JP3861297B2 - 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
静電荷像現像用トナー及び画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電子写真法においては、感光体上に、帯電、露光により静電荷像が形成され、この静電荷像はトナーを含む現像剤によって現像されてトナー像が形成される。次いでこのトナー像が転写材に転写され、定着されて複写画像が形成される。一方、転写されずに感光体上に残留したトナーは、感光体上に例えば圧接配置されたブレード等のクリーニング部材によりクリーニングされる。
【０００３】
従来において、トナーに流動性を付与し、さらにはトナーの帯電性を均一化するために、トナーにコロイダルシリカなどの金属酸化物微粉末を添加する技術がすでに知られている。
【０００４】
従来、感光体としてはSe系感光体、α−Si感光体等が使用されてきたが、素材の安全性、コスト面で有利な有機感光体（OPC）が近年用いられるようになっている。
【０００５】
OPCの場合、従来の無機系感光体に比べ表面の耐摩耗性が劣っているため寿命（耐用コピー数）が短いという問題がある。OPCの寿命を延ばすためにクリーニングブレードの当接荷重を低く設定したり、脂肪酸金属塩など滑剤のトナーへの添加により、クリーニングブレードとOPC間の摩擦係数を低減し、摩耗を防止する対策が取られている。
【０００６】
しかし、ブレード荷重が低いことが原因で金属酸化物微粉末をクリーニングしきれず、カブリ、黒点及び画像流れ等が発生する問題がある。
【０００７】
金属酸化物微粉末のクリーニング性を改善する方法としては下記▲１▼〜▲４▼の技術が提案されている。
【０００８】
▲１▼ トナーに未付着のケイ酸微粒子を分級して除去する技術（特開昭63-139366号公報）。
【０００９】
▲２▼ 機械的衝撃力により、ケイ酸微粒子をトナー表面に固着、埋没させる技術（特開昭63-2075号公報）。
【００１０】
▲３▼ 機械的衝撃力により、ケイ酸微粒子をトナー表面に固着、埋没させた後、再びケイ酸微粒子を混合する技術（特開平2-167561号公報）。
【００１１】
▲４▼ ある種の連続混合装置を用い、200メッシュのふるいを通過させた前後の現像剤中のケイ酸微粒子の含有量（重量％）比Ｂ／Ａ（Ａは200メッシュのふるいをかける前の含有量、Ｂは200メッシュのふるいをかけた後の含有量）を0.9以上にする技術（特開平2-167559号公報）。
【００１２】
しかし、これらの技術では、OPCの場合、摩耗と黒点の両方を解決させることはできず、高湿環境放置後の画像流れの問題も解決出来ていない。
【００１３】
さらに又、高温高湿下の感光体への黒点、フィルミングを防止する技術として、▲５▼非磁性トナーの粒子表面のケイ素原子濃度αと、非磁性トナー全体のケイ素のＸ線強度βの比α／βが0.5〜3.9であることを特徴とするトナー（特開平4-184353号）が提案されているが、この技術はケイ酸微粒子のトナー中への埋没をコントロールしたものであり、やはりカブリ、黒点及び画像流れの問題は充分解決できない。
【００１４】
通常の画像形成プロセスにおいて、感光体上に現像されたトナーを静電転写した後、該感光体上に残存したトナーはクリーニングブレードにより回収し、廃棄されるが、環境に対する影響を考慮した場合、廃トナーが全く発生しないことが望ましい。
【００１５】
そこで、最近廃トナーのリサイクルのために感光体上に現像されたトナー画像を転写した後、残存したトナーをクリーニングブレードにより回収し、現像器またはトナーホッパーに戻し、再使用する機構（リサイクルプロセス）を有する画像形成方法が採用されている。この方法においては紙粉、トナーから脱離したトナー構成成分などが転写されずに回収され、現像剤中での比率が次第に増加し、これがOPC表面に付着し、画像流れの原因となるため長期のランニングにわたり黒点、画像流れの発生しない良好な画像を形成することはさらに困難になる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題を解決しようとしたものであり、OPCを使用した電子写真画像形成方法において、
イ．金属酸化物微粉末のクリーニング不良によるフィルミングに起因する黒点、カブリの発生がないこと、
ロ．高温高湿環境でのランニング（連続複写）においてもフィルミングに起因する画像流れの発生がないこと、
ハ．OPC感光体の摩耗が少なく、キズの発生がないこと、
上記イ、ロ、ハを同時に満足するトナー、画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１７】
またOPC感光体を使用し、リサイクルプロセスを有する電子写真方法においても上記イ、ロ、ハを同時に満足するトナー、画像形成方法を提供することを目的とする。
【００１８】
今回、カブリ、黒点、画像流れ等に大きな影響を与えるのは、トナー表面に固着せずに付着している無機酸化物微粉末の凝集度合であることをつきとめ、これをコントロールすることによって問題解決出来ることを見い出し、本発明にいたった。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記構成のいずれかを採ることにより達成される。
