JP4077986B2 - Toner, image forming method and apparatus unit - 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、静電記録法及びトナージェット方式記録法を利用した記録方法に用いられるトナーに関するものである。詳しくは、本発明は、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静電荷像現像用トナー、該トナーを用いた画像形成方法、及び装置ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法、静電記録法及びトナージェット方式記録法に用いるトナーにおいては、トナーの帯電性、流動性等を調整して良好な現像性、クリーニング性、転写性を得る目的で、着色粒子(トナー粒子)に小粒径無機微粒子を外添することが一般に知られている。
【0003】
しかし、このような小粒径無機微粒子が外添されているトナーは、例えば二成分現像剤として用いられたときの、キャリアとのストレス、一成分現像剤として用いられた時の現像剤塗布ブレード、現像剤供給ローラーからのストレス、あるいは現像器内壁、撹拌羽根、トナー同士の衝突等により、長時間使用したトナーは、表面に小粒径無機微粒子が埋め込まれた状態になることが確認されている。
【0004】
この小粒径無機微粒子の埋没を低減させるため、特開平4−204751号公報、特開平5−346682号公報、特開平6−313980号公報、特開平6−332235号公報及び特開平7−92724号公報に開示されているように、大粒径無機微粒子を併用する方法が有効である。
【0005】
大粒径無機微粒子の添加はいわゆるスペーサー効果を生み、小粒径無機微粒子が付着したトナー表面が、キャリア、現像剤塗布ブレード、現像剤供給ローラー、現像器内壁、撹拌羽根、他のトナー等と直接接するのを防ぎ、ストレスを低減する。これにより、小粒径無機微粒子の埋没を抑え、トナーの長寿命化が達成される。
【0006】
さらに、このスペーサー効果を接続させるためには、大粒径無機微粒子としてシリカを用いることが好ましい。これは、以下のような理由による。大粒径無機微粒子は小粒径無機微粒子に比べてトナー表面への静電的な付着力が相対的に弱い。そのため、大粒径無機微粒子はトナー表面から遊離しやすく、現像等で消費されて減少し、スペーサー効果が長続きしない傾向にある。ここでシリカは、無機粉体の中でも帯電量が大きく、トナー表面への付着力も大きいため、遊離も抑えられ、スぺーサー効果を接続させることができる。
【0007】
しかし、上記のごとき、トナーに小粒径無機微粒子と大粒径シリカを外添したトナーは、低湿環境下での帯電性が高くなりすぎる、いわゆるチャージアップを引き起こしやすくなるなど、環境安定性に劣る面が見られる。
【0008】
一方、特開平7−104501号公報には、外添剤として15乃至20nmの疎水性シリカ、13nm以下の疎水性シリカ、アルミナを用いるトナーが提案されている。しかしながら、このトナーは、キャリアを用いる二成分現像剤においては優れた環境特性が得られるものの、非磁性一成分現像剤においては、15乃至20nmの疎水性シリカがトナー表面から遊離して前記スペーサー効果に関して十分な性能が得られず、シリカのトナー表面への埋没が促進し、カブリの増大、クリーニング不良の発生、転写効率の低下が見られた。また、環境特性に関しても十分な性能が得られず、チャージアップが原因の画像濃度の低下や、画像ムラが見られた。これは、非磁性一成分現像においては、帯電部材であるブレードからの機械的ストレスが二成分現像に比較して大きいためと考えられる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記の問題点を解決するトナー、該トナーを用いた画像形成方法及び装置ユニットを提供することにある。
【0010】
本発明の目的は、長期の使用においてもカブリの増大、クリーニング不良の発生、転写効率の低下が見られず、且つ、低湿環境においても、画像濃度の低下や、画像ムラが発生しないトナー、及び該トナーを用いた画像形成方法及び装置ユニットを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明の構成によって達成される。
【0012】
本発明は、少なくともトナー粒子及び外添剤を有するトナーであって、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とするトナーに関する。
【0013】
本発明は、少なくともトナー粒子及び外添剤を有するトナーであって、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とするトナーに関する。
【0014】
本発明は、潜像保持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程;及び該潜像保持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像工程;を有する画像形成方法において、該現像工程において、現像剤担持体に当接された現像剤供給ローラーによってトナーを現像剤担持体に供給し、現像剤担持体表面に当接された現像剤層厚規制部材によってトナーの層厚を規制し、該現像剤担持体に担持されている層厚の規制されたトナー層のトナーによって該静電潜像を現像し、該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
【0015】
本発明は、潜像保持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程;及び該潜像保持体上に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像工程;を有する画像形成方法において、該現像工程において、現像剤担持体に当接された現像剤供給ローラーによってトナーを現像剤担持体に供給し、現像剤担持体表面に当接された現像剤層厚規制部材によってトナーの層厚を規制し、該現像剤担持体に担持されている層厚の規制されたトナー層のトナーによって該静電潜像を現像し、該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
【0016】
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットは、トナー;該トナーを収容するための現像容器;該現像容器に収容されているトナーを担持し、かつ現像領域に搬送するための現像剤担持体を有しており、該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とする装置ユニットに関する。
【0017】
本発明は、画像形成装置本体に着脱可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニットは、トナー;該トナーを収容するための現像容器;該現像容器に収容されているトナーを担持し、かつ現像領域に搬送するための現像剤担持体を有しており、該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50を満足し、(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35を満足することを特徴とする装置ユニットに関する。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明者が鋭意検討を行った結果、特定の処理を行った特定のBET比表面積をもった疎水性シリカ微粒子を2種と、特定のBET比表面積をもったアルミナ微粒子を有するトナーを用いることで、または、特定の処理を行った特定の一次粒子の50%粒径をもった疎水性シリカ微粉体2種と、特定のBET比表面積をもったアルミナ微粒子を有するトナーを用いることで、長期の使用においてもカブリの増大、クリーニング不良の発生、転写効率の低下が見られず、また、低湿環境においても、画像濃度の低下や、画像ムラが発生しない画像が得られることが判明した。
【0019】
シリカ微粒子の表面をシランで処理したBET比表面積が100〜350m2 /g、好ましくは150〜300m2 /gの小粒径疎水性シリカ微粒子(A)、又は、一次粒子の50%粒径が5〜20nmのシリカ微粒子の表面をシラン処理した小粒径疎水性シリカ微粒子(A)は、トナーの外添剤として用いられると、トナーの帯電性及び流動性を調整して良好な現像性、クリーニング性及び転写性を与えることができる。
【0020】
小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のBET比表面積が350m2 /gを越える場合、又は、一次粒子の50%粒径が5nm未満の場合には、トナー粒子表面の微小な凹凸に埋もれてしまい、帯電性、流動性の調整が充分行えず好ましくない。小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のBET比表面積が100m2 /g未満の場合、又は、一次粒子の50%粒径が20nmを越える場合には、トナーに充分な流動性が与えられないため好ましくない。
【0021】
小粒径シリカ微粒子の表面を処理するためのシランとしてはアルコキシシラン、シラザン又はクロロシランが好ましく、さらに好ましくはジシラザンが良い。シランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルで処理した場合、トナーに充分な流動性を与えることができず好ましくない。
【0022】
これらシランの処理量は、シリカ微粒子100重量部当り好ましくは5〜25重量部、より好ましくは8〜20重量部であることが良い。この時の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)の水濡れ性は、70%以上であることが好ましい。水濡れ性が70%未満の場合には、高湿環境下で充分な帯電量が得られなくなる。
【0023】
大粒径疎水性シリカ微粒子(B)としては、シリコーンオイルで処理されたBET比表面積が15〜80m2 /g、好ましくは20〜60m2 /gである疎水性シリカ微粒子、または、一次粒子の50%粒径が30〜150nmのシリカ微粒子の表面をシリコーンオイルで処理した疎水性シリカ微粒子が用いられる。
【0024】
大粒径疎水性シリカ微粒子(A)のBET比表面積が80m2 /gを越える場合、又は、一次粒子の50%粒径が30nm未満の場合には、大粒径シリカ微粒子(B)の添加で期待されるスペーサー効果が見られず好ましくない。大粒径シリカ微粒子(B)のBET比表面積が15m2 /g未満の場合、トナー粒子表面からの遊離が多くなり好ましくない。
【0025】
本発明においては、大粒径疎水性無機微粒子(B)としては、シリカを用いることが必要であり、シリカ以外の無機微粒子、例えば、酸化チタン、アルミナ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化マグネシウム又はチタン酸ストロンチウムを用いた場合、トナー粒子表面からの遊離が多くなり好ましくない。
【0026】
本発明に用いられる大粒径疎水性シリカ微粒子(B)は、シリコーンオイルで表面処理されていることにより、トナー粒子表面からの大粒径疎水性シリカ微粉末の遊離を防ぐことができる。シリコーンオイル以外(例えば、アルコキシシラン、シラザン又はカップリング剤)で処理しただけの場合、トナー粒子表面からの大粒径疎水性シリカ微粒子(B)の遊離が多くなり好ましくない。
【0027】
大粒径シリカ微粒子(B)の表面を処理するためのシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル又はメチルハイドロジェンシリコーンオイルが使用でき、特にジメチルシリコーンオイルが好ましい。さらにシリコーンオイルの粘度は25℃において、100cSt以下が好ましい。
【0028】
シリコーンオイルの好ましい処理量は、シリカ微粒子100重量部当り好ましくは2〜20重量部、より好ましくは5〜15重量部であることが良い。この時の大粒径疎水性シリカ微粒子の水濡れ性は、80%以上が好ましい。水濡れ性が80%未満の場合には、高湿環境下でトナー粒子表面との付着力が弱くなり、遊離し易くなる。
【0029】
小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)は、トナー粒子100重量部に対して好ましくは0.3〜2.5重量部、より好ましくは0.5〜2.0重量部であることが良い。小粒径疎水性シリカ微粒子(A)の添加量(a)0.3重量部未満の場合には、充分な流動性が得られ難く、2.5重量部を超える場合には、トナー粒子表面に付着しきれない余剰のシリカが発生し、感光体フィルミングやスリーブ汚染が生じ易くなる。大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)は、トナー粒子100重量部に対して好ましくは0.05〜1.5重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜1.0重量部であることが良い。大粒径疎水性シリカ微粉体の添加量(b)0.05重量部未満の場合は、充分なスペーサー効果が得られず、1.5重量部を超える場合には、トナー粒子表面に付着しきれない余剰のシリカが発生し、感光体フィルミングやスリーブ汚染が生じ易くなる。
【0030】
上記のように、大粒径疎水性シリカ微粒子(B)は、そのBET比表面積と表面処理を選ぶことで、トナー粒子表面からの遊離を抑えることができるが、この時大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトリボ電荷量は−60〜−100mC/kgであることが良い。同一BET比表面積であっても、処理剤にシリコーンオイルを用いない場合のトリボ電荷量は−30〜−50mC/kg程度であり、このトリボ電荷量の絶対値が高いことがトナー粒子表面からの遊離を有効に防いでいると考えられる。
【0031】
大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトリボ電荷量が−60mC/kgよりもマイナスで絶対値が小さい場合には、トナー粒子表面からの大粒径疎水性シリカ微粒子(B)の遊離が生じ易くなり、−100mC/kgよりもマイナスで絶対値が大きい場合には、大粒径疎水性シリカ微粒子同士が静電凝集し、トナー粒子表面に均一に付着しにくくなる。
【0032】
小粒径疎水性シリカ微粉体(A)のトリボ電荷量は好ましくは−40〜−150mC/kgであることが良い。
【0033】
小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトリボ電荷量が−40mC/kgよりもマイナスで絶対値が小さい場合には、トナー粒子にストレスが加わった際に、トナー粒子表面から脱離し易くなり、−150mC/kgよりもマイナスで絶対値が大きい場合には、低湿環境下でトナー粒子がチャージアップし易くなる。
【0034】
さらに本発明においては、トナーの外添剤として、上記の2種のシリカ微粒子に加えて、BET比表面積が50〜150m2 /gのアルミナ微粒子(C)を用いることにより、特に低湿環境下でのトナーのチャージアップを抑えることができる。
【0035】
アルミナ微粒子(C)のBET比表面積が50m2 /g未満の場合、アルミナ微粒子(C)がトナー粒子表面を充分な密度で均一に被覆することができなくなるため、低湿環境下でトナーのチャージアップが原因の画像濃度低下や画像ムラが発生する。アルミナ微粒子(C)のBET比表面積が150m2 /gを超える場合、アルミナ微粒子(C)が大粒径疎水性シリカ微粒子(B)を覆ってしまい、トナー粒子表面への付着を阻害するため好ましくない。
【0036】
アルミナ微粒子(C)のトリボ電荷量は、好ましくは−30〜+20mC/g、より好ましくは−10〜+10mC/gであることが、トナーのチャージアップを抑える点で効果的である。
【0037】
アルミナ微粒子(C)のトリボ電荷量が−30mC/gよりもマイナスで絶対値が大きい場合には、低湿環境下でのトナーのチャージアップを抑えることが難しく+20mC/gよりもプラスで絶対値が大きい場合には、小粒径疎水性シリカ微粒子(A)及び大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と静電的な凝集が生じてしまう。
【0038】
アルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c)は、トナー粒子100重量部に対して、好ましくは0.01〜2.0重量部、より好ましくは0.03〜1.5重量部であることが良い。
【0039】
アルミナ微粒子(C)の添加量(c)が0.01重量部未満の場合には、低湿環境下でのトナーのチャージアップを抑えることが難しく、2.0重量部を超える場合には、高湿環境下でトナーが充分な帯電量を持つことができず、カブリの発生が生じ易くなる。
【0040】
本発明において、上記の外添剤として用いる小粒径疎水性シリカ微粒子(A)の添加量(a)、大粒径疎水性シリカ微粒子(B)の添加量(b)及びアルミナ微粒子(C)の添加量(c)との比が好ましくは下記関係
a:b:c=1:0.10〜0.65:0.05〜0.50
を満足することが良く、より好ましくは下記関係
a:b:c=1:0.15〜0.45:0.05〜0.40
を満足することが良い。
【0041】
大粒径シリカ微粒子(B)の添加量(b)が0.10未満の場合には、スペーサー効果が充分に効かないため、耐久による画像濃度低下及びカブリが生じ易く、0.65を超える場合には、トナーの流動性が低下するため画像ムラを生じ易くなる。
【0042】
アルミナ微粒子(C)の添加量(c)が0.05未満の場合には、低湿環境下でのトナーのチャージアップが生じ、画像濃度低下及びカブリが生じ易く、0.5を超える場合には、高湿環境下でトナーの帯電量低下が生じるため、カブリが増大し易い。
【0043】
アルミナ微粒子(C)の添加は上記のように低湿環境下で優れた特性を得るが、高湿環境下との特性差をより小さくするためには、アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下であることが、さらに好ましい。水濡れ性が30%以下であるアルミナ微粒子(C)を用いることで、より少量の添加で低湿環境下のチャージアップを防ぐことができると同時に、高湿環境下での、特に帯電特性の低下を抑えることができるため、濃度低下やカブリの発生を防ぐことができる。
【0044】
水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1 )は、トナー粒子100重量部に対して好ましくは0.05〜2.0重量部、より好ましくは0.07〜1.5重量部であることが良く、水濡れ性が30%以下であるアルミナ微粒子(C)を用いた場合には、少ない添加量でトナーのチャージを適度にリークさせることができるため、トナーへの添加量(c2 )は、好ましくはトナー粒子100重量部に対して0.01〜1.0重量部、より好ましい添加量は0.03〜0.7重量部であることが良い。
【0045】
従って、上述した小粒径シリカ微粒子(A)の添加量(a)、大粒径シリカ微粒子(B)の添加量(b)及びアルミナ微粒子(C)の添加量(c)との比に関し、アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%を超える場合の添加量(c1 )と30%以下の場合の添加量(c2 )とでは、好ましい比率が異なるものである。具体的には、アルミナ微粒子(C)が30%を超える水濡れ性を有する場合には、好ましくは下記関係
a:b:c1 =1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足することが良く、より好ましくは下記関係
a:b:c1 =1:0.15〜0.45:0.30〜0.40
を満足することが良くアルミナ微粒子(c)が30%以下の水濡れ性を有する場合には、好ましくは下記関係
