is treated with an ammonium-modified polysiloxane. 感光体上に形成された静電潜像をトナーにより現像する工程と、感光体へ現像されたトナーを転写体へ転写する工程と、未転写トナーをクリーニングする工程と、クリーニング部で回収されたトナーを現像部へ戻す工程とを有する画像形成方法において、前記トナーが請求項1乃至7の何れか1項に記載の静電荷像現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。  The electrostatic latent image formed on the photoreceptor is developed with toner, the toner developed on the photoreceptor is transferred to the transfer body, the untransferred toner is cleaned, and the cleaning unit collects the electrostatic latent image. 8. An image forming method comprising a step of returning toner to a developing section, wherein the toner is the electrostatic image developing toner according to claim 1.
JP25466496A 1996-09-26 1996-09-26 Toner for developing electrostatic image and image forming method Expired - Fee Related JP3641732B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25466496A JP3641732B2 (en) 1996-09-26 1996-09-26 Toner for developing electrostatic image and image forming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25466496A JP3641732B2 (en) 1996-09-26 1996-09-26 Toner for developing electrostatic image and image forming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10104869A JPH10104869A (en) 1998-04-24
JP3641732B2 true JP3641732B2 (en) 2005-04-27

Family

ID=17268157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25466496A Expired - Fee Related JP3641732B2 (en) 1996-09-26 1996-09-26 Toner for developing electrostatic image and image forming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3641732B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389620B2 (en) * 2004-03-19 2009-12-24 富士ゼロックス株式会社 Electrostatic latent image developing toner, electrostatic latent image developing developer, and image forming method
US7300734B2 (en) * 2004-12-03 2007-11-27 Xerox Corporation Toner compositions
JP4578400B2 (en) * 2005-12-26 2010-11-10 株式会社トクヤマ Toner external additive for electrophotography
JP6023742B2 (en) 2014-04-14 2016-11-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Positively charged electrostatic latent image developing toner

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10104869A (en) 1998-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8153342B2 (en) Developer, and image forming apparatus and image forming method using the developer
JP2008020909A (en) Developer
JP3641732B2 (en) Toner for developing electrostatic image and image forming method
JPS598821B2 (en) Magnetic toner for developing electrostatic images
JPS6223308B2 (en)
JP2632237B2 (en) Non-magnetic one-component development method
JP2009180841A (en) Carrier, method for manufacturing carrier, two-component developer, developing device and image forming apparatus equipped with the same
JP2008102495A (en) Developer, image forming apparatus and image forming method
JP3017685B2 (en) Non-magnetic one-component developing toner
JPH0651554A (en) Developer for developing electrostatic charge image and image forming method
JP3774956B2 (en) Image forming method
JP3939639B2 (en) Carrier for electrophotographic developer, developer, image forming method using the developer, and developer container
JP2023005605A (en) Carrier, developer, developer for replenishment, image forming apparatus, process cartridge, and image forming method
JPH0557586B2 (en)
JP2002251038A (en) Two-component developer, its producing method and image forming method using the developer
JP3716865B2 (en) Electrostatic charge image developer and image forming method
JPH0812445B2 (en) Electrostatic image developing method and apparatus
JPS63169658A (en) Electrostatic image developer and electrostatic image developing method
JPH087452B2 (en) Image forming method
JPH1124399A (en) Image forming method and image forming device used therein
JP2663019B2 (en) Electrostatic image developer and electrostatic image developing method
JPH07140728A (en) Electrostatic charge image developer
JPS63159866A (en) Triboelectrostatic charge imparting member
JPH04204542A (en) Image forming method
JPH01123252A (en) Electrostatic latent image developer

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041221

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050111

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100204

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110204

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120204

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130204

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140204

Year of fee payment: 9

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees