JPH0980814A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JPH0980814A
JPH0980814A JP7259576A JP25957695A JPH0980814A JP H0980814 A JPH0980814 A JP H0980814A JP 7259576 A JP7259576 A JP 7259576A JP 25957695 A JP25957695 A JP 25957695A JP H0980814 A JPH0980814 A JP H0980814A
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晃一 冨山
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 現像剤担持体・帯電ローラーヘの汚染を減少
し、どのような環境下においても、高品位な画像を実現
し、高い現像性を示す画像形成方法を提供する。 【解決手段】 現像剤担持体が基体及び被覆層を有し、
基体の表面粗度が0.02μm以上1.5μm以下の範
囲であり、被覆層は、固体潤滑剤、導電剤、または、
固体潤滑剤と導電剤との混合物と、結着樹脂とを有す
る被覆剤で形成されており、結着樹脂及び荷電制御剤を
含有するトナーは、結着樹脂が高分子量成分と低分子量
成分とを有し、(a)高分子量成分のガラス転移点が、
低分子量成分のガラス転移点よりも5〜15℃高く、高
分子量成分の重量平均分子量(Mw)が70万〜200
万、ピーク分子量(PMw)が40万〜110万、Mw
/Mnの値が4.5以下(但しMnは数平均分子量)で
あり、(b)低分子量成分はMwが4000〜3000
0、PMwが5000〜25000、Mw/Mnの値が
4.0以下である画像形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法のごとき方法で形成される静電潜像を現像するた
めの画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ているごとく多数の方法が知られているが、一般には光
導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気
的潜像を形成し、ついで該潜像をトナーで現像を行って
可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナー画像
を転写した後、熱・圧力などにより転写材上にトナー画
像を定着して複写物を得るものである。また、転写材上
に転写されずに感光体上に残ったトナー粒子は、クリー
ニング工程により感光体上より除去される。
【0003】近年、電子写真法を用いた機器は、従来の
複写機以外にも、コンピューターの出力用のプリンター
などにも使われ始めた。
【0004】そのため、より高い信頼性が厳しく追及さ
れてきており、それにともない要求される性能はより高
度になり、トナーの性能向上が達成できなければ、より
優れた機械が成り立たなくなってきている。
【0005】また、現像方法としては、装置の小型化、
軽量化、メンテナンスフリーの観点から、一成分現像方
法が好ましく用いられる。
【0006】その中でも、トナー担持体と静電潜像担持
体をある一定の間隙をおいて配置し、トナー担持体上に
潜像担持体と接触しない磁性トナーの薄層を形成して、
さらにトナー担持体と潜像担持体間に交流電界を印加し
て行う、ジャンピング現像方式(特公昭58−3237
5号公報等)が好ましく用いられている。
【0007】この方法は、磁性トナーをスリーブ上に極
めて薄く塗布することによリスリーブとトナーの接触す
る機会を増し、充分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁力
によって磁性トナーを支持、かつ磁石とトナーを相対的
に移動させることによりトナー粒子相互の凝集を解くと
ともにスリーブと充分に摩擦せしめていること、等によ
って優れた画像が得られるものである。
【0008】また、トナー担持体のトナー薄層が潜像担
持体と接触しないため、安価で大量生産が容易な有機感
光体を用いた場合でも寿命が長く、高速化にも適応する
ことができる。
【0009】また、乾式現像法に用いられる現像剤担持
体としては、例えば、特開昭57−66455号公報に
提案されている、アルミニウム,ニッケル,ステンレス
鋼の如き金属或いは、合金化合物を円筒状に成型し、そ
の表面を電解,ブラスト,やすりの如き手段で、所定の
表面粗度になるように処理することが知られている。
【0010】上述のような現像剤担持体は、安価で比較
的安定して質の高い画像が得られる反面、現像剤担持体
より帯電付与の行われる一成分系現像剤を用いる場合に
おいては、トナー帯電の調整が難しく、現像剤による工
夫が種々なされているものの、帯電の不均一性のかかる
問題は、完全には解決されていない。
【0011】特開昭61−180267号公報に見られ
るように、現像剤担持体表面をテクスチャー化剤を含む
導電性被覆剤にて被膜、もしくは被覆剤と同材質で現像
剤担持体を構成することが提案されている。
【0012】しかしながら、これらの方法においても、
一成分系磁性現像剤に対しては充分に解決されていな
い。
【0013】なぜならば、現像剤中に比較的低抵抗の磁
性体のごとき物質を含んでおり、荷電が逃げやすく、帯
電が不均一になりやすいこと、現像剤中に高硬度の磁性
体の如き無機物を含んでおり、被膜の磨耗が促進される
ことにより、画質を安定させることが困難になっている
からである。
【0014】以上のような現象は、特開昭52−119
651号公報に見られるように、液体もしくはペースト
状の塗料にて被覆層を形成させる製造方法において特に
顕著である。
【0015】液状もしくはペースト状の場合、顔料が被
膜内部を移動可能な時期(指触乾燥期間)があり、現像
剤担持体表面は、表面張力、材料の相溶性により、平滑
になりやすいことに起因している。
【0016】特開昭60−80876号公報において、
該現像剤担持体表面を導電性を有する被膜剤にて被膜も
しくは被膜剤と同材質で現像剤担持体を構成することが
提案されている。
【0017】しかし、これらの方法においても、耐久枚
数に対する画質の安定が充分にはなされていない。耐久
試験を進めるに従い、画像濃度が立ち上がる(高くな
る)もしくは立ち下がる(低下する)、画像濃度が安定
しないことが認められた。
【0018】この原因として、被膜層表面における導電
性を有する顔料の突出状態が変化するためと考えられ
る。
【0019】現像剤担持体が初期状態では材料の表面張
力及び材料の相溶性により顔料の突出は比較的少ない
が、耐久試験が進むと、現像剤担持体の表層が現像剤に
より削られ、新たな表面が形成されることによると考え
られる。これに対し顔料としてグラファイトのような劈
壊性を有する物質にすると、上記現象は軽減されること
が認められる。これは、該物質の劈壊性により表面状態
が早く安定するためと考えられる。
【0020】しかしながら、グラファイトを添加した場
合、次の問題点が発生する。
【0021】(1)グラファイトは、通常、ウロコ片状
であるために、粒径平均値が数μmの材料でも、長軸方
向(劈壊面)の方向では、数十μmの幅を有している。
現像剤担持体表面において巨視的に見て導電面(顔料
面)と絶縁面(樹脂面)との比が安定した状態において
も、微視的(現像剤サイズレベル)に見ると不均一であ
り、現像剤担持体によるトナーに対する帯電付与能力が
不均一となる。これにより局部的にトナーコート層の厚
みが変化し、濃度が変化する。
【0022】(2)耐久試験が進むにつれて、グラファ
イトが現像剤担持体表面から、剥離しやすく、剥離され
た部分へのトナーの固着現象が起こりやすくなる。
【0023】以上の現象は、被膜層を特開昭52−11
9651号公報に記載の方法で、液体もしくはペースト
状の塗料にて形成する製造方法において特に顕著とな
る。
【0024】これらの方法においては、液状もしくはペ
ースト状塗料中の顔料が被膜内部を移動可能な時期(指
触乾燥時間)があり、現像剤担持体表面は表面張力や材
料の相溶性により結着樹脂の面が現れやすくなるためで
ある。
【0025】また、デジタルプリンター及び高細密画像
のコピーにおいてトナーに要求される性能のうち最も重
要なものに、定着性能がある。
【0026】定着工程に関しては、種々の方法や装置が
開発されているが、現在最も一般的な方法は熱ローラー
による圧着加熱方式である。
【0027】熱ローラーによる圧着加熱方式は、トナー
に対し離型性を有する材料で表面を形成した熱ローラー
の表面に被定着シートのトナー像面を加圧下で接触しな
がら通過せしめることにより定着を行うものである。こ
の方法は熱ローラーの表面と被定着シートのトナー像と
が加圧下で接触するため、トナー像を被定着シート上に
融着する際の熱効率が極めて良好であり、迅速に定着を
行うことができ、高速度電子写真複写機において非常に
有効である。しかしながら、上記方法では、熱ローラー
表面とトナー像とが溶融状態で加圧下で接触するために
トナー像の一部が定着ローラー表面に付着・転移し、次
の被定着シートを汚すことがある(オフセット現象)。
熱定着ローラー表面に対してトナーが付着しないように
することは、熱ローラー定着方式の必須条件の一つとさ
れている。
【0028】また、最近、熱ローラーに代わり、加熱体
に対向圧接し、かつ、フィルムを介して記録材を該加熱
体に密着させる加圧部材とからなる定着装置が実用化さ
れており、熱効率的にも有利になっているが、トナー表
面が溶融するためオフセット現象はさらに生じやすくな
り、これを防止することがより必要となっている。
【0029】一方、細密画像の潜像部分では、露光部と
非露光部の境界において電気力線が集中し、見かけ上、
感光体の表面電位が上がる。特に、デジタルプリンター
においては、潜像がON−OFFの2値の基本画素によ
り構成されるため、露光部と非露光部との境界部におけ
る電気力線の集中が大きく、現像工程において基本画素
により構成されたライン潜像に現像される単位面積当た
りのトナー量が、通常のアナログ画像上のトナー量より
多い。従ってこのような画像の定着においては、今まで
以上に定着性、耐オフセット性の良好なトナーが要求さ
れているのが現状である。
【0030】また、プリンターとしての使われ方は、同
レベルの複写機の3〜5倍のコピー量であり、同時に現
像の高耐久性及び高画像安定性も要求されている。
【0031】このように、近年、プリンターに要求され
る性能はより高度になってきており、トナーによる定着
性、高画質安定性などの改良は必要不可欠なものとなっ
てきている。
【0032】これまで、トナー性能の改良のために多く
の検討がなされている。
【0033】例えば、定着ローラー表面にトナーを付着
させないために、ローラー表面をフッ素系樹脂等のトナ
ーに対して離型性の優れた材料で形成するとともに、そ
の表面にさらにシリコーンオイルなどのオフセット防止
用液体を供給して液体の薄膜でローラー表面を被覆する
ことが行われている。この方法はトナーのオフセットを
防止する点で極めて有効なものではあるが、オフセット
防止用液体が加熱されることにより臭気を発生し、ま
た、オフセット防止用液体を供給するための装置を必要
とするため、複写装置の機構が複雑になるとともに安定
性の良い結果を得るために高い精度が要求されるので複
写装置が高価なものになるという欠点がある。
【0034】特公昭58−58664号公報、特公昭5
7−52574号公報等には低分子量ポリアルキレンを
用いて加熱ローラーへのオフセットによるトナー付着を
防止するのに効果のあるトナーまたは加熱ローラー定着
方法が開示されているが、本発明者らの検討の結果、こ
の方法では定着器下ローラー(以下加圧ローラー)の汚
れは防止できず、また加熱ローラー定着器が小径で直径
40cm以下及び/又は加熱ローラー定着器の線スピー
ドが遅く、150mm/sec未満である場合には効果
が小さく、やはリオフセット防止液体の供給が必要であ
る。
【0035】また、特開昭52−3304号公報、特開
昭52−3305号公報、特開昭57−52574号公
報、特開昭61−138259号公報、特開昭56−8
7051号公報、特開昭63−188158号公報、特
開昭63−113558号公報等にトナー中にワックス
類を含有する技術が開示されている。
【0036】しかしながら、これらのワックスにより、
耐オフセット性は改良されるが、これらワックスはトナ
ー中に均一に分散されにくく、遊離あるいは偏在したワ
ックスが繰り返し使用後に現像性などに悪影響を与えや
すく、未だ改良の余地がある。
【0037】また、特開昭56−16144号公報、特
開平2−235069号公報、特開昭63−12725
4号公報、特開平3−26831号公報、特開昭62−
9356号公報、特開平3−72505号公報等に、ト
ナーのバインダー樹脂として、分子量分布に2つのピー
クを有するものを用いることにより、良好な定着性と耐
オフセット性を持たせようとする方法が提案されてい
る。
【0038】しかし、ただ単に分子量分布に2ピークを
有するバインダー樹脂を用いただけでは、ある程度の定
着性、および耐オフセット性の改善は見られるものの、
トナー中のバインダー成分に不均一性を生じ、特定成分
の偏在、遊離等が生じやすく、これによってカブリ等の
画像汚れ、感光部材などへの融着、フィルミング等の原
因ともなる。
【0039】また、帯電工程においては、所謂コロトロ
ン、スコロトロンと呼ばれるコロナ放電を利用した手段
が用いられていたが、コロナ放電特に負コロナを生成す
る際に多量のオゾンを発生することから、電子写真装置
にオゾン捕獲のためのフィルタを具備する必要性があ
り、装置の大型化又はランニングコストがアップするな
どの問題点があった。このような問題点を解決するため
の技術として、ローラー又はブレードなどの帯電部材を
感光体表面に接触させることにより、その接触部分近傍
に狭い空間を形成し所謂パッションの法則で解釈できる
ような放電を形成することによリオゾン発生を極力抑さ
えた帯電方法が開発され、例えば、特開昭57−178
257号公報、特開昭56−104351号公報、特開
昭58−40566号公報、特開昭58−139156
号公報、特開昭58−150975号公報で公知技術と
なっている。
【0040】しかしながら、帯電部材が静電潜像担持体
と直接接触しているために、クリーニング工程でクリー
ニングしきれずにわずかに残ったトナー組成物等とも直
接接することとなり、帯電部材自体が汚染・劣化などの
障害を生じやすくなってしまっており、このような障害
は前述の如き、低温での定着を意図して造られたトナー
において顕著であった。
【0041】このように、トナーの性能改良は未だに不
十分であり、多くの改良すべき点を有している。
【0042】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、かかる従来技術の欠点を大幅に改良し、どのよ
うな環境下においても、長期的に高品位な画像を実現
し、高い現像性を示す画像形成方法を提供することにあ
る。
【0043】さらに、本発明の目的は、現像剤担持体汚
染の少ない画像形成方法を提供することにある。
【0044】さらに、本発明の目的は、帯電ローラー汚
染の少ない画像形成方法を提供することにある。
【0045】さらに、本発明の目的は、定着性と耐オフ
セット性を向上し、かつ高品位な画像を実現する画像形
成方法を提供することにある。
【0046】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
前述の各種問題点を解決し、上述の本発明の目的にかな
う画像形成方法を開発すべく鋭意研究する過程で下記の
発明に至った。
【0047】すなわち、本発明は、静電潜像担持体に対
し隙間をおいて配置された現像剤担持体上に、磁性トナ
ーの層を形成し、現像剤担持体に交流電流を印加しなが
ら、該磁性トナーにより静電潜像を現像する工程を有す
る画像形成方法において、現像剤担持体が基体及び被覆
層を少なくとも有し、該基体の中心線平均粗さ(Ra)
で表わされる表面粗度が0.02μm以上1.5μm以
下の範囲であり、該基体表面が該被覆層で被覆されてお
り、該被覆層は、固体潤滑剤、導電剤、または、固体
潤滑剤と導電剤との混合物と、結着樹脂とを有する被
覆剤で形成されており、該磁性トナーは少なくとも、結
着樹脂、磁性体及び荷電制御剤を含有し、該結着樹脂が
高分子量成分と低分子量成分とを有し、(a)高分子量
成分のガラス転移点が、低分子量成分のガラス転移点よ
りも5〜15℃高く、該高分子量成分のゲルパーミエー
ションクロマトグラフ(GPC)による重量平均分子量
(Mw)が70万〜200万であり、ピーク分子量(P
Mw)が40万〜110万であり、重量平均分子量(M
w)/数平均分子量(Mn)の値が4.5以下であり、
Z平均分子量(Mz)が100万〜1000万であり、
MIが実質的に0であり、(b)該低分子量成分はMw
が4000〜30000であり、PMwが5000〜2
5000であり、Mw/Mnの値が4.0以下であり、
Mzが6000〜50000であり、MIが100以上
であることを特徴とする画像形成方法に関する。
【0048】本発明は、一般のトナーを用いるとトナー
の帯電量が落ちやすいような高温高湿(32.5℃/9
0%RH程度)環境下での長期耐久試験においても、上
記の如き構成のトナーを用いることによって、帯電付与
力が安定し、トナーの帯電量が均一な所望の値となる。
【0049】また、本発明は現像剤担持体の被覆層に固
体潤滑剤、又は、導電剤、または固体潤滑剤と導電剤と
の混合物と、結着樹脂とを含有している現像剤担持体を
汚染することを、上記の如き構成のトナーを用いること
で防止する。
【0050】また、本発明は帯電ローラーの如き帯電部
材の汚染を防止する。
【0051】すなわち、本発明は上述のごとき構成のト
ナーを用いることによって定着性、耐オフセット性を向
上させつつ、現像剤担持体及び帯電ローラー汚染を防
ぎ、トナーヘの帯電付与性、トナー搬送性を改善する。
【0052】本発明者等は、本発明にかかる画像形成方
法が本発明の効果を発揮する理由を下記のように考えて
いる。
【0053】結着樹脂を高分子量成分と低分子量成分と
から作ることにより、各々を高度に調節することが可能
となる。すなわち、両成分のガラス転移点温度を上記の
様に調節することにより、定着性を得る部分とトナー保
存性、耐オフセット性、、現像性、及び、現像剤担持体
・帯電ローラー汚染の防止に寄与する部分を別々に設計
することができ、さらに、JIS酸価と全酸価の割合を
規定することにより、結着樹脂中の酸基の無水化により
閉環サイトを制御し、トナー帯電性の環境安定化を図る
ことが可能となった。
【0054】また、分子量分布においても、高分子量/
低分子量成分を高度に調整することによって、本発明に
かなう定着性、耐オフセット性を達成しつつ、現像剤担
持体・帯電ローラー汚染を防止し、安定的な帯電を達成
することが可能となる。すなわち、高分子量成分を十分
大きなものにすることによって、安定的な帯電性を達成
し、高度な耐オフセット性を示し、現像剤担持体・帯電
ローラー汚染を防止する。さらに、低分子量成分を現像
性に悪影響を与えない範囲で小さくすることにより、優
れた定着性を得ることが可能となった。
【0055】これは、本発明の如き被覆層に固体潤滑剤
または導電剤または固体潤滑剤と導電剤との混合物と結
着樹脂とを有するような現像剤担持体を用いたときに著
しく効果を発揮する。該現像剤担持体表面の結着樹脂と
トナーの結着樹脂が親和性をもつためにトナーが現像剤
担持体表面へ融着現象を起こしやすく、また、被覆層が
削られてしまう可能性がある。このためトナーの結着樹
脂の分子量・ガラス転移点などの精密な制御が必要とな
る。
【0056】本発明のトナー結着樹脂の範囲よりも小さ
な分子量である場合などには、現像剤担持体表面の被覆
層へのトナーの融着による汚染が発生する。また、大き