a:b:c2 =1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することが良く、より好ましくは下記関係
a:b:c2 =1:0.15〜0.45:0.05〜0.25
を満足することが良い。
【0046】
本発明において、微粒子BET比表面積の測定は、比表面積測定装置オートソープ1(湯浅アイオニクス社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出した。
【0047】
本発明において、シリカ微粒子の一次粒子の50%粒径の測定は、透過型電子顕微鏡を用いて行った。撮影倍率は15万倍とし、さらに撮影された写真を4倍に引き伸ばし、一次粒子の粒径を測る。100サンプルについて測定し、50%値をもって一次粒子の50%粒径とした。
【0048】
本発明における外添剤微粒子のトリボの測定は、以下の通りである。
【0049】
外添剤微粒子とキャリアの混合物を50ml容量のポリエチレン製のビンに入れ、約5分間手で振とうする。ここで該キャリアはシリコンコートされたフェライトキャリア(400メッシュパス品)とし、外添剤微粒子とキャリアの重量比は2:98とする。
【0050】
次に図3において、底に500メッシュのスクリーン33のある金属製の測定容器32に、混合物W0 (g:約0.5〜1.5g)を入れ金属製のふた34をする。このときの測定容器32全体の重量を秤りW1 (g)とする。次に吸引機31(測定容器32と接する部分は少なくとも絶縁性)において、吸引口37から吸引し風量調節弁36を調整して真空計35の圧力を2450hpaとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行い外添剤微粒子を吸引除去する。
【0051】
このときの外添剤微粒子のトリボQ(mC/kg)は100%補正をすると下記のように定義される。
【0052】
【外1】
〔V(ボルト):電位計39の電位、C(μF):38のコンデンサー容量、W2 (g):吸引後の測定容器の重量、T:粒子/キャリア比〕
【0053】
本発明において、微粒子の水濡れ性の測定方法は以下の通りである。
【0054】
200ミリリットルの分液ロートに試料1.0gを採り、イオン交換水100ミリリットルを加える。ターブラーシェーカーミキサー(シンマルエンタープライゼス製)に分液ロートをセットし90rpmで10分間分散する。分液ロートを取り外し10分間静置後、20〜30ミリリットル抜き取り、分光光度計UV−210(島津製作所製)の10mmセルに分取する。イオン交換水をブランクにして水層の濁りを波長500nmで測定し、この時の読み値を水濡れ性とする。
【0055】
本発明において、トナー粒子の重量平均粒径は4〜9μmであることが好ましく、より好ましくは5.5〜8.8μmであることが良い。トナー粒子の重量平均粒径が4μm未満では帯電の不均一による画像ムラやカブリ抑制が悪化し、9μm超では細線のトナー飛び散り抑制が悪化するため好ましくない。
【0056】
本発明において、トナーの重量平均粒径はコールターカウンターTA−II型(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電界水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない前記コールターカウンターTA−II型によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4:各チャンネルの中央値をチャンネルの代表値とする)を求めた。
【0057】
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを用いる。
【0058】
また本発明において、トナーは、フロー式粒子像分布装置によって測定される平均円形度が好ましくは0.950〜1.000、より好ましくは0.950〜0.990、さらに好ましくは0.960〜0.985であることが良い。平均円形度が0.950未満の場合、帯電の不均一による画像ムラやカブリ抑制が生じ易く、0.990を超える場合クリーニング性が低下する傾向にある。
【0059】
本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子性フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定を行ない、測定された粒子の円形度を下式により求め、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。
【0060】
【外2】
【0061】
また、平均円形度の測定は、フロー式粒子像測定装置として東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置(FPIA−1000)を用いて行なった。平均円形度を測定するトナーを約0.02g秤量し、界面活性剤を少量含むイオン交換水(約10ml、20℃)に均一に分散させた。分散させる手段としては、株式会社エスエムテー社製の超音波分散機UH−50(振動子は5φのチタン合金チップ)を用いた。分散時間は5時間以上とし、その際、分散媒の温度が40℃以上にならないように適宜冷却した。上記フロー式粒子像測定装置を用い、0.60μm以上159.21μmの円相当径を有する粒子を1000個以上測定し、円形度分布を測定する。
【0062】
測定の概略は、東亜医用電子社(株)発行のFPIA−1000のカタログ(1995年6月版)、測定装置の操作マニアル及び特開平8−136439号公報に記載されているが、以下の通りである。
【0063】
試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとCCDカメラがフローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
【0064】
それぞれの粒子の2次元画像の投影面積及び投影像の周囲長からの上記の円形度算出式を用いて各粒子の円形度を算出する。
【0065】
なお、本発明で用いる測定装置である「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当って、粒子を得られた円形度によって、円形度0.4〜1.0を61分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行なう算出法を用いている。しかしながら、この算出法で算出される平均円形度の値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度の値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度であり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出法を用いても良い。
【0066】
本発明のトナー粒子の製造方法は特に限定されないが、トナーの平均円形度を0.950以上、好ましくは0.950〜0.990にするためには、懸濁重合法、機械式粉砕法又は球形化処理によってトナー粒子を製造することが好ましく、特に懸濁重合法が好ましい。
【0067】
以下、懸濁重合法におけるトナー粒子の製造方法について説明する。
【0068】
先ず、重合性単量体中に、低軟化点物質、極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤及びその他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機によって均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の攪拌機又はホモミキサー、ホモジナイザーの如き混合機により分散せしめる。この際、好ましくは単量体液滴が所望の現像剤粒子のサイズを有するように、攪拌速度、時間を調整し造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して行うのがよい。重合反応後半に昇温してもよく、更に、現像剤定着時の臭いの原因となる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半、又は反応終了時に、一部水系媒体を留去してもよい。反応終了後、生成した現像剤粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100重量部に対して水300〜3000重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0069】
トナー粒子の粒度分布制御や粒径の制御は、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を変える方法や機械的装置条件、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り、所定の本発明の着色粒子を得ることができる。
【0070】
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、シクロヘキセン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミド等のエン系単量体が好ましく用いられる。
【0071】
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、ポリエステル共重合体、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0072】
本発明で使用される低軟化点物質としては、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ッシュワックス、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、またはこれらのグラフト/ブロック化合物が好ましく用いられる。
【0073】
本発明のトナー粒子に用いられる着色剤は、黒色着色剤としてカーボンブラック、以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。
【0074】
イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物又はアリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168、180が好適に用いられる。
【0075】
マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾール化合物、チオインジゴ化合物又はペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が特に好ましい。
【0076】
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物又は塩基染料レーキ化合物が利用できる。具体的にはC.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が特に好適に利用できる。
【0077】
これらの着色剤の添加量は、重合性単量体100重量部に対し1〜20重量部程度添加して用いられる。黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり重合性単量体100重量部に対し40〜150重量部添加して用いられる。
【0078】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できるが、重合阻害性が無く水系への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、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、カルボ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、カリックスアレン等が利用でき、ポジ系として四級アンモニウム塩、該四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好ましく用いられる。該荷電制御剤は重合性単量体100重量部に対し0.5〜10重量部が好ましい。
【0079】
本発明で使用される重合開始剤として、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の如きアゾ系重合開始剤;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の如き過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0080】
該重合性開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜20重量%添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。
【0081】
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、メタ珪酸カルシウム、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、磁性体及びフェライトが挙げられる。有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が水相に分散させて使用される。
【0082】
これら分散剤は、重合性単量体100重量部に対して0.2〜2.0重量部を使用することが好ましい。
【0083】
これら分散剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を得る為に、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方法に好ましい分散剤を得ることができる。
【0084】
これら分散剤の微細化のために、0.001〜0.1重量部の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく用いられる。
【0085】
次に粉砕法におけるトナー粒子の製造方法について説明する。
【0086】
本発明のトナー粒子に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【0087】
本発明に用いられる着色剤としては、公知のものが使用でき、例えば、カーボンブラック;C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、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.バイオレッド1、2、10、13、15、23、29、35;C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121;C.I.ディスパースレッド9;C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27;C.I.ディスパースバイオレット1などの油溶染料、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、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などの塩基性染料;C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17;C.I.バットブルー6;C.I.アシッドブルー45;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などが挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。
【0088】
着色剤の使用量は結着樹脂100重量部に対して0.1〜60重量部、好ましくは0.5〜50重量部である。
【0089】
本発明のトナー粒子を正帯電性に制御する場合に添加する正荷電制御剤としては、ニグロシン系染料;脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き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の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物が挙げられる);アミン及びポリアミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセトン金属錯体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシスズボレートなどのジオルガノスズボレートが挙げられる。トナー粒子を負帯電性に制御する場合に添加する負荷電制御剤としては、有機金属錯体又はキレート化合物が有効であり、具体的には、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、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、その無水物、そのエステル類、そのビスフェノールの如きフェノール誘導体が挙げられる。使用量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜15重量部、好ましくは0.5〜10重量部である。
【0090】
本発明のトナー粒子には必要に応じて離型剤を添加することができる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスまたはその酸化物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸化したもの;パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸の如き飽和直鎖脂肪酸類;ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸類;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の如き飽和アルコール類;ソルビトールの如き多価アルコール類;リノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミドの如き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の如き芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛の如き脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンの如き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の如き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が挙げられる。添加量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部である。
【0091】
次にこれらの結着樹脂、離型剤、荷電制御剤、着色剤を、ヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により充分混合してから加熱ロール、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て樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分散又は溶解せしめ、冷却固化後機械的に所望の粒度に微粉砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにする。或いは、冷却固化後ジェット気流下でターゲットに衝突させて得られた微粉砕物を、熱又は機械的衝撃力によって球形化する。
