JP3943978B2 - Image forming method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真法、静電記録法等を利用した記録方法に用いられる画像形成方法に関するものである。詳しくは、予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する複写機、プリンター、ファックスに用いられる画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真法を用いた機器は従来の複写機に加え、例えば、プリンターやファックスのごとき装置に適用されている。特にプリンターやファックスでは複写装置部分を小さくする必要があるため、現像装置を中心としたトナーユニットと感光体を中心としたドラムユニットを一体化したプロセスカートリッジを用いることが多い。
【0003】
プロセスカートリッジに用いられる現像方式としては一成分現像方式が多い。
一成分現像方法は、トナー規制部材とトナー粒子の摩擦、及びトナー担持体とトナー粒子の摩擦により、トナー粒子に電荷を与えると同時に、トナー担持体上にトナーを薄く塗布し、トナー担持体と静電潜像担持体とが対向した現像領域に搬送し、静電潜像担持体上の静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する方法である。
【0004】
一成分現像方式は、二成分現像方式のようにガラスビーズや鉄粉、フェライト等のキャリア粒子が不要なため、現像装置自体を小型化、軽量化できる。さらに二成分現像方式は、現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要があるため、トナー濃度を検知し、必要量のトナーを補給する装置が必要であり、現像装置の大型化、重量化を招く。この点においても一成分現像方式は小型化、軽量化に有利である。
【0005】
しかしながら、近年の高画質化、フルカラー化に伴い、従来はあまり問題にならなかった問題点もクローズアップされるようになった。
【0006】
その一つが帯電部材汚染と言われる問題点である。帯電部材汚染は、トナーから遊離した外添剤が帯電部材を汚染することにより、静電潜像担持体上の電荷が不均一になり、それが画像に現れてしまう現象である。
【0007】
また、細線再現性に関しても、従来よりもがさつきのない、きれいな線を再現できることが求められるようになった。
【0008】
また、静電潜像担持体上の除電や帯電が有効に作用しないと、前の作像プロセスでの静電潜像の電位コントラストが残ることによる、ゴーストと呼ばれる現象も発生することも分かった。
【0009】
また、耐久試験後半では、トナー劣化や外添剤の濃縮等による、かぶりと呼ばれる現象が発生しやすいことも分かった。
【0010】
さらに、近年のフルカラー化や高画質化は、静電潜像担持体表面の感光体層を薄くして達成されることがあるが、このような場合では、それに伴ってドラム削れによる画像上のスジかぶりや縦筋も発生するようになった。
【0011】
これらの問題点を、トナーの外添剤の付着状態を調整することによって改善しようと、特開2000−310874公報や特開2000−310876公報、特開2001−22118公報に記載されているように様々な試みが行われているが、これらの試みは、帯電部材の汚染やドラム削れの発生に対する検討が不十分であった。また、ゴーストや細線再現性を改善するには不十分であった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、及び耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を飛躍的に向上させることができる画像形成方法を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち本発明は、帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素A及び無機元素Bを含む外添剤A及び外添剤Bの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がMgであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素A、及び無機元素Bの三元素同期率が5〜60%であることを特徴とする画像形成方法に関する。
【数2】

Figure 0003943978
【0014】
また本発明は、前述した画像形成装置に使用され、本発明の一成分トナーが適用される現像装置を提供する。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明者が鋭意検討を行った結果、帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素A及び無機元素Bを含む外添剤A及び外添剤Bの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がMgであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素A、及び無機元素Bの三元素同期率が5〜60%であることを特徴とする画像形成方法を用いることにより帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、静電潜像へのトナー融着、耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を向上させることを見出した。以下に詳細を説明する。
【数3】
Figure 0003943978
【0016】
本発明が適用される際の静電潜像担持体への帯電付与は、帯電ローラ等の接触帯電部材を接触させることによって行われる。これは、従来のコロナ放電を利用した帯電手段では大量のオゾンを発生してしまうからである。また、その時に印加する電圧としては、直流電圧と交流電圧の重畳電圧が、帯電の均一化を図るためには有効である。直流電圧だけでは帯電が不均一になり易く、細線再現性が劣ったり、ゴーストや耐久後半のかぶりを悪化させてしまう恐れがある。また、交流電圧のみではかぶりが悪化する恐れがある。
【0017】
本発明が適用される際の静電潜像の現像は、トナー担持体を接触させた接触現像法によって行われる。これは、静電潜像担持体とトナー担持体が離れている場合、現像時に静電潜像担持体上の静電潜像において、エッジ部に電気力線が集中することにより、画像のエッジ部にトナーが偏って現像されてしまい、望まれる画質の画像を形成することが困難であるためである。
【0018】
本発明における一成分トナーは、例えばロータリー構成のフルカラープリンターのように、静電潜像担持体とトナー担持体が接触あるいは離間していて、少なくとも現像時には接触するように構成されている現像装置において特に有効である。このような現像装置に適用することは、トナー劣化、トナー融着、及び静電潜像担持体とトナー担持体が接触している位置での横スジの発生、を抑制する上で好ましい。
【0019】
本発明の一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素を含む少なくても二種類の外添剤とを含有する。これらの少なくても二種類の外添剤は、お互いが接触した時にプラスとマイナスに分かれるように帯電序列が分かれている必要があり、このような観点から、本発明では無機元素の異なる二種類の外添剤を規定している。本発明では、二種類の前記外添剤を用いることにより、耐久後半のかぶりの発生が改善され、細線の再現性が向上する。
【0020】
この改善理由に関しては定かではないが、プラス側に帯電した外添剤が、マイクロキャリア的な働きをしてトナーの帯電性を安定させるため、周囲の環境による帯電性の変化やトナーの劣化による帯電性の変化を最小に抑えることが可能となると考えられる。また、このことによってトナーの帯電性が安定化することと、前記重畳電圧の印加による静電潜像担持体上の帯電の均一化、接触現像法の組み合わせが、細線の再現性を飛躍的に向上させていると考えられる。なお、このような効果は、例えば酸化物と塩化物等、同じ無機元素でも帯電序列が異なる二種の外添剤を用いる場合にも期待できる。
【0021】
本発明の一成分トナーは、前記三元素同期率が5〜60%である。同期率が5%未満の場合、遊離している外添剤によるドラム削れや帯電部材汚染、また、遊離外添剤の容器内蓄積による帯電不良が原因と思われる耐久後半のかぶりが発生する恐れがある。同期率が60%より多い場合、プラス側に帯電した外添剤粒子の影響や耐久後半のトナー劣化によるかぶりが発生する恐れがある。
【0022】
本発明において、三元素同期率は、電子写真学会年次大会(通算95回)、“Japan Hardcopy’97”論文集、「新しい外添評価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、1997年7月9〜11日、に開示されているトナー分析方法によって測定することができる。
【0023】
このトナー分析方法は、トナーをプラズマ中に導入することによりトナーを励起させ、この励起に伴う発光スペクトルを検出することにより分析を行うものである。この分析方法によれば、複数元素の励起に伴う発光スペクトルを同時検出することが可能であり、さらに発光スペクトルの周期性についても測定することができる。
【0024】
同一粒子中に含まれる元素は、同一周期で励起発光スペクトル(同期スペクトル)を生じるが、一方、トナー粒子から遊離している外添剤のように単体で存在する元素は、トナー粒子とは同期せずに単独で励起発光スペクトル(非同期スペクトル)を生じる。これらの各元素に由来する励起発光スペクトルの非同期及び同期を相対的に求めることによって、その時のトナー粒子に対する同期及び非同期を求める。
【0025】
より具体的には、トナー粒子に由来する炭素の励起に伴う発光スペクトルのカウント(個数)と、外添剤の、例えばシリカに由来するSi原子の励起に伴う発光スペクトルのカウント(個数)の周期差に基づき、同期のトナー粒子を、この外添剤の付着しているトナー粒子とし、非同期のトナー粒子を、この外添剤の付着していないトナー粒子とし、二以上の同期が確認される全てのカウント数に対して三元素以上が同期したカウント数の割合を求める。すなわち三元素同期率とは、外添剤が付着しているトナー粒子、すなわち外添剤A及び外添剤Bの少なくともいずれか一方又は両方が付着しているトナー粒子に対して、両方の外添剤が付着しているトナー粒子の割合を示す。
【0026】
前記トナー分析方法で使用される測定装置としては、特に限定されないが、具体的な測定装置としては、横河電機(株)製PT1000を用いることができ、具体的な測定条件としては以下の条件が挙げられる。このような測定条件で測定した後、C原子を基準としたSi原子等の発光スペクトルカウントの同期性を以下の式に当てはめて、三元素同期率を求める。
【数4】
Figure 0003943978
【0027】
<横河電機(株)製PT1000の測定条件>
・一回の測定におけるC原子検出数:500〜2500
・ノイズカットレベル:1.5以下
・ソート時間:20digits
・ガス:O2 0.1%、Heガス
・分析波長:
C原子 :247.860nm
Si原子:288.160nm
Ti原子:334.900nm
Mg原子:285.210nm
・使用チャンネル:
C原子 :1又は2
Si原子:1又は2
Ti原子:1〜4
Mg原子:1又は2
【0028】
前記三元素同期率は、使用される外添剤の種類、外添剤量、それぞれの外添剤の帯電特性や硬度、凝集性、粒径等の物性により異なるため様々な方法で調整されるが、トナー粒子作製後の乾式外添による外添順や外添時間、外添強度、外添時温度、外添後の篩いがけによって調整することが可能である。
【0029】
本発明では、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはSiであることが好ましい。Siを含む外添剤は、Si自体の電気陰性度が高いために帯電性付与能力が高く、また、トナーへの流動性付与能力も高いので好ましい。Siを含む外添剤としては、例えば乾式シリカ、湿式シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【0030】
また、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはTiであることが好ましい。Tiを含む外添剤は、マイクロキャリア的な働きによってトナーの帯電性を制御することや、耐久試験後半の流動性の維持等に有効である。Tiを含む外添剤としては、例えば酸化チタン等の酸化物、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物、炭化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【0031】
また、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはMgであることが好ましい。Mgを含む外添剤は、上記と同様な効果が見込め、マイクロキャリア的な効果によるトナーの帯電性安定化に有効である。Mgを含む外添剤としては、例えば酸化マグネシウム等の酸化物、チタン酸マグネシウム等の複合金属酸化物、炭化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、ハイドロタルサイト、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【0032】
本発明において、トナーの平均円形度は0.950以上0.995未満であることが好ましい。トナーの平均円形度が0.950未満の場合には、帯電の均一性が劣るため、細線再現性が良化せず、かぶりも悪化する恐れがある。円形度が0.995以上であるとクリーニング不良が発生する恐れがある。
【0033】
本発明において、平均円形度とは、下記式で求められる円形度の総和を測定粒子数で除した値であり、トナー粒子表面の凹凸の度合いを表し、トナー粒子の形状が完全な球形の場合は1.000を示し、トナー粒子の表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【0034】
【数5】
Figure 0003943978
【0035】
前記平均円形度は、トナー粒子の撮影と撮影された画像の解析が可能であれば測定することが可能であり、好ましい測定装置としては、例えば東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「FPIA−1000」が挙げられる。
【0036】
上記分析装置を用いる場合の具合的なサンプル調製方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水10mlを用意し、その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ホン酸塩を加えた後、さらに測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に、振動子として5Φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならないように適宜冷却する。
【0037】
トナー粒子の形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなるように該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いてトナーの平均円形度を求める。
【0038】
トナーの平均円形度は、例えば懸濁重合法によってトナー粒子を製造する等、トナー粒子の製造方法を選択することや、熱球形化処理等の球形化処理をトナー粒子に施すことによって調整することができる。
【0039】
本発明の一成分トナーは、感光体層を薄くした静電潜像担持体に対してドラム削れを抑制することが可能なため、高画質を要求されるフルカラー用に最適である。
【0040】
本発明の一成分トナーを製造する方法は特に限定されない。まず以下に、本発明のトナー粒子を製造する方法の一例として、懸濁重合法について説明する。
【0041】
懸濁重合法は、重合性単量体中に、ワックス、極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の添加剤等のトナー粒子材料を加え、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て単量体系を調製し、分散安定剤を含有する水相中に通常の攪拌機又はホモジナイザー、ホモミキサー等により前記単量体系を分散せしめ、前記水相中で単量体系の重合を行い、トナー粒子を製造する方法である。重合反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥する。
【0042】
懸濁重合法において、単量体系の分散では、単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズとなるように、攪拌速度、時間を調整し造粒することが好ましい。造粒後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、かつ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。
【0043】
また、懸濁重合法において、単量体系の重合は40℃以上、一般的には50℃〜90℃の温度に設定して行うことが好ましい。また、重合反応後半には昇温してもよく、さらに、トナー定着時の臭いの原因等になる未反応重合性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半又は反応終了時に一部水系媒体を留去してもよい。
【0044】
懸濁重合法においては、通常単量体系100質量部に対して水300質量部〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0045】
懸濁重合法において、トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、造粒時の系のpH調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量、機械的装置条件、例えばローターの周速、パス回数、攪拌羽根形状等の攪拌条件や、容器形状又は水溶液中での固形分濃度等を制御することによって行うことができる。
【0046】
本発明に用いられる重合性単量体としては、スチレン、o−(m−、p−)メチルスチレン、m−(p−)エチレン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量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキサン、(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。
【0047】
また重合時に添加する極性樹脂としては、スチレン(メタ)アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0048】
また、本発明で使用されるワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、又はこれらのグラフト/ブロック化合物等が好ましく用いられる。
【0049】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが使用できるが、重合阻害性がなく水系への可溶化物のない荷電制御剤が、懸濁重合法等の重合法でトナー粒子を製造する上で特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としては、サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。またポジ系としては、4級アンモニウム塩、該4級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。荷電制御剤は、重合性単量体100質量部に対し0.2〜10質量部配合されることが好ましい。
【0050】
本発明で使用され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’−アゾビスイソブチルニトリル、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−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチル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、クメンヒドロキシペルオキシド、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。
【0051】
前記重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により異なるが、一般的には重合性単量体に対して0.5質量%〜20質量%である。重合開始剤の種類は重合法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に単独又は混合し利用される。なお前記懸濁重合法において、重合開始剤は、重合前であれば任意の時点で系内に添加することができる。
【0052】
懸濁重合を利用する場合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。また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、デンプン等が挙げられる。
【0053】
これらの分散剤は、水相に分散させて使用される。また、これらの分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜2.0質量部を使用するのが好ましい。
【0054】
これらの分散剤は、市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速攪拌下にて該無機化合物を生成させて得ることもできる。例えばリン酸カルシウムの場合、高速攪拌下において、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ことで懸濁重合法に好ましい微細な分散剤を得ることができる。
【0055】
またこれらの分散剤の微細化のために、0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用してもよい。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使用でき、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。
【0056】
本発明におけるトナーには、着色剤としてカーボンブラック、マグネタイト等の黒色着色剤の他に、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤等あらゆる顔料及び/又は染料を用いることができる。例えば本発明に係るトナーをフルカラー用トナーとして使用する場合には、次のようなものが挙げられる。
【0057】
マゼンタ用着色顔料としてはC.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、 16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207、209;C.I.ピグメントバイオレット19;C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35が挙げられる。
【0058】
前記着色剤として顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させてもかまわない。
【0059】
マゼンタ用染料としては、例えば、C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパースバイオレット1等の油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40;C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28の如き塩基性染料が挙げられる。
【0060】
シアン用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料が挙げられる。
【0061】
イエロー用着色顔料としてはC.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、73、83;C.I.バットイエロー1、3、20等が挙げられる。
【0062】
次に、粉砕法によるトナー粒子の製造について説明する。
粉砕法は、結着樹脂、ワックス、荷電制御剤、着色剤等のトナー粒子材料をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練し、溶融混練物を冷却固化し、得られた固化物を機械的に所望の粒度に微粉砕して、例えばジェット気流下でターゲットに衝突させてトナー粒子を得る方法である。
【0063】
粉砕法では、トナー粒子材料の物性等に応じて、前記溶融混練物にトナー粒子材料を投入し、材料の分散性を向上させることも可能である。このような仕込みとしては、例えば樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤や着色剤を投入する方法が挙げられる。
【0064】
また粉砕法では、トナー粒子の生成後に、粒度分布をシャープにする分級工程や、熱又は機械的衝撃力によって球形化する球形化工程を必要に応じて採用する。
【0065】
粉砕法に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独で、又は混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル共重合樹脂、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【0066】
粉砕法に用いられる荷電制御剤としては、例えばトナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩;アミン及びポリアミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセトン金属錯体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。
【0067】
前記荷電制御剤の使用量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜15質量部であり、好ましくは0.1〜10質量部である。
【0068】
粉砕法では、定着オフセット防止のためにワックスを添加することが可能である。このようなワックスとしては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス又はその酸化物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス等の脂肪族エステルを主成分とするワックス、又はその一部又は全部を脱酸化したもの等が挙げられる。
【0069】
また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の飽和直鎖脂肪酸類;ブラジン酸、エレオステアリン酸、リナリン酸等の不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール等の飽和アルコール;ソルビトール等の多価アルコール類;リノール酸アミド等の脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類;N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレン等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加等によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物等も用いることができる。
【0070】
本発明の一成分トナーは、以上のように製造されたトナー粒子に前記少なくとも二種類の外添剤を外添して得られる。さらに前記外添剤には、表面を疎水化処理したものを用いることもできる。このような表面処理品を用いることにより、環境変動に対する安定性を向上させる上で好ましい。表面処理剤としては、シランカップリング剤、シリル化剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられるが、好ましくはシランカップリング剤、シリル化剤、シリコーンオイルで処理したものであり、これらを併用してもよい。
【0071】
さらに本発明の一成分トナーにおいては、現像性、耐久性を向上させるために無機粉体を添加することもできる。このような無機粉体としては、例えば亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物;硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩;カオリン等の粘土鉱物;アパタイト等のリン酸化合物;シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物;カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
【0072】
本発明の一成分トナーには、同様の目的で有機粒子や複合粒子を添加することもできる。このような有機粒子や複合粒子としては、例えばポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子;ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、金属塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子;ポリフッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂;フッ化カーボン等のフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【0073】
本発明の現像装置は、少なくとも静電潜像担持体、静電潜像担持体に接触して設けられ直流電圧と交流電圧の重畳電圧を静電潜像担持体に印加して静電潜像担持体を帯電させる帯電部材、及び少なくとも現像時には静電潜像担持体に接触するように設けられトナーを担持するトナー担持体を有する現像装置、を有する画像形成装置に使用される現像装置において、前述した一成分トナーを用いることを特徴とする。
【0074】
本発明の現像装置は、一成分接触現像方式で使用される公知の現像装置が用いられる。本発明の現像装置は、静電潜像担持体や、必要に応じて設けられるクリーニング装置と共に、画像形成装置本体に一体的かつ着脱自在なプロセスカートリッジを構成していても良い。
【0075】
本発明の一成分トナーや現像装置は、少なくとも直流及び交流の重畳電圧による接触帯電方式、及び接触現像方式の画像形成装置であれば、特に限定されず適用することができる。
【0076】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【0077】
参考例1]まず、下記の手順によって重合法トナーを作製した。イオン交換水700gに、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液500gを投入し、50℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて10,000rpmにて撹拌した。
これに1.0mol/リットルのCaCl2水溶液72gを徐々に添加し、Ca3(PO42を含む水系媒体を得た。
【0078】
下記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、9,000rpmにて均一に溶解、分散した。
・スチレン 158質量部
・n−ブチルアクリレート 42質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 14質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物 2質量部
・飽和ポリエステル 14質量部
・ステアリルステアレート 28質量部
・ジビニルベンゼン 0.3質量部
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0079】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃、窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーを用いて7,500rpmで攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。
【0080】
その後、パドル攪拌翼で攪拌しつつ、2時間で70℃に昇温し、4時間後、昇温速度40℃/Hrで80℃に昇温し、5時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウム塩を溶解してろ過し、分級によって粒子径を調整してシアントナー粒子1を得た。
【0081】
上記シアントナー粒子100質量部に対して、ヘンシェルミキサーの槽内温度を40℃に保ちながら、外添剤B0.2質量部を2000rpmで5分間混合し、次いで槽内温度を10℃まで冷却しこの温度を維持しながら、外添剤A1.5質量部を2000rpmで10分間混合し、目開き38μmの篩いを通して本発明のトナーを得た。トナーの重量平均粒径は7.0μm、平均円形度は0.967、三元素同期率は34.1%であった。
【0082】
上記のトナーを、市販のカラーレーザープリンターLBP2160(キヤノン社製)の改造したものを用い、トナー担持体は基層がNBRの弾性ローラにし、画像形成時、静電潜像担持体に接触するように設定して評価した。尚、静電潜像担持体上への印加電圧は、直流電圧は−300Vとし、交流電圧は2000V、2000Hzとした。上記改造機のシアンカートリッジに前記トナーを300g充填し、印字比率2%で10000枚の連続プリントの試験をした。いずれの試験においても、初期と10000枚目に、べた黒パターンとべた白パターン、ハーフトーン画像をサンプルとしてプリントし、その時の画像も確認した。
【0083】
各評価項目については、ゴーストに関しては、画像上に発生しなかったものはA、静電潜像担持体の周期で1回発生しているものをB、2回以上発生しているものはCとし、目視にて画像を判断した。
【0084】
細線再現性に関しては、常温常湿環境において印字率4%のライン画像を連続プリントした後に文字画像を拡大鏡にて目視で評価し、改造していないLBP2160で形成した画像と比較して、細線がきれいならA、同等ならB、文字欠損があったり、線ががさついていればCとした。
【0085】
カブリに関しては10000枚の連続プリント後の画像を評価し、カブリが1%未満ならA、1%以上3%未満ならB、3%以上5%未満ならC、5%以上であればDとランク分けした。ちなみにカブリの値は、ベタ白画像上の反射光をリフレクトメーター(東京電色社製)により測定した。
【0086】
帯電部材汚染に関しては汚染がなかったものはA、汚染が起こっても画像に現れていないものはB、汚染が画像にまで現れているものはCとした。
【0087】
ドラム削れに関しては、10000枚の連続プリント後の画像を評価し、幅10cmあたりのドラム削れによるスジの数が1本未満ならA、1本以上3本未満ならB、3本以上ならCとランク分けした。
【0088】
以下、外添剤一覧は表1に、トナーの構成及び物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0089】
[実施例2]外添剤Bの代わりに外添剤Cを使用することを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0090】
[実施例3]
添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、外添剤Aの代わりに外添剤Bを使用したことを除いては実施例2と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0091】
参考例4]外添剤Bの代わりに外添剤Eを使用したことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0092】
参考例5]添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、外添剤Aの代わりに外添剤Eを使用したことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0093】
[実施例6]
添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、外添剤Aの代わりに外添剤Eを使用したことを除いては実施例2と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0094】
参考例7
・スチレン−アクリル酸ブチル共重合体 100質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 7質量部
・ベヘン酸ベヘニル 10質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物 2質量部
上記材料を予備混合した後に、125℃に設定した二軸混練押し出し機によって溶融混練を行った。混練物を冷却後、粗粉砕をし、ジェット気流を用いた粉砕機によって微粉砕をし、さらに風力分級機を用いて分級し、最後にハイブリダイゼーションシステム(奈良機械製作所製)で8000rpm、5分間の球形化処理を行ってトナー粒子を得た。このトナー粒子を用いる以外は参考例1と同様にして評価した。トナーの粒径は7.1μm、平均円形度は0.943、三元素同期率は50.7%であった。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0095】
参考例8]添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、外添剤Aの代わりに外添剤Eを、外添剤Bの代わりに外添剤Dを使用したことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0096】
[比較例1]使用する外添剤をAのみにしたことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0097】
[比較例2]添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、使用する外添剤をBのみとして外添剤A同様に外添することを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0098】
[比較例3]添加するサリチル酸アルミニウム化合物を5質量部とし、使用する外添剤をCのみとして外添剤A同様に外添することを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0099】
[比較例4]外添剤Aと外添剤Bの外添順を逆にし、外添時の温度も10℃のままにしたことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0100】
[比較例5]外添剤Bを0.4部とし、外添時間を10分にしたことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0101】
[比較例6]静電潜像担持体を帯電させる印加電圧を直流のみにしたことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0102】
[比較例7]改造していないLBP2160を用いて画像を形成したことを除いては参考例1と同様にして評価した。外添剤一覧は表1に、トナーの構成・物性は表2に、評価結果は表3に示す。
【0103】
【表1】
Figure 0003943978
【0104】
【表2】
Figure 0003943978
【0105】
【表3】
Figure 0003943978
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも静電潜像担持体、静電潜像担持体に接触して設けられる帯電部材、及び少なくとも現像時には静電潜像担持体に接触するように設けられるトナー担持体を有し、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を静電潜像担持体に印加して静電潜像担持体を帯電させ、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体に担持された一成分トナーによって接触現像する画像形成装置において、二種類以上の外添剤をトナーと最適に同期させることによって、帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を飛躍的に向上させた一成分トナーを得ることができる。
【0107】
また本発明では、無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がSiであると、トナーの帯電性及び流動性を向上させる上でより一層効果的である。
【0108】
また本発明では、無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がTiであると、トナーの帯電性を制御し、耐久における流動性を維持する上でより一層効果的である。
【0109】
また本発明では、無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がMgであると、トナーの帯電安定性を向上させる上でより一層効果的である。
【0110】
また本発明では、平均円形度が0.95以上0.995未満であると、細線再現性を向上させ、かつかぶりの発生を抑制する上でより一層効果的である。
【0111】
また本発明では、ドラム削れを抑制できるので、フルカラーへの適用でより一層効果的である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like. Image forming method It is about. Specifically, it is used in copying machines, printers, and fax machines in which a toner image is previously formed on an electrostatic latent image carrier and then transferred onto a transfer material to form an image. Image forming method About.
[0002]
[Prior art]
In recent years, equipment using electrophotography has been applied to devices such as printers and fax machines in addition to conventional copying machines. In particular, since it is necessary to reduce the size of a copying apparatus in a printer or a fax machine, a process cartridge in which a toner unit centering on a developing device and a drum unit centering on a photosensitive member are integrated is often used.
[0003]
As a developing method used for a process cartridge, there are many one-component developing methods.
In the one-component development method, the toner particles are charged by the friction between the toner regulating member and the toner particles, and the friction between the toner carrier and the toner particles, and at the same time, the toner is thinly applied on the toner carrier. In this method, the electrostatic latent image carrier is transported to a developing area facing the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier is developed and visualized as a toner image.
[0004]
The one-component development method does not require carrier particles such as glass beads, iron powder, and ferrite unlike the two-component development method, and therefore the development device itself can be reduced in size and weight. Furthermore, since the two-component development method needs to keep the toner concentration in the developer constant, a device that detects the toner concentration and replenishes the necessary amount of toner is necessary, which increases the size and weight of the developing device. Invite. In this respect as well, the one-component development method is advantageous for reduction in size and weight.
[0005]
However, with the recent increase in image quality and full color, problems that have not been much of a problem in the past have been highlighted.
[0006]
One of them is a problem called charging member contamination. The charging member contamination is a phenomenon in which the external additive released from the toner contaminates the charging member, resulting in non-uniform charge on the electrostatic latent image carrier, which appears in the image.
[0007]
In addition, with regard to fine line reproducibility, it has become necessary to be able to reproduce beautiful lines with less roughness than in the past.
[0008]
It was also found that a phenomenon called ghosting occurs due to the potential contrast of the electrostatic latent image remaining in the previous image forming process if the charge removal or charging on the electrostatic latent image carrier does not work effectively. .
[0009]
In the second half of the durability test, it was also found that a phenomenon called fogging is likely to occur due to toner deterioration and concentration of external additives.
[0010]
Further, in recent years, full color and high image quality may be achieved by making the photosensitive layer on the surface of the electrostatic latent image carrier thin. Streaks and vertical stripes are also generated.
[0011]
In order to improve these problems by adjusting the adhesion state of the toner external additive, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-310874. issue Gazettes and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-310876 issue Gazette, JP2001-22118 issue Various attempts have been made as described in the official gazette, but these attempts have not been sufficiently studied for the contamination of the charging member and the occurrence of drum scraping. Moreover, it was insufficient to improve ghost and fine line reproducibility.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to suppress the occurrence of charging member contamination, drum shaving, ghosting, and fogging in the latter half of the durability, and can greatly improve the reproducibility of fine lines. Image forming method Is to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention A charging process in which a charging member is brought into contact with the electrostatic latent image carrier and a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to the electrostatic latent image carrier to be charged, and the electrostatic latent image carrier is formed. A developing process in which the electrostatic latent image formed is brought into contact with the electrostatic latent image carrier at the time of development with a toner carrier and is contact-developed with the one-component toner carried on the toner carrier. In forming method , The one-component toner is Containing toner particles and at least two types of external additives, external additive A and external additive B, each containing different inorganic elements A and B, Either the inorganic element A or the inorganic element B is Mg, The three-element synchronization rate of carbon, inorganic element A, and inorganic element B derived from toner particles, calculated from the measurement result by the particle analyzer by the following formula, is 5 to 60%. Image forming method About.
[Expression 2]
Figure 0003943978
[0014]
The present invention also provides a developing device that is used in the above-described image forming apparatus and to which the one-component toner of the present invention is applied.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies by the inventors, A charging process in which a charging member is brought into contact with the electrostatic latent image carrier and a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to the electrostatic latent image carrier to be charged, and the electrostatic latent image carrier is formed. A developing process in which the electrostatic latent image formed is brought into contact with the electrostatic latent image carrier at the time of development with a toner carrier and is contact-developed with the one-component toner carried on the toner carrier. In forming method , The one-component toner is Containing toner particles and at least two types of external additives, external additive A and external additive B, each containing different inorganic elements A and B, Either the inorganic element A or the inorganic element B is Mg, The three-element synchronization rate of carbon, inorganic element A, and inorganic element B derived from toner particles, calculated from the measurement result by the particle analyzer by the following formula, is 5 to 60%. Image forming method It was found that the use of the toner suppresses charging member contamination, drum scraping, ghosting, toner fusion to the electrostatic latent image, and fogging in the latter half of the durability, and improves the reproducibility of fine lines. Details will be described below.