な分子量である場合などでは現像剤担持体が過度に削ら
れてしまい画像不良が発生する。
【0057】このように上記の如き構成のトナーを用い
ることによって、該現像剤担持体と良好なマッチングを
示し、優れた長期耐久性と高品質な画像を得ることが可
能となった。
【0058】
【発明の実施の形態】本発明で使用する現像剤担持体
は、中心線平均粗さ(Ra)で表わされる表面粗度が
0.02μm以上1.5μm以下の範囲である円筒アル
ミのごとき基体と、該基体表面を被覆する被覆層を有す
る。該被覆層は固体潤滑剤、導電剤または固体潤滑剤と
導電剤の混合物と結着樹脂とを少なくとも含有してい
る。
【0059】該基体の表面粗度がRaで、1.5μmを
超える場合は、表面荒らしにより基体自身の歪みが発生
し、良好な現像性が得られない。
【0060】本発明に用いられる固体潤滑剤としては、
グラファイトが好ましい。
【0061】また、本発明に用いられる導電剤は、カー
ボンブラックが好ましい。
【0062】また、本発明で使用する現像剤担持体の被
覆層に、0.3〜30μmの個数平均粒径を有する球状
物質を含有することが好ましい。
【0063】該球状粒子は、例えばグラファイトの劈壊
面が平滑になるのを防止するために添加するものであ
り、特に現像剤担持体の被膜層が摩耗してきた場合で
も、一様の表面粗度を保持するために添加するものであ
る。球状粒子の個数平均粒径が0.3μm未満では表面
粗れの効果がなく、個数平均粒径が30μmを超える場
合では被膜より突出し、その部分だけ不正現象が起こり
やすく好ましくない。本発明における球状とは、粒子の
長径/短径の比が1.0〜1.5(好ましくは1.0〜
1.2)であることである。特に、真球状の粒子が好ま
しい。
【0064】球状粒子の帯電極性は、現在理由は明らか
ではないが、正帯電性の物質が画像濃度の点で好まし
い。正帯電を示す物質としてはフェノール樹脂、メチル
メタクリレート系樹脂(PMMA)、スチレン−ブタジ
エン系共重合体、含窒素樹脂の如き樹脂化合物;アルミ
ナ、酸化亜鉛の如き金属酸化物が挙げられるが、特にメ
チルメタクリレート系樹脂(PMMA)が好ましい。
【0065】正帯電性は、通常の帯電測定方法で測定さ
れる。例えば球状粒子と鉄粉の如き金属粉とを混合し、
ブローオフ法により球状粒子の摩擦帯電量を測定するこ
とにより判定される。
【0066】本発明の現像剤担持体上の被覆層に用いる
結着樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リカーボネート樹脂の如き樹脂が挙げられる。一般的に
トナーに対し正極性に摩擦帯電を付与する樹脂が結着樹
脂として好ましく使用できる。
【0067】このうち、熱硬化性樹脂は製造面、耐久性
の面より好ましい。トナーの帯電安定性より、フェノー
ル樹脂が最も好ましく用いられる。フェノール樹脂には
フェノールとホルムアルデヒドから生成される純フェノ
ール樹脂、エステルガムと純フェノール系樹脂を組み合
わせた変性フェノール樹脂があり、いずれも使用でき
る。フェノール樹脂は熱硬化反応により、密な三次元の
架橋構造を形成するため、他の熱硬化性樹脂(ポリウレ
タン、ポリアミド等)に比べ非常に硬い塗膜を形成する
ことができるから好ましく用いられる。
【0068】本発明に用いられる現像剤担持体の基体と
しては、金属及び合金化合物を好ましく使用することが
できる。さらに非金属の材料も使用することができる。
【0069】ただし、本発明の構成上、現像剤担持体
(現像スリーブ)を電極として用いているため、非金属
物質、例えばプラスチック成型品を用いる場合には通電
できる構成にしておく必要がある。例えば現像剤担持体
表面に金属を蒸着により吸着させる、導電性を有する樹
脂により構成するなどである。
【0070】本発明に用いられるグラファイトとして
は、天然物、人造品のいずれでも使用可能である。
【0071】グラファイトの粒径は、先にも述べたよう
に形状がウロコ片状であり、一概に規定できない。後述
するようにサンドミルの如き撹拌手段にて分散する際に
形状が変化することにより、グラファイトの粒径の範囲
を示すことは困難であるが、本発明においては、グラフ
ァイトの長軸方向(劈壊面方向)の幅として100μm
以下であることが好ましい。
【0072】測定方法としては、試料を直接顕微鏡にて
観察する方法が最も好ましい方法である。簡易な方法と
しては、通常の粒度分布計(電気抵抗式、沈降式、遠心
式、レーザー散乱式等)により測定を行い最大値を求め
る方法がある。
【0073】グラファイトの黒鉛化度としては、60%
以上であることが好ましい。黒鉛化度が劈壊のしやすさ
に影響する特性であり、被膜特性における初期状態と、
耐久状態との差に影響すると考えられる特性だからであ
る。
【0074】結晶化度の測定方法としては、種々の方法
があるがX線回折による評価が一般的であり、再現性が
よい。
【0075】本発明に用いられるカーボンブラックとし
ては、ファーネス型、チャンネル型のいずれも使用可能
である。このうち、被膜特性を考慮して、低抵抗の物質
が好ましく、特に、120kg/cm2の加圧下におけ
る抵抗値が、0.5Ω・cm以下のカーボンブラックが
好ましい。
【0076】カーボンブラックの添加量Wは、結着樹脂
100重量部に対し、式 W=[{100/(カーボンブラック吸油量)}×l0
0]×a を満足することが好ましい。但し、カーボンブラック吸
油量は試料100gに対するジブチルフタレートの吸油
量[cc/100g](ASTM No.D−2414
−79)であり、係数aは0.3〜3を示す。数種類の
カーボンブラックを併用することも可能であり、その場
合の吸油量は、混合物を実測して求める。
【0077】係数aが、0.3未満ではカーボンブラッ
クの添加効果が認められず、係数aが3を超えると被膜
硬度が低下して好ましくない。カーボンブラックの添加
量は、係数aが0.5〜2を満足する添加量がより好ま
しい。
【0078】次いで、本発明の現像剤担持体の製造方法
について述べる。
【0079】本発明に用いる被膜剤は結着樹脂可溶な溶
剤、例えばフェノール樹脂に対してはメタノール、プロ
ピルアルコールの如きアルコール系溶媒に固形分として
5〜50wt%になるように被膜剤の原料を加え、サン
ドミル、ボールミル、アトライターの如き撹拌機で顔料
を分散し、被膜剤原液を得る。この被膜剤原液に対し溶
媒を添加し製造方法に見合う固形分に調製し塗工液とす
る。この塗工液を現像剤担持体基体上に塗布し指触乾燥
させた後、加熱もしくは露光により被膜層を硬化させ、
現像剤担持体を生成する。塗工方法としては、スプレー
法、ディッピング法、ローラーコート法、バーコート
法、静電塗装法が用いられる。
【0080】次いで、本発明に用いる各成分の構成比に
ついて説明する。以下は特に好ましい範囲である。
【0081】本発明における(グラファイト)/(結着
樹脂)の重量比は2/1〜1/3の範囲が特に好ましい
結果を与える。2/1より大きい場合、被膜強度の低下
が認められ、1/3未満では結着樹脂の影響による現像
剤の不正コートが発生する可能性が高いことによる。
【0082】本発明における球状粒子の添加量は結着樹
脂の重量を基準にして1〜20wt%の範囲で特に好ま
しい結果を与える。1%未満では球状粒子の添加効果が
小さく、20%を超える場合では現像特性に悪影響する
場合がある。
【0083】本発明においては、さらに以下の添加物質
を被膜に添加してもよい。被膜の抵抗を調整するために
導電性物質を添加してもよい。導電性物質としてはアセ
チレンブラック、オイルブラックの如き導電カーボン;
鉄、鉛、スズのごとき金属粉;酸化スズ酸化アンチモン
の如き金属酸化物が挙げられる。その添加量は、添加物
質/結着樹脂の比が12/1〜1/3の範囲で使用でき
る。
【0084】トナーの帯電をより安定させるためにトナ
ーに用いられる帯電制御剤を被膜に添加してもよい。例
えばニグロシン、4級アンモニウム塩、ホウ酸化合物、
リン酸化合物が挙げられる。いずれの場合においても、
本発明での0.3〜30μmの粒径の球状粒子を添加す
ることにより安定した現像剤担持体表面を保持すること
ができる。
【0085】本発明における現像剤担持体表面の粗度
は、中心線平均粗さ(Ra)で、0.2〜5.0μmで
あることが好ましい。粗度が0.2μm未満では担持能
力が低下し現像濃度が低下するなど好ましくない。ま
た、5.0μmを超える場合では現像剤コート層が厚く
なり飛散、不正現像が目立つようになり好ましくない。
【0086】本発明において、中心線平均粗さ(Ra)
はJIS表面粗さ(B0601)に基づいて、表面粗さ
測定器(サーフコーダSE−30H、株式会社小坂研究
所)を用いて測定される。具体的には、中心線平均粗さ
(Ra)は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さ
t2.5mmの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中
心線をX軸、縦倍率の方向をY軸、粗さ曲線をy=f
(x)で表わした時、次の式によって求められる値をマ
イクロメートル(μm)で表わしたものをいう。
【0087】
【数1】
【0088】現像剤担持体表面より現像剤の離型を促進
するために、表面エネルギーの低い物質を添加してもよ
い。例えば、フッ素化合物、窒化ホウ素、グラファイト
等が挙げられる。
【0089】本発明においては、現像剤担持体が静電潜
像担持体の周速に対して、100〜130%の速度で回
転することが好ましい。
【0090】100%未満の速度では、現像剤担持体が
静電潜像担持体の速度よりも遅いこととなり、現像する
のに充分なトナー量を供給することができない。また、
130%を超える速度の場合には、現像剤担持体によっ
て必要以上のストレスがトナーに掛かり、トナーの劣化
を著しく早めることとなり、また、現像剤担持体自身に
対しても汚染・表面削れ等の障害を生じやすくなり、画
像に不具合を生じる。
【0091】本発明において好ましく用いられる帯電装
置としては、導電性ゴム層を有するローラー状の帯電部
