JPH1020539A - 画像形成方法及び静電潜像現像剤 - Google Patents

画像形成方法及び静電潜像現像剤

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JPH1020539A
JPH1020539A JP17368196A JP17368196A JPH1020539A JP H1020539 A JPH1020539 A JP H1020539A JP 17368196 A JP17368196 A JP 17368196A JP 17368196 A JP17368196 A JP 17368196A JP H1020539 A JPH1020539 A JP H1020539A
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JP
Japan
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developer
toner
carrier
electrostatic latent
fine particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP17368196A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Kubo
久保  勉
Hirotaka Matsuoka
弘高 松岡
Tadashi Ogasawara
正 小笠原
Koji Miyake
弘二 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP17368196A priority Critical patent/JPH1020539A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたり安定した画質を得、且つ廃棄ト
ナーの発生量を低減する。 【解決手段】 クリーナーレス方式の画像形成方法にお
いて、使用される現像剤は球状トナー粒子及び磁性キャ
リアを含み、該球状トナー粒子表面にはヘキサメチレン
ジシラザン等のようなシランカップリング剤で疎水化処
理された酸化珪素のような外添剤微粒子が表面被覆率5
0%以上になるように添加される。ここで、磁性キャリ
アは、平均粒子径20乃至50μm、飽和磁化30乃至
70emu/g、比抵抗1014Ωcm以上のものが好ま
しい。また、球状トナー粒子は、結着樹脂、着色剤及び
水と混和しない溶剤を含む油相を水相中に分散懸濁、造
粒することにより得られた球状トナー粒子であることが
好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、単色若しくは多
色画像を形成する電子写真方式の複写機又はプリンタ等
の画像形成装置(画像記録装置)に用いられる画像形成
方法及び静電潜像現像剤に係り、さらに詳細には、クリ
ーナーレス方式の画像形成方法及び静電潜像現像剤に関
する。
【0002】
【従来の技術】電子写真方式の画像形成方法は、一般
に、静電潜像担持体表面を均一に帯電する帯電工程、帯
電された静電潜像担持体表面を画像様に露光することで
静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像にトナーを付
着させてトナー像を形成する現像工程、該トナー像を転
写体に転写する転写工程、該転写体上のトナー像を定着
させる定着工程、及び転写されずに静電潜像担持体表面
に残留したトナーを除去するクリーニング工程を含み、
クリーニング工程では、通常、弾性を有するゴムブレー
ド又はブラシを静電潜像担持体表面に押し当てて、残留
したトナーを除去し回収している。そして、回収された
トナーは回収容器に蓄えられ定期的に廃棄される。
【0003】ところで、近年、間接転写型記録技術で
は、化石資源の利用削減の点から、転写の際に生ずる残
留トナーの廃棄が問題になっている。廃棄トナーの問題
を回避するためには残留トナー量を極力少なくすること
が重要であり、そのためにはトナーの転写効率を上げる
ことが必要となる。
【0004】廃棄トナーを発生させないという観点か
ら、クリーニング工程を設けずに、残留トナーを現像と
同時に現像装置に回収するクリーナーレス方式が、特開
昭59−133573号公報、同59−157661号
公報等で提案されている。
【0005】しかし、これらのクリーナーレス方式で
は、廃棄トナーが発生しない代わりに、残留トナーを回
収するときに、紙粉その他の異物が現像装置内に取り込
まれ、現像剤の寿命に悪影響を与えるおそれがある。
【0006】一方、残留トナーを回収しないと、クリー
ナーレス方式では、静電潜像担持体表面に残留したトナ
ーがプリントアウトされてしまうポジゴーストや、静電
潜像担持体表面に残留したトナーの遮光効果によるネガ
ゴーストが発生する。これらのゴーストの問題を回避す
るために、例えば、特開平3−114063号公報では
残留トナー量を0.35mg/cm2 以下とすることが
記載されており、また、特開平3−172880号公報
では転写工程におけるトナーの転写効率を80%以上と
することが記載されている。
【0007】従って、トナーの転写効率を上げること
は、従来方式においても、クリーナーレス方式において
も重要な意味を持つ。
【0008】トナーの転写効率を上げる方法としては、
特開昭56−126872号公報に記載されているよう
に転写ローラのバイアス印加部の面積を増大させる方法
や、特開昭58−88770号公報、特開昭58−14
0769号公報で記載されているように交番転写電界を
印加する方法がある。しかし、これらの方法は、静電潜
像担持体に直接付着しているトナー粒子を完全に転写す
ることはできず、転写効率を上げるという意味ではまだ
不十分である。
【0009】転写効率を上げるには静電潜像担持体に直
接付着しているトナー粒子を完全に転写することが重要
であり、そのためには、トナーと静電潜像担持体との間
の付着力を下げることが有効である。そのような方法と
して、例えば、特開平2−1870号公報、特開平2−
81053号公報、特開平2−118671号公報、特
開平2−118672号公報、特開平2−157766
号公報に記載されているように、トナーの表面にシリカ
等の剥離性の外添剤微粒子を外添させてそれらの外添剤
微粒子をトナーと感光体の間に介在させることにより、
トナーと感光体の付着力を下げてトナーの転写効率を上
げる方法がある。このような方法では、外添剤微粒子で
トナー表面を均一に被覆することが要求される。
【0010】しかしながら、従来の混練、粉砕、分級に
よって作製されたトナーの表面は凸凹が多いため、添加
された外添剤微粒子の多くはトナー表面の凹部位に捕獲
されて凸部位へは付着しにくい。
【0011】これに対処するため大過剰の外添剤微粒子
を添加しているが、現像機内での撹拌や層厚規制部材等
による様々なストレスを受ける間に、比較的短期に外添
剤微粒子がトナー表面から遊離してしまい、トナー粒子
表面全体に外添剤微粒子が被覆された状態を維持するこ
とが困難であった。そして、遊離した外添剤微粒子がキ
ャリア表面に付着し現像剤の帯電性が低下したり、遊離
した外添剤微粒子同士が凝集して塊状の塊となり、それ
が原因で現像剤の流動性が低下して画像ムラを引き起こ
すことがあった。また、現像剤から外添剤微粒子が遊離
して現像剤の帯電性が変化することで、画像濃度が変動
したり、現像でトナークラウドが発生しやすくなりプリ
ント画像のカブリや、機内汚れがでやすいという問題が
あった。
【0012】このような問題に対し、静電潜像担持体上
に無色透明のトナーを現像させてその上から着色トナー
を現像させることにより、着色トナーのみを100%転
写させる方法が特開平1−134485号公報に記載さ
れている。しかし、この方法では、無色透明トナーが残
留トナーとして廃棄されることになるために廃棄トナー
の問題は解決されない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、長期にわたり
安定した画質が得られ、且つ、廃棄トナーの発生量が少
なく環境に優しいクリーナーレス方式の画像形成方法及
び静電潜像現像剤を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像担持
体上に静電潜像を形成する工程、複数の磁極が配設され
た現像剤担持体上に形成された現像剤層を用いて、該静
電潜像担持体上の該静電潜像を現像する工程、及び該静
電潜像担持体上のトナー画像を転写体上に転写する工程
からなる電子写真プロセスを、転写後の該静電潜像担持
体をクリーニングすることなく繰り返し実施する画像形
成方法において、該現像剤層に使用される現像剤が球状
トナー粒子及び磁性キャリアを含み、該球状トナー粒子
表面には疎水化処理された平均粒子径20乃至80nm
の外添剤微粒子が表面被覆率50%以上になるように添
加されたことを特徴とする。
【0015】また、本発明に係る静電潜像現像剤は、結
着樹脂、着色剤及び水と混和しない溶剤を含む油相を水
相中に分散懸濁、造粒することにより得られた球状トナ
ー粒子、及び平均粒子径20乃至50μm、飽和磁化3
0〜70emu/g、比抵抗1014Ωcm以上のキャリ
アを含むことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明に使用される現像剤は球状
トナー粒子及び磁性キャリアを含み、該球状トナー粒子
表面には疎水化処理された外添剤微粒子が添加される。
【0017】本発明において、球状トナー粒子とは、次
式により求められる球形化度が120以下のトナー粒子
をいう。 球形化度=100π×(ML)2 /(4×A) 式中、MLはトナー粒子の最大長、Aはトナー粒子の面
積であり、画像解析装置により、光学顕微鏡から入力し
た粒子の2次元投影画像を観察することによりこれらを
測定する。
【0018】球状トナー粒子は、トナー成分を混練、粉
砕、分級してトナー粒子を作製した後、ハイブリタイザ
ー等により該トナー粒子の表面を滑らかにしたり、スプ
レードライヤー中に投入することにより該トナー粒子を
瞬間的に加熱して表面張力を利用して球形化すること等
により得ることができる。また、溶剤中にトナー成分が
溶解又は分散された油相を、水相中で分散懸濁、造粒
し、造粒中又は造粒後に溶剤を除去することにより球状
トナーを作製することができる(溶解懸濁法)。
【0019】トナー成分としては、結着樹脂及び着色剤
が挙げられ、結着樹脂としては、特に制限されるもので
はなくトナー用樹脂として一般に用いられる樹脂が使用
できる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹
脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、シリコー
ン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹
脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等であるが、より好まし
いのはポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂の重
合単量体としては次のものを挙げることができる。アル
コール成分としては、ポリオキシプロピレン(2,2)
−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン
(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン(2,0)−ポリオキ
シエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン等のジオール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプ
ロピレングリコール、イソペンチルグリコール、ジプロ
ピレングリコール、イソペンチルグリコール、水添ビス
フェノールA、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、キシリレングリ
コール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、グリセ
リン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトール、ビス−(β−ヒドロキシエ
チル)テレフタレート、トリス−(β−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレート、2,2,4−トリメチロールペ
ンタン−1,3−ジオール等があり、更にヒドロキシカ
ルボン酸成分を加えることができる。ヒドロキシカルボ
ン酸成分としては、例えば、p−オキシ安息香酸、バニ
リン酸、ジメチロールプロピオン酸、リンゴ酸、酒石
酸、5−ヒドロキシイソフタル酸等がある。 また、酸
成分の具体例としては、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、イソフタル酸ジメチルエステル、テレフタル酸ジメ
チルエステル、テレフタル酸モノメチルエステル、テト
ラヒドロテレフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、
ヘキサヒドロフタル酸、ジメチルテトラヒドロフタル
酸、エンドメチレンヘキサヒドロフタル酸、ナフタレン
テトラカルブン酸、ジフェノール酸、トリメリット酸、
ピロメリット酸、トリメシン酸、シクロペンタンジカル
ボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、