【００２０】
（１）有機感光体を使用した電子写真画像形成方法において使用される少なくとも樹脂、着色剤を含有する着色粒子に、少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー表面に固着せずに付着している金属酸化物微粉末に由来するトナー表面金属原子濃度α（原子個数％）と、金属原子Ｘ線強度β(kcps)の比α／βが0.6〜2.4であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。なお、α、βは、後述するところにより測定することができる。（以下、同じ）
（２）有機感光体を使用した電子写真画像形成方法において使用される少なくとも樹脂、着色剤を含有する着色粒子に、少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー表面に固着せずに付着している金属酸化物微粉末に由来するトナー表面金属原子濃度α（原子個数％）と、金属原子Ｘ線強度β(kcps)の比α／βが0.6〜2.4である静電荷像現像用トナーを使用し、露光、現像、転写後、感光体上の転写残トナーを回収するためにクリーニングブレードを用いて、該クリーニングブレードの感光体への当接荷重をＰ（gf／cm）とした時に下記（１）式の関係を満足することを特徴とする画像形成方法。
【００２１】
1.5≦(Ｐα)／β²≦(300α)／β³・・・・（１）
（３）転写残トナーを回収し、回収したトナーを現像器またはトナー補給装置に戻して再利用するトナーリサイクルプロセスを採用したことを特徴とする（２）記載の画像形成方法。
【００２２】
OPCを使用した電子写真画像形成プロセスにおいて少なくとも樹脂、着色剤を有する着色粒子に少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合してなり、トナー表面に固着せずに付着している金属酸化物微粉末のトナー表面金属原子濃度α、金属原子Ｘ線強度βの比α／βが0.6〜2.4であるトナーを使用し、転写残トナーを回収するためのクリーニングブレードの感光体への当接荷重をＰ（gf／cm）とした時に下記（１）式の関係を満足させることにより、
1.5≦(Ｐα)／β²≦(300α)／β³・・・（１）
長期のランニング、特に高温高湿下のランニングにおいても金属酸化物微粉末のフィルミングによる黒点、カブリ、画像流れなどの画像不良の発生がなく、OPCのブレードによる摩耗量が少なく、キズの発生もなかった。
【００２３】
表面に付着している金属酸化物微粉末のトナー表面金属原子濃度αは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの表面金属原子濃度α₁、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離し、上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナー表面金属原子濃度をα₂とした時、α＝α₁−α₂で表される。
【００２４】
なお表面金属原子濃度の測定は、島津製作所(株)社製Ｘ線電子分光分析装置「ESCA−1000」を用いて行った。
【００２５】
ESCAによる表面分析の手法は、特開平2-87159号公報に記載されている。具体的には、材料（ここではトナー粒子）の表面に存在する原子個数％を測定する。
【００２６】

尚、ESCAによる表面分析装置としては特に限定はない。例えば、ESCALAB 210、ESCALAB 200R（以上ＶＧ社製）、ESCA-850、ESCA-1000（以上島津製作所製）、PHI560（フィリップス社製）等が挙げられる。
【００２７】
表面に付着している金属酸化物微粉末に由来する金属原子Ｘ線強度βは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの金属原子Ｘ線強度β₁、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離して上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナーの金属原子Ｘ線強度をβ₂とした時、β＝β₁−β₂で表される。金属原子Ｘ線強度の測定は、理学電気社製のケイ光Ｘ線分析測定装置SYSTEM3070Ｅおよびこの測定装置に接続した理学電気社製のDATAFLEXを用い測定した。測定条件は下記のとおりである。（ケイ素系金属酸化物の例で示す。）
Ｘ線源 Rh（ロジウム）
フィルター OUT
ダイアフラム 30mmφ
アッテネイター １／１
スリット COARSE
分光結晶 PET（ペンタエリスリトール）
パルスハイトアナライザ 100−300
まず、DATAFLEXを使用し、Siの測定条件を呼び出す。試料をペレット化する。ペレットは、約５ｇのサンプルを3000kg／cm²の圧力を約30秒間かけて、厚さ約３mmで、直径約39mmのものを調製する。ペレット化した試料の各々について、SYSTEM3070Ｅにセットし、kVメータを50kVに、mAメータを500mAにセットし測定する。ペレット化した試料について、連続Ｘ線の照射によってケイ素のＫα線を検出する。ケイ素のＫα線のピークトップの２θ値は、109.04°である。２θ＝109.04±２°の２点を結んだ線をバックグラウンドとし、それからピークまでの高さを非磁性トナー全体のケイ素のＸ線強度β（単位時間あたりのＸ線カウント数）とした。これは非磁性トナー中のケイ素含有無機微粒子の含有量に相当する。また検量線から、重量％にすることも可能である。