【0092】
以上の方法で得られたトナー粒子に、小粒径疎水性シリカ微粒子、大粒径疎水性シリカ微粒子及びアルミナ微粒子を外添する方法としては、ヘンシェルミキサーの如き高速攪拌混合機を用い、周速20〜50m/s程度で攪拌し、付着せしめるといった方法が用いられる。
【0093】
本発明のトナーはいかなる画像形成方法においてもその効果を発揮するが、特に以下に述べる方法においてその効果を最大限に発揮する。
【0094】
すなわち、現像剤担持体に現像剤層厚規制部材としての現像剤塗布ブレードと現像剤塗布部材としての現像剤供給ローラーを備えた一成分現像装置を用い、潜像保持体上に形成された静電荷潜像をトナーによって現像する画像形成方法である。トナーは現像剤供給ローラーによって現像剤担持体上に送られて、該現像剤塗布ブレードによって薄層コートされ、このとき帯電される。さらに現像されずに、現像剤担持体上に残ったトナー現像剤供給ローラーによって現像剤担持体上から剥ぎ取られる。この方法は薄層化による均一帯電が可能なため、カブリが少ない優れた画像が得られるが、他の現像方法、例えば二成分現像方法と比べてトナーが受けるストレスが大きいため、トナーの劣化も早く、トナー寿命が短くなるといった問題もあった。本発明のトナーはこのようなストレスに対して強く、長寿命であるため、この現像方法に用いた場合でも優れた効果を発揮する。
【0095】
次に上記した現像方法について図1を参照して説明する。
【0096】
現像装置70は、非磁性トナーとしての非磁性一成分系現像剤76を収容する現像容器71、現像容器71に収容されている一成分系非磁性現像剤76を担持し、現像領域に搬送するための現像剤担持体72、現像剤担持体上に一成分系非磁性現像剤を供給するための供給ローラー73、現像剤担持体上に現像剤層厚を規制するための現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード74、現像容器71内の一成分系非磁性現像剤76を攪拌するための攪拌部材75を有している。
【0097】
69は静電潜像を保持するための潜像保持体であり、潜像形成は図示しない電子写真プロセス手段または静電記録手段によりなされる。72は現像剤担持体としての現像スリーブであり、アルミニウムあるいはステンレスからなる非磁性スリーブからなる。
【0098】
現像剤担持体として現像スリーブは、アルミニウム、ステンレスの粗管をそのまま用いてもよいが、好ましくはその表面をガラスビーズで吹きつけて均一に荒らしたものや、鏡面処理したもの、あるいは樹脂でコートしたものがよい。なかでも、スリーブ表面を樹脂でコートする方法は、樹脂中に各種粒子を分散させることで、スリーブ表面荒さや導電性を調整することや、スリーブ表面に滑性を付与することが簡便に行えるため、好適に用いられる。
【0099】
スリーブ表面をコートするのに用いられる樹脂および樹脂に添加される各種粒子については特に限定されるものではないが、樹脂としてはスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂の如き熱可塑性樹脂;エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂の如き熱或いは光硬化性樹脂が好適に用いられる。
【0100】
添加する各種粒子としてはPMMA、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、又はこれらの共重合体、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル樹脂の如き樹脂粒子;ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラックの如きカーボンブラック;酸化チタン、酸化すず、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化アンチモン及び酸化インジウムの如き金属酸化物;アルミニウム、銅、銀及びニッケルの如き金属、グラファイト、金属繊維及び炭素繊維の如き無機系充填剤が好適に用いられる。
【0101】
一成分系非磁性現像剤76は現像容器71に貯蔵されており、供給ローラー73によって現像剤担持体72上へ供給される。供給ローラー73はポリウレタンフォームの如き発泡材より成っており、現像剤担持体に対して、順または逆方向に0でない相対速度をもって回転し、現像材の供給とともに、現像剤担持体72上の現像後の現像剤(未現像現像剤)のはぎ取りも行っている。現像剤担持体72上に供給された一成分系非磁性現像剤は現像剤層厚規制部材としての弾性ブレード74によって均一かつ薄層に塗布される。
【0102】
弾性塗布ブレードと現像剤担持体との当接圧力は、現像スリーブ母線方向の線圧として0.3〜25kg/m、好ましくは0.5〜12kg/mが有効である。当接圧力が0.3kg/mより小さい場合、一成分系非磁性現像剤の均一塗布が困難となり、一成分系非磁性現像剤の帯電量分布がブロードとなりカブリや飛散の原因となる。当接圧力が25kg/mを超えると、一成分系非磁性現像剤に大きな圧力がかかり、一成分系非磁性現像剤が劣化するため、一成分系非磁性現像剤の凝集が発生するなど好ましくない。現像剤担持体を駆動させるために大きなトルクを要するため好ましくない。即ち、当接圧力を0.3〜25kg/mに調整することで、本発明のトナーを用いた一成分系非磁性現像剤の凝集を効果的にほぐすことが可能になり、さらに一成分系非磁性現像剤の帯電量を瞬時に立ち上げることが可能になる。
【0103】
弾性ブレードとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体;ポリエチレンテレフタレート、ポリアミドの如きエラストマー;ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用でき、さらにそれらの複合体であっても使用できる。好ましくは、バネ弾性を有するSUSまたはリン青銅の金属薄板上にウレタン、シリコーン等のゴム材料やポリアミドエラストマー等の各種エラストマーを射出成型して設けたものが良い。
【0104】
この非磁性一成分現像方法において、ブレードにより現像スリーブ上に一成分系非磁性現像剤を薄層コートする系においては、十分な画像濃度を得るために、現像スリーブ上の一成分系非磁性現像剤層の厚さを現像スリーブと潜像保持体との対抗間隙αよりも小さくし、この間隙に交番電場を印加することが好ましい。すなわち図1に示すバイアス電源により、現像スリーブ72と潜像保持体69との間に交番電場または交番電場に直流電場を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上から潜像保持体上への一成分系非磁性現像剤の移動を容易にし、更に良質の画像を得ることができる。
【0105】
本発明においては、潜像保持体と現像剤担持体との間隙αは、例えば50〜500μmに設定され、現像剤担持体上に担持される現像剤層の層厚は、例えば40〜400μmに設定されることが好ましい。
【0106】
現像スリーブは潜像保持体に対し、100〜200%の周速で回転される。交番バイアス電圧は、ピークトゥーピークで0.1kV以上、好ましくは0.2〜3.0kV、更に好ましくは0.3〜2.0kVで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、1.0〜5.0kHz、好ましくは1.0〜3.0kHz、更に好ましくは1.5〜3.0kHzで用いられる。交番バイアス波形は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波の如き波形が適用できる。さらに、正、逆の電圧、時間の異なる非対称交流バイアスも利用できる。直流バイアスを重畳するのも好ましい。
【0107】
次に本発明の装置ユニットについて図1を用いて説明する。
【0108】
本発明の装置ユニットは、画像形成装置本体(例えば、複写機、レーザービームプリンター及びファクシミリ装置)に脱離可能に装着される。
【0109】
図1に示した実施形態では、装置ユニットは、現像装置70であり、現像装置70が画像形成装置本体に脱離可能に装着される。
【0110】
従って、装置ユニットとしては、現像剤76、現像容器71、現像剤担持体72、供給ローラー73、現像剤層厚規制部材74及び攪拌部材75を有するものであるが、本発明の装置ユニットとしては、少なくとも現像剤76、現像容器71及び現像剤担持体72を有していれば良い。
【0111】
さらに装置ユニットとしては、潜像保持体、クリーニング部材及び帯電部材からなるグループから選択される1種以上の部材を一体に有していても良い。
【0112】
本発明の画像形成方法をファクシミリのプリンターに適用する場合には、光像露光Lは受信データをプリントするための露光になる。図2はこの場合の一例をブロック図で示したものである。
【0113】
コントローラ91は画像読取部90とプリンター99を制御する。コントローラ91の全体はCPU97により制御されている。画像読取部からの読取データは、送信回路93を通して相手局に送信される。相手局から受けたデータは受信回路92を通してプリンター99に送られる。画像メモリには所定の画像データが記憶される。プリンタコントローラ98はプリンター99を制御している。94は電話である。
【0114】
回線95から受信された画像(回線を介して接続されたリモート端末からの画像情報)は、受信回路92で復調された後、CPU97は画像情報の複号処理を行い順次画像メモリ96に格納される。そして、少なくとも1ページの画像がメモリ96に格納されると、そのページの画像記録を行う。CPU97は、メモリ96より1ページの画像情報を読み出しプリンタコントローラ98に複合化された1ページの画像情報を送出する。プリンタコントローラ98は、CPU97からの1ページの画像情報を受け取るとそのページの画像情報記録を行うべく、プリンタ99を制御する。
【0115】
尚、CPU97は、プリンタ99による記録中に、次のページの受信を行っている。
【0116】
以上の様に、画像の受信と記録が行われる。
【0117】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示して、本発明を更に詳細に説明する。なお、「部」とあるのはすべて重量部を意味する。
【0118】
〈実施例1〉
高速撹拌装置TK−ホモミキサーを備えた2リットルの4つ口フラスコ中に、イオン交換水710部と、0.1mol/リットルのNa3 PO4 水溶液480部を添加し、ホモミキサーの回転数を14,000回転に調整し、63℃に加温した。ここに、1.0mol/リットルのCaCl2 水溶液62部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散剤Ca3 (PO4 )2 を含む水系媒体を調製した。
【0119】
一方、分散質系は、
・スチレン単量体 165部
・ブチルアクリレート単量体 35部
・C.I.ピグメントブルー15:3 12部
・サリチル酸金属化合物 2部
【0120】
次に上記材料をアトライターを用いて3時間分散させた後、得られた混合物に、下記の成分を加え、更にアトライターで2時間分散させて分散質系を調製した。
・飽和ポリエステル(酸価12,ピーク分子量14000) 22部
・エステルワックス 16部
【0121】
次に、上記分散質系を、重合開始剤である2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8部を添加した後、上記分散媒中に投入し、14,000回転で15分間造粒した。その後、高速撹拌機からプロペラ撹拌機に交換し、50回転で5時間重合し、さらに、内温を80℃に昇温させ、5時間重合した。重合終了後、スラリーを冷却し、希塩酸を添加して分散剤を除去した。更に水洗し、乾燥、分級を行い、重量平均径7.0μmのトナー粒子を得た。
【0122】
次に、上記トナー粒子100部に対して、一次粒子の50%粒径約7nmのシリカ100部にヘキサメチルジシラザン14部で表面処理して得られた小粒径疎水性シリカ微粒子(シリカA−1:BET比表面積280m2 /g、水濡れ性78%、トリボ電荷量−98mC/kg)0.9部と、一次粒子の50%粒径約50nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt25℃)12部で表面処理して得られた大粒径疎水性シリカ微粒子(シリカB−1:BET比表面積31m2 /g、水濡れ性92%、トリボ電荷量−83mC/kg)0.4部と、一次粒子の90%粒径約15nmのアルミナ100部にイソブチルトリメトキシシラン10部で表面処理して得られたアルミナ微粒子(アルミナC−1:BET比表面積85m2 /g、水濡れ性55%、トリボ電荷量−28mC/kg)0.3部を、ヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。
【0123】
得られたトナーを一成分系現像剤(1)として、市販のキヤノンLBP−2030を図4で示すように改造した改造機に用い、後述する方法で評価した。
【0124】
LBP−2030の改造機は、図4に示す通り、現像装置として、ブラック現像器4Bk、イエロー現像器4Y、マゼンタ現像器4M及びシアン現像器4Cとして、図1に示す非磁性一成分系現像剤を用いる非磁性一成分系現像方式の現像装置70をそれぞれ脱離可能に装着したロータリーユニット4を用い、中間転写ドラム5上に一次転写された各カラートナーによる多重トナー像を記録材Pに一括に二次転写した後記録材Pに加熱定着する構成であり、さらに定着器3も以下の構成に改造したものである。
【0125】
定着器3の定着ローラー3aはアルミニウムの芯軸を2種の層で覆ったものを用いた。下層部には弾性層として高温加硫シリコーンゴム(HTVシリコーンゴム)を用いた。弾性層の厚さは2.1mmであり、ゴム硬度は3°(JIS−A)であった。上層部には離型層としてテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)をスプレーコートにより薄膜化したものを用いた。薄膜の厚さは20μmであった。
【0126】
定着器3の加圧ローラー3bも、定着ローラー3aと同様、芯軸上を下層シリコーンゴム弾性層、上層フッ素樹脂離型層で覆う構造であり、同等の材料、厚さ、物性値より成るものを用いた。
【0127】
定着部のニップ幅は9.5mm、定着圧は2.00×105 Paとし、スタンバイ時の定着ローラー表面温度を180℃に設定した。定着オイルの塗布機構は除去した。
【0128】
中間転写ドラム5は、アルミニウム円筒の表層に、弾性層としてNBRとエピクロロヒドリンゴムの混合物を厚さ5mmで被覆したものを用いた。
【0129】
上記のLBP−2030の改造機のシアン現像器4Cに、上記の一成分系現像剤(1)を160g充填し、記録材Pとして市販のCLCペーパーA4(キヤノン販売社販売、埋量:81.4g/m2 )をトレイ7にセットし、連続通紙テストを以下の条件で行った。
【0130】
・帯電条件:
図示しない電源から帯電ローラー2に、−600Vの直流電圧と、1150Hzの正弦波で振幅2kVppの交流電圧を重畳させたものを印加した。帯電ローラー2に電圧を印加することにより、絶縁体の感光ドラム1に対して放電により電荷を移動させた一様に帯電を行った。
【0131】
・潜像形成条件:
一様に帯電された感光ドラム1上にレーザ光Eを照射露光し、静電潜像を形成した。露光された部分の表面電位は−150Vになるようにレーザ光強度を設定した。
【0132】
・現像条件:
図4中4Cのシアン現像器に、−350Vの直流電圧と、2250Hzの正弦波で振幅1.8kVppの交流電圧を重畳させたものを印加せしめ、現像スリーブと感光ドラム1との間に交番電界を形成し、トナーを飛翔させて現像を行った。
【0133】
・一次転写条件:
感光ドラム1上に現像器4Cにより形成されたトナー画像を中間転写体5に一次転写するため、アルミニウム製ドラム5aに一次転写バイアス電圧として+300Vの直流電圧を印加した。
【0134】
・二次転写条件:
中間転写体5上に一次転写されたトナー画像を記録材Pに二次転写するため、転写手段8に二次転写バイアスとして+1950Vの直流電圧を印加した。
【0135】
〔評価方法〕
▲1▼画像濃度
30℃/80%RH,15℃/5%RHの各環境で、画像比率6%(A4)のパターンを連続プリントする。50枚目、2,000枚目、5,000枚目でベタ黒パターンをプリントし、紙先端から3cmの部分の濃度を測定する(中央・両端の3点平均)。濃度は、反射濃度計RD918(マクベス社製)で測定した。
【0136】
▲2▼画像ムラ
30℃/80%RH,15℃/5%RHの各環境で、画像比率6%(A4)のパターンを連続プリントする。50枚目、2,000枚目、5,000枚目でベタ黒パターンを連続10枚プリントし、10枚目の紙先端から3cmの部分の濃度と、先端から15cmの部分の濃度を反射濃度計RD918(マクベス社製)で測定する(中央・両端の3点平均)。この2点の濃度差を求めて画像ムラを評価する。
【0137】
▲3▼カブリ濃度
30℃/80%RH,15℃/5%RHの各環境で、画像比率6%(A4)のパターンを連続プリントする。50枚目、2,000枚目、5,000枚目で画像比率2%のパターンを連続50枚プリントした後、ベタ白パターンを1枚プリントする。このプリントと、未使用の紙の反射率を測定し、その差をカブリ濃度とした。
【0138】
評価結果を表1に示す。
【0139】
〈実施例2〉
・ポリエステル樹脂 100部
・カーボンブラック 7部
・低分子量ポリエチレン 3部
・ジ−t−ブチルサリチル酸クロム錯体 4部
【0140】
上記をヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、分級して重量平均径8.8μmのトナー粒子を得た。
【0141】
次に、上記トナー粒子100部に対して、一次粒子の50%粒径約12nmのシリカ100部にイソブチルトリメトキシシラン11部で表面処理して得られた小粒径疎水性シリカ微粒子(シリカA−2:BET比表面積125m2 /g、水濡れ性93%、トリボ電荷量−115mC/kg)1.2部と、一次粒子の50%粒径約30nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt 25℃)15部で表面処理して得られた大粒径疎水性シリカ微粒子(シリカB−2:BET比表面積75m2 /g)、水濡れ性90%、トリボ電荷量−95mC/kg)0.5部と、一次粒子の50%粒径約20nmのアルミナ100部にイソブチルトリメトキシシラン15部で表面処理して得られたアルミナ微粒子(アルミナC−2:BET比表面積60m2 /g、水濡れ性70%、トリボ電荷量−17mC/kg)0.5部を、ヘンシェルミキサーFM10Bにて外添した。該トナーの平均円形度は0.938であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0142】
〈実施例3〉
・スチレンアクリル樹脂 100部
・カーボンブラック 10部
・低分子量ポリプロピレン 4部
・ジ−t−ブチルサリチル酸クロム錯体 4部
【0143】
上記をヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、クリプトロン(川崎重工製)で微粉砕した後、分級して重量平均径6.0μmのトナー粒子を得た。
【0144】