2,2−ビス−(4−カルボキシフェニル)プロパン、
トリメリット酸無水物と4,4−ジアミノフェニルメタ
ンから得られるジイミドカルボン酸、トリス−(β−カ
ルボキシエチル)イソシアヌレート、イソシアヌレート
環含有ポリイミドカルボン酸、トリレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート又はイソホロンジイソ
シアネートの三量化反応物とトリメリット酸無水物から
得られるイソシアネート環含有ポリイミドカルボン酸等
であり、これらの一種又は二種以上が使用される。
【0020】これらのなかで三価以上の多価カルボン
酸、多価アルコール等の架橋成分を用いると定着強度、
耐オフセット性等の安定性の点で好ましい場合がある。
これらの原材料から得られるポリエステル樹脂は公知の
方法で製造される。結着樹脂のガラス転移温度は40°
C〜80°Cに設定するのが好ましく、さらに好ましく
は50°C〜70°Cである。本発明の樹脂には上記ポ
リエステル樹脂を単独で使用しても二種類以上組み合せ
てもよいし、さらに他の樹脂を組み合せても良い。他の
樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン
−アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエ
ン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹
脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、
ウレタン樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹脂等がある。本
発明においてはポリエステル樹脂を主成分として、その
他の樹脂をトナー中に0〜30重量%の量で添加するの
が好ましく、結着樹脂全体としてはトナー中に80〜9
8重量%の量で存在することが好ましい。
【0021】また、結着樹脂中に分散される着色剤とし
ては、公知の有機又は無機の顔料や染料、油溶性染料を
使用することができる。例えば、C.I.ピグメントレ
ッド48:1,C.I.ピグメントレッド57:1、
C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメント
イエロー17、C.I.ピグメントイエロー97、C.
I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントブル
ー15:1、C.I.ピグメントブルー15:3、ラン
プブラック(C.I.No.77266)、ローズベン
ガル(C.I.No.45432)、カーボンブラッ
ク、ニグロシン染料(C.I.No.50415B)、
金属錯塩染料、金属錯塩染料の誘導体、これらの混合物
等を挙げることができる。これらの着色剤は、十分な濃
度の可視像が形成されるに十分な割合で含有されること
が必要であり、トナー粒子径や現像量に依存するが、一
般にトナー中に1〜10重量%程度の割合が適切であ
る。
【0022】なお、定着に熱ロール定着機を採用するこ
とが一般的であるが、この場合にはトナー中にワックス
等の離型剤をいれる。ワックス成分は特に限定されるも
のではなく離形性を有する材料が使用できる。具体例に
は、ロウ類及びワックス類としては、カルナバワック
ス、綿ロウ及び木ロウ等の植物系ワックス、ミツロウ及
びラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト及びセル
シン等の鉱物系ワックス、並びにパラフィン、マイクロ
クリスタリン及びペトロラタム等の石油ワックス等が挙
げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシ
ャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の
合成炭化水素ワックス、12−ヒドロキシステアリン酸
アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩
素化炭化水素等の脂肪酸アミド、エステル、ケトン、及
びエーテル等の合成ワックスも使用できる。さらに、低
分子量の結晶性高分子樹脂としては、ポリn−ステアリ
ルメタクリレート、ポリn−ラウリルメタクリレート等
のポリアクリレートのホモ重合体又は共重合体(例え
ば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレー
トの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結
晶性高分子が挙げられるが、より好ましいのはパラフィ
ンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワ
ックス又は合成ワックスである。
【0023】トナー表面に添加される外添剤微粒子の付
着及び埋め込みを防止する観点からは、表面に露出した
ワックス成分を少なくすることが好ましく、そのために
は溶解懸濁法による球状トナー粒子を使用することが好
ましい。
【0024】本発明においては、必要によりトナーに帯
電制御剤を加えても良い。使用できる帯電制御剤として
は、粉体トナーに於て使用されている、安息香酸の金属
塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属
塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラ
フェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アル
キルピリジニウム塩からなる群より選ばれる化合物、さ
らにこれらを適宣組み合わせたものが好ましく使用でき
る。
【0025】トナー中のこれら帯電制御剤の添加率は、
一般に0〜10重量%、より好ましくは0.5〜8重量
%の範囲である。帯電制御剤の添加量が10重量%を越
えると、トナー抵抗の過度の低下を引き起こし使いにく
くなる。
【0026】前述の溶解懸濁法において油相に使用する
溶剤には、結着樹脂が溶解可能で、且つ水と混和しない
有機溶剤(水への溶解度10重量%以下)が使用され、
結着樹脂の構成成分にも依存するが、一般に、トルエ
ン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素、塩化メチレン、
クロロホルム、ジクロルエタン等のハロゲン化炭化水
素、ブタノール、ベンジルアルコールエーテル、テトラ
ヒドロフラン等のアルコール又はエーテル、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル等のエ