材を被帯電体に接触させて、外部より帯電部材に電圧を
印加する帯電工程を有するものである。
【0092】本発明の画像形成方法に適用可能な接触帯
電工程について具体的に説明する。
【0093】図1は、本発明に係る接触帯電工程を行う
接触帯電装置の一実施例を示す概略構成図である。図
中、1は被帯電体である感光体ドラムであり、アルミニ
ウム製のドラム基体1aの外周面に感光体層である有機
光導電体(OPC)1bを形成してなるもので矢印方向
に所定の速度で回転する。本実施例において、感光体ド
ラム1は外径24mmφである。2は感光体ドラム1に
所定圧力をもって接触させた帯電部材である帯電ローラ
ーであり、金属芯金2aに導電性ゴム層2bを設け、さ
らにその周面に離型製被膜である表面層2cを設けた。
本実施例では帯電ローラー2の外径は12mmφであ
り、帯電ローラー2の硬度は54.5°(ASKER−
C)とした。Eはこの帯電ローラー2に電圧を印加する
電源部で所定の電圧を帯電ローラー2の芯金2aに供給
する。図1においてEは直流電圧を示しているが、直流
電圧に交流電圧を重畳したものでもよい。
【0094】本発明における導電性ゴム層に用いられる
樹脂材料としては、例えば、ポリエーテルウレタン、E
PDM・EPT・EPM・NBR・BR・CR等の合成
ゴム、天然ゴム等の熱硬化性エラストマー、また塩化ビ
ニル・酢酸ビニル・ポリエステル・PVA等の熱可塑性
エラストマー等が単独又は組み合わせて用いられる。
【0095】次に、本発明にかかる現像剤について説明
する。
【0096】本発明において、樹脂及びワックスの分子
量分布はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィー)によってそれぞれ次の条件で測定される。
【0097】〈樹脂のGPC測定条件〉 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:KF801〜7(SHODEX社製)の7連 温度 :40℃ 溶媒 :THF(テトラヒドロフラン) 流速 :1.0m1/min. 試料 :濃度0.05〜0.6重量%の試料を0.lm
l注入
【0098】〈ワックスのGPC測定条件〉 装置 :GPC−150C(ウォーターズ社製) カラム:GMH―HT(東ソー社製)の2連 温度 :135℃ 溶媒 :o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール
添加) 流速 :1.0m1/min. 試料 :濃度0.15重量%の試料を0.4ml注入
【0099】以上の条件で測定し、試料の分子量算出に
あたっては単分散ポリステレン標準試料により作成した
分子量校正曲線を使用する。更に、ワックスの分子量
は、Mark−Houwink粘度式から導き出される
換算式で換算することによって算出される。
【0100】本発明において樹脂のガラス転移点Tgは
示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7
(パーキンエルマー社製)を用い、下記の条件にて測定
した。
【0101】 試料 : 5〜20mg、好ましくは10mg 温度曲線:昇温I(20℃→180℃、昇温速度10℃/min.) 降温I(180℃→10℃、降温速度10℃/min.) 昇温II(10℃→180℃、昇温速度10℃/min.) 昇温IIで測定されるTgを測定値とする。 測定法 :試料をアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパン を用いる。吸熱ピークが出る前と出た後のベースラインの中間点 の線と示差熱曲線との交点をガラス転移点Tgとした。
【0102】本発明のJIS酸価の測定はJIS K0
670に準じて測定する。
【0103】サンプル2〜10gを200〜300ml
の三角フラスコに秤量し、エタノール:トルエン=1:
2の混合溶媒約50ml加えて樹脂を溶解する。溶解性
が悪いようであれば少量のアセトンを加えてもよい。フ
ェノールフタレイン指示薬を用い、あらかじめ標定され
たN/10苛性カリエタノール溶液で滴定し、アルコー
ルカリ液の消費量から次の計算式でJIS酸価を求め
る。
【0104】JIS酸価=KOH(ml数)×N×5
6.1/試料重量 (但し、NはN/10 KOHのファクター)
【0105】本発明の全酸価の測定は次のようにして行
った。
【0106】サンプル2gを200mlの三角フラスコ
に秤量し、ピリジン60ml、4−ジメチルアミノピリ
ジン20mgを加え、撹拌溶解させ、イオン交換水5m
lを加えて、オイルバス(100℃)で、1時間加熱還
流する。室温まで冷却後、N/10苛性カリTHF溶液
でフェノールフタレイン指示薬を用いて滴定し、THF
カリ液の消費量から次の計算式で全酸価を求める。
【0107】 全酸価=KOH(ml数)×N×5.61/試料重量 (但し、NはN/10 KOHのファクター)
【0108】本発明の軟化点は、環球法(JIS K2
406)で測定する。
【0109】内径15.9mm、深さ6.4mmの真鍮
製のリングに試験片を融解して流し込むか、打抜くか、
または成型するかなどによってはめ込み、その中心上に
直径9.53mm、重量3.5±0.5gの鋼球を載せ
て、これを溶液中に入れ液温を5℃/分で上昇させる。
試験片が軟化するに従って鋼球は降下し、これがリング
下端から25.4mm下のプレート表面に接触するよう
になった時の温度を軟化点とする。
【0110】本発明のメルトインデックス(MI)は、
JIS K7210記載の装置を用いて、下記測定条件
した、手動切り取り法で測定を行う。この時、測定値は
10分値に換算する。
【0111】 測定温度 :125℃ 荷重 :高分子量成分及び結着樹脂の時…10kg 低分子量成分の時…2160g 試料充填量:5〜10g
【0112】本発明にかかる樹脂組成物は、高分子量成
分と低分子量成分よりなる。
【0113】該高分子量成分は、GPCにより測定され
る分子量分布において、Mwが70万〜200万、好ま
しくは80万〜170万、PMwが40万〜110万、
Mzが100万〜1000万、好ましくは150万〜1
000万である。この範囲より低分子量では充分な耐オ
フセット性能が得られず、混練時にも充分な粘度が得ら
れないため、分散不良となり、帯電性が不均一となって
カブリやすくなる。特に、Mzは分子量の高分子側への
拡がりを表わしているが、Mzがこの範囲より小さいな
らば、耐高温オフセット性に弊害を生じる。また、この
範囲よりも高分子量のものは、製造が困難であり、ま
た、定着阻害因子となる。Mw/Mnは、4.5以下、
好ましくは3.0以下である。4.5を超えるならば、
分子量分布がブロードとなってしまい、定着を阻害する
ような超高分子量成分、もしくは、耐オフセット性能に
対し、悪化をもたらす成分を含むこととなり、定着・耐
オフセット性能に対し十分な性能が得られない。また、
MIは実質的に0であることが好ましい。MIがこの範
囲以上ならば、混練時に充分な粘度が得られず、トナー
構成成分の分散が不十分となる。
【0114】該低分子量成分は、GPCにより測定され
る分子量分布において、Mwが4000〜30000、
好ましくは6000〜27000、PMwが5000〜
25000、好ましくは6000〜24000、Mzが
6000〜50000、好ましくは6000〜4000
0である。この範囲より低分子量では安定した帯電性能
を得ることが困難となり、画質の低下を引き起こす。ま
た、この範囲よりも高分子量では、定着性を著しく阻害
してしまう。また、Mw/Mnは、4.0以下、好まし
くは3.0以下である。4.0を超える場合には、分子
量分布がブロードとなり、分子量の大きい成分によって
定着時のトナーの溶融が緩慢となり、迅速溶融を達成す
ることが困難となる。また、MIは100以上であるこ
とが好ましい。MIがこの範囲未満ならば、高分子量成
分とのブレンド時に、高/低分子量成分が分離しやすく
なる。
【0115】これらの高分子量成分と低分子量成分を有
す結着樹脂はGPCにより測定される分子量分布におい
て、Mwが15万〜30万であり、Mzが100万〜1
000万であることが好ましい。分子量がこの範囲以下
であるならば、混練時に充分な混合が達成されず、トナ
ー構成成分の分散を高度に達成することが困難となり、
安定した帯電性能を得ることが困難となる。また、分子
量がこの範囲よりも大きいものは、バインダー製造上も
困難であるばかりではなく、トナー製造上、粉砕性が著
しく悪化する。また、Mw/Mnが、20〜65である
ことが好ましい。20未満ならば、定着・耐オフセット
性能に対し、充分な温度領域を確保することが困難とな
り、また、65を超えるならば、分子量がブロードとな
り、定着阻害成分を含み、充分な定着性能を得ることが
困難となる。さらに、MIが5〜20であることが好ま
しい。5未満では、迅速な定着を達成することが困難と
なり、また、20を超えるならば、高度に定着性と耐オ
フセット性を満足することはできない。また、軟化点温
度が145℃〜165℃であることが好ましい。この範
囲内にあることにより、混練時に充分な粘度が得られ、
トナー構成成分の分散が良好となり、その結果、安定し
た帯電性能を得ることができるからである。
【0116】本発明にかかる樹脂組成物は、該高分子量
と該低分子量のガラス転移点Tgの差が5〜15℃であ
る。特に、高分子量成分のTgが低分子量成分のTgよ
りも5〜15℃高いことが好ましい。Tgの差が5℃未
満ならば、定着性を高度に達成するために低いTgと成
らざるを得ず、環境安定的な帯電特性を維持しつつ、高
度な定着性を達成することが困難である。15℃よりも
大きいならばトナーの保存性と定着性を同時に満足する
ことができない。特に、高分子量成分のTgが高いこと
によって結着樹脂成分を堅牢なものとすることができ、
安定的な帯電性を得ることができ、カブリのない高品位
な画像を提供することができる。
【0117】さらに、本発明にかかる樹脂組成物はカル
ボキシル基の如き酸基を有する成分をJIS酸価が0.