次に、上記トナー粒子100部に対して、一次粒子の50%粒径約10nmのシリカ100部にヘキサメチルジシラザン13部で表面処理して得られた小粒径疎水性シリカ微粒子(シリカA−3:BET比表面積160m2 /g、水濡れ性82%、トリボ電荷量−107mC/kg)1.3部と、一次粒子の50%粒径約40nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt 25℃)13部で表面処理して得られた大粒径疎水性シリカ微粒子(シリカB−3:BET比表面積55m2 /g、水濡れ性88%、トリボ電荷量−98mC/kg)0.4部と、一次粒子の50%粒径約15nmのアルミナ微粒子(アルミナC−3:BET比表面積100m2 /g、水濡れ性21%、トリボ電荷量−5.3mC/kg)0.1部を、ヘンシェルミキサーFM10Bにて外添した。該トナーの平均円形度は0.946であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0145】
〈実施例4〜6〉
実施例1で用いたC.I.ピグメントブルー15:3に代えて、C.I.ピグメントレッド122を14部、C.I.ピグメントイエロー17を10部、及びカーボンブラックを12部それぞれ用いること以外は実施例1と同様にして、重量平均径6.5μmのマゼンタトナー粒子、重量平均径7.2μmのイエロートナー粒子、重量平均径5.5μmのブラックトナー粒子を得た。
【0146】
次に、上記各色トナー粒子100部に対して、実施例1で用いたシリカA−1を1.0部と、一次粒子の50%粒径45nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt 25℃)10部で表面処理して得られた大粒径疎水性シリカ微粒子(シリカB−4:BET比表面積43m2 /g、水濡れ性85%、トリボ電荷量−71mC/kg)0.2gと、一次粒子の50%粒径約12nmのアルミナ微粒子(アルミナC−4:BET比表面積145m2 /g、水濡れ性10%、トリボ電荷量−7.8mC/kg)0.08部を、ヘンシェルミキサーFM10Bにて外添して、マゼンタトナー(実施例49、イエロートナー(実施例5)及びブラックトナー(実施例6)をそれぞれ得た。得られた各トナーの平均円形度はマゼンタが0.978、イエローが0.962、ブラックが0.983であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0147】
〈実施例7〉
実施例1で用いたアルミナC−1に代えて、実施例4〜6で用いたアルミナC−4を0.3部用いることを除いては、実施例1と同様にしてトナーを得た。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0148】
〈実施例8〉
実施例2で用いたトナー粒子をハイブリタイザー(奈良機械製作所社製)を用いて、処理温度55℃、撹拌羽根の周速50m/secの条件で2間球形化処理を行って重量平均粒径8.6μmのトナー粒子を得た。
【0149】
得られたトナー粒子を用いて、実施例2と同様にしてシリカA−2、シリカB−2及びアルミナC−2を外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.955であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0150】
〈比較例1〉
実施例1で用いたトナー粒子100部に対して、一次粒子の50%粒径約12nmの疎水性シリカ微粒子(R974:日本アエロジル社製、ジメチルジクロルシラン処理、BET比表面積183m2 /g、水濡れ性43%、トリボ電荷量−73mC/kg)1.3部と、一次粒子の50%粒径約16nmの疎水性シリカ(R972:日本アエロジル社製、ジメチルジクロルシラン処理、BET比表面積115m2 /g、水濡れ性45%、トリボ電荷量−65mC/kg)0.4部と、一次粒子の50%粒径約15nmの疎水性アルミナ微粒子(RFY−C:日本アエロジル社製、BET比表面積80m2 /g、水濡れ性、トリボ電荷量−12mC/kg)0.1部を、ヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0151】
〈比較例2〉
実施例1で用いたトナー粒子100に対して、アルミナC−1を用いずに、シリカA−1を1.1部とシリカB−1を0.5部とをヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表11に示す。
【0152】
〈比較例3〉
実施例3で用いたトナー粒子100部に対して、アルミナC−3の代わりに、一次粒子の50%粒径約5nmのアルミナ微粒子(アルミナC−5:BET比表面積230m2 /g、水濡れ性5%、トリボ電荷量−33mC/kg)0.2部を用いる以外は、実施例3と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.946であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0153】
〈比較例4〉
比較例1で用いた疎水性シリカR−972に代えて、一次粒子の50%粒径約19nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt25℃)8部で表面処理して得られた疎水性シリカ微粒子(シリカB−5:BET比表面積95m2 /g、水濡れ性65%、トリボ電荷量−92mC/kg)0.4部用いることを除いては、比較例1と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0154】
〈比較例5〉
実施例1で用いたシリカA−1を用いずに、シリカB−1を0.9部とアルミナC−1を0.7部とをヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0155】
〈比較例6〉
実施例1で用いたシリカB−1を用いずに、シリカA−1を1.2部とアルミナC−1を0.4部とをヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.971であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0156】
〈比較例7〉
実施例3で用いたシリカB−3に代えて、一次粒子の50%粒径約160nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル(50cSt 25℃)5部で表面処理して得られた疎水性シリカ微粒子(シリカB−6:BET比表面積13m2 /g、水濡れ性63%、トリボ電荷量−4.8mC/kg)0.4部用いることを除いては、実施例3と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.946であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0157】
〈比較例8〉
実施例3で用いたシリカA−3に代えて、一次粒子の50%粒径約23nmのシリカ100部にヘキサメチルジシラザン7部で表面処理して得られた疎水性シリカ微粒子(シリカA−4:BET比表面積86m2 /g、水濡れ性75%、トリボ電荷量−70mC/kg)1.3部用いることを除いては、実施例3と同様にしてトナーを得た。得られたトナーの平均円形度は0.946であった。得られたトナーを実施例1と同様にして評価した。評価結果を表1に示す。
【0158】
【表1】
【0159】
〈実施例9〉
実施例1で製造したシアントナー、実施例4で製造したマゼンタトナー、実施例5で製造したイエロートナー及び実施例6で用いたブラックトナーを図1に示す非磁性一成分系現像方式の現像装置70を図4に示すブラック現像器4BK、イエロー現像器4Y、マゼンタ現像器4M及びシアン現像器4Cとして装着した実施例1で用いたLBP−2030改造機のシアン現像器4C、マゼンタ現像器4M、イエロー現像器4Y及びブラック現像器4BKにそれぞれ160gづつ充填し、記録材Pとして市販のCLCペーパーA4をトレイ7にセットし、フルカラー画像の形成を行ったところ、転写不良、かぶり、クリーニング不良やトナー飛び散りも見られず、画像濃度が充分に高く、階調性に優れた鮮明な画像が得られた。
【0160】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、長期の使用においてもカブリの増大、クリーニング不良の発生、転写効率の低下が見られず、また、低湿環境においても、画像濃度の低下や、画像ムラのない高画質画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーを用いた非磁性一成分系現像方法に用いる現像装置の説明図である。
【図2】本発明の画像形成装置をファクシミリ装置のプリンターに適用した場合のブロック図である。
【図3】本発明における大粒径疎水性シリカ微粒子のトリボを測定するための装置の説明図である。
【図4】本発明のトナーを用いた画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム(潜像担持体)
2 帯電ローラー
3 芯金(中間転写体手段)
4 (4Y,4M,4C,4Bk) 現像器
5 中間転写体
6 クリーニング機構
7 トレイ
8 転写手段
9 定着器
9a 定着ローラー
9b 加圧ローラー
L 光源装置
E レーザー光
69 潜像担持体
70 現像装置
71 現像容器
72 現像スリーブ(現像剤担持体)
73 供給ローラー
74 弾性ブレード(現像剤層厚規制部材)
75 撹拌部材
76 非磁性一成分現像剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, and a toner jet recording method. Specifically, the present invention relates to a toner for developing an electrostatic charge image used in a copying machine, a printer, and a fax machine, 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. The present invention relates to an image forming method using toner and an apparatus unit.
[0002]
[Prior art]
In the toner used in the electrophotographic method, the electrostatic recording method, and the toner jet recording method, colored particles (for the purpose of obtaining good developability, cleaning property, and transferability by adjusting the chargeability and fluidity of the toner, etc. It is generally known to externally add small particle size inorganic fine particles to toner particles).
[0003]
However, the toner to which such small particle size inorganic fine particles are externally added is, for example, stress with a carrier when used as a two-component developer, developer coating blade when used as a one-component developer The toner used for a long time due to stress from the developer supply roller, the inner wall of the developing unit, the stirring blade, the collision of the toners, etc., has been confirmed to be in a state where small particles of inorganic fine particles are embedded in the surface. Yes.
[0004]
In order to reduce the burying of the small particle size inorganic fine particles, JP-A-4-204751, JP-A-5-346682, JP-A-6-313980, JP-A-6-332235 and JP-A-7-92724 are disclosed. As disclosed in US Pat. No. 5,849, a method using large-diameter inorganic fine particles in combination is effective.
[0005]
The addition of large-sized inorganic fine particles produces a so-called spacer effect, and the toner surface to which the small-sized inorganic fine particles adhere is the carrier, developer coating blade, developer supply roller, developing device inner wall, stirring blade, other toner, etc. Prevent direct contact and reduce stress. Thereby, the embedding of the small particle size inorganic fine particles is suppressed, and the life of the toner is extended.
[0006]
Furthermore, in order to connect this spacer effect, it is preferable to use silica as the large particle size inorganic fine particles. This is due to the following reasons. Large particle size inorganic fine particles have relatively weak electrostatic adhesion to the toner surface compared to small particle size inorganic fine particles. For this reason, the large particle size inorganic fine particles are easily released from the toner surface, and are consumed and reduced by development or the like, and the spacer effect tends not to last for a long time. Here, since silica has a large charge amount among inorganic powders and a large adhesion force to the toner surface, release is suppressed and a spacer effect can be connected.
[0007]
However, as described above, a toner obtained by externally adding a small particle size inorganic fine particle and a large particle size silica to the toner becomes too charged in a low-humidity environment, and is likely to cause so-called charge-up. Inferior aspects are seen.
[0008]
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-104501 proposes a toner using hydrophobic silica of 15 to 20 nm, hydrophobic silica of 13 nm or less, and alumina as external additives. However, although this toner can provide excellent environmental characteristics in a two-component developer using a carrier, in a non-magnetic one-component developer, 15 to 20 nm of hydrophobic silica is released from the toner surface and the spacer effect. As a result, it was found that sufficient performance was not obtained, silica was buried in the toner surface, fogging was increased, cleaning was poor, and transfer efficiency was decreased. In addition, sufficient performance was not obtained with respect to environmental characteristics, and a decrease in image density and image unevenness due to charge-up were observed. This is presumably because, in non-magnetic one-component development, mechanical stress from the blade as a charging member is larger than in two-component development.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a toner that solves the above problems, an image forming method using the toner, and an apparatus unit.
[0010]
An object of the present invention is a toner that does not show an increase in fogging, occurrence of poor cleaning, a decrease in transfer efficiency even in long-term use, and a decrease in image density or image unevenness even in a low humidity environment. An object of the present invention is to provide an image forming method and an apparatus unit using the toner.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following configurations of the present invention.