ステル、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチル
ケトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサン等の
ケトン類が挙げられる。これらの溶剤は、主に結着樹脂
を溶解させる必要が有るが、着色剤、その他の添加剤は
溶解してもしなくてもよい。油相に用いるトナー成分と
溶剤の重量比は、造粒のし易さ又は最終的なトナー収率
の点から、10/90から80/30であることが好ま
しい。
【0027】一方、水相の主成分には水が使用される。
また、水相には、必要に応じて親水性コロイドを形成す
る以下の分散安定剤を添加してもよい。無機の分散安定
剤としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸
バリウム、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイ
ト、珪酸ケイソウ土、粘土等がある。これら無機の分散
安定剤の粒子径は好ましくは2μm以下、より好ましく
は1μm以下、さらに好ましくは0.1μm以下であ
り、ボールミル、サンドミル、アトライター等の湿式分
散器により所望の粒径まで粉砕した後使用するのが望ま
しい。これらの無機の分散安定剤の粒子径が2μmを越
えると、造粒したトナー粒子の粒度分布が広くなりトナ
ーとして使用できなくなる。
【0028】また、これら無機の分散安定剤と併用して
有機の分散安定剤を用いてもよく、有機の分散安定剤と
しては、具体的には、ゼラチン、ゼラチン誘導体(例え
ば、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、コハク化
ゼラチン等)、アルブミン、カゼイン等の蛋白質類、コ
ロジオン、アラビアゴム、寒天、アルギン酸、セルロー
ス誘導体(例えば、カルボキシメチルセルロースのアル
キルエステル、ヒドロキシメチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース等、合成高分子(ポリビニルアルコ
ール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポ
リアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩、ポリマレイン酸
塩、ポリスチレンスルフォン酸塩)等が挙げられる。こ
れらの有機分散安定剤は、単独で用いても二種類以上を
混合して用いても良い。
【0029】分散安定剤は、水相の主成分である水10
0重量部に対して0.001重量部以上5重量部以下の
範囲で用いるのが好ましい。
【0030】さらに、水相には分散安定補助剤を添加し
てもよい。分散安定補助剤には各種界面活性剤を使用す
ることができる。界面活性剤としては、イオン性、非イ
オン性の界面活性剤類がある。具体的には、アニオン界
面活性剤として、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ア
ルキルフェニルスルフォン酸塩、アルキルナフタリンス
ルフォン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫
酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルフォン酸等が
使用できる。カチオン活性剤としては、第一級ないし第
三級のアミン塩、第四級アンモニウム塩等が使用でき
る。非イオン活性剤としては、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオ
キシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステ
ル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂
肪酸アルキロールアミド等が使用できる。これらの分散
安定補助剤は、単独で用いても二種類以上を混合して用
いても良い。分散安定補助剤は、水100重量部に対し
て0.001重量部以上5重量部以下の範囲で用いるの
が好ましい。
【0031】油相と水相の混合比(重量比)は、最終的
なトナーの平均粒子径や、製造装置によっても異なる
が、通常10/90から90/10であることが好まし
い。
【0032】トナーの平均粒子径は、好ましくは3〜1
0μm、より好ましくは5〜9μm、さらに好ましくは
7μmである。
【0033】所望のトナーの平均粒子径を得るために、
水相中での油相の造粒は、高速剪断下で行うのが好まし
い。トナーの平均粒子径の目標値が5〜9μmである場
合は、各種ホモミキサー、ホモジナイザー、コロイドミ
ル等の高速羽根回転型や強制間隔通過型の乳化機を使用
することが好ましい。
【0034】造粒中又は造粒後の溶剤の除去は、常温又
は減圧で油相と水相との混合物を加熱することにより行
う。常温で溶剤を除去する場合には、加熱温度は溶剤の
沸点より高く、且つ樹脂のTgを考慮した温度にする必
要がある。加熱温度が樹脂のTgを大きく越えると望ま
しくないトナー合一が起こることがあるため、通常40
°C近傍で混合物を3〜24時間撹拌することが好まし
い。また、減圧する場合の圧力は20〜150mmHg
であることが好ましい。
【0035】前述の無機分散安定剤や有機分散安定剤が
トナー表面に残留していると、これらの分散安定剤の吸
湿性によって、トナーとしての帯電性の湿度依存性や流
動性が悪化する。従って、トナー表面に残留する分散安
定剤を除去することが好ましく、このために、溶剤除去
により得られたトナーを、塩酸、硝酸、蟻酸、酢酸等の
ような、分散安定剤を水溶化する酸類で洗浄することが
好ましい。
【0036】上記酸処理後のトナーは、必要により水酸
化ナトリウム等のアルカリで中和してもよい。また、酸
又はアルカリ処理後のトナーを、必要に応じてろ過、デ
カンテーション、遠心分離等により処理することがで
き、さらに必要により水洗することができる。最終的に
は、得られたトナーを乾燥する。
【0037】このようにして得られた球状トナーには、
疎水化処理された外添剤微粒子が添加される。疎水化処
理のための処理剤としてはシランカップリング剤が挙げ
られる。シランカップリング剤としては、ヘキサメチル
ジシラザン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロ
ロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロ
ロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソ
ブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラ
ン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、