1〜10となるように含む。さらにこの時、JIS酸価
と、樹脂を加水分解して得られる全酸価の比が、0.2
〜0.7であることが好ましい。0.2未満では、酸無
水物基が多く存在し、帯電付与能力が電荷放出に打ち勝
ってしまい、チャージアップしやすくなり、低温低湿環
境下ではカブリなどの弊害をもたらす。また、0.7を
超える場合では、カルボキシル基が帯電付与能力ととも
に電荷放出に働き、弱い帯電性しか持つことができず、
さらにはカルボキシル基が親水性基として働くため、空
気中の水分の影響を受けやすくなり、高湿下の帯電能力
に弊害を生じる。
【0118】本発明に使用される結着樹脂の種類として
は、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレ
ン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の
単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、ス
チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナ
フタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチ
レン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合
体等のスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノー
ル樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイ
ン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビ
ニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キ
シレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、ク
マロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。ま
た、架橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂であ
る。
【0119】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチル、等のような二重結合を有す
るジカルボン酸及びその置換体;例えば、塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル
類、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のよう
なエチレン系オレフィン類;例えば、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン等のようなビニルケトン類;
例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテル等のようなビニルエーテ
ル類;等のビニル単量体が単独もしくは組み合わせて用
いられる。ここで架橋剤としては、主として2個以上の
重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物;例えば、エチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
1,3−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物、;及び3個以上のビニ
ル基を有する化合物;が単独もしくは混合物として使用
できる。
【0120】本発明にかかる樹脂組成物の高分子量成分
の合成方法としては、乳化重合法や懸濁重合法が挙げら
れる。
【0121】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)
と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結
果、重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更
に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び、重合
生成物が微粒子であるために、トナーの製造において、
着色剤及び荷電制御剤その他の添加剤との混合が容易で
あることなどの理由から、トナー用バインダー樹脂の製
造法として有利な点がある。
【0122】しかし、添加した乳化剤のため生成重合体
が不純になりやすく、重合体を取り出すには塩析等の操
作が必要で、この不便を避けるためには懸濁重合が好都
合である。
【0123】懸濁重合においては、水系溶媒100重量
部に対して、モノマー100重量部以下(好ましくは1
0〜90重量部)で行うのがよい。使用可能な分散剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール
部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系溶
媒に対するモノマー重などで適当量があるが、一般に水
系溶媒100重量部に対して、0.05〜1重量部で用
いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使
用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択す
べきである。
【0124】一方、本発明にかかる結着樹脂の低分子量
成分の合成法としては、公知の方法を用いることができ
る。しかし、塊状重合法では、高温で重合させて停止反
応速度を早めることで低分子量の重合体を得ることもで
きるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。そ
の点、溶液重合法では溶媒によるラジカルの連鎖移動の
差を利用して、また開始剤量や反応温度を調節すること
で低分子量重合体を温和な条件で容易に得ることがで
き、本発明で用いる樹脂組成物のなかで低分子量体を得
るときには好ましい。なかでも、酸成分や分子量を高度
に調節するために、例えば、分子量と組成の異なる重合
体を混合して低分子量重合体を得る方法や、組成の異な
るモノマー類を後添加する方法などを用いることができ
る。
【0125】溶液重合で用いる溶媒としては、キシレ
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマ
ー混合物の場合はキシレン、トルエン又はクメンが好ま
しい。重合生成するポリマーによって適宜選択される。
【0126】本発明で用いられるワックスは、パラフィ
ンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワッ
クス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス
及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導
体、カルナバワックス及びその誘導体などで、誘導体に
は酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、
グラフト変性物を含む。
【0127】本発明で好ましく用いられるワックスは、
下記一般式で表わされる。
【0128】R―Y (R:炭化水素基、Y:水酸基、カルボキシル基、アル
キルエーテル基、エステル基、スルホニル基を示す。R
−YのGPCによる重量平均分子量(Mw)が3000
以下である。)
【0129】具体的な化合物例としては、 (A)CH3(CH2nCH2OH(n=約20〜約30
0) (B)CH3(CH2nCH2COOH(n=約20〜約
300) (C)CH3(CH2nCH2OCH(CH2mCH
3(n=約20〜約200、m=0〜約100) 等を挙げることができる。これらの化合物は、(A)化
合物の誘導体であり、主鎖は直鎖状の飽和炭化水素であ
る。化合物(A)から誘導される化合物であれば上記例
に示した以外のものでも使用できる。上記ワックスを用
いることにより、本発明のトナーは低温での定着性及び
高温での耐オフセット性を高度に満足することが可能で
ある。
【0130】上記化合物のなかでも特に(A)式 (A)CH3(CH2nCH20H(n=約20〜約30
0) で表わされる高分子アルコールを主成分として用いた場
合が好ましい。上記ワックスは滑り性がよく、特に耐オ
フセット性に優れている。
【0131】これらのワックスは結着樹脂100重量部
に対し、0.5重量部以上20重量部以下で用いられる
ことが好ましい。
【0132】本発明においては、現像剤に負荷電制御剤
を添加して負荷電性現像剤とすることがより好ましい。
【0133】負荷電制御剤の具体例としては、特公昭4
1−20153号公報、同42−27596号公報、同
44−6397号公報、同45−26478号公報など
記載されているモノアゾ染料の金属錯体、さらには特開
昭50−133338号公報に記載されているニトロア
ミン酸及びその塩或いはC.I.14645などの染顔
料、特公昭55−42752号公報、特公昭58−41
508号公報、特公昭58−7384号公報、特公昭5
9−7385号公報などに記載されているサリチル酸、
ナフトエ酸、ダイカルボン酸のZn,Al,Co,C
r,Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニ
ン顔料、ニトロ基、ハロゲンを導入したスチレンオリゴ
マー、塩素化パラフィン等を挙げることができる。特に
分散性の面などから、一般式[I]で表わされるアゾ系
金属錯体や一般式[II]で表わされる塩基性有機酸金
属錯体が好ましい。
【0134】Zn,Al,Co,Cr,Fe等の金属錯
体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、ニトロ基、
ハロゲンを導入したスチレンオリゴマー、塩素化パラフ
ィン等を挙げることができる。特に分散性の面などか
ら、一般式[I]で表わされるアゾ系金属錯体や一般式
[II]で表わされる塩基性有機酸金属錯体が好まし
い。
【0135】
【化5】
【0136】
【化6】
【0137】
【化7】
【0138】そのうちでも、式[I]で表わされるアゾ
系金属錯体がより好ましい。
【0139】とりわけ、下記式[III]で表されるア
ゾ系鉄錯体が最も好ましい。
【0140】
【化8】
【0141】上記荷電制御剤の含有量はトナー結着樹脂
100重量部に対し0.1〜5重量部が好ましく、特に
0.2〜3重量部が好ましい。荷電制御剤の割合が過大
の場合にはトナーの流動性が悪化し、カブリが生じやす
く、一方、過小のときには十分な帯電量が得られにく
い。
【0142】本発明にかかるトナーは、磁性材料を含有
した磁性トナーとして用いられることが好ましい。使用
できる磁性材料としては、鉄、コバルト、ニッケル、
銅、マグネシウム、マンガン、アルミニウム、ケイ素な
どの元素を含む金属酸化物などがある。これら磁性粒子
は、窒素吸着法によるBET比表面積が好ましくは1〜
20m2/g、特に2.5〜12m2/g、更にモース硬
度が5〜7の磁性粉が好ましい。磁性体の形状として
は、8面体、6面体、球形、針状、鱗片状などがある
が、8面体、6面体、球形等の異方性の少ないものが好
ましい。等方性の形状を有するものは、本発明のバイン
ダーの如き、低分子量成分と高分子量成分を有するバイ
ンダーに対しても、良好な分散を達成することができる
からである。磁性体の平均粒径としては0.05〜1.