[0012]
The present invention relates to a toner having at least toner particles and an external additive, the toner particles having a weight average particle diameter of 4 to 9 μm, and the external additive is a BET treated with (i) a silane. Specific surface area of 100-350m 2 / G first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) and (ii) a BET specific surface area of 15 to 80 m treated with silicone oil 2 / G second large particle size hydrophobic silica fine particles (B), and (iii) a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to a toner.
[0013]
The present invention relates to a toner having at least toner particles and an external additive, wherein the toner particles have a weight average particle size of 4 to 9 μm, and the external additive is (i) a primary treated with silane. First small particle size hydrophobic silica fine particles (A) having a 50% particle size of 5 to 20 nm and (ii) second particles having a 50% particle size of 30 to 150 nm treated with silicone oil. Large particle size hydrophobic silica fine particles (B), and (iii) a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to a toner.
[0014]
The present invention includes an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the latent image holding member; and a developing step of developing the electrostatic latent image formed on the latent image holding member with toner. In the forming method, in the developing step, the toner is supplied to the developer carrier by the developer supply roller in contact with the developer carrier, and the developer layer thickness regulating member in contact with the surface of the developer carrier is used. The layer thickness of the toner is regulated, and the electrostatic latent image is developed with the toner of the toner layer of the layer thickness regulated on the developer carrying member. The toner contains at least toner particles and an external additive. The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm, and the external additive is (i) treated with silane and has a BET specific surface area of 100 to 350 m. 2 / G first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) and (ii) a BET specific surface area of 15 to 80 m treated with silicone oil 2 / G second large particle size hydrophobic silica fine particles (B), and (iii) a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to an image forming method.
[0015]
The present invention includes an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the latent image holding member; and a developing step of developing the electrostatic latent image formed on the latent image holding member with toner. In the forming method, in the developing step, the toner is supplied to the developer carrier by the developer supply roller in contact with the developer carrier, and the developer layer thickness regulating member in contact with the surface of the developer carrier is used. The layer thickness of the toner is regulated, and the electrostatic latent image is developed with the toner of the toner layer of the layer thickness regulated on the developer carrying member. The toner contains at least toner particles and an external additive. The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm, and the external additive is (i) a first particle whose primary particles treated with silane have a 50% particle diameter of 5 to 20 nm. Small particle size hydrophobic silica fine particles (A) and (ii) silicone oil Treated with Le, a second 50% particle diameter of primary particles of 30~150nm of large 径疎 aqueous silica fine particles (B), (iii) BET specific surface area of 50~150m 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to an image forming method.
[0016]
The present invention relates to an apparatus unit that is detachably attached to the image forming apparatus main body, the apparatus unit carrying toner; a developing container for containing the toner; and carrying the toner contained in the developing container; A developer carrying member for transporting to the development region, the toner has at least toner particles and an external additive, and the toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm; The external additive is (i) treated with silane and has a BET specific surface area of 100 to 350 m. 2 / G first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) and (ii) a BET specific surface area of 15 to 80 m treated with silicone oil 2 / G second large particle size hydrophobic silica fine particles (B), and (iii) a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to an apparatus unit.
[0017]
The present invention relates to an apparatus unit that is detachably attached to the image forming apparatus main body, the apparatus unit carrying toner; a developing container for containing the toner; and carrying the toner contained in the developing container; A developer carrying member for transporting to the development region, the toner has at least toner particles and an external additive, and the toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm; The external additive is treated with (i) first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) treated with silane and having a 50% particle size of 5 to 20 nm of primary particles and (ii) silicone oil. And second large particle size hydrophobic silica fine particles (B) having a 50% primary particle size of 30 to 150 nm, and (iii) a BET specific surface area of 50 to 150 m. 2 / G alumina fine particles (C) (I) when the water fineness of the alumina fine particles (C) is greater than 30%, the amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner, the large particle size hydrophobic silica The addition amount (b) of the fine particles (B) to the toner and the addition amount (c1) of the alumina fine particles (C) having a water wettability greater than 30% to the toner are represented by the following relationship: a: b: c1 = 1: 0 .10 to 0.65: 0.20 to 0.50, and (II) when the alumina fine particles (C) have a water wettability of 30% or less, the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) Addition amount of toner to toner (a), addition amount of toner having large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to toner (b), addition of fine alumina particles (C) having water wettability of 30% or less to toner The amount (c2) satisfies the following relationship: a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35 The present invention relates to an apparatus unit.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a result of intensive studies by the present inventors, a toner having two kinds of hydrophobic silica fine particles having a specific BET specific surface area subjected to a specific treatment and alumina fine particles having a specific BET specific surface area is used. Or by using a toner having two kinds of hydrophobic silica fine powder having a 50% particle size of specific primary particles subjected to a specific treatment and alumina fine particles having a specific BET specific surface area. It has been found that no fogging, no cleaning failure, no transfer efficiency decrease can be seen even in use, and an image free from image density reduction and image unevenness can be obtained even in a low humidity environment.
[0019]
The BET specific surface area obtained by treating the surface of silica fine particles with silane is 100 to 350 m. 2 / G, preferably 150-300m 2 / G small particle size hydrophobic silica fine particles (A) or small particle size hydrophobic silica fine particles (A) obtained by silane-treating the surface of silica fine particles having a 50% particle size of 5 to 20 nm of primary particles When used as an external additive, it is possible to adjust the charging property and fluidity of the toner to give good developability, cleaning property and transfer property.
[0020]
BET specific surface area of small particle size hydrophobic silica fine particles (A) is 350m 2 When the particle size exceeds / g, or when the 50% particle size of the primary particles is less than 5 nm, the toner particles are buried in minute irregularities, and the chargeability and fluidity cannot be adjusted sufficiently. BET specific surface area of small particle size hydrophobic silica fine particles (A) is 100m 2 When the particle size is less than / g, or when the 50% particle size of the primary particles exceeds 20 nm, it is not preferable because sufficient fluidity cannot be imparted to the toner.
[0021]
As the silane for treating the surface of the small-diameter silica fine particles, alkoxysilane, silazane or chlorosilane is preferable, and disilazan is more preferable. Treatment with a silane coupling agent, titanium coupling agent, or silicone oil is not preferable because sufficient fluidity cannot be imparted to the toner.
[0022]
The treatment amount of these silanes is preferably 5 to 25 parts by weight, more preferably 8 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of silica fine particles. The water wettability of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) at this time is preferably 70% or more. When the water wettability is less than 70%, a sufficient charge amount cannot be obtained in a high humidity environment.
[0023]
The large particle size hydrophobic silica fine particles (B) have a BET specific surface area of 15 to 80 m treated with silicone oil. 2 / G, preferably 20-60m 2 / G hydrophobic silica fine particles or hydrophobic silica fine particles obtained by treating the surface of silica fine particles having a 50% primary particle size of 30 to 150 nm with silicone oil.
[0024]
Large particle size hydrophobic silica fine particles (A) have a BET specific surface area of 80 m 2 When the particle size exceeds / g, or when the 50% particle size of the primary particles is less than 30 nm, the spacer effect expected by the addition of the large particle size silica fine particles (B) is not observed, which is not preferable. Large particle size silica fine particles (B) have a BET specific surface area of 15 m 2 If it is less than / g, the release from the toner particle surface increases, which is not preferable.
[0025]
In the present invention, it is necessary to use silica as the large particle size hydrophobic inorganic fine particles (B), and inorganic fine particles other than silica, for example, titanium oxide, alumina, tin oxide, zinc oxide, magnesium oxide or titanium. When strontium acid is used, the release from the toner particle surface increases, which is not preferable.
[0026]
Since the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) used in the present invention are surface-treated with silicone oil, release of the large particle size hydrophobic silica fine powder from the surface of the toner particles can be prevented. When the treatment is simply performed with a material other than silicone oil (for example, alkoxysilane, silazane, or coupling agent), the release of large-diameter hydrophobic silica fine particles (B) from the surface of the toner particles is not preferable.
[0027]
As the silicone oil for treating the surface of the large particle size silica fine particles (B), dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil or methyl hydrogen silicone oil can be used, and dimethyl silicone oil is particularly preferable. Furthermore, the viscosity of the silicone oil is preferably 100 cSt or less at 25 ° C.
[0028]
A preferable treatment amount of the silicone oil is preferably 2 to 20 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the silica fine particles. The water wettability of the large particle size hydrophobic silica particles at this time is preferably 80% or more. When the water wettability is less than 80%, the adhesive force with the surface of the toner particles becomes weak in a high humidity environment, and is easily released.
[0029]
The amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) added to the toner is preferably 0.3 to 2.5 parts by weight, more preferably 0.5 to 2. part by weight based on 100 parts by weight of the toner particles. It is good that it is 0 weight part. When the addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) is less than 0.3 parts by weight, it is difficult to obtain sufficient fluidity. Excess silica that cannot be adhered to the surface is generated, and the photoconductor filming and the sleeve contamination are likely to occur. The amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) added to the toner is preferably 0.05 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles. It is good that it is 1.0 weight part. When the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine powder is less than 0.05 parts by weight, a sufficient spacer effect cannot be obtained, and when it exceeds 1.5 parts by weight, it adheres to the surface of the toner particles. Excess silica that cannot be removed is generated, and photoconductor filming and sleeve contamination are likely to occur.
[0030]
As described above, the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) can suppress the release from the toner particle surface by selecting the BET specific surface area and the surface treatment. The tribo charge amount of the fine particles (B) is preferably −60 to −100 mC / kg. Even when the same BET specific surface area is used, the tribo charge amount when silicone oil is not used as the treatment agent is about −30 to −50 mC / kg, and the high absolute value of this tribo charge amount is from the surface of the toner particles. It is thought that it effectively prevents liberation.
[0031]
When the tribo charge amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) is minus -60 mC / kg and the absolute value is small, the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) are liberated from the toner particle surfaces. When the absolute value is larger than −100 mC / kg, the large-sized hydrophobic silica fine particles are electrostatically aggregated and are difficult to uniformly adhere to the toner particle surface.
[0032]
The tribo charge amount of the small particle size hydrophobic silica fine powder (A) is preferably −40 to −150 mC / kg.
[0033]
When the tribo charge amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) is minus -40 mC / kg and the absolute value is small, when the toner particles are stressed, they are easily detached from the surface of the toner particles. When the absolute value is larger than −150 mC / kg, the toner particles are easily charged up in a low humidity environment.
[0034]
Further, in the present invention, as an external additive for the toner, in addition to the above two types of silica fine particles, the BET specific surface area is 50 to 150 m. 2 By using / g alumina fine particles (C), it is possible to suppress the charge-up of the toner particularly in a low humidity environment.
[0035]
BET specific surface area of alumina fine particles (C) is 50m 2 If it is less than / g, the alumina fine particles (C) cannot uniformly coat the toner particle surface with a sufficient density, so that the image density is reduced and image unevenness occurs due to toner charge-up in a low humidity environment. . BET specific surface area of alumina fine particles (C) is 150m 2 When exceeding / g, the alumina fine particles (C) cover the large-diameter hydrophobic silica fine particles (B), which is not preferable because the adhesion to the surface of the toner particles is inhibited.
[0036]
The tribo charge amount of the alumina fine particles (C) is preferably −30 to +20 mC / g, more preferably −10 to +10 mC / g, from the viewpoint of suppressing charge-up of the toner.
[0037]
When the tribo charge amount of the alumina fine particles (C) is negative and larger than -30 mC / g, it is difficult to suppress toner charge-up in a low humidity environment, and the absolute value is positive and positive than +20 mC / g. When it is large, electrostatic aggregation occurs with the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) and the large particle size hydrophobic silica fine particles (B).
[0038]
The amount (c) of alumina fine particles (C) added to the toner is preferably 0.01 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.03 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles. It is good to be.
[0039]
When the addition amount (c) of the alumina fine particles (C) is less than 0.01 parts by weight, it is difficult to suppress the charge-up of the toner in a low-humidity environment. In a wet environment, the toner cannot have a sufficient charge amount, and fog is likely to occur.
[0040]
In the present invention, the addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) used as the external additive, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B), and the alumina fine particle (C) The ratio with the addition amount (c) of
a: b: c = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.50
The following relationship is preferable
a: b: c = 1: 0.15-0.45: 0.05-0.40
Good to be satisfied.
[0041]
When the amount (b) of the large particle size silica fine particles (B) is less than 0.10, the spacer effect is not sufficiently effective. In this case, the fluidity of the toner is lowered, and therefore, image unevenness is likely to occur.
[0042]
When the addition amount (c) of the alumina fine particles (C) is less than 0.05, the toner is charged up in a low-humidity environment, and the image density is liable to be lowered and fogged. In addition, since the charge amount of the toner is reduced in a high humidity environment, fog is likely to increase.
[0043]
The addition of the alumina fine particles (C) obtains excellent characteristics under a low humidity environment as described above. However, in order to reduce the difference in characteristics from the high humidity environment, the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30. % Or less is more preferable. By using alumina fine particles (C) having a water wettability of 30% or less, it is possible to prevent charge-up in a low-humidity environment with a smaller amount of addition, and at the same time, particularly a deterioration in charging characteristics in a high-humidity environment. Therefore, it is possible to prevent density reduction and fogging.
[0044]
Addition amount of alumina fine particles (C) having a water wettability of more than 30% to the toner (c 1 ) Is preferably 0.05 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.07 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toner particles, and the water wettability is 30% or less. When the alumina fine particles (C) are used, the charge of the toner can be appropriately leaked with a small addition amount, so that the addition amount to the toner (c 2 ) Is preferably 0.01 to 1.0 part by weight and more preferably 0.03 to 0.7 part by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.