N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−
ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げら
れ、これらのうち、高温多湿条件下においても転写性能
が低下しないように十分な疎水性を外添剤微粒子に与え
る観点から、ヘキサメチルジシラザンが好ましい。
【0038】また、疎水化処理される外添剤微粒子とし
ては、酸化珪素、酸化アルミニウム、マグネタイトや各
種フェライト類、酸化第二銅、酸化ニッケル、酸化亜
鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタン、及び酸化マグネシ
ウム等の種々の金属酸化物並びにこれらの適宣の混合物
等が挙げられるが、ヘキサメチルジシラザンにより容易
に疎水化されることから、酸化珪素を用いることが好ま
しい。
【0039】疎水化処理された外添剤微粒子の平均粒子
径は20乃至80nmであることが好ましい。平均粒子
径が20nm未満では外添剤微粒子がトナー中に埋め込
まれやすくなるためスペーサーとしての機能が十分では
なくなり、また、平均粒子径が80nmを越えると静電
潜像担持体とトナー粒子との間隙に入りにくくなり外添
剤微粒子による接触面積低減効果が十分に得られない。
【0040】本発明において、上記外添剤微粒子は、ト
ナー粒子に対して表面被覆率が50%以上になるように
添加することが必要である。表面被覆率が50%よりも
低くなると外添剤微粒子の添加効果を十分に発揮できな
い。
【0041】なお、表面被覆率は、次の式で定義され
る。 f=√3×dt×Pt×C/(2π×da×Pa) 式中、fは表面被覆率、dtはトナー粒子の平均粒子
径、Ptはトナーの比重、daは外添剤微粒子の平均粒
子径、Paは外添剤微粒子の比重、Cは外添剤微粒子と
トナー粒子との重量比をそれぞれ示す。
【0042】このような外添剤微粒子をトナー粒子に添
加する場合、ヘンシェルミキサー型混合機、ホモミキサ
ー、ホモジナイザー、コロイドミル等のような羽根回転
型混合機を使用することが好ましい。また、このときの
混合条件として、羽根の周速を10乃至30m/s、混
合時間を30乃至120秒間とすることができる。
【0043】本発明において使用される磁性キャリアに
は樹脂コートキャリアが好適に使用され、コアとして
は、磁場によって強く磁化する物質、例えば、鉄、フェ
ライト、マグネタイト、ニッケル、コバルト;マンガン
−銅−アルミニウムマンガン−銅−錫等の合金;ニッケ
ル、マンガン、マグネシウム、リチウム、銅、亜鉛等の
スピネル型のフェライト等が挙げられる。
【0044】コアを被覆する樹脂としては、ポリエステ
ル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アク
リル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹
脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹
脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。乾式又
は溶剤コーティングによってコアを樹脂で被覆すること
ができる。
【0045】また、磁性キャリアの樹脂コート層には、
必要に応じて、帯電制御剤を添加することができる。使
用できる帯電制御剤としては、例えば、安息香酸の金属
塩、サリチル酸の金属塩、アルキルサリチル酸の金属
塩、カテコールの金属塩、含金属ビスアゾ染料、テトラ
フェニルボレート誘導体、第四級アンモニウム塩、アル
キルピリジニウム塩からなる群より選ばれる化合物、さ
らにこれらを適宣組み合せたものが挙げられる。
【0046】磁性キャリアの平均粒子径は20乃至50
μmであることが好ましい。平均粒子径が20μm未満
では磁気力が小さいために静電潜像担持体上にキャリア
が付着する頻度が高くなる。また、平均粒子径が50μ
mを越えると静電潜像からの電荷注入を受けやすくなる
ことにより、静電潜像担持体上にキャリアが付着する頻
度が高くなる。
【0047】また、磁性キャリアの飽和磁化は30〜7
0emu/gであることが好ましい。飽和磁化が30e
mu/g未満であると磁気力が小さいために静電潜像担
持体上にキャリアが付着する頻度が高くなる。反対に飽
和磁化が70emu/gを越えるとキャリア粒子同士の
付着力が大きくなり過ぎて外添剤微粒子がトナー中に埋
め込まれやすくなるため、外添剤微粒子がスペーサーと
しての十分に機能しなくなる。
【0048】さらに、磁性キャリアの比抵抗は1014Ω
cm以上であることが好ましい。比抵抗値が1014Ωc
m未満ではキャリアが静電潜像からの電荷注入を受けや
すくなるため、静電潜像担持体上にキャリアが付着する
頻度が高くなる。
【0049】本発明では、疎水化処理された平均粒子径
20nm乃至80nmの外添剤微粒子を表面の凸凹が少
ない球状トナー粒子に添加するため、外添剤微粒子をト
ナー粒子表面に均一に付着させることが容易になると共
に外添剤微粒子を大過剰に入れる必要がなくなり、これ
により、現像機内で撹拌や層厚規制部材等による様々な
ストレスを受ける間の比較的短期における外添剤微粒子
の遊離を低減することができる。そして、これにより、
遊離した外添剤微粒子がキャリア表面に付着して現像剤
の帯電性を低下させたり、遊離した外添剤微粒子同士が
凝集した塊状の塊によって現像剤の流動性が低下したり
画像ムラが生じることを低減することができる。また、
遊離した外添剤微粒子を原因とする現像剤の帯電性の変
化によって起きていた画像濃度の変動、トナークラウド
の発生、カブリ、機内汚れを低減することができる。
【0050】そして、トナー粒子は十分な外添剤微粒子
を付着した状態で静電潜像担持体上の静電潜像上に現像
されるため、静電潜像担持体にトナー粒子表面が直接触
れる確率が低くなり、比較的大きい外添剤微粒子の採用
と相まって、ファンデルワールス力等の非静電的な付着
力を従来の2成分現像剤による現像の場合よりも小さく
することができ、高い転写効率を達成することができ
る。
【0051】このため、本発明の静電潜像現像剤は、静
電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程、複数の磁極
が配設された現像剤担持体上に形成された現像剤層を用
いて、該静電潜像担持体上の該静電潜像を現像する工
程、及び該静電潜像担持体上のトナー画像を転写体上に
転写する工程からなる電子写真プロセスを、転写後の該
静電潜像担持体をクリーニングすることなく繰り返し実
施するクリーナーレス方式の画像形成方法に好適に使用
することができる。
【0052】そして、このようなクリーナーレス方式の
画像形成方法を実施するための画像形成装置の一例が図