0μmが好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.6μ
m、さらには0.1〜0.4μmが好ましい。
【0143】磁性体量は結着樹脂100重量部に対し6
0〜200重量部、特には70〜150重量部が好まし
い。60重量部未満では搬送性が不十分で現像剤担持体
上の現像剤層にむらが生じ画像むらとなる傾向であり、
さらに現像剤トリボの上昇に起因する画像濃度の低下が
生じ易い傾向であった。
【0144】また、本発明の静電荷像現像用トナーに
は、環境安定性,帯電安定性,現像性,流動性,保存性
向上のため、無機微粉体または疎水性無機微粉体が混合
されることが好ましい。例えば、シリカ微粉末、酸化チ
タン微粉末又はそれらの疎水化物が挙げられる。それら
は、単独あるいは併用して用いることが好ましい。
【0145】シリカ微粉体はケイ素ハロゲン化合物の蒸
気相酸化により生成されたいわゆる乾式法またはヒュー
ムドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から
製造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能である
が、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、またN
2O,SO3 2-等の製造残渣のない乾式シリカの方が好
ましい。乾式シリカにおいては、製造工程において例え
ば、塩化アルミニウム,塩化チタン等、他の金属ハロゲ
ン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによっ
て、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも
可能でありそれらも包含する。
【0146】さらにシリカ微粉体は疎水化処理されてい
るものが好ましい。疎水化処理するには、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで化
学的に処理することによって付与される。好ましい方法
としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生
成された乾式シリカ微粉体をシランカップリング剤で処
理した後、あるいはシランカップリング剤で処理すると
同時にシリコーンオイルの如き有機ケイ素化合物で処理
する方法が挙げられる。
【0147】疎水化処理に使用されるシランカップリン
グ剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエト
キシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロ
ルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシラ
ンメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリ
オルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキ
サン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン及
び1分子当たり2から12個のシロキサン単位を有し末
端に位置する単位にそれぞれ1個宛のケイ素原子に結合
した水酸基を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げ
られる。
【0148】有機ケイ素化合物としては、シリコーンオ
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メ
チルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ま
しい。
【0149】シリコーンオイル処理の方法は例えばシラ
ンカップリング剤で処理されたシリカ微粉体とシリコー
ンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直
接混合しても良いし、ベースとなるシリカへシリコーン
オイルを噴射する方法によっても良い。あるいは適当な
溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた
後、ベースのシリカ微粉体とを混合し、溶剤を除去して
作製しても良い。
【0150】本発明の静電荷像現像用トナーには、必要
に応じてシリカ微粉体又は酸化チタン微粉体以外の外部
添加剤を添加してもよい。
【0151】例えば帯電補助剤、導電性付与剤、流動性
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子で
ある。
【0152】例えばテフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリ
弗化ビニリデンの如き滑剤、中でもポリ弗化ビニリデン
が好ましい。或いは酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン
酸ストロンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸ストロン
チウムが好ましい。或いは例えば酸化チタン、酸化アル
ミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水性のものが
好ましい。ケーキング防止剤、或いは例えばカーボンブ
ラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ等の導電
性付与剤、また逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現
像性向上剤として少量用いることもできる。
【0153】トナーと混合される樹脂微粒子または無機
微粉体または疎水性無機微粉体等は、磁性トナー100
重量部に対して0.1〜5重量部(好ましくは、0.1
〜3重量部)使用するのが良い。
【0154】本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー
構成材料をボールミルの如き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、捏和及び練肉し、冷却固化後粉砕
及び厳密な分級をおこなうことにより生成することがで
きる。
【0155】
【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
【0156】[樹脂製造例](高分子量重合体の合成例) 高分子量重合体(H−1)の合成 (高分子量重合体(H−1−1)の合成)4ツ口フラス
コに脱気水180重量部とポリビニルアルコールの2重
量%水溶液20重量部を投入した後、スチレン75重量
部、アクリル酸−n−ブチル15重量部、マレイン酸モ
ノブチル10重量部、ジビニルベンゼン0.001重量
部、及び、2,2−ビス(4,4−ジ−tert−ブチ
ルパーオキシシクロヘキシル)プロパン(半減期10時
間温度92℃)0.1重量部の溶液の混合液を加え、撹
拌し懸濁液とした。
【0157】フラスコ内を充分に窒素で置換した後、8
5℃まで昇温して、重合を開始した。同温度に24時間
保持し、重合を完了した。これを濾別し、水洗、乾燥
し、高分子量重合体(H−1−1)を得た。
【0158】(高分子量重合体(H−1−2)の合成)
スチレン78重量部、アクリル酸−n−ブチル18重量
部、マレイン酸モノブチル4重量部、2,2−ビス
(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキ
シル)プロパン0.2重量部以外は、高分子量重合体
(H−1−1)と同様にして高分子量重合体(H−1−
2)を得た。
【0159】上記高分子量重合体(H−1−1)と等量
の高分子量重合体(H−1−2)をキシレン100重量
部に投入し、昇温して還流下で撹拌し、3時間保持した
後、有機溶剤を留去し、高分子量重合体(H−1)を得
た。
【0160】該高分子量重合体(H−1)を濾別し、水
洗、乾燥した後、分析したところ、Mw=93万、PM
w=85万、Mw/Mn=2.5、Mz=240万、M
I=0、Tg=73℃であった。
【0161】高分子量重合体(H−2)の合成 (高分子量重合体(H−2−1)の合成)スチレン70
重量部、アクリル酸−n−ブチル28重量部、マレイン
酸モノブチル8重量部、2,2−ビス(4,4−ジ−t
ert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