[0045]
Therefore, regarding the ratio of the addition amount (a) of the above-mentioned small particle size silica fine particles (A), the addition amount (b) of the large particle size silica fine particles (B) and the addition amount (c) of the alumina fine particle (C), Amount added when water wettability of alumina fine particles (C) exceeds 30% (c 1 ) And the addition amount in the case of 30% or less (c 2 ) And a preferred ratio are different. Specifically, when the alumina fine particles (C) have water wettability exceeding 30%, preferably the following relationship
a: b: c 1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
The following relationship is preferable
a: b: c 1 = 1: 0.15 to 0.45: 0.30 to 0.40
When the alumina fine particles (c) have a water wettability of 30% or less, preferably the following relationship is satisfied.
a: b: c 2 = 1: 0.10-0.65: 0.05-0.35
The following relationship is preferable
a: b: c 2 = 1: 0.15-0.45: 0.05-0.25
Good to be satisfied.
[0046]
In the present invention, the measurement of the fine particle BET specific surface area was calculated by using a BET multipoint method by adsorbing nitrogen gas on the sample surface using a specific surface area measuring device Auto Soap 1 (manufactured by Yuasa Ionics).
[0047]
In the present invention, the 50% particle size of the primary particles of the silica fine particles was measured using a transmission electron microscope. The photographing magnification is set to 150,000 times, and the photographed photograph is further enlarged four times to measure the particle size of the primary particles. Measurement was performed on 100 samples, and the 50% value was defined as the 50% particle size of the primary particles.
[0048]
The measurement of the tribo of the external additive fine particles in the present invention is as follows.
[0049]
The mixture of the external additive fine particles and the carrier is placed in a 50 ml polyethylene bottle and shaken by hand for about 5 minutes. Here, the carrier is a silicon-coated ferrite carrier (400 mesh pass product), and the weight ratio of the external additive fine particles to the carrier is 2:98.
[0050]
Next, in FIG. 3, the mixture W is placed in a
[0051]
The tribo Q (mC / kg) of the external additive fine particles at this time is defined as follows when corrected by 100%.
[0052]
[Outside 1]
[V (Volt): Potential of
[0053]
In the present invention, the method for measuring the wettability of fine particles is as follows.
[0054]
Take 1.0 g of sample in a 200 ml separatory funnel and add 100 ml of ion exchange water. A separatory funnel is set in a tumbler shaker mixer (manufactured by Shinmaru Enterprises) and dispersed at 90 rpm for 10 minutes. The separatory funnel is removed and allowed to stand for 10 minutes, then 20 to 30 milliliters are extracted and dispensed into 10 mm cells of a spectrophotometer UV-210 (manufactured by Shimadzu Corporation). The turbidity of the aqueous layer is measured at a wavelength of 500 nm using ion-exchanged water as a blank, and the reading at this time is defined as water wettability.
[0055]
In the present invention, the weight average particle diameter of the toner particles is preferably 4 to 9 μm, more preferably 5.5 to 8.8 μm. If the weight average particle size of the toner particles is less than 4 μm, image unevenness and fog suppression due to non-uniform charging are deteriorated, and if it exceeds 9 μm, suppression of toner scattering of fine lines is deteriorated.
[0056]
In the present invention, the weight average particle diameter of the toner is a Coulter Counter TA-II type (manufactured by Coulter Co.), and an interface (manufactured by Nikkiki) that outputs number distribution and volume distribution is connected to a PC 9801 personal computer (manufactured by NEC). The electrolyte is adjusted to a 1% NaCl aqueous solution using first grade sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electric field aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample was suspended was subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toners of 2 μm or more were measured using the Coulter counter TA-II with a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution were calculated. Then, a volume-based weight average particle diameter (D4: the median value of each channel is a representative value of the channel) obtained from the volume distribution according to the present invention was obtained.
[0057]
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Use 13 channels less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm.
[0058]
In the present invention, the toner preferably has an average circularity measured by a flow type particle image distribution device of 0.950 to 1.000, more preferably 0.950 to 0.990, and still more preferably 0.960 to 0.960. It is good that it is 0.985. When the average circularity is less than 0.950, image unevenness and fog suppression due to uneven charging are likely to occur, and when it exceeds 0.990, the cleaning property tends to be deteriorated.
[0059]
The average circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the particles. In the present invention, the measurement is performed using the Toa Medical Electronic Flow Particle Image Analyzer FPIA-1000, The circularity of the measured particles is obtained by the following formula, and the value obtained by dividing the total circularity of all the measured particles by the total number of particles is defined as the average circularity.
[0060]
[Outside 2]
[0061]
The average circularity was measured using a flow particle image measurement device (FPIA-1000) manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. as a flow particle image measurement device. About 0.02 g of the toner for measuring the average circularity was weighed and uniformly dispersed in ion-exchanged water (about 10 ml, 20 ° C.) containing a small amount of a surfactant. As a means for dispersing, an ultrasonic disperser UH-50 manufactured by SMT Co., Ltd. (vibrator is a 5φ titanium alloy chip) was used. The dispersion time was 5 hours or longer, and at that time, the dispersion medium was appropriately cooled so that the temperature of the dispersion medium would not be 40 ° C. or higher. Using the flow type particle image measuring apparatus, 1000 or more particles having an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and 159.21 μm are measured, and the circularity distribution is measured.
[0062]
The outline of the measurement is described in the catalog (June 1995 edition) of FPIA-1000 published by Toa Medical Electronics Co., Ltd., the operation manual of the measuring apparatus, and JP-A-8-136439. It is.
[0063]
The sample dispersion is passed through a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm) flow path (spread along the flow direction). The strobe and the CCD camera are mounted to be opposite to each other with respect to the flow cell so as to form an optical path that passes through the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle has a certain range parallel to the flow cell. Photographed as a two-dimensional image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter.
[0064]
The circularity of each particle is calculated using the above circularity calculation formula from the projected area of the two-dimensional image of each particle and the perimeter of the projected image.
[0065]
In addition, “FPIA-1000”, which is a measuring apparatus used in the present invention, calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity. A calculation method is used in which 1.0 is divided into 61 classes, and the average circularity is calculated using the center value and frequency of the division points. However, there is very little error between the average circularity value calculated by this calculation method and the average circularity value calculated by the above-described calculation formula that directly uses the circularity of each particle. In the present invention, the concept of the calculation formula that directly uses the circularity of each particle described above is used for the reason of handling data such as shortening the calculation time and simplifying the calculation formula. Such a calculation method that is partially changed may be used.
[0066]
The production method of the toner particles of the present invention is not particularly limited, but in order to make the average circularity of the toner 0.950 or more, preferably 0.950 to 0.990, a suspension polymerization method, a mechanical grinding method or Toner particles are preferably produced by spheronization, and suspension polymerization is particularly preferred.
[0067]
Hereinafter, a method for producing toner particles in the suspension polymerization method will be described.
[0068]
First, a low softening point substance, a polar resin, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, and other additives were added to the polymerizable monomer and dissolved or dispersed uniformly by a homogenizer and an ultrasonic disperser. The monomer system is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by an ordinary stirrer or a mixer such as a homomixer or a homogenizer. At this time, granulation is preferably performed by adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have a desired developer particle size. Thereafter, stirring may be carried out to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization temperature is preferably set to 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. 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 during fixing of the developer, in the latter half of the reaction or at the end of the reaction, A part of the aqueous medium may be distilled off. After completion of the reaction, the produced developer particles are washed, collected by filtration, and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the monomer system.
[0069]
Toner particle size distribution control and particle size control can be achieved by changing the type and amount of a poorly water-soluble inorganic salt or a protective colloid-dispersing agent, as well as mechanical equipment conditions, such as rotor speed, number of passes, By controlling the stirring conditions such as the shape of the stirring blades, the container shape or the solid content concentration in the aqueous solution, the predetermined colored particles of the present invention can be obtained.
[0070]
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, 2- (meth) acrylate 2- (Meth) acrylic acid ester monomers such as ethylhexyl, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate; ene monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexene, (meth) acrylonitrile, acrylamide A monomer is preferably used.
[0071]
As the polar resin added at the time of polymerization, a copolymer of styrene (meth) acrylic acid, a maleic acid copolymer, a polyester copolymer, and an epoxy resin are preferably used.
[0072]
As the low softening point substance 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.
[0073]
The colorant used in the toner particles of the present invention is carbon black as the black colorant, and the one that is toned in black using the yellow / magenta / cyan colorant shown below.
[0074]
As the yellow colorant, compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds or allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 are preferably used.
[0075]
As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazole compounds, thioindigo compounds or perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254 are particularly preferred.
[0076]
As the cyan colorant, copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds or basic dye lake compounds can be used. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, and 66 can be particularly preferably used.
[0077]
These colorants are added in an amount of about 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer. When a magnetic material is used as the black colorant, 40 to 150 parts by weight are added to 100 parts by weight of the polymerizable monomer, unlike other colorants.
[0078]
As the charge control agent used in the present invention, a known charge control agent can be used, but a charge control agent having no polymerization inhibition and no solubilized product in an aqueous system is particularly preferable. Specific examples of the negative compounds include salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, metal compounds of their derivatives, sulfonic acid, polymer compounds having carboxylic acid in the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarene. As the positive system, a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain, a guanidine compound, an imidazole compound and the like are preferably used. The charge control agent is preferably 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0079]
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), azo polymerization initiators such as 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutylnitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroxy peroxide, Peroxide polymerization initiators such as 2,4-dichlorobenzoyl peroxide and lauroyl peroxide are used.
[0080]
The addition amount of the polymerizable initiator varies depending on the target degree of polymerization, but generally 0.5 to 20% by weight is added to the monomer. The kind of the polymerization initiator is slightly different depending on the polymerization method, but can be used alone or in combination with reference to the 10-hour half-life temperature.
[0081]
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. As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like are used by being dispersed in an aqueous phase.
[0082]
These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymerizable monomer.
[0083]
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 produce the inorganic compound under high-speed stirring in a dispersion medium. it can. For example, in the case of calcium phosphate, a preferred dispersant for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring.
[0084]
In order to refine these dispersants, 0.001 to 0.1 parts by weight of a surfactant may be used in combination. 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, olein. Calcium acid is preferably used.
[0085]
Next, a method for producing toner particles in the pulverization method will be described.
[0086]
Examples of the binder resin used in the toner particles of the present invention include polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene-vinyl acetate copolymer. A polymer, a styrene-acrylic acid ester copolymer, a styrene-methacrylic acid acrylic copolymer, a vinyl chloride resin, a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyurethane resin, or the like can be used alone or in combination. Acrylic, styrene-methacrylic copolymer resin and polyester resin are preferred.
[0087]
As the colorant used in the present invention, known ones can be used, such as carbon black;
[0088]
The amount of the colorant used is 0.1 to 60 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
[0089]
The positive charge control agent added when controlling the toner particles of the present invention to be positively charged includes nigrosine dyes; modified products with fatty acid metal salts and the like; tributylbenzidylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate Quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts and analogs thereof and lake pigments thereof; triphenylmethane dyes and lake lake pigments (phosphorus Tungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungstic molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide); amines and polyamine compounds; metal salts of higher fatty acids; acetylacetone metal complexes; dibutyltin Oxide, geo Chill tin oxide, diorganotin oxides such as dicyclohexyl tin oxide; dibutyl tin borate, dioctyl tin borate include diorgano tin borate such as dicyclohexylamine cis tin borate. As the negative charge control agent to be added when controlling the toner particles to be negatively charged, an organometallic complex or a chelate compound is effective. Specifically, a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid, Examples thereof include aromatic dicarboxylic acid metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and metal salts thereof, anhydrides, esters thereof, and phenol derivatives such as bisphenols. The amount used is 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0090]
A release agent can be added to the toner particles of the present invention as necessary. For example, aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, paraffin wax, Fischer-Tropsch wax or oxides thereof; waxes mainly composed of fatty acid esters such as carnauba wax and montanic acid ester wax; Partially or completely deoxidized; saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brandic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, Saturated alcohols such as carnauvir alcohol, ceryl alcohol, and melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide; methylenebisstearic acid amide Saturated fatty acid bisamides; 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; aliphatic hydrocarbons Waxes grafted with vinyl monomers such as styrene on styrene waxes; partially esterified products of fatty acids and polyhydric alcohols such as behenic monoglycerides; methyl esterified products having hydroxyl groups obtained by hydrogenation of vegetable oils and fats Is mentioned. The addition amount is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin.
[0091]
Next, these binder resins, release agents, charge control agents, and colorants are mixed thoroughly by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then melted using a thermal kneader such as a heating roll, kneader, or extruder. The charge control agent and the colorant are dispersed or dissolved while the resins are compatible with each other by kneading, and after cooling and solidification, the particles are mechanically pulverized to a desired particle size, and the particle size distribution is sharpened by classification. Alternatively, the finely pulverized product obtained by colliding with the target under a jet stream after cooling and solidification is spheroidized by heat or mechanical impact force.
[0092]
As a method of externally adding small-sized hydrophobic silica fine particles, large-sized hydrophobic silica fine particles and alumina fine particles to the toner particles obtained by the above method, a high-speed stirring mixer such as a Henschel mixer is used. A method of stirring and adhering at about 20 to 50 m / s is used.
[0093]
The toner of the present invention exerts its effect in any image forming method, but it exerts its effect to the maximum in the method described below.