1に示されている。
【0053】画像形成装置10は、導電性材料からなる
円筒部材の表面に薄層の感光体層が形成され、且つ図示
しない駆動手段によって矢印A方向に回転駆動される静
電潜像担持体としての感光体ドラム1を備えており、感
光体ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って、感光
体ドラム1を帯電させる帯電器2、帯電された感光体ド
ラム1を画像様に露光することにより感光体ドラム1表
面に静電潜像を形成させる露光手段3、感光体ドラム1
表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて、該静
電潜像を可視化する現像装置4、感光体ドラム1表面に
形成されたトナー像を紙等の転写体に転写させる転写コ
ロトロン5、及び感光体ドラム1を露光することによっ
て感光体ドラム1の残留電荷を除去する光除電器6が順
次配設されている。また、転写体の搬送路7上であって
転写コロトロン5より搬送方向下流側には、転写体上に
転写されたトナー像を定着させるための定着ロール9が
配設されている。
【0054】露光手段3には、画像情報に応じた露光が
可能なものであれば任意の露光手段を使用することがで
き、例えば、レーザー書き込み装置、LEDアレイ、一
様光源と液晶マイクロシャッターからなる液晶ライトバ
ルブ等を使用することができる。また、この露光手段3
は、画像部露光を行うものであっても、非画像部(背景
部)露光を行うものであってもよい。
【0055】図2に示されるように、現像装置4は、感
光体ドラム1側に開口部16を有する現像ハウジング1
5と、現像ハウジング15内に補給用のトナーを供給す
る図示しないトナー補給器と、円筒状の現像剤担持体8
とを備えており、現像剤担持体8は、その軸方向が感光
体ドラム1の軸方向と平行になり且つ感光体ドラム1と
非接触状態になるように、開口部16からその一部が露
出した状態で現像ハウジング15内に配置されている。
【0056】また、現像ハウジング15内には、一端が
現像剤担持体8の近傍に配置され、且つ他端が前記一端
より下方になるように配置され、現像剤担持体8上の現
像剤17を現像剤担持体8から剥離して、現像剤ハウジ
ング15の下方の現像剤溜まり14に落下させるための
スクレーパ13が配設されている。
【0057】現像剤担持体8は円筒状の導電性基体12
と導電性基体12上に形成された磁気記録層11とを備
えている。導電性基体12には図示しない現像バイアス
用の電源によって現像バイアスが印加されており、ま
た、磁気記録層11には、図3に示されるように、略長
方形の複数の磁極18(18A、18B・・・)が、そ
の長手方向が現像剤担持体8の軸方向と平行になるよう
に軸周りに等間隔で形成されている。この現像剤担持体
8は、図示しない駆動手段によって矢印B方向(図2)
に回転駆動され、現像剤担持体8の回転に伴って磁極1
8が回転するようになっている。
【0058】磁極18は結着樹脂及び結着樹脂中に分散
された磁性材料で形成され、磁性材料には、磁石材料や
磁気記録材料等として公知のものが使用でき、例えば、
γ−Fe2 3 、CrO2 等を挙げることができる。ま
た、結着樹脂には、公知の樹脂を使用することができ、
例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタ
ン等を挙げることができる。
【0059】隣接する磁極18間の間隔(図3における
磁極18Aの磁極18B側の縁と磁極18Bの磁極18
A側の縁との間隔)は25μm以上250μmとするこ
とが好ましい。磁極18をこのように配置することによ
り、磁極18による磁力線が隣接する極性の異なる磁極
へと向かい、現像剤担持体8表面に垂直な方向の磁界成
分は、現像剤担持体8表面の近傍で急激に減衰する。こ
のため、現像剤14が磁極18上にのみ集中することが
防止され、現像剤担持体8の表面全体に現像剤14が磁
界に沿った状態で、略一定厚で付着される。これによ
り、現像剤担持体8上の現像剤14の層の厚みを一定に
するための層厚規制部材を省略することが可能となり、
層厚規制部材との衝突等による、トナー粒子表面におけ
る外添剤微粒子の分散状態の変動を低減できる。また、
トナー表面への外添剤微粒子の埋め込みや強い付着、キ
ャリア表面への外添剤微粒子の移行や強い付着がなくな
るため、現像剤14の劣化を防止することができる。ま
た、磁極18同士の間隔が十分狭く磁極18とこの磁極
18と隣接する異なる極性の磁極18との間で閉磁気回
路状のブリッジを形成するため、現像剤担持体8上の現
像剤14層には強い磁気拘束力が作用し、これにより現
像剤14の飛散及び感光体ドラム1上へのキャリアの移
行を防止することができる。
【0060】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。なお、球形化度の測定に使用する画像解析装置に
は、ニレコ社製のルーゼックス(商品名)を使用した。 (実施例1) 現像剤の調整 I.トナー調整 (A)顔料分散液の調整 ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸 を骨格とするポリエステル樹脂(Tg:65°C、軟化点: 102°C、重量平均分子量:9000) 50部 銅フタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、 商品名:シアニンブルー4933M、大日精化社製) 50部 酢酸エチル 100部 上記成分にガラスビーズを加え、これをサンドミル分散
機内で、分散機の周囲を冷却しながら、高速撹拌モード
で3時間分散し、顔料濃度10重量%の顔料分散液を調
整した。 (B)微粒子化ワックスの分散液の調整 パラフィンワックス(融点:85°C、融解潜熱:193mJ/mg) 15部 トルエン 85部 上記成分を、撹拌羽根及び容器の周囲に熱媒を循環させ
る機構を有する分散機(商品名:スリーワンモータ、ヘ
イドン社製)内で、分散機内の温度が100°Cになる
まで徐々に温度を上げながら毎分83回転で撹拌し、さ
らに100℃を維持したまま3時間撹拌した。次に、撹
拌を続けながら毎分約2°Cの割合で室温まで冷却し、
微粒子化したワックスを析出させた。レーザ回折/散乱
粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所)を用いて
ワックスの平均粒子径を測定すると約0.85μmであ
った。作製した微粒子化ワックスの分散液は、ワックス
の重量濃度が15重量%濃度になるように酢酸エチルで
希釈した。 (C)トナー油相の調整 ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸 を骨格とするポリエステル樹脂(Tg:65°C、軟化点: 102°C、重量平均分子量:9000) 85部 顔料分散液(顔料濃度10重量%) 50部 微粒子化ワックスの分散液(ワックス濃度15重量%) 33部 酢酸エチル 32部 上記成分を混合した。また、このとき、ポリエステル樹