【００２８】
前記比α／βを0.6〜2.4にコントロールする手段としては金属酸化物微粉末をあらかじめ加湿しながら適度に解砕した後、24時間以内に乾式混合する方法が有効である。金属酸化物微粉末の凝集体を減少させるためにあらかじめ金属酸化物微粉末を解砕することは従来より行われているが（特開平2-168267号）、この方法では、金属酸化物微粉末は一般に高い帯電性を持っており、解砕された粉末が静電気を帯びているため再凝集し、α／βを2.4以下にすることはできなかった。また加湿を行いながら解砕を進めすぎた場合、トナーと乾式混合後、α／βが0.6以下となった。
【００２９】
金属酸化物微粉末は公知の製造方法で製造されたものであればよいが、特に、金属ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ、アルミナ、酸化チタンが好ましい。本発明においては、特に、疎水化処理された１次粒子径５〜50mμのものが流動性向上の点から好ましい。本発明において添加量は0.05〜５重量％が好ましい。
【００３０】
本発明においていわゆる滑剤を用いる場合は、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪酸金属塩、ワックスものが用いられるが、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなどの脂肪酸金属塩が特に好ましい。滑剤の添加量としては0.01〜１重量％が好ましい。
【００３１】
【作用】
前記したごとくOPCの場合、従来の無機系感光体に比べ表面の耐摩耗性が劣っているため寿命（耐用コピー数）が短いという問題がある。OPCの寿命を延ばすためにクリーニングブレードの当接荷重を低く設定したり、脂肪酸金属塩などの滑剤のトナーへの添加によりクリーニングブレードとOPC間の摩擦係数を低減し、摩耗を防止する対策が取られている。しかしブレード荷重が低いことが原因で金属酸化物微粉末をクリーニングしきれず、カブリ、黒点が発生する。同様のメカニズムで画像流れの問題が発生することもある。
【００３２】
本発明者らが鋭意検討した結果、少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合したトナーの表面に付着している金属酸化物微粉末の分散状態を制御することが重要であることが明らかになった。トナー表面に付着している金属酸化物微粉末に由来するトナー表面金属原子濃度αと、表面に付着している金属酸化物微粉末に由来する金属原子Ｘ線強度βの比α／βが0.6〜2.4であるトナーを使用し、転写残トナーを回収するためのクリーニングブレードの感光体への当接荷重をＰ(gf／cm)とした時に1.5≦(Ｐα)／β²≦(300α)／β³の関係を満たすことにより上記問題は解決できる。
【００３３】
α／βが0.6より小さい場合、金属酸化物微粉末が凝集体としてトナー表面に付着していると考えられ感光体を研磨する作用が大きく、感光体の摩耗速度が大で寿命が短くなる。また感光体上にキズも発生し黒点等の原因となる。α／βが2.4より大きい場合、シリカの分散が良すぎると考えられる。感光体を研磨する作用を失ってしまうためカブリ、画像流れの問題が発生する。
【００３４】
一方より小さな現像ではあるが、(Ｐα)／β²が1.5より小さい場合、クリーニング力が不足し、カブリや黒点の問題が発生する。
【００３５】
(Ｐα)／β²が(300α)／β³より大きい場合、すなわちＰβ≦300である場合、感光体の摩耗が激しく問題となる。
【００３６】
本発明のトナーに用いられ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-アクリル系樹脂のビニル系樹脂及びポリエステル樹脂等が挙げられる。
【００３７】
ビニル系樹脂を構成する単量体としてはスチレン・o-メチルスチレン・m-メチルスチレン・p-メチルスチレン・α-メチルスチレン・p-クロロスチレン・3,4-ジクロロスチレン・p-フェニルスチレン・p-エチルスチレン・2,4-ジメチルスチレン・p-t-ブチルスチレン・p-n-ヘキシルスチレン・p-n-オクチルスチレン・p-n-ノニルスチレン・p-n-デシルスチレン・p-n-ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル・メタクリル酸エチル・メタクリル酸n-ブチル・メタクリル酸イソプロピル・メタクリル酸イソブチル・メタクリル酸t-ブチル・メタクリル酸n-オクチル・メタクリル酸2-エチルヘキシル・メタクリル酸ステアリル・メタクリル酸ラウリル・メタクリル酸フェニル・メタクリル酸ジエチルアミノエチル・メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル・アクリル酸エチル・アクリル酸イソプロピル・アクリル酸n-ブチル・アクリル酸ｔ-ブチル・アクリル酸イソブチル・アクリル酸n-オクチル・アクリル酸2-エチルヘキシル・アクリル酸ステアリル・アクリル酸ラウリル・アクリル酸フェニル・アクリル酸ジメチルアミノエチル・アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアクリル酸エステル誘導体等が具体的に挙げられ、これらは単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【００３８】