0.13重量部以外は高分子量重合体(H−1−1)と
同様にして高分子量重合体(H−2−1)を得た。
【0162】(高分子量重合体(H−2−2)の合成)
スチレン80重量部、アクリル酸−n−ブチル18重量
部、マレイン酸モノブチル2重量部、2,2−ビス
(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシンシクロヘ
キシル)プロパン0.2重量部以外は、高分子量重合体
(H−1−1)と同様にして高分子量重合体(H−2−
2)を得た。
【0163】上記高分子量重合体(H−2−1)と等量
の高分子量重合体(H−2−2)をキシレン100重量
部に投入し、昇温して還流下で撹拌し、3時間保持した
後、有機溶剤を留去し、高分子量重合体(H−2)を得
た。
【0164】該高分子量重合体(H−2)を濾別し、水
洗、乾燥した後、分析したところ、Mw=76万、PM
w=57万、Mw/Mn=2.2、Mz=144万、M
I=0、Tg=68℃であった。
【0165】高分子量重合体(H−3)の合成 (高分子量重合体(H−3−1)の合成)スチレン72
重量部、アクリル酸−n−ブチル20重量部、マレイン
酸モノブチル8重量部、2,2−ビス(4,4−ジ−t
ert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
0.11重量部以外は、高分子量重合体(H−1−1)
と同様にして高分子量重合体(H−3−1)を得た。
【0166】(高分子量重合体(H−3−2)の合成)
スチレン77重量部、アクリル酸−n−ブチル21重量
部、マレイン酸モノブチル2重量部、2,2−ビス
(4,4−ジ−tert−ブチルパーオキシシクロヘキ
シル)プロパン0.2重量部以外は、高分子量重合体
(H−1−1)と同様にして高分子量重合体(H−3−
2)を得た。
【0167】上記高分子量重合体(H−3−1)と等量
の高分子量重合体(H−3−2)をキシレン100重量
部に投入し、昇温して還流下で撹拌し、3時間保持した
後、有機溶剤を留去し、高分子量重合体(H−3)を得
た。
【0168】該高分子量重合体(H−3)を分析したと
ころ、Mw=80万、PMw=69万、Mw/Mn=
3.3、Mz=180万、MI=0、Tg=75℃であ
った。
【0169】(高分子量重合体の比較合成例) 高分子貴重合体(H−4)の合成 スチレン66重量部、アクリル酸−n−ブチル30重量
部、マレイン酸モノブチル4重量部、ジビニルベンゼン
0.001重量部、及び、2,2−ビス(4,4−ジ−
tert−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン
0.33重量部とした以外は、高分子量重合体(H−1
−1)と同様に重合した。
【0170】該高分子量重合体(H−4)を濾別し、水
洗、乾燥した後、分析したところ、Mw=49万、PM
w=29万、Mw/Mn=2.9、Mz=98万、MI
=0.2、Tg=56℃であった。
【0171】(低分子量重合体の合成例) 低分子量重合体(L−1)の合成 (低分子量重合体(L−1−1)の合成)4ツ口フラス
コ内にキシレン300重量部を投入し、撹拌しながら容
器内を充分に窒素で置換した後、昇温して還流させる。
【0172】この還流下で、スチレン85重量部、アク
リル酸−n−ブチル14.8重量部、マレイン酸モノブ
チル0.2重量部、及び、ジ−tert−ブチルパーオ
キサイド3重量部の混合液を4時間かけて滴下後、2時
間保持し重合を完了し、低分子量重合体(L−1−1)
溶液を得た。
【0173】(低分子量重合体(L−1−2)の合成)
スチレン87重量部、アクリル酸−n−ブチル13重量
部、及び、ジ−tert−ブチルパーオキサイド2重量
部とし、また、マレイン酸モノブチルを含まない以外
は、低分子量重合体(L−1−1)と同様に重合を行
い、低分子量重合体(L−1−2)溶液を得た。
【0174】上記低分子量重合体(L−1−1)溶液9
0重量部と低分子量重合体(L−1−2)溶液10重量
部を混合し、昇温して還流下で撹拌し、3時間保持した
後、有機溶剤を留去し、低分子量重合体(L−1)溶液
を得た。
【0175】この重合体溶液の一部をサンプリングし、
減圧下で乾燥させ、得られた低分子量重合体(L−1)
の分析を行なったところ、Mw=10900、PMw=
8800、Mw/Mn=2.3、Mz=16200、M
I=124、Tg=62℃であった。
【0176】低分子量重合体(L−2)の合成 (低分子量重合体(L−2−1)の合成)スチレン9
0.3重量部、アクリル酸−n−ブチル9.4重量部、
マレイン酸モノブチル0.3重量部、及び、ジ−ter
t−ブチルパーオキサイド4重量部とした以外は、低分
子量重合体(L−1−1)と同様に重合を行い、低分子
量重合体(L−2−1)溶液を得た。
【0177】(低分子量重合体(L−2−2)の合成)
スチレン87重量部、アクリル酸−n−ブチル13重量
部、及び、ジ−tert−ブチルパーオキサイド5重量
部とし、また、マレイン酸モノブチルを含まない以外
は、低分子量重合体(L−1−1)と同様に重合を行
い、低分子量重合体(L−2−2)溶液を得た。
【0178】上記低分子量重合体(L−2−1)溶液9
5重量部と低分子量重合体(L−2−2)溶液5重量部
を混合し、昇温して還流下で撹拌し、3時間保持した
後、有機溶剤を留去し、低分子量重合体(L−1)溶液
を得た。
【0179】この重合体溶液の一部をサンプリングし、
減圧下で乾燥させ、得られた低分子量重合体(L−2)
の分析を行なったところ、Mw=6400、PMw=5
000、Mw/Mn=2.5、Mz=10000、MI
=162、Tg=59℃であった。
【0180】低分子量重合体(L−3)の合成 (低分子量重合体(L−3−1)の合成)スチレン88
重量部、アクリル酸−n−ブチル11.7重量部、マレ
イン酸モノブチル0.3重量部、及び、ジ−tert−
ブチルパーオキサイド2重量部とした以外は、低分子量
重合体(L−1−1)と同様に重合を行い、低分子量重
合体(L−3−1)溶液を得た。
【0181】(低分子量重合体(L−3−2)の合成)
スチレン87重量部、アクリル酸−n−ブチル13重量
部、及び、ジ−tert−ブチルパーオキサイド1.8
重量部とし、また、マレイン酸モノブチルを含まない以
外は、低分子量重合体(L−1−1)と同様に重合を行
い、低分子量重合体(L−3−2)溶液を得た。
【0182】上記低分子量重合体(L−3−1)溶液と
等量の低分子量重合体(L−3−2)溶液を混合し、昇
温して還流下で撹拌し、3時間保持した後、有機溶剤を
留去し、低分子量重合体(L−3)溶液を得た。
【0183】この重合体溶液の一部をサンプリングし、
減圧下で乾燥させ、得られた低分子量重合体(L−3)
の分析を行なったところ、Mw=14800、PMw=
12100、Mw/Mn=2.9、Mz=25500、
MI=102、Tg=65℃であった。
【0184】(低分子量重合体の比較合成例) 低分子量重合体(L−4)の合成 スチレン91.8重量部、アクリル酸−n−ブチル8重
量部、マレイン酸モノブチル0.2重量部、及び、ジ−
tert−ブチルパーオキサイド6重量部とした以外
は、低分子量重合体(L−1)と同様に重合を行い、低
分子重合体(L−4)溶液を得た。
【0185】この重合体溶液の一部をサンプリングし、
減圧下で乾燥させ、得られた低分子量重合体(L−4)
の分析を行なったところ、Mw=4100、PMw=4
100、Mw/Mn=2.2、Mz=8900、MI=
190、Tg=56℃であった。
【0186】以上の高分子量重合体及び低分子量重合体
を表1及び表2にまとめて示す。
【0187】
【表1】
【0188】
【表2】
【0189】次に、表3に示すような割合で高分子量重
合体と低分子量重合体を混合した。方法は、キシレン1
00重量部に、高分子量重合体と低分子量重合体の合計
が100重量部となるようにして投入し、昇温して還流
下で撹拌し、12時間保持した後、有機溶剤を留去し、
得られた樹脂を冷却,固化後、粉砕してトナー用樹脂組
成物を得た。このようにして得られたトナー用樹脂組成
物を分析した結果を表3に記す。
【0190】
【表3】
【0191】[実施例1〜5並びに比較例1〜3] (トナー製造例)トナー化は、以下のようにして行っ
た。
【0192】すなわち、上記樹脂組成物(B−1)〜
(B−5)及び(L−1)を各々100重量部、次に示
される磁性酸化鉄100重量部、同じく次に示される低
分子量ワックス7重量部及び、荷電制御剤1.8重量部
を予め均一に混合し、これを120℃に加熱された二軸
エクストルーダーで溶融混練した。この混練物を冷却
後、ハンマーミルで粗粉砕し、更に、ジェットミルで微
粉砕後、得られた粉砕物を風力分級し、重量平均径6.