脂が十分に溶解することを確認した。上記油相を、ホモ
ミキサー(エースホモジナイザー、日本精機社製)に投
入し、毎分15000回転で2分間撹拌し、均一な油相
を調整した。 (D)水相の調整 炭酸カルシウム(平均粒子径:0.03μm) 60部 純水 40部 上記成分をボールミルで4日間撹拌した。上述したレー
ザ回折/散乱粒度分布測定装置LA−700(堀場製作
所)を用いて炭酸カルシウムの平均粒子径を測定すると
約0.02μmであった。
【0061】一方、カルボキシルメチルセルロース(セ
ロゲンBSH;第一工業製薬)の2重量%の水溶液を別
途調整した。 (E)トナーの調整 上記油相 60部 炭酸カルシウム水溶液 10部 カルボキシルメチルセルロース水溶液 30部 上記材料をコロイドミル(日本精機社製)に投入し、ギ
ャップ間隔1.5mm、毎分8000回転で20分間乳
化を行った。次に、乳化物を、ロータリーエバポレータ
に投入し、室温且つ30mmHgの減圧下で3時間脱溶
媒を行った。その後12N塩酸をpH2になるまで加
え、炭酸カルシウムをトナー表面から除去した。その後
遠心沈降を行い、その上澄みを三回交換して洗浄した
後、乾燥してトナー粒子を得た。トナー粒子の平均粒子
径は7.8μm、粒度分布の指標であるGCDの体積平
均粒子径は、1.22、球形化度110〜118であ
り、略球形の非常に良好なトナー粒子を得た。 II.外添剤の添加 ヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理された平均粒
子径が30〜40nmで粒度分布が20nmから80n
mの範囲の酸化珪素微粒子(商品名:トレフィル F−
100、東レ株式会社製)2.0重量部、及び上記トナ
ー100重量部を、ヘンシェルミキサー型混合機にて羽
根の週速を30m/secとして120秒間攪拌し、酸
化珪素微粒子をトナー粒子表面に付着させた。表面被覆
率は51%であった。 III.キャリアの調整 加熱ニーダを用いて、キャリアコアとしてのCu−Zn
フェライト(商品名:F35、パウダーテック社)10
0重量部をポリメチルメタクリレート(重量平均分子
量:20000)3.5重量部でコートした樹脂コート
キャリアを作製し、これをふるいにかけて35μmのキ
ャリア粒子を採取した。
【0062】このキャリアの比抵抗は3.2×1015Ω
cm、飽和磁化は55emu/gであった。 IV.現像剤の調整 以上のトナー20重量部とキャリア100重量部とをV
型ブレンダーにて混合した。
【0063】以上のとおり調整された現像剤を用いて、
50、000枚のプリントを繰り返したが転写効率は9
6%以上を維持し、ゴーストは発生しなかった。
【0064】なお、試験に使用した画像形成装置には前
述の画像形成装置10を使用し、具体的な現像条件は以
下のとおりである。 [画像形成条件] 感光体ドラム OPC(φ84) プロセス速度 100mm/s 初期帯電電位 −450V 露光部電位 −200V ROS LED(400dpi) 現像剤担持体 導電性基体 ステンレス(φ18) 磁気記録層 ポリウレタンにγ−Fe2 3 を分散させたも の。層厚=50μm 磁極幅 100μm 半径方向に磁束密度のピーク値 50mT 磁極間間隔 100μm (極性の異なる磁極を交互に配置した) ロール回転速度 300mm/s 感光体ドラムと現像剤担持体との間隙 300μm 現像バイアス DC成分=−400V AC成分=1.5kVP−P(1.5kHz) 転写コロトロン 40μmタングステンワイヤー、6.0kV 定着器 160°C加熱/テフロンコートヒートロール プリントテスト環境 22°C、55%RH なお、図4は、帯電工程、露光工程、及び現像工程にお
ける電位を説明するための説明図が示されている。 (比較例1) 実施例1で用いたトナー粒子の代わりに、以下のトナー
粒子を使用した他は、実施例1と同様に現像剤を調整し
た。 トナーの調整 ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸 を骨格とするポリエステル樹脂(Tg:65°C、軟化点: 102°C、重量平均分子量:9000) 92部 顔料(C.I.ピグメントブルー15:3、商品名:シアニンブルー4933M 、 大日精化社製) 5部 ワックス(商品名:ビスコール 660P、三洋化成社製) 3部 上記成分を混練、粉砕、分級してトナー粒子を得た。ト
ナー粒子の平均粒子径は7.8μm、GCDの体積平均
粒子径は1.22、球形化度は140〜150であっ
た。また、表面被覆率は40%であった。
【0065】比較例1の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件でプリント試験を行ったところ、1枚目のプリン
トの時点で転写効率は約88%であり、ゴーストが発生
した。 (実施例2)実施例1で用いたトナー粒子の代わりに、
比較例1のトナー粒子をハイブリタイザー(奈良機械)
で5分間攪拌することにより球状化した球状トナー粒子
を使用した他は、実施例1と同様に現像剤を調整した。
実施例2で使用したトナー粒子の球形化度は115〜1
20であり、また、表面被覆率は50%であった。
【0066】実施例2の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件でプリント試験を行ったところ、2,000枚ま
では、転写効率は約97%以上であり、ゴーストが発生
しなかった。 (実施例3)実施例1で用いたトナー粒子の代わりに、
比較例1のトナー粒子を150°Cのスプレードライヤ
ー中に投入して瞬間的に加熱して表面張力により球形化
した球状トナー粒子を使用した他は、実施例1と同様に
現像剤を調整した。実施例3で使用したトナー粒子の球
形化度は105〜115であり、また、表面被覆率は5
1%であった。
【0067】実施例3の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件でプリント試験を行ったところ、1,000枚ま
では、転写効率は約98%以上であり、ゴーストが発生
しなかった。 (比較例2)比較例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、比較例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径20nmの外添剤微粒子
1.0重量部を使用した他は、比較例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は40%であった。