[Equation 3]
Figure 0003943978
[0016]
When the present invention is applied, the electrostatic latent image carrier is charged by bringing a contact charging member such as a charging roller into contact therewith. This is because the conventional charging means using corona discharge generates a large amount of ozone. As a voltage applied at that time, a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is effective for achieving uniform charging. Charging is likely to be non-uniform with only a direct current voltage, resulting in inferior reproducibility of fine lines, and deterioration of ghost and fogging in the latter half of the durability. Moreover, there is a possibility that the fog may be deteriorated only by the AC voltage.
[0017]
The development of the electrostatic latent image when the present invention is applied is performed by a contact development method in which a toner carrier is brought into contact. This is because when the electrostatic latent image carrier and the toner carrier are separated from each other, the lines of electric force concentrate on the edge portion of the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier at the time of development. This is because the toner is unevenly developed at the portion, and it is difficult to form an image having a desired image quality.
[0018]
The one-component toner in the present invention is used in a developing device configured such that the electrostatic latent image carrier and the toner carrier are in contact with or separated from each other at least during development, such as a full-color printer having a rotary configuration. It is particularly effective. Application to such a developing device is preferable in terms of suppressing toner deterioration, toner fusion, and occurrence of horizontal stripes at the position where the electrostatic latent image carrier and the toner carrier are in contact.
[0019]
The one-component toner of the present invention contains toner particles and at least two types of external additives containing different inorganic elements. These at least two types of external additives need to be separated in charging order so that they are separated into plus and minus when they come into contact with each other. The external additive is prescribed. In the present invention, the occurrence of fogging in the latter half of the durability is improved and the reproducibility of fine lines is improved by using the two types of external additives.
[0020]
The reason for this improvement is not clear, but the positively charged external additive acts as a microcarrier to stabilize the toner's chargeability, which may result from changes in chargeability or deterioration of the toner due to the surrounding environment. It is considered that the change in charging property can be minimized. This also stabilizes the chargeability of the toner, makes the charge on the electrostatic latent image carrier uniform by applying the superimposed voltage, and the combination of the contact development method dramatically improves the reproducibility of fine lines. It is thought that it has improved. Such an effect can also be expected when two types of external additives having the same charging order, such as oxide and chloride, but having different charging sequences are used.
[0021]
In the one-component toner of the present invention, the three-element synchronization rate is 5 to 60%. When the synchronization rate is less than 5%, drum wear due to free external additives, charging member contamination, and fogging in the latter half of the durability, which may be caused by charging failure due to accumulation of free external additives in the container, may occur. There is. When the synchronization rate is more than 60%, there is a risk of fogging due to the influence of externally charged additive particles or toner deterioration in the latter half of the durability.
[0022]
In the present invention, the three-element synchronization rate is determined by the Electrophotographic Society Annual Meeting (95 times in total), “Japan Hardcopy '97” paper collection, “New External Addition Evaluation Method—Toner Analysis Using Particle Analyzer”, Toshiyuki Suzuki, Takahara It can be measured by the toner analysis method disclosed in Toshio, sponsored by the Electrophotographic Society, July 9-11, 1997.
[0023]
In this toner analysis method, the toner is excited by introducing the toner into plasma, and the emission spectrum accompanying the excitation is detected to perform the analysis. According to this analysis method, it is possible to simultaneously detect an emission spectrum accompanying excitation of a plurality of elements, and it is also possible to measure the periodicity of the emission spectrum.
[0024]
Elements contained in the same particle generate an excitation emission spectrum (synchronous spectrum) in the same period, while elements existing alone, such as external additives released from toner particles, are synchronized with the toner particles. Without generating an excitation emission spectrum (asynchronous spectrum) alone. By relatively obtaining the asynchronous and synchronous of the excitation emission spectrum derived from each of these elements, the synchronous and asynchronous with respect to the toner particles at that time are obtained.
[0025]
More specifically, the period (number) of emission spectra associated with excitation of carbon derived from toner particles and the period (number) of emission spectra associated with excitation of Si atoms derived from, for example, silica of the external additive. Based on the difference, the synchronous toner particles are the toner particles to which the external additive is attached, and the asynchronous toner particles are the toner particles to which the external additive is not attached, and two or more synchronizations are confirmed. The ratio of the count number in which three or more elements are synchronized with respect to all the count numbers is obtained. That is, the three-element synchronization rate refers to toner particles to which external additives are attached, that is, toner particles to which at least one or both of external additive A and external additive B are attached. The ratio of the toner particles to which the additive is attached is shown.
[0026]
The measuring device used in the toner analysis method is not particularly limited, but as a specific measuring device, PT1000 manufactured by Yokogawa Electric Corporation can be used, and specific measuring conditions are as follows. Is mentioned. After measurement under such measurement conditions, the synchrony of the emission spectrum count of Si atoms and the like based on C atoms is applied to the following formula to obtain the three-element synchronization rate.
[Expression 4]
Figure 0003943978
[0027]
<Measurement conditions of PT1000 manufactured by Yokogawa Electric Corporation>
-Number of detected C atoms in one measurement: 500-2500
・ Noise cut level: 1.5 or less
・ Sort time: 20 digits
・ Gas: O 2 0.1% He gas
・ Analysis wavelength:
C atom: 247.860 nm
Si atom: 288.160 nm
Ti atom: 334.900 nm
Mg atom: 285.210 nm
・ Channels used:
C atom: 1 or 2
Si atom: 1 or 2
Ti atom: 1-4
Mg atom: 1 or 2
[0028]
The three-element synchronization rate varies depending on the type of external additive used, the amount of external additive, and the physical properties such as charging characteristics, hardness, cohesiveness, and particle size of each external additive, and is adjusted by various methods. However, it is possible to adjust the order according to the external addition order and the external addition time, the external addition strength, the temperature at the external addition, and the sieving after the external addition after the toner particles are produced.
[0029]
In the present invention, in the two types of external additives, one of the inorganic elements in these external additives is preferably Si. An external additive containing Si is preferable because Si has a high electronegativity and thus has a high chargeability-imparting ability and also has a high ability to impart fluidity to the toner. Examples of the external additive containing Si include dry silica, wet silica, silicon carbide, silicon nitride, and surface treated products thereof.
[0030]
In the two types of external additives, one of the inorganic elements in these external additives is preferably Ti. The external additive containing Ti is effective for controlling the chargeability of the toner by microcarrier-like action, maintaining fluidity in the latter half of the durability test, and the like. Examples of the external additive containing Ti include oxides such as titanium oxide, composite metal oxides such as strontium titanate, carbides, carbonates, phosphates, sulfates, and surface-treated products thereof.
[0031]
In the two types of external additives, one of the inorganic elements in these external additives is preferably Mg. The external additive containing Mg is expected to have the same effect as described above, and is effective in stabilizing the chargeability of the toner due to the microcarrier effect. Examples of external additives containing Mg include oxides such as magnesium oxide, composite metal oxides such as magnesium titanate, carbides, carbonates, phosphates, sulfates, hydrotalcites, and surface treated products thereof. Is mentioned.