8μmの分級粉とした。
【0193】これらの分級粉100重量部に対して、
1.2重量部の疎水性シリカ微粉体を乾式混合して、ト
ナー及び比較用トナーを得た。
【0194】表4に実施例1〜5及び比較例1〜3に用
いるトナーの原材料をまとめて記す。
【0195】
【表4】
【0196】 (現像スリーブの製造) 原液−A ・グラファイト(昭和電工社製、UFG−10、黒鉛化度100%、長軸径5 μm、厚さ0.5μm以下) 100重量部 ・レゾール型フェノール樹脂 200重量部 ・PMMA樹脂粒子(ポジ帯電性、平均粒径2μm) 15重量部
【0197】上記被膜用材料の混合物25重量部をブチ
ルアルコール75重量部に加え、混合した後、直径20
0μmのボールがメディア粒子として入っているボール
ミルにて10時間分散した。この後、64meshのフ
ルイを用い、ボールを分離し原液(固形分25wt%)
を得た。この原液を原液−Aとする。
【0198】原液−B 原液−Aにおける材料のうち、グラファイトをステアリ
ン酸亜鉛とする以外は、原液−Aと同様にして原液(固
形分25wt%)を得た。この原液を原液−Bとする。
【0199】 原液−C ・グラファイト(昭和電工社製、UFG−10、長軸径5μm)100重量部 ・エポキシ樹脂 100重量部 ・球状アルミナ粒子(ポジ帯電性、個数平均粒径0.3μm、 真球度1.0) 6重量部
【0200】上記材料の混合物25重量部をノルマルプ
ロピルアルコール75重量部に加え混合した後、直径1
mmのスチールボールを充填したサンドミルにて分散を
行い、分散後スチールボールを除いて原液(固形分25
wt%)を得た。この原液を原液−Cとする。
【0201】原液−D 原液−Aにおける材料のうち、PMMA樹脂粒子を除い
た以外は、原液−Aと同様にして原液(固形分25wt
%)を得た。この原液を原液−Dとする。
【0202】原液−E レゾール型フェノール樹脂25部をブチルアルコール7
5部に加え、混合した後、直径200μmのボールがメ
ディア粒子として入っているボールミルにて10時間分
散した。この後、64meshのフルイを用い、ボール
を分離し原液(固形分25wt%)を得た。この原液を
原液−Eとする。
【0203】スリーブの製造例−A 原液−Aにブチルアルコール25部を加え、塗工液とし
た(固形分20wt%)。この塗工液をディッピング法
により、直径14mmのAl担持体基体(アルミシリン
ダー・Ra=0.6μm)上に10μmの被覆を形成さ
せ、次いで熱風乾燥炉により150℃/30分間加熱し
硬化させ現像スリーブAを調製した。
【0204】形成されたアルミ基体上の被膜層の表面粗
さ(Ra)は、1.7μmであった。
【0205】スリーブの製造例−B 製造例−Aにおいて原液−Aを原液−Bとする以外は、
製造例−Aと同様にして現像スリーブBを調製した。
【0206】形成されたアルミ基体上の被膜層の表面粗
さ(Ra)は、1.5μmであった。
【0207】スリーブの製造例−C 原液−Cをそのまま、スプレー法により塗布し、紫外線
により硬化させた以外、製造例−Aと同様に現像スリー
ブCを調製した。
【0208】形成されたアルミ基体上の被膜層の表面粗
さ(Ra)は、2.5μmであった。
【0209】スリーブの製造例−D 製造例−Aにおいて原液−Aを原液−Dとする以外は、
製造例−Aと同様にして現像スリーブDを調製した。
【0210】形成されたアルミ基体上の被膜層の表面粗
さ(Ra)は、0.7μmであった。
【0211】スリーブの製造例−E 製造例−Aにおいて原液−Aを原液−Eとする以外は、
製造例−Aと同様にして現像スリーブEを調製した。
【0212】形成されたアルミ基体上の被膜層の表面粗
さ(Ra)は、0.6μmであった。
【0213】(評価) プリントアウトテスト 常温常湿(25℃・60%RH)、高温高湿(32.5
℃・90%RH)、低温低湿(10℃・15%RH)の
各々の環境下で、市販のキヤノン製レーザービームプリ
ンターLBP−A404Fを現像スリーブと感光体ドラ
ムの周速比が120%となるように改造して用い、4枚
(A4)/1分のプリント速度でプリントアウト試験を
行った。また、EP−Pカートリッジの現像スリーブを
現像スリーブ製造例A〜Eのいずれか(表4に記載)に
改造し、トナーは試験トナーと入れ替えた。トナー切れ
に際しては、カートリッジ上部のトナー容器部分の切り
込みからトナーを補給することによってプリントアウト
試験を続けた。得られた画像を下記の項目について評価
した。
【0214】画像濃度 通常の複写機用普通紙(75g/m2)に12,000
枚プリントアウト終了時の画像濃度維持により評価し
た。尚、画像濃度は「マクべス反射濃度計」(マクべス
社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分のプリ
ントアウト画像に対する相対濃度を測定した。
【0215】カブリ リフレクトメーター(東京電色(株)製)により測定し
た転写紙の白色度と、ベタ白をプリント後の転写紙の白
色度との比較からカブリを算出した。
【0216】現像剤担持体の汚染の程度 高温高湿(32.5℃・90%RH)の環境下で5,0
00枚を画出しした後に、現像剤担持体を目視で観察
し、現像剤担持体上の汚れの程度により評価した。
【0217】◎:非常に良好(未発生)、○:良好(ほ
とんど発生せず) △:実用可、 ×:実用不可
【0218】帯電ローラーの汚染の程度 高温高湿(32.5℃・90%RH)の環境下で5,0
00枚を画出しした後に、現像剤担持体を目視で観察
し、現像剤担持体上の汚れの程度により評価した。
【0219】◎:非常に良好(未発生)、〇:良好(ほ
とんど発生せず) △:実用可、 ×:実用不可
【0220】以上の結果を表5にまとめる。
【0221】
【表5】
【0222】
【発明の効果】本発明は、現像体担持体・帯電ローラー
汚染を生じやすいような環境やトナーの帯電量が落ちや
すいような環境下においても、上述のような構成である
トナーを用いることによって、定着性、耐オフセット
性、保存性に優れ、現像剤担持体や帯電ローラーの汚染
を減少させ、かつ、該現像剤担持体を用いることによっ
てトナーヘの帯電付与能力が安定するという効果が得ら
れ、環境安定性に優れた高品質な画像を得ることが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる接触帯電工程を行う接触帯電装
置の一実施例を示した概略構成図である。
【符号の説明】
1 被帯電体(感光体ドラム) la ドラム基体 lb 有機光導電体(OPC) 2 帯電部材 2a 金属芯金 2b 導電性ゴム層 E 電圧印加する電源部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/08 346 365 (72)発明者 小川 吉寛 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像担持体に対し隙間をおいて配置
    された現像剤担持体上に、磁性トナーの層を形成し、現
    像剤担持体に交流電流を印加しながら、該磁性トナーに
    より静電潜像を現像する工程を有する画像形成方法にお
    いて、 現像剤担持体が基体及び被覆層を少なくとも有し、該基
    体の中心線平均粗さ(Ra)で表わされる表面粗度が
    0.02μm以上1.5μm以下の範囲であり、該基体
    表面が該被覆層で被覆されており、該被覆層は、固体
    潤滑剤、導電剤、または、固体潤滑剤と導電剤との混合
    物と、結着樹脂とを有する被覆剤で形成されており、 該磁性トナーは少なくとも、結着樹脂、磁性体及び荷電
    制御剤を含有し、該結着樹脂が高分子量成分と低分子量
    成分とを有し、 (a)高分子量成分のガラス転移点が、低分子量成分の
    ガラス転移点よりも5〜15℃高く、該高分子量成分の
    ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)による
    重量平均分子量(Mw)が70万〜200万であり、ピ
    ーク分子量(PMw)が40万〜110万であり、重量
    平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)の値が4.
    5以下であり、Z平均分子量(Mz)が100万〜10
    00万であり、MIが実質的に0であり、 (b)該低分子量成分はMwが4000〜30000で
    あり、PMwが5000〜25000であり、Mw/M
    nの値が4.0以下であり、Mzが6000〜5000
    0であり、MIが100以上であることを特徴とする画
    像形成方法。
  2. 【請求項2】 該磁性トナーの結着樹脂が、Mwが15
    万〜30万であり、Mw/Mnの値が20〜65であ
    り、Mzが100万〜1000万であり、MIが5〜2
    0であって、軟化点温度が145〜165℃であり、該
    結着樹脂のJIS酸価が0.1〜10であることを特徴
    とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 該磁性トナーの結着樹脂が、 (a)高分子量成分のガラス転移点が、低分子量成分の
    ガラス転移点よりも5〜15℃高く、該高分子量成分の
    GPCによるMwが80万〜170万であり、PMwが
    40万〜110万であり、Mw/Mnの値が3.0以下
    であり、Mzが150万〜1000万であり、MIが実
    質的に0であり、 (b)該低分子量成分がMwが6000〜27000で
    あり、PMwが6000〜24000であり、Mw/M
    nの値が3.0以下であり、Mzが6000〜4000
    0であり、MIが100以上であり、 (c)該結着樹脂のMwが15万〜30万であり、Mw
    /Mnの値が20〜65であり、Mzが100万〜10
    00万であり、MIが5〜20であって、軟化点温度が
    145〜165℃であり、該結着樹脂のJIS酸価が
    0.1〜10であることを特徴とする請求項1または2
    に記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 該磁性トナーの結着樹脂のJIS酸価/
    全酸価の比が、0.2〜0.7であることを特徴とする
    請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 該磁性トナーに低分子量ワックスを含有
    し、該低分子量ワックスが下記一般式 R−Y (R:炭化水素、 Y:水酸基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、エ
    ステル基、スルホニル基を示す。)で表わせる化合物を
    有し、R−YのGPCによる重量平均分子量(Mw)が
    3000以下であることを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  6. 【請求項6】 該低分子量ワックスは、 CH3(CH2nOH(n=20〜300) で表わされる高分子量アルコールを主成分とすることを
    特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】 該荷電制御剤が下記式[I]または[I
    I]で表わされるものであることを特徴とする請求項1
    乃至6のいずれかに記載の画像形成方法。 【化1】 【化2】 【化3】
  8. 【請求項8】 該荷電制御剤が下記式[III]で表わ
    されるアゾ系鉄錯体であることを特徴とする請求項7に
    記載の画像形成方法。 【化4】
  9. 【請求項9】 該磁性トナーが含有する磁性体が、等方
    性磁性体であることを特徴とする請求項1乃至8のいず
    れかに記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 該現像剤担持体の被覆層に、個数平均
    粒径0.3〜30μmの球状粒子を有することを特徴と
    する請求項1乃至9のいずれかに記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 中心線平均粗さ(Ra)で表わされる
    該現像剤担持体の表面粗度が、0.2〜5.0μmの範
    囲であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか
    に記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】 該現像剤担持体が静電潜像担持体の周
    速に対して、100〜130%の速度で回転することを
    特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  13. 【請求項13】 導電性ゴム層を表面層とする口ーラー
    状の帯電部材を被帯電体に接触させて、外部より帯電部
    材に電圧を印加する帯電工程を有することを特徴とする
    請求項1乃至12のいずれかに記載の画像形成方法。
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