ポリエステル樹脂は、２価以上のカルボン酸と２価以上のアルコール成分を縮合重合させて得られる樹脂である。
【００３９】
２価のカルボン酸としてはマレイン酸・フマール酸・シトラコ酸・イタコン酸・グルタコ酸・フタル酸・イソフタル酸・テレフタル酸・コハク酸・アジピン酸・セバシン酸・アゼライン酸・マロン酸・n-ドデシルコハク酸・n-ドデセニルコハク酸・イソドデシルコハク酸・イソドデセニルコハク酸・n-オクチルコハク酸・n-オクテニルコハク酸等が挙げられ、これらの酸無水物も使用することができる。
【００４０】
３価のカルボン酸としては1,2,4-ベンゼントリカルボン酸・2,5,7-ナフタレントリカルボン酸・1,2,4-ナフタレントリカルボン酸・1,2,4-ブタントリカルボン酸・1,2,5-ヘキサントリカルボン酸・1,3-ジカルボキシル-2-メチル-2-メチレンカルボキシプロパン・1,2,4-シクロヘキサントリカルボン酸・テトラ(メチレンカルボキシル)メタン・1,2,7,8-オクタンテトラカルボン酸・ピロメリット酸・エンポール三量体酸等があげられ、これらの酸無水物も使用することができる。
【００４１】
２価のアルコールとしてはポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン・ポリオキシプロピレン(3.3)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン・ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン・ポリオキシプロピレン(2.0)-ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン・ポリオキシプロピレン(６)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン等のエーテル化ビスフェノール、エチレングリコール・ジエチレングリコール・トリエチレングリコール・1,2-プロピレングリコール・1,3-プロピレングリコール・1,4-ブタンジオール・1,4-ブテンジオール・ネオペンチルグリコール・1,5-ペンタングリコール・1,6-ヘキサングリコール・1,4-シクロヘキサンジメタノール・ジプロピレングリコール・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・ビスフェノールＡ・ビスフェノールＺ・水素添加ビスフェノールＡ等を使用することができる。
【００４２】
３価のアルコールとしてはソルビトール・1,2,3,6-ヘキサンテトロール・1,4-ソルビタン・ペンタエリスリトール・ジペンタエリスリトール・トリペンタエリスリトール・1,2,4-ブタントリオール・1,2,5-ペンタトリオール・グリセロール・2-メチルプロパントリオール・2-メチル-1,2,4-ブタントリオール・トリメチロールエタン・トリメチロールプロパン・1,3,5-トリヒドロキシメチルベンゼン等を挙げることができる。
【００４３】
着色剤としては特に限定されず、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・ランプブラック・ローズベンガル等が挙げられ、これらの混合物も使用することができる。これらの着色剤の含有量はトナー中に0.5〜20重量％が好ましい。
【００４４】
その他の添加剤としては例えばサリチル酸誘導体・アゾ系金属錯体等の荷電制御剤、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。また、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。
【００４５】
〈画像形成方法〉
図１は、本発明の画像形成方法に適用できる画像形成方法の一例を示す。14は静電荷像担持体であり、この静電荷像担持体14は回転ドラム状の形態を有しており、特に易廃棄性等の観点から有機感光体（OPC）である。感光体の周囲にはその回転方向上流側から下流側に向かって、順に帯電器１、露光光学系２、現像装置12、転写器５、分離器６、クリーニング装置15が配置されている。10は熱ローラー定着器である。
【００４６】
この画像形成装置においては、帯電器１によりOPC14の表面が一様な電位に帯電され、次いで露光光学系２により像様露光されてOPC14の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置12内に収容された本発明のトナー及びキャリアからなる現像剤により、上記の静電潜像が現像されてトナー像が形成される。このトナー像は転写器５により記録材Ｐに静電転写され、熱ローラー定着器10により加熱定着されて定着画像が形成される。一方、転写器５を通過したOPCはクリーニング装置15により残留トナーがクリーニングされて次の画像の形成に供される。さらにクリーニング装置に回収されたトナーは後述するトナーリサイクルシステムにより再び現像装置12及びまたはトナー補給ボックス11に戻されて再使用に供される。