[0094]
That is, using a one-component developing device having a developer carrying member provided with a developer coating blade as a developer layer thickness regulating member and a developer supply roller as a developer coating member, a static image formed on the latent image holding member. This is an image forming method in which a latent charge image is developed with toner. The toner is fed onto the developer carrying member by a developer supply roller, coated with a thin layer by the developer coating blade, and charged at this time. Further, without being developed, it is peeled off from the developer carrier by the toner developer supply roller remaining on the developer carrier. This method enables uniform charging by thinning the layer, so that an excellent image with less fogging can be obtained. However, since the stress applied to the toner is larger than that of other development methods, for example, the two-component development method, the toner is also deteriorated. There was also a problem that the toner life was shortened quickly. Since the toner of the present invention is strong against such stress and has a long life, it exhibits excellent effects even when used in this developing method.
[0095]
Next, the above developing method will be described with reference to FIG.
[0096]
The developing
[0097]
Reference numeral 69 denotes a latent image holder for holding an electrostatic latent image, and the latent image is formed by an electrophotographic process means or electrostatic recording means (not shown).
[0098]
As the developer carrying member, a rough sleeve made of aluminum or stainless steel may be used as it is. However, it is preferable that the surface is blown uniformly with glass beads, mirror-treated, or coated with a resin. What you did is good. In particular, the method of coating the sleeve surface with resin is because various particles are dispersed in the resin, so that the sleeve surface roughness and conductivity can be easily adjusted and the sleeve surface can be given lubricity. Are preferably used.
[0099]
The resin used to coat the sleeve surface and the various particles added to the resin are not particularly limited, but as the resin, styrene resin, vinyl resin, polyethersulfone resin, polycarbonate resin, polyphenylene oxide Thermoplastic resins such as resins, polyamide resins, fluororesins, fiber-based resins and acrylic resins; such as epoxy resins, polyester resins, alkyd resins, phenol resins, melamine resins, polyurethane resins, urea resins, silicone resins and polyimide resins A heat or photocurable resin is preferably used.
[0100]
As various particles to be added, PMMA, acrylic resin, polybutadiene resin, polystyrene resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, or copolymers thereof, benzoguanamine resin, phenol resin, polyamide resin, nylon, fluorine resin, silicone resin, epoxy resin Resin particles such as resin and polyester resin; furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, carbon black such as channel black; titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, potassium titanate, antimony oxide and indium oxide Metal oxides such as these; metals such as aluminum, copper, silver and nickel; inorganic fillers such as graphite, metal fibers and carbon fibers are preferably used.
[0101]
The one-component
[0102]
The contact pressure between the elastic coating blade and the developer carrying member is 0.3 to 25 kg / m, preferably 0.5 to 12 kg / m as the linear pressure in the developing sleeve bus direction. When the contact pressure is less than 0.3 kg / m, it is difficult to uniformly apply the one-component nonmagnetic developer, and the charge amount distribution of the one-component nonmagnetic developer becomes broad, which causes fogging and scattering. When the contact pressure exceeds 25 kg / m, a large pressure is applied to the one-component nonmagnetic developer, and the one-component nonmagnetic developer is deteriorated. Absent. This is not preferable because a large torque is required to drive the developer carrying member. That is, by adjusting the contact pressure to 0.3 to 25 kg / m, it becomes possible to effectively loosen the aggregation of the one-component nonmagnetic developer using the toner of the present invention. It becomes possible to instantly raise the charge amount of the non-magnetic developer.
[0103]
As the elastic blade, rubber elastic bodies such as silicone rubber, urethane rubber and NBR; elastomers such as polyethylene terephthalate and polyamide; metal elastic bodies such as stainless steel, steel and phosphor bronze can be used. Can be used. Preferably, a material obtained by injection-molding rubber materials such as urethane and silicone and various elastomers such as polyamide elastomer on a metal thin plate of SUS or phosphor bronze having spring elasticity is preferable.
[0104]
In this non-magnetic one-component developing method, in a system in which a one-component non-magnetic developer is thinly coated on the developing sleeve with a blade, in order to obtain a sufficient image density, the one-component non-magnetic developing on the developing sleeve is performed. It is preferable to make the thickness of the agent layer smaller than the facing gap α between the developing sleeve and the latent image holding member, and to apply an alternating electric field to this gap. That is, an alternating electric field or a developing bias in which a DC electric field is superimposed on the alternating electric field is applied between the developing
[0105]
In the present invention, the gap α between the latent image carrier and the developer carrier is set to, for example, 50 to 500 μm, and the layer thickness of the developer layer carried on the developer carrier is, for example, 40 to 400 μm. It is preferably set.
[0106]
The developing sleeve is rotated at a peripheral speed of 100 to 200% with respect to the latent image holding member. The alternating bias voltage may be 0.1 kV or more, preferably 0.2 to 3.0 kV, more preferably 0.3 to 2.0 kV peak-to-peak. The alternating bias frequency is 1.0 to 5.0 kHz, preferably 1.0 to 3.0 kHz, and more preferably 1.5 to 3.0 kHz. A waveform such as a rectangular wave, a sine wave, a sawtooth wave, or a triangular wave can be applied to the alternating bias waveform. Furthermore, asymmetrical AC bias with different forward and reverse voltages and time can be used. It is also preferable to superimpose a DC bias.
[0107]
Next, the apparatus unit of the present invention will be described with reference to FIG.
[0108]
The apparatus unit of the present invention is detachably attached to an image forming apparatus main body (for example, a copying machine, a laser beam printer, and a facsimile apparatus).
[0109]
In the embodiment shown in FIG. 1, the apparatus unit is a developing
[0110]
Accordingly, the apparatus unit includes the
[0111]
Further, the apparatus unit may integrally include one or more members selected from the group consisting of a latent image holding member, a cleaning member, and a charging member.
[0112]
When the image forming method of the present invention is applied to a facsimile printer, the optical image exposure L is an exposure for printing received data. FIG. 2 is a block diagram showing an example of this case.
[0113]
The
[0114]
The image received from the line 95 (image information from the remote terminal connected via the line) is demodulated by the receiving circuit 92, and then the
[0115]
The
[0116]
As described above, the image is received and recorded.
[0117]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. “Part” means all parts by weight.
[0118]
<Example 1>
In a 2 liter four-necked flask equipped with a high-speed stirring device TK-homomixer, 710 parts of ion-exchanged water and 0.1 mol / liter of Na Three PO Four 480 parts of an aqueous solution was added, the rotation speed of the homomixer was adjusted to 14,000 rotations, and the mixture was heated to 63 ° C. Here, 1.0 mol / liter CaCl 2 Gradually add 62 parts of an aqueous solution and add a minute water-insoluble dispersant Ca Three (PO Four ) 2 An aqueous medium containing was prepared.
[0119]
On the other hand, the dispersoid system is
・ 165 parts of styrene monomer
・
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 12 parts
・ Salicylic acid metal compound 2 parts
[0120]
Next, after dispersing the above materials for 3 hours using an attritor, the following components were added to the resulting mixture and further dispersed for 2 hours with an attritor to prepare a dispersoid system.
・ Saturated polyester (acid value 12, peak molecular weight 14000) 22 parts
・ Ester wax 16 parts
[0121]
Next, 8 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), which is a polymerization initiator, was added to the dispersoid system, and then charged into the dispersion medium. Granulated for a minute. Thereafter, the high-speed stirrer was replaced with a propeller stirrer, polymerization was carried out at 50 rpm for 5 hours, and the internal temperature was raised to 80 ° C. for polymerization for 5 hours. After the polymerization was completed, the slurry was cooled and diluted hydrochloric acid was added to remove the dispersant. Further, it was washed with water, dried and classified to obtain toner particles having a weight average diameter of 7.0 μm.
[0122]
Next, with respect to 100 parts of the toner particles, 100 parts of silica having a 50% particle size of about 7 nm of primary particles and surface-treated with 14 parts of hexamethyldisilazane are obtained with small particle size hydrophobic silica fine particles (silica A). -1: BET specific surface area 280m 2 / G,
[0123]
Using the obtained toner as a one-component developer (1), a commercially available Canon LBP-2030 was used in a modified machine modified as shown in FIG.
[0124]
As shown in FIG. 4, the remodeled machine of LBP-2030 has a black developing device 4Bk, a yellow developing
[0125]
As the fixing
[0126]
Similarly to the fixing
[0127]
The nip width of the fixing unit is 9.5 mm, and the fixing pressure is 2.00 × 10 Five The surface temperature of the fixing roller during standby was set to 180 ° C. The fixing oil application mechanism was removed.
[0128]
As the intermediate transfer drum 5, a surface of an aluminum cylinder coated with a mixture of NBR and epichlorohydrin rubber as an elastic layer with a thickness of 5 mm was used.
[0129]
160 g of the above-mentioned one-component developer (1) is filled in the
[0130]
・ Charging conditions:
A power source (not shown) was applied to the charging roller 2 by superimposing a DC voltage of −600 V and an AC voltage of 1150 Hz with an amplitude of 2 kVpp superimposed thereon. By applying a voltage to the charging roller 2, the insulator photosensitive drum 1 was uniformly charged by transferring electric charges by discharging.
[0131]
・ Latent image formation conditions:
The uniformly charged photosensitive drum 1 was exposed to a laser beam E to form an electrostatic latent image. The laser beam intensity was set so that the surface potential of the exposed portion was −150V.
[0132]
・ Development conditions:
In FIG. 4, a 4 C cyan developing device is applied by applying a DC voltage of −350 V and an AC voltage of 1.8 kVpp with a sine wave of 2250 Hz and an alternating electric field between the developing sleeve and the photosensitive drum 1. Then, development was performed by flying the toner.
[0133]
・ Primary transfer conditions:
In order to primarily transfer the toner image formed on the photosensitive drum 1 by the developing
[0134]
・ Secondary transfer conditions:
In order to secondarily transfer the toner image primarily transferred onto the intermediate transfer body 5 to the recording material P, a DC voltage of +1950 V was applied to the transfer means 8 as a secondary transfer bias.
[0135]
〔Evaluation methods〕
(1) Image density
A pattern with an image ratio of 6% (A4) is continuously printed in each environment of 30 ° C./80% RH and 15 ° C./5% RH. A solid black pattern is printed on the 50th, 2,000th, and 5,000th sheets, and the density of the portion 3 cm from the leading edge of the paper is measured (average of three points at the center and both ends). The density was measured with a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth).
[0136]
(2) Image unevenness
A pattern with an image ratio of 6% (A4) is continuously printed in each environment of 30 ° C./80% RH and 15 ° C./5% RH. 10 solid black patterns are printed continuously on the 50th, 2,000th, and 5,000th sheets, and the density of the 3 cm portion from the leading edge of the tenth paper and the density of the 15 cm portion from the leading edge are reflected. Measured with a total RD918 (manufactured by Macbeth) (average of 3 points at the center and both ends). Image unevenness is evaluated by obtaining the density difference between the two points.
[0137]
(3) fog density
A pattern with an image ratio of 6% (A4) is continuously printed in each environment of 30 ° C./80% RH and 15 ° C./5% RH. On the 50th, 2,000th, and 5,000th sheets, after 50 continuous patterns with an image ratio of 2% are printed, one solid white pattern is printed. The reflectances of this print and unused paper were measured, and the difference between them was taken as the fog density.
[0138]
The evaluation results are shown in Table 1.
[0139]
<Example 2>
・ 100 parts of polyester resin
・ 7 parts of carbon black
・ Low molecular weight polyethylene 3 parts
・ Di-t-
[0140]
The above is mixed using a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin-screw extrusion kneader, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet mill, and classified to obtain toner particles having a weight average diameter of 8.8 μm. It was.
[0141]
Next, with respect to 100 parts of the toner particles, 100 parts of silica having a primary particle size of about 12 nm and about 100 nm of silica are subjected to a surface treatment with 11 parts of isobutyltrimethoxysilane (silica A). -2: BET specific surface area of 125 m 2 / G,
[0142]
<Example 3>
・ Styrene acrylic resin 100 parts
・ 10 parts of carbon black
・ Low
・ Di-t-
[0143]
The above is mixed using a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin-screw extrusion kneader, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries), classified, and weight average diameter 6.0 μm Toner particles were obtained.
[0144]
Next, with respect to 100 parts of the toner particles, 100 parts of silica having a 50% particle diameter of about 10 nm of primary particles is subjected to surface treatment with 13 parts of hexamethyldisilazane. -3: BET specific surface area of 160 m 2 / G, water wettability 82%, tribo charge amount -107 mC / kg) 1.3 parts, primary particles 50% particle size about 40 nm silica 100 parts with dimethyl silicone oil (50 cSt 25 ° C.) 13 parts Large particle size hydrophobic silica fine particles (silica B-3: BET specific surface area 55 m) 2 / G, water wettability 88%, tribo charge amount -98 mC / kg) 0.4 parts, primary particles 50% particle size about 15 nm alumina fine particles (alumina C-3: BET specific surface area 100 m 2 / G, water wettability 21%, tribo charge amount -5.3 mC / kg) 0.1 part was externally added with a Henschel mixer FM10B. The average circularity of the toner was 0.946. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0145]
<Examples 4 to 6>
C. used in Example 1 I. Instead of CI Pigment Blue 15: 3, C.I. I. 14 parts of Pigment Red 122, C.I. I. Except for using 10 parts of Pigment Yellow 17 and 12 parts of carbon black, respectively, in the same manner as in Example 1, magenta toner particles having a weight average diameter of 6.5 μm, yellow toner particles having a weight average diameter of 7.2 μm, weight average Black toner particles having a diameter of 5.5 μm were obtained.