[0032]
In the present invention, the average circularity of the toner is preferably 0.950 or more and less than 0.995. When the average circularity of the toner is less than 0.950, the uniformity of charging is inferior, so that the fine line reproducibility is not improved and the fog may be deteriorated. If the circularity is 0.995 or more, cleaning failure may occur.
[0033]
In the present invention, the average circularity is a value obtained by dividing the total circularity obtained by the following formula by the number of measured particles, and represents the degree of unevenness on the surface of the toner particles. When the toner particles are perfectly spherical Indicates 1.000, and the average circularity becomes smaller as the surface shape of the toner particles becomes more complicated.
[0034]
[Equation 5]
Figure 0003943978
[0035]
The average circularity can be measured as long as the toner particles can be photographed and the photographed image can be analyzed. As a preferred measuring device, for example, Toa Medical Electronics' flow type particle image analyzer “FPIA- 1000 ".
[0036]
As a specific sample preparation method in the case of using the above analyzer, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids and the like are previously removed is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzenesulfonic acid, is used as a dispersant therein. After the salt is added, 0.02 g of a measurement sample is further added and dispersed uniformly. As a means to disperse, an ultrasonic disperser “UH-50” (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a 5Φ titanium alloy chip as a vibrator is subjected to a dispersion treatment for 5 minutes, and a measurement dispersion liquid And In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.
[0037]
To measure the shape of the toner particles, the flow type particle image measuring device is used, the concentration of the dispersion is readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 / μl, and 1000 toner particles are obtained. Measure above. After the measurement, the average circularity of the toner is obtained using this data.
[0038]
The average circularity of the toner is adjusted by selecting a method for producing toner particles, for example, producing toner particles by a suspension polymerization method, or by subjecting the toner particles to a spheronization treatment such as a thermal spheronization treatment. Can do.
[0039]
Since the one-component toner of the present invention can suppress drum abrasion with respect to the electrostatic latent image bearing member having a thin photosensitive layer, it is most suitable for full color where high image quality is required.
[0040]
The method for producing the one-component toner of the present invention is not particularly limited. First, a suspension polymerization method will be described below as an example of a method for producing the toner particles of the present invention.
[0041]
In the suspension polymerization method, toner particles such as wax, polar resin, colorant, charge control agent, polymerization initiator, and other additives are added to the polymerizable monomer, and the mixture is then homogenized by an ultrasonic disperser. A monomer system is prepared by uniformly dissolving or dispersing, and the monomer system is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by an ordinary stirrer, homogenizer, homomixer or the like, and the monomer system is dispersed in the aqueous phase. Is a method for producing toner particles. After completion of the polymerization reaction, the produced toner particles are washed, collected by filtration, and dried.
[0042]
In the suspension polymerization method, it is preferable to perform granulation by adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have a desired toner particle size in the dispersion of the monomer system. After granulation, stirring may be carried out to such an extent that the particle state is maintained and the settling of particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer.
[0043]
In the suspension polymerization method, the monomer polymerization is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 ° C. to 90 ° C. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odor at the time of toner fixing, the latter half of the reaction or at the end of the reaction. A part of the aqueous medium may be distilled off.
[0044]
In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 parts by mass to 3000 parts by mass of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer system.
[0045]
In the suspension polymerization method, toner particle size distribution control and particle size control are carried out by adjusting the pH of the system during granulation, the kind and addition amount of a hardly water-soluble inorganic salt and a protective colloid dispersing agent, and a mechanical device. It can be performed by controlling the conditions, for example, the circumferential speed of the rotor, the number of passes, the stirring conditions such as the shape of the stirring blades, the container shape or the solid content concentration in the aqueous solution.
[0046]
Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include styrene monomers such as styrene, o- (m-, p-) methylstyrene, m- (p-) ethylenestyrene; methyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-2- (Meth) acrylic acid ester monomers such as ethylhexyl, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate; monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexane, (meth) acrylonitrile, acrylic amide Is preferably used.
[0047]
Moreover, as a polar resin added at the time of superposition | polymerization, the copolymer of a styrene (meth) acrylic acid, a maleic acid copolymer, a polyester resin, and an epoxy resin are used preferably.
[0048]
In addition, as the wax used in the present invention, paraffin wax, polyolefin wax, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax and derivatives thereof, or graft / block compounds thereof are preferably used.
[0049]
As the charge control agent used in the present invention, a known charge control agent can be used. However, a charge control agent having no polymerization inhibitory property and no solubilized product in an aqueous system produces toner particles by a polymerization method such as a suspension polymerization method. This is particularly preferable. Specific examples of the negative compounds include salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, metal compounds of their derivatives, polymer compounds having sulfonic acid in the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarene, etc. Is mentioned. Examples of the positive system include a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain, a guanidine compound, and an imidazole compound. The charge control agent is preferably blended in an amount of 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0050]
Examples of the polymerization initiator used in the present invention include 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1- Carbonitrile), 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo-based polymerization initiators such as azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroxy peroxide, 2 Peroxide-based polymerization initiators such as 1,4-dichlorobenzoyl peroxide and lauroyl peroxide are used.
[0051]
The addition amount of the polymerization initiator varies depending on the target degree of polymerization, but is generally 0.5% by mass to 20% by mass with respect to the polymerizable monomer. The kind of the polymerization initiator is slightly different depending on the polymerization method, but may be used alone or mixed with reference to the 10-hour half-life temperature. In the suspension polymerization method, the polymerization initiator can be added to the system at any time point before polymerization.
[0052]
Examples of the dispersant used when using suspension polymerization include inorganic calcium oxides such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, and hydroxide. Examples thereof include magnesium, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, magnetic substance, and ferrite. Examples of the organic compound include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like.
[0053]
These dispersants are used by being dispersed in an aqueous phase. Moreover, it is preferable that these dispersing agents use 0.2-2.0 mass parts with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.
[0054]
As these dispersants, commercially available ones may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine and uniform particle size, it is also possible to obtain the inorganic compound in a dispersion medium under high-speed stirring. it can. For example, in the case of calcium phosphate, a fine dispersant preferable for suspension polymerization can be obtained by mixing a sodium phosphate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution under high-speed stirring.
[0055]
Moreover, you may use 0.001-0.1 mass part surfactant together for refinement | miniaturization of these dispersing agents. Specifically, commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can be used, such as sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, Calcium oleate is preferably used.
[0056]
In the toner of the present invention, in addition to black colorants such as carbon black and magnetite, all pigments and / or dyes such as yellow / magenta / cyan colorants shown below can be used as colorants. For example, when the toner according to the present invention is used as a full color toner, the following may be mentioned.
[0057]
As a coloring pigment for magenta, C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209; I. Pigment violet 19; C.I. I. Bat red 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35 are mentioned.
[0058]
Although the pigment may be used alone as the colorant, it may be used in combination with a dye and a pigment to improve the sharpness.
[0059]
Examples of the magenta dye include C.I. I. Solvent Red 1, 3, 8, 23, 24, 25, 27, 30, 49, 81, 82, 83, 84, 100, 109, 121; I. Disper thread 9; I. Solvent violet 8, 13, 14, 21, 27; C.I. I. Oil-soluble dyes such as disperse violet 1, C.I. I. B. Basic Red 1, 2, 9, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 22, 23, 24, 27, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40; I. Basic dyes such as basic violet 1, 3, 7, 10, 14, 15, 21, 25, 26, 27, and 28 may be mentioned.
[0060]
Examples of the color pigment for cyan include C.I. I. Pigment blue 2, 3, 15, 16, 17; I. Bat Blue 6; C.I. I. Acid Blue 45, a copper phthalocyanine pigment having 1 to 5 phthalimidomethyl groups substituted on the phthalocyanine skeleton.