【００４７】
トナーリサイクルシステムの具体例を図２及び３に示す。この例において12は現像装置、13は現像スリーブ、14はOPC、15はクリーニング装置、16はトナー搬送スクリュー１、17はトナー搬送スクリュー２、18はトナー搬送スクリュー３、20はトナー補給ボックスである。本例の装置はトナー搬送スクリュー１，２，３により順次クリーニング装置で回収したトナーを搬送し、現像装置に具備されたリサイクルトナー専用の分配器19（ニュートナー供給口とは別体）に供給する様にしたものである。即ち、16のトナー搬送スクリュー１、17のトナー搬送スクリュー２、18のトナー搬送スクリュー３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てなり、トナーは回転軸の回転に伴って羽根により順次搬送され、分配器19に供給され、回収したトナーは再びOPC14上の潜像現像に供される。
【００４８】
一方、図３の12〜18、20は図２と同様で、本例の装置ではトナー搬送スクリュ−１，２，３により順次クリーニング部で回収したトナーを搬送し、トナー補給ボックスに供給するようにしたものである。本例の図２との差異はトナー補給ボックス内で新トナーと回収したリサイクルトナーを予め撹拌混合した後、現像装置に供給するところに特徴がある。
【００４９】
〈現像剤担持体（現像スリーブ）と現像プロセス条件〉
本発明に用いる現像装置は、多数のＮ，Ｓ極を備えたマグネットロールが、アルミニウム等の非磁性材料からなる現像剤担持体内に収容されている。この現像剤担持体13から微小間隙（Ｄsd）をおいて、OPC14が設けられている。現像剤担持体およびOPCは、機枠に回転可能に支持されており、現像位置における移動方向が同方向（回転方向は互いに逆方向）となるように駆動されるのが望ましい。
【００５０】
図４は本発明に用いられる現像装置周辺の概念図である。
【００５１】
現像剤担持体内に具備された固定主磁極（Ｎ１）の傾き角度（θ）は、OPC14と現像剤担持体13の互いの回転中心を結ぶ線（Ｌ１）と、固定主磁極とが成す角度で求められ、固定主磁極がＬ１よりも現像剤担持体の回転方向上流側にある場合にはプラスの値で、固定主磁極がＬ１よりも現像剤担持体の回転方向下流側にある場合にはマイナスの値で表わされる。
【００５２】
この現像剤担持体内に具備された固定主磁極（Ｎ１）の傾き角度（θ）は、＋２〜＋15°の範囲にあるのが好ましい。固定主磁極の傾き角度が＋２°未満の場合、キャリア付着の発生が顕著となったり、OPC表面に傷が発生しその結果画像不良を生じてしまう。また固定主磁極の傾き角度が＋15°より大きい場合、現像剤担持体上の現像剤がOPCの表面を擦過できる幅（擦過幅）が過度に小さくなってしまい、その結果該OPC表面の静電荷像を充分に現像できずにベタ高濃度部の濃度低下を引き起こしてしまう。
【００５３】
現像剤担持体とその周縁部の間には、磁性現像剤層厚を規制し、現像剤の穂の長さを一定にできるように穂切り機構板を配置する。現像剤担持体と穂切り機構板との間隔は、300〜500μmの範囲が好ましい。
【００５４】
本発明の画像形成方法において、OPCと現像剤担持体との最近接位置における間隙（Ｄsd）は400〜600μmの範囲であるのが好ましい。Ｄsdが400μmよりも小さくなると、キャリア付着が顕著となってしまう。また、Ｄsdが600μmより大きくなると、現像電界が小さくなるために画像濃度が低下してしまう。
【００５５】
本発明の画像形成方法において、現像剤担持体とOPCの移動速度比（Ｖs／Ｖp）は1.4〜2.6の範囲であるのが好ましい。Ｖs／Ｖpが1.4未満では、現像領域へ十分なだけの現像剤を搬送しきれないため、低い画像濃度のものしか得ることができない。また、Ｖs／Ｖpが2.6を越えると現像剤の搬送は十分であるのだが、非常に速い速度で有機感光体表面を摺擦するために、該有機感光体表面に傷を生じさせてしまい、その結果削れ粉が発生してしまう。
【００５６】
〈クリーニング装置〉
クリーニング装置としては、ブレードクリーニング装置を好ましく用いることができる。また、クリーニングブレードのOPCに対する当接方法としては、カウンター当接方式やトレイル当接方式などがあるが、カウンター当接方式が低荷重領域でのクリーニング性能に優れており、OPCとの組み合わせにおいては特に好ましく用いられる。
【００５７】
図５は本発明に用いられるクリーニング装置15内部の概念図である。
【００５８】
クリーニングブレードのOPCに対する当接角（α）は、クリーニングブレード21とOPC14との接点から接線方向へ延長した線とクリーニングブレードとの成す角度で求められ、その当接角は６°〜25°の範囲で使用するのが好ましい。当接角が６°未満であると、OPC上に残存している転写残トナーを十分にクリーニングすることができない。また、当接角が25°より大きくなると、クリーニングブレードと有機感光体との摺擦力が大きくなり、該有機感光体表面の摩耗が過度となったり、クリーニングブレードの反転が生じてしまう。