[0146]
Next, 1.0 part of silica A-1 used in Example 1 is added to 100 parts of each color toner particle, 100 parts of silica having a 50% primary particle size of 45 nm, and dimethyl silicone oil (50 cSt 25 ° C.). ) Large particle size hydrophobic silica fine particles obtained by surface treatment with 10 parts (silica B-4: BET specific surface area 43 m) 2 / G, water wettability 85%, tribo charge amount -71 mC / kg) 0.2 g, primary particles 50% particle size about 12 nm alumina fine particles (alumina C-4: BET specific surface area 145 m 2 / G, water wettability 10%, tribo charge amount -7.8 mC / kg) 0.08 part was externally added with a Henschel mixer FM10B, and magenta toner (Example 49, yellow toner (Example 5)) and A black toner (Example 6) was obtained, and the average circularity of each toner obtained was 0.978 for magenta, 0.962 for yellow, and 0.983 for black. Evaluation was performed in the same manner as in Table 1. Table 1 shows the evaluation results.
[0147]
<Example 7>
A toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.3 part of alumina C-4 used in Examples 4 to 6 was used instead of alumina C-1 used in Example 1. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0148]
<Example 8>
The toner particles used in Example 2 were subjected to a two-way spheronization treatment using a hybridizer (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) under the conditions of a treatment temperature of 55 ° C. and a peripheral speed of a stirring blade of 50 m / sec. Toner particles of 8.6 μm were obtained.
[0149]
Using the obtained toner particles, silica A-2, silica B-2 and alumina C-2 were externally added in the same manner as in Example 2 to obtain a toner. The average circularity of the obtained toner was 0.955. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0150]
<Comparative example 1>
Hydrophobic silica fine particles (R974: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., dimethyldichlorosilane treatment, BET specific surface area of 183 m) with respect to 100 parts of toner particles used in Example 1 2 / G, water wettability 43%, tribo charge amount -73 mC / kg) 1.3 parts, and primary silica 50% particle size about 16 nm hydrophobic silica (R972: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., treated with dimethyldichlorosilane) BET specific surface area 115m 2 / G, water wettability 45%, tribo charge amount -65 mC / kg) 0.4 parts, primary particles 50% hydrophobic alumina fine particles (RFY-C: Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area) 80m 2 / G, water wettability, tribo charge amount -12 mC / kg) 0.1 part was externally added with a Henschel mixer FM10B to obtain a toner. The average circularity of the obtained toner was 0.971. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0151]
<Comparative example 2>
To the toner particles 100 used in Example 1, 1.1 parts of silica A-1 and 0.5 parts of silica B-1 were externally added using Henschel mixer FM10B without using alumina C-1. Thus, a toner was obtained. The average circularity of the obtained toner was 0.971. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 11.
[0152]
<Comparative Example 3>
For 100 parts of the toner particles used in Example 3, instead of alumina C-3, 50% primary particle alumina fine particles (alumina C-5: BET specific surface area 230 m) 2 / G, water wettability 5%, tribo charge amount -33 mC / kg) 0.2 toner was used to obtain a toner in the same manner as in Example 3. The obtained toner had an average circularity of 0.946. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0153]
<Comparative example 4>
In place of the hydrophobic silica R-972 used in Comparative Example 1, 100 parts of silica having a primary particle size of about 19 nm and a hydrophobic silica obtained by surface treatment with 8 parts of dimethyl silicone oil (50 cSt 25 ° C.) Fine particles (silica B-5: BET specific surface area 95m 2 / G, water wettability 65%, tribo charge amount -92 mC / kg) A toner was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.4 part was used. The average circularity of the obtained toner was 0.971. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0154]
<Comparative Example 5>
Without using silica A-1 used in Example 1, 0.9 part of silica B-1 and 0.7 part of alumina C-1 were externally added by a Henschel mixer FM10B to obtain a toner. The average circularity of the obtained toner was 0.971. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0155]
<Comparative Example 6>
Without using the silica B-1 used in Example 1, 1.2 parts of silica A-1 and 0.4 parts of alumina C-1 were externally added by a Henschel mixer FM10B to obtain a toner. The average circularity of the obtained toner was 0.971. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0156]
<Comparative Example 7>
Hydrophobic silica fine particles obtained by subjecting 100 parts of silica having a 50% primary particle size of about 160 nm to surface treatment with 5 parts of dimethyl silicone oil (50 cSt, 25 ° C.) instead of silica B-3 used in Example 3 (Silica B-6: BET specific surface area 13 m 2 / G, water wettability 63%, tribo charge amount -4.8 mC / kg) A toner was obtained in the same manner as in Example 3 except that 0.4 part was used. The obtained toner had an average circularity of 0.946. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0157]
<Comparative Example 8>
In place of silica A-3 used in Example 3, 100 parts of silica having a 50% primary particle size of about 23 nm and hydrophobic silica fine particles (silica A-) obtained by surface treatment with 7 parts of hexamethyldisilazane 4: BET specific surface area 86m 2 / G, water wettability 75%, tribo charge amount -70 mC / kg) A toner was obtained in the same manner as in Example 3 except that 1.3 parts were used. The obtained toner had an average circularity of 0.946. The obtained toner was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
[0158]
[Table 1]
[0159]
<Example 9>
The cyan toner produced in Example 1, the magenta toner produced in Example 4, the yellow toner produced in Example 5, and the black toner used in Example 6 are shown in FIG. The
[0160]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is no increase in fogging, occurrence of poor cleaning, or reduction in transfer efficiency even during long-term use. High-quality images can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a developing device used in a non-magnetic one-component developing method using a toner of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram when the image forming apparatus of the present invention is applied to a printer of a facsimile apparatus.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an apparatus for measuring the tribo of large-diameter hydrophobic silica fine particles in the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing an image forming method using the toner of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (latent image carrier)
2 Charging roller
3 Core metal (intermediate transfer member means)
4 (4Y, 4M, 4C, 4Bk) Developer
5 Intermediate transfer member
6 Cleaning mechanism
7 trays
8 Transfer means
9 Fixing device
9a Fixing roller
9b Pressure roller
L Light source device
E Laser light
69 Latent image carrier
70 Developer
71 Developer container
72 Development sleeve (developer carrier)
73 Feeding roller
74 Elastic blade (developer layer thickness regulating member)
75 Stirring member
76 Non-magnetic one-component developer
Claims (46)
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とするトナー。A toner having at least toner particles and an external additive,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive was treated with (i) silane-treated first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) having a BET specific surface area of 100 to 350 m 2 / g and (ii) silicone oil. , it possesses a second large径疎aqueous silica fine particles having a BET specific surface area of 15~80m 2 / g (B), and (iii) BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g alumina particles (C) ,
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
A toner characterized by satisfying
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とするトナー。A toner having at least toner particles and an external additive,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive is treated with (i) first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) treated with silane and having a 50% particle size of 5 to 20 nm of primary particles and (ii) silicone oil. In addition, second large particle size hydrophobic silica fine particles (B) having a 50% particle size of primary particles of 30 to 150 nm, and (iii) alumina fine particles (C) having a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g. Yes, and
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
A toner characterized by satisfying
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)は、トナー粒子100重量部に対して0.3〜2.5重量部であり、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)は、トナー粒子100重量部に対して0.05〜1.5重量部であり、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、トナー粒子100重量部に対して0.01〜1.0重量部であることを特徴とする請求項19乃至29のいずれかに記載のトナー。The water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner is 0.3 to 2.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles. The amount (b) of the toner (B) added to the toner is 0.05 to 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles, and the toner is alumina fine particles (C) having a water wettability of 30% or less. the addition amount of the (c2), the toner according to any one of claims 19 to 29, characterized in that 0.01 to 1.0 parts by weight per 100 parts by weight of the toner particles.
該現像工程において、現像剤担持体に当接された現像剤供給ローラーによってトナーを現像剤担持体に供給し、現像剤担持体表面に当接された現像剤層厚規制部材によってトナーの層厚を規制し、該現像剤担持体に担持されている層厚の規制されたトナー層のトナーによって該静電潜像を現像し、
該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とする画像形成方法。An image forming method comprising: an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the latent image holding member; and a developing step of developing the electrostatic latent image formed on the latent image holding member with toner.
In the developing step, the toner is supplied to the developer carrier by a developer supply roller in contact with the developer carrier, and the toner layer thickness is regulated by the developer layer thickness regulating member in contact with the surface of the developer carrier. And developing the electrostatic latent image with the toner of the toner layer with a regulated layer thickness carried on the developer carrier,
The toner has at least toner particles and an external additive,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive was treated with (i) silane-treated first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) having a BET specific surface area of 100 to 350 m 2 / g and (ii) silicone oil. , it possesses a second large径疎aqueous silica fine particles having a BET specific surface area of 15~80m 2 / g (B), and (iii) BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g alumina particles (C) ,
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
An image forming method characterized by satisfying
該現像工程において、現像剤担持体に当接された現像剤供給ローラーによってトナーを現像剤担持体に供給し、現像剤担持体表面に当接された現像剤層厚規制部材によってトナーの層厚を規制し、該現像剤担持体に担持されている層厚の規制されたトナー層のトナーによって該静電潜像を現像し、
該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とする画像形成方法。An image forming method comprising: an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the latent image holding member; and a developing step of developing the electrostatic latent image formed on the latent image holding member with toner.
In the developing step, the toner is supplied to the developer carrier by a developer supply roller in contact with the developer carrier, and the toner layer thickness is regulated by the developer layer thickness regulating member in contact with the surface of the developer carrier. And developing the electrostatic latent image with the toner of the toner layer with a regulated layer thickness carried on the developer carrier,
The toner has at least toner particles and an external additive,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive is treated with (i) first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) treated with silane and having a 50% particle size of 5 to 20 nm of primary particles and (ii) silicone oil. In addition, second large particle size hydrophobic silica fine particles (B) having a 50% particle size of primary particles of 30 to 150 nm, and (iii) alumina fine particles (C) having a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g. Yes, and
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
An image forming method characterized by satisfying
該装置ユニットは、トナー;該トナーを収容するための現像容器;該現像容器に収容されているトナーを担持し、かつ現像領域に搬送するための現像剤担持体を有しており、
該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、BET比表面積が100〜350m2/gの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、BET比表面積が15〜80m2/gの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とする装置ユニット。In an apparatus unit that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
The apparatus unit includes a toner; a developer container for containing the toner; a developer carrier for carrying the toner contained in the developer container and transporting the toner to the development area;
The toner has at least toner particles and an external additive,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive was treated with (i) silane-treated first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) having a BET specific surface area of 100 to 350 m 2 / g and (ii) silicone oil. , it possesses a second large径疎aqueous silica fine particles having a BET specific surface area of 15~80m 2 / g (B), and (iii) BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g alumina particles (C) ,
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
An apparatus unit characterized by satisfying
該装置ユニットは、トナー;該トナーを収容するための現像容器;該現像容器に収容されているトナーを担持し、かつ現像領域に搬送するための現像剤担持体を有しており、該トナーは、少なくともトナー粒子及び外添剤を有しており、
該トナー粒子は、重量平均粒径が4〜9μmであり、
該外添剤は、(i)シランで処理された、一次粒子の50%粒径が5〜20nmの第一の小粒径疎水性シリカ微粒子(A)と、(ii)シリコーンオイルで処理された、一次粒子の50%粒径が30〜150nmの第二の大粒径疎水性シリカ微粒子(B)と、(iii)BET比表面積が50〜150m2/gのアルミナ微粒子(C)とを有し、
(I)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%より大きい場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%より大きいアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c1)は、下記関係
a:b:c1=1:0.10〜0.65:0.20〜0.50
を満足し、
(II)該アルミナ微粒子(C)の水濡れ性が30%以下である場合、
該小粒径疎水性シリカ微粒子(A)のトナーへの添加量(a)、該大粒径疎水性シリカ微粒子(B)のトナーへの添加量(b)、該水濡れ性が30%以下のアルミナ微粒子(C)のトナーへの添加量(c2)は、下記関係
a:b:c2=1:0.10〜0.65:0.05〜0.35
を満足することを特徴とする装置ユニット。In an apparatus unit that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
The apparatus unit includes a toner; a developing container for containing the toner; a developer carrying member for carrying the toner contained in the developing container and transporting the toner to the developing region. Has at least toner particles and external additives,
The toner particles have a weight average particle diameter of 4 to 9 μm,
The external additive is treated with (i) first small particle size hydrophobic silica fine particles (A) treated with silane and having a 50% particle size of 5 to 20 nm of primary particles and (ii) silicone oil. In addition, second large particle size hydrophobic silica fine particles (B) having a 50% particle size of primary particles of 30 to 150 nm, and (iii) alumina fine particles (C) having a BET specific surface area of 50 to 150 m 2 / g. Yes, and
(I) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is greater than 30%,
The addition amount (a) of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner, the addition amount (b) of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner, and the water wettability from 30%. The amount (c1) of the large alumina fine particles (C) added to the toner has the following relationship:
a: b: c1 = 1: 0.10 to 0.65: 0.20 to 0.50
Satisfied,
(II) When the water wettability of the alumina fine particles (C) is 30% or less,
Addition amount of the small particle size hydrophobic silica fine particles (A) to the toner (a), addition amount of the large particle size hydrophobic silica fine particles (B) to the toner (b), and water wettability of 30% or less The amount of alumina fine particles (C) added to the toner (c2)
a: b: c2 = 1: 0.10 to 0.65: 0.05 to 0.35
An apparatus unit characterized by satisfying
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