[0061]
As a coloring pigment for yellow, C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 83; I. Bat yellow 1, 3, 20 etc. are mentioned.
[0062]
Next, production of toner particles by a pulverization method will be described.
In the pulverization method, toner particle materials such as a binder resin, wax, charge control agent, and colorant are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer and a ball mill, and a heat kneader such as a heating roll, a kneader, and an extruder is used. In this method, the melted and kneaded product is cooled and solidified, and the obtained solidified product is mechanically pulverized to a desired particle size and collided with a target under, for example, a jet stream to obtain toner particles.
[0063]
In the pulverization method, it is possible to improve the dispersibility of the material by introducing the toner particle material into the melt-kneaded material according to the physical properties of the toner particle material. Examples of such preparation include a method in which a charge control agent and a colorant are added into a resin that is mutually compatible.
[0064]
In the pulverization method, after the toner particles are generated, a classification process for sharpening the particle size distribution and a spheronization process for spheroidization by heat or mechanical impact force are employed as necessary.
[0065]
As the binder resin used in the pulverization method, polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, Styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid acrylic copolymer, vinyl chloride resin, polyester resin, epoxy resin, phenol resin, polyurethane resin, etc. can be used alone or in combination. A copolymer resin, a styrene-methacryl copolymer resin, and a polyester resin are preferable.
[0066]
As the charge control agent used in the pulverization method, for example, when controlling the toner to be positively charged, a modified product by a fatty acid metal salt or the like; tributylbenzidylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium Quaternary ammonium salts such as tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts that are analogs thereof; amines and polyamine compounds; metal salts of higher fatty acids; acetylacetone metal complexes; dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide Diorganotin oxide such as dibutyltin borate, dioctyltin borate, dicyclohexyltin borate and the like are added. Moreover, when controlling to negative chargeability, an organometallic complex and a chelate compound are effective, and a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid, and an aromatic dicarboxylic acid metal complex can be used.
[0067]
The usage-amount of the said charge control agent is 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin, Preferably it is 0.1-10 mass parts.
[0068]
In the pulverization method, wax can be added to prevent fixing offset. Examples of such waxes include aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax or oxides thereof; and aliphatic esters such as carnauba wax and montanic ester wax as main components. And wax obtained by deoxidizing a part or all of the wax.
[0069]
In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; Shi Diacid, eleostearic acid, Pa Unsaturated fatty acids such as linalic acid; saturated alcohols such as stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, seryl alcohol, and melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide; Saturated fatty acid bisamides such as methylenebisstearic acid amide; unsaturated fatty acid amides such as ethylene bisoleic acid amide; aromatic bisamides such as N, N′-distearylisophthalic acid amide; fatty acid metal salts such as zinc stearate Waxes grafted with aliphatic hydrocarbon waxes using vinyl monomers such as styrene; partially esterified products of fatty acids such as behenic acid monoglycerides and polyhydric alcohols; hydroxyls obtained by hydrogenation of vegetable oils, etc. Group The methyl esterified product etc. which have can also be used.
[0070]
The one-component toner of the present invention is obtained by externally adding the at least two types of external additives to the toner particles produced as described above. Further, as the external additive, one having a hydrophobic surface can be used. Use of such a surface-treated product is preferable in improving stability against environmental fluctuations. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a titanium coupling agent, and a silicone oil. Preferably, these are treated with a silane coupling agent, a silylating agent, and a silicone oil. You may use together.
[0071]
Furthermore, in the one-component toner of the present invention, an inorganic powder can be added in order to improve developability and durability. Examples of such inorganic powders include metal oxides such as zinc, aluminum, cerium, cobalt, iron, zirconium, chromium, manganese, strontium, tin, and antimony; calcium titanate, magnesium titanate, strontium titanate, and the like. Complex metal oxides; metal salts such as barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum carbonate; clay minerals such as kaolin; phosphate compounds such as apatite; silicon compounds such as silica, silicon carbide, and silicon nitride; carbon black and graphite And carbon powders.
[0072]
Organic particles and composite particles can be added to the one-component toner of the present invention for the same purpose. Examples of such organic particles and composite particles include polyamide resin particles, silicone resin particles, silicone rubber particles, urethane particles, melamine-formaldehyde particles, acrylic particles, and the like; rubbers, waxes, fatty acid compounds, resins, and the like. Composite particles composed of inorganic particles such as metals, metal oxides, metal salts, and carbon black; fluororesins such as polyfluorinated ethylene and polyvinylidene fluoride; fluorine compounds such as carbon fluoride; fatty acid metal salts such as zinc stearate; Examples include fatty acid derivatives such as fatty acids and fatty acid esters; molybdenum sulfide, amino acids and amino acid derivatives.
[0073]
The developing device of the present invention is provided in contact with at least the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image carrier and applies a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage to the electrostatic latent image carrier to In a developing device used for an image forming apparatus, comprising: a charging member that charges a carrier; and a developing device that includes a toner carrier that is provided so as to be in contact with the electrostatic latent image carrier at least during development, and that carries toner. The one-component toner described above is used.
[0074]
As the developing device of the present invention, a known developing device used in a one-component contact developing system is used. The developing device of the present invention may constitute a process cartridge that is integral with and removable from the main body of the image forming apparatus together with the electrostatic latent image carrier and a cleaning device provided as necessary.
[0075]
The one-component toner and the developing device of the present invention are not particularly limited and can be applied as long as they are at least a contact charging type and a contact developing type image forming apparatus using a DC and AC superimposed voltage.
[0076]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.
[0077]
[ Reference example 1 First, a polymerized toner was prepared according to the following procedure. To 700 g of ion-exchanged water, 0.1 mol / liter Na Three PO Four 500 g of the aqueous solution was added and heated to 50 ° C., and then stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo).
To this, 1.0 mol / liter CaCl 2 Gradually add 72 g of aqueous solution and add Ca Three (PO Four ) 2 An aqueous medium containing was obtained.
[0078]
The following formulation was heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 9,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo).
・ 158 parts by mass of styrene
・ 42 parts by mass of n-butyl acrylate
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 14 parts by mass
・ 2 parts by mass of aluminum salicylate compound
・ 14 parts by weight of saturated polyester
-Stearyl stearate 28 parts by mass
・ 0.3 parts by weight of divinylbenzene
Into this, 5 parts by mass of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
[0079]
The polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium, and stirred at 7,500 rpm using a TK homomixer at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere to granulate the polymerizable monomer composition. .
[0080]
Thereafter, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 70 ° C. in 2 hours, and after 4 hours, the temperature was raised to 80 ° C. at a temperature raising rate of 40 ° C./Hr and reacted for 5 hours. After the completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added to dissolve the calcium phosphate salt and filtered, and the particle size was adjusted by classification to obtain cyan toner particles 1.
[0081]
While maintaining the Henschel mixer tank temperature at 40 ° C. with respect to 100 parts by mass of the cyan toner particles, 0.2 part by mass of external additive B was mixed at 2000 rpm for 5 minutes, and then the tank temperature was cooled to 10 ° C. While maintaining this temperature, 1.5 parts by mass of the external additive A was mixed at 2000 rpm for 10 minutes, and the toner of the present invention was obtained through a sieve having an aperture of 38 μm. The weight average particle diameter of the toner was 7.0 μm, the average circularity was 0.967, and the three-element synchronization rate was 34.1%.