【００５９】
クリーニングブレードのOPCに対する押圧荷重（Ｐ）は、クリーニングブレードにかけた押圧力とクリーニングブレード並びにそれを支持する部材の全重量をクリーニングブレードの自由長で割った値である。
【００６０】
その押圧荷重は、６〜30ｇ／cmの範囲で使用するのが好ましい。押圧荷重が６ｇ／cm未満であると、OPC上に残存している転写残トナーを十分にクリーニングすることができない。また、押圧荷重が30ｇ／cmよりも大きくなると、有機感光体表面に傷を生じやすくなる。
【００６１】
【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。尚、「部」とは「重量部」を表す。
【００６２】
実施例１．
（トナーの製造）
テレフタル酸、1,2,4-ベンゼントリカルボン酸を酸成分、ポリオキシプロピレン(2.2)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)-2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンをアルコール成分とし、これらを重縮合させてポリエステル樹脂Ａを得た。
【００６３】
ポリエステル樹脂 Ａ 100部
カーボンブラック 10部
ポリプロピレンワックス（Mn＝3000） 2.0部
上記原料をヘンシェルミキサーで混合後、エキストルーダーで混練し、冷却後、微粉砕し、8.5μmの着色粒子ａを得た。
【００６４】
四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用する公知の方法で、１次粒子径12mμのシリカａを得た。このシリカａをオクチルトリメトキシシランで疎水化処理した後、日本ニューマチック工業（株）社製超音速ジェット粉砕機を用いて、粉体投入口に加湿装置のノズルを設置し、粉砕圧7.0kg／cm²で加湿解砕を行い、解砕シリカａ１を得た。
【００６５】
着色粒子ａ 100部
解砕シリカａ１ 1.0部
ステアリン酸亜鉛 0.1部
上記原料をヘンシェルミキサーで周速40ｍ／secで３分間混合し、トナーａを得た。このトナーの表面に付着しているシリカ微粉末に由来するトナー表面ケイ素原子濃度α、ケイ素のＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００６６】
【表１】

【００６７】
（キャリアの製造）
スチレンとメチルメタクリレートとの単量体組成比が30：70のスチレン-メチルメタクリレート共重合体15ｇをメチルエチルケトン300mlに溶解して被覆液を調整し、この被覆液により球状のフェライトをスピラコーター（岡田精工社製）を用いて被覆し、平均膜厚1.0μmの被覆層を有するキャリアを製造した。このキャリアＡの重量平均粒径は80μ、磁化は64emu／ｇ、体積固有抵抗は10¹⁴Ωcmであった。
【００６８】
（現像剤の製造）
前記トナー、キャリアをトナー濃度５wt％になるように混合し、現像剤を作製した。
【００６９】
評価
リサイクルプロセスを有するKonicaU-BIX6192のOPC改造機を用いて、この現像剤の常温常湿環境（20℃、60％RH）で40,000コピーのランニングをした後、高温高湿環境（30℃、80％RH）における連続10,000コピーのランニングテストを実施した。10,000コピー後の画像についてマクベス濃度計によるカブリ濃度測定、目視観察による黒点の有無の調査を行った。高温高湿環境での10,000コピーのランニングを終了後、そのまま２４時間同環境に放置し、画像流れの発生がないかを調査した。ランニングを終了した感光体（ドラム）の表面を観察し、キズの有無を調査し、感光層膜厚を測定し、感光層の摩耗量を測定した。
【００７０】
【表２】

【００７１】
実施例２
（トナーの製造）
実施例１と同様にして着色粒子ａを得た。
【００７２】
四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用する公知の方法で、１次粒子径７mμのシリカｂを得た。このシリカｂをヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した後、日本ニューマチック工業(株)社製超音速ジェット粉砕機を用いて、粉体投入口に加湿装置のノズルを設置し、粉砕圧7.0kg／cm²で加湿解砕を行い、解砕シリカｂを得た。
【００７３】
着色粒子ａ 100部
解砕シリカｂ（１次粒子径７mμ） 0.7部
ステアリン酸アルミニウム 0.1部
上記原料をヘンシェルミキサーで周速40m／secで15分間混合し、トナーを得た。
【００７４】
このトナーの表面に付着しているシリカ微粉末に由来する表面ケイ素原子濃度α、ケイ素のＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００７５】
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いてクリーニングブレードの押圧荷重が異なる以外は実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００７６】
実施例３
（トナーの製造）
スチレン-アクリル樹脂Ａ（St／n-BA 75／25） 100部