【0068】比較例2の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ82%、75%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (比較例3)比較例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、比較例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径20nmの外添剤微粒子
3.5重量部を使用した他は、比較例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は130%であった。
【0069】比較例3の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ92%、85%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (比較例4)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径20nmの外添剤微粒子
1.0重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は45%であった。
【0070】比較例4の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ95%、90%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (実施例4)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径20nmの外添剤微粒子
1.3重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は51%であった。
【0071】実施例4の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、97%であり、1,000枚プリント
時も、ゴーストは発生しなかった。 (比較例5)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径15nmの外添剤微粒子
0.9重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0072】比較例5の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ99%、92%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (実施例5)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径40nmの外添剤微粒子
2.4重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0073】実施例5の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、98%であり、1,000枚プリント
時も、ゴーストは発生しなかった。 (実施例6)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径70nmの外添剤微粒子
4.1重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0074】実施例6の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、98%であり、1,000枚プリント
時も、ゴーストは発生しなかった。 (比較例6)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径85nmの外添剤微粒子
5.0重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0075】比較例6の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、95%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (比較例7)実施例1で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例1で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径85nmの外添剤微粒子1
0.8重量部を使用した他は、実施例1と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は130%であった。
【0076】比較例7の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、95%であり、1,000枚プリント
後は、ゴーストが発生した。 (実施例7)実施例2で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例2で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径40nmの外添剤微粒子
2.5重量部を使用した他は、実施例2と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0077】実施例7の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ98%、97%であり、1,000枚プリント
時も、ゴーストは発生しなかった。 (実施例8)実施例3で用いた外添剤微粒子2.0重量
部の代わりに、実施例3で用いた外添剤微粒子と同一の
材料で形成された平均粒子径40nmの外添剤微粒子
2.5重量部を使用した他は、実施例3と同様に現像剤
を調整した。また、表面被覆率は60%であった。
【0078】実施例8の現像剤を用いて、実施例1と同
じ条件で1,000枚のプリント試験を行ったところ、
初期の転写効率、1,000枚プリント後の転写効率は
それぞれ99%、97%であり、1,000枚プリント
時も、ゴーストは発生しなかった。 (実施例9)実施例1にて使用したトナー油相を以下に
変えた他は、実施例1と同様に現像剤を調整した。実施
例9で使用したトナー粒子の球形化度は112〜120
であり、また、表面被覆率は50%であった。 ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物とテレフタル酸 を骨格とするポリエステル樹脂(Tg:70°C、軟化点: 102°C、重量平均分子量:20000) 85部 顔料分散液(顔料:カーボンブラック、商品名:R330R、 キャボット社製、濃度10重量%) 50部 微粒子化ワックスの分散液(ワックス濃度15重量%) 33部 