[0082]
The above toner is modified from a commercially available color laser printer LBP2160 (manufactured by Canon Inc.), and the toner carrier is an elastic roller having an NBR base layer so that it contacts the electrostatic latent image carrier during image formation. Set and evaluated. The voltage applied to the electrostatic latent image carrier was a DC voltage of −300 V, and an AC voltage of 2000 V and 2000 Hz. The cyan cartridge of the modified machine was filled with 300 g of the toner, and 10000 continuous printing tests were performed at a printing ratio of 2%. In any test, a solid black pattern, a solid white pattern, and a halftone image were printed as samples on the initial and 10000th sheets, and the images at that time were also confirmed.
[0083]
For each evaluation item, regarding the ghost, A is not generated on the image, B is generated once in the cycle of the electrostatic latent image carrier, and C is generated twice or more. The image was judged visually.
[0084]
For fine line reproducibility, a line image with a printing rate of 4% is printed continuously in a room temperature and humidity environment, and the character image is visually evaluated with a magnifying glass. Compared with the image formed with the unmodified LBP2160, the fine line Is A, if it is clean, B if it is equivalent, and C if there is a letter loss or a line is stuck.
[0085]
For fog, evaluate the image after 10,000 continuous prints, rank A if fog is less than 1%, B if it is 1% or more and less than 3%, C if it is 3% or more and less than 5%, and rank D if it is 5% or more. Divided. Incidentally, the fog value was measured by using a reflectometer (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) for reflected light on a solid white image.
[0086]
As for the charging member contamination, A was the case where there was no contamination, B was the case where contamination did not appear in the image, and C was the case where contamination was present even in the image.
[0087]
For drum scraping, evaluate the image after 10,000 continuous prints, rank A if the number of streaks due to drum scraping per 10 cm width is less than 1, rank B if more than 3, and rank C if more than 3. Divided.
[0088]
The list of external additives is shown in Table 1, the composition and physical properties of the toner are shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
[0089]
[Example 2] Except for using external additive C instead of external additive B Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0090]
[Example 3]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the aluminum salicylate compound to be added was 5 parts by mass and that the external additive B was used instead of the external additive A. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0091]
[ Reference example 4 ] Except for using external additive E instead of external additive B Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0092]
[ Reference Example 5 The aluminum salicylate compound to be added is 5 parts by mass, except that the external additive E is used instead of the external additive A. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0093]
[Example 6]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 2 except that the aluminum salicylate compound to be added was 5 parts by mass and that the external additive E was used instead of the external additive A. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0094]
[ Reference Example 7 ]
・ 100 parts by mass of styrene-butyl acrylate copolymer
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 7 parts by mass
・ Behenyl behenate 10 parts by mass
・ 2 parts by mass of aluminum salicylate compound
After the above materials were premixed, they were melt kneaded with a biaxial kneading extruder set at 125 ° C. The kneaded product is cooled, coarsely pulverized, finely pulverized with a pulverizer using a jet stream, further classified with an air classifier, and finally 8000 rpm for 5 minutes with a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). The toner particles were obtained by spheroidizing treatment. Other than using these toner particles Reference example 1 And evaluated in the same manner. The particle diameter of the toner was 7.1 μm, the average circularity was 0.943, and the three-element synchronization rate was 50.7%. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0095]
[ Reference Example 8 The aluminum salicylate compound to be added is 5 parts by mass, except that the external additive E is used instead of the external additive A, and the external additive D is used instead of the external additive B. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0096]
[Comparative Example 1] Except that only A was used as the external additive. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0097]
[Comparative Example 2] Except that the aluminum salicylate compound to be added is 5 parts by mass, and the external additive to be used is only B and is externally added in the same manner as the external additive A. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0098]
[Comparative Example 3] Except that the aluminum salicylate compound to be added is 5 parts by mass, and the external additive to be used is C only and is externally added in the same manner as the external additive A. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0099]
[Comparative Example 4] Except that the external addition order of external additive A and external additive B was reversed and the temperature during external addition was also kept at 10 ° C. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0100]
[Comparative Example 5] Except that the additive B was 0.4 part and the external addition time was 10 minutes. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0101]
[Comparative Example 6] Except that the applied voltage for charging the electrostatic latent image carrier is only DC. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0102]
[Comparative Example 7] Except that an image was formed using the unmodified LBP2160. Reference example 1 And evaluated in the same manner. Table 1 shows the list of external additives, Table 2 shows the constitution and physical properties of the toner, and Table 3 shows the evaluation results.
[0103]
[Table 1]
Figure 0003943978
[0104]
[Table 2]
Figure 0003943978
[0105]
[Table 3]
Figure 0003943978
[0106]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least the electrostatic latent image carrier, the charging member provided in contact with the electrostatic latent image carrier, and at least during development, the electrostatic latent image carrier is in contact with the electrostatic latent image carrier. The toner carrying member is provided, and the electrostatic latent image carrying member is charged by applying a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage to the electrostatic latent image carrying member, and is formed on the charged electrostatic latent image carrying member. In an image forming apparatus that contacts and develops an electrostatic latent image with a one-component toner carried on a toner carrying member, two or more types of external additives are optimally synchronized with the toner, thereby charging member contamination, drum scraping, and ghosting. In addition, it is possible to obtain a one-component toner that suppresses the occurrence of fogging in the latter half of the durability and dramatically improves the reproducibility of fine lines.
[0107]
In the present invention, when either the inorganic element A or the inorganic element B is Si, it is more effective in improving the chargeability and fluidity of the toner.
[0108]
In the present invention, when either the inorganic element A or the inorganic element B is Ti, it is more effective in controlling the chargeability of the toner and maintaining the fluidity in durability.
[0109]
In the present invention, when either the inorganic element A or the inorganic element B is Mg, it is more effective in improving the charging stability of the toner.
[0110]
In the present invention, the average circularity is 0.95. 0 If it is more than 0.995, it is even more effective in improving fine line reproducibility and suppressing the occurrence of fogging.
[0111]
Further, in the present invention, since drum scraping can be suppressed, it is more effective when applied to full color.

Claims (5)

帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において
前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素A及び無機元素Bを含む外添剤A及び外添剤Bの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がMgであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素A、及び無機元素Bの三元素同期率が5〜60%であることを特徴とする画像形成方法
Figure 0003943978
A charging process in which a charging member is brought into contact with the electrostatic latent image carrier and a superimposed voltage of a DC voltage and an AC voltage is applied to the electrostatic latent image carrier to be charged, and the electrostatic latent image carrier is formed. A developing process in which the electrostatic latent image formed is brought into contact with the electrostatic latent image carrier at the time of development with a toner carrier and is contact-developed with the one-component toner carried on the toner carrier. In the forming method ,
The one-component toner contains toner particles and at least two types of external additives, an external additive A and an external additive B each containing different inorganic elements A and B, and the inorganic element A or the inorganic element One of B is Mg, and the three-element synchronization rate of carbon derived from toner particles, inorganic element A, and inorganic element B, calculated from the measurement result by the particle analyzer , is 5 to 60%. An image forming method .
Figure 0003943978
前記無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がSiであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法The image forming method according to claim 1, wherein one of the inorganic element A and the inorganic element B is Si. 前記無機元素A又は無機元素Bのどちらか一方がTiであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法The image forming method according to claim 1, wherein one of the inorganic element A and the inorganic element B is Ti. 前記一成分トナーは、前記トナーの平均円形度が0.950以上0.995未満であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成方法 The image forming method according to any one of claims 1 to 3, wherein the one-component toner has an average circularity of the toner of 0.950 or more and less than 0.995 . フルカラーの画像形成において使用される画像形成方法であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成方法 5. The image forming method according to claim 1, wherein the image forming method is used in full color image formation .
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