カーボンブラック ８部
ポリプロピレンワックス（Mn＝3000） 2.5部
上記原料をヘンシェルミキサーで混合後、エキストルーダーで混練し、冷却後、微粉砕し、10.5μmの着色粒子ｂを得た。
【００７７】
四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用する公知の方法で、１次粒子径12ｍμのシリカｃを得た。このシリカｃをオクチルトリメトキシシランで疎水化処理した後、日本ニューマチック工業(株)社製超音速ジェット粉砕機を用いて、粉体投入口に加湿装置のノズルを設置し、粉砕圧7.0kg／cm²で加湿解砕を行い、解砕シリカｃを得た。
【００７８】
着色粒子ｂ 100部
シリカｃ（１次粒子径12mμ） 0.6部
ステアリン酸リチウム 0.15部
上記原料をヘンシェルミキサーで周速20m／secで３分間混合した後、トナーを得た。このトナーの表面に付着しているシリカ微粉末に由来するトナー表面ケイ素原子濃度α、ケイ素のＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００７９】
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００８０】
実施例４
（トナーの製造）
実施例３と同様にして着色粒子ｂを得た。
【００８１】
塩化チタンを原料としてシリカと同様の方法で１次粒子径45mμの酸化チタンａを得た。この酸化チタンａをジメチルジメトキシシランで疎水化処理した後、日本ニューマチック工業(株)社製超音速ジェット粉砕機を用いて、粉体投入口に加湿装置のノズルを設置し、粉砕圧7.0kg／cm²で加湿解砕を行い、解砕酸化チタンａ１を得た。
【００８２】
着色粒子ｂ 100部
解砕酸化チタンａ１（１次粒径 45mμ） 1.6部
ステアリン酸亜鉛 0.08部
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００８３】
上記原料をヘンシェルミキサーで周速40ｍ／secで３分間混合し、トナーを得た。このトナーの表面に付着している酸化チタン微粉末に由来するトナー表面チタン原子濃度α、チタンのＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００８４】
実施例５
（トナーの製造）
実施例３と同様にして着色粒子ｂ、解砕シリカｃを得た。又、実施例４と同様にして解砕酸化チタンａ１を得た。
【００８５】
着色粒子ｂ 100部
解砕シリカｃ（１次粒径 12mμ） 0.5部
解砕酸化チタン（１次粒径 45mμ） 0.8部
上記原料をヘンシェルミキサーで周速40ｍ／secで３分間混合し、トナーを得た。このトナーの表面に付着している酸化チタン微粉末に由来する表面チタン原子濃度、シリカ微粉末に由来する表面ケイ素原子濃度の和α、チタンのＸ線強度、ケイ素のＸ線強度の和β、α／βは表１のとおりであった。
【００８６】
実施例６，７
実施例３と同様にして表１のごとき現像剤を作製し、この現像剤を用いて実施例３と同様にして画像評価を行った。
【００８７】
比較例１
実施例１のシリカａを加湿を行わないで7.0kg／cm²で解砕した解砕シリカａ２を用いた以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面に付着しているシリカ微粉末に由来する表面ケイ素原子濃度α、ケイ素のＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００８８】
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００８９】
比較例２
実施例２のシリカｂを加湿を行いながら8.0kg／cm²で解砕した解砕シリカｂ２を用いた以外は実施例２と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面に付着しているシリカ微粉末に由来する表面ケイ素原子濃度α、ケイ素のＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００９０】
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いて実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００９１】
比較例３
実施例４の酸化チタンａを加湿を行わないで7.0kg／cm²で解砕した解砕酸化チタンａ２を用いた以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。このトナーの表面に付着している酸化チタン微粉末に由来する表面チタン原子濃度α、チタンのＸ線強度β、α／βは表１のとおりであった。
【００９２】
前記トナーを用いて、実施例１と同様にして現像剤を作製し、この現像剤を用いて、実施例１と同様にして画像評価を行った。
【００９３】
【発明の効果】
本発明により、OPCを使用した電子写真画像形成方法において下記の効果が得られる。
【００９４】
イ．OPC表面の金属酸化物微粉末のクリーニング不良によるフィルミングに起因する黒点、カブリの発生がない。
【００９５】
ロ．高温高湿環境でのランニングにおいてもフィルミングに起因する画像流れの発生がない。
【００９６】
ハ．OPC表面の摩耗が少なく、キズの発生がない。
【００９７】
上記イ、ロ、ハを同時に満足するトナー、画像形成方法を提供することが出来る。
【００９８】
またOPC感光体を使用し、リサイクルプロセスを有する電子写真方法においても上記イ、ロ、ハを同時に満足するトナー、画像形成方法を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した複写機を説明する図。
【図２】本発明に用いるトナーリサイクルシステムを説明する図。
【図３】本発明に用いるトナーリサイクルシステムを説明する図。
【図４】本発明に用いられる現像装置周辺の概念図。
【図５】本発明に係るクリーニング装置内部の概念図。
【符号の説明】
12 現像装置
13 現像剤担持体（現像スリーブ）
14 有機感光体（OPC）
15 クリーニング装置
16 トナー搬送スクリュー１
17 トナー搬送スクリュー２
20 トナー補給ボックス
Ｎ１ 固定主磁極
θ 固定主磁極の傾き角

Claims (3)

1. 有機感光体を使用した電子写真画像形成方法において使用される少なくとも樹脂、着色剤を含有する着色粒子に、少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー表面に固着せずに付着している金属酸化物微粉末に由来するトナー表面金属原子濃度α（原子個数％）と、金属原子Ｘ線強度β(kcps)の比α／βが0.6〜2.4であることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
   ここで、前記トナー表面金属原子濃度αは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの表面金属原子濃度α ₁ 、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離し、上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナー表面金属原子濃度をα ₂ とした時、α＝α ₁ −α ₂ で表され、測定は島津製作所 ( 株 ) 社製Ｘ線電子分光分析装置「 ESCA − 1000 」を用いて行い、また、前記金属原子Ｘ線強度βは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの金属原子Ｘ線強度β ₁ 、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離して上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナーの金属原子Ｘ線強度をβ ₂ とした時、β＝β ₁ −β ₂ で表され、測定は、理学電気社製のケイ光Ｘ線分析測定装置 SYSTEM3070 Ｅおよび理学電気社製の DATAFLEX を用いて測定した。
2. 有機感光体を使用した電子写真画像形成方法において使用される少なくとも樹脂、着色剤を含有する着色粒子に、少なくとも金属酸化物微粉末を外添混合してなる静電荷像現像用トナーにおいて、該トナー表面に固着せずに付着している金属酸化物微粉末に由来するトナー表面金属原子濃度α（原子個数％）と、金属原子Ｘ線強度β(kcps)の比α／βが0.6〜2.4である静電荷像現像用トナーを使用し、露光、現像、転写後、感光体上の転写残トナーを回収するためにクリーニングブレードを用いて、該クリーニングブレードの感光体への当接荷重をＰ（gf／cm）とした時に下記（１）式の関係を満足することを特徴とする画像形成方法。
   1.5≦(Ｐα)／β²≦(300α)／β³・・・・（１）
   ここで、前記トナー表面金属原子濃度αは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの表面金属原子濃度α ₁ 、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離し、上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナー表面金属原子濃度をα ₂ とした時、α＝α ₁ −α ₂ で表され、測定は島津製作所 ( 株 ) 社製Ｘ線電子分光分析装置「 ESCA − 1000 」を用いて行い、また、前記金属原子Ｘ線強度βは、表面に付着している金属酸化物微粉末を除く前のトナーの金属原子Ｘ線強度β ₁ 、該トナーをメタノール中に浸して超音波を照射し、トナー表面から金属酸化物微粉末を分離して上澄み液中に分散している金属酸化物微粉末をデカンテーションにより除き、乾燥したトナーの金属原子Ｘ線強度をβ ₂ とした時、β＝β ₁ −β ₂ で表され、測定は、理学電気社製のケイ光Ｘ線分析測定装置 SYSTEM3070 Ｅおよび理学電気社製の DATAFLEX を用いて測定した。
3. 転写残トナーを回収し、回収したトナーを現像器またはトナー補給装置に戻して再利用するトナーリサイクルプロセスを採用したことを特徴とする請求項２記載の画像形成方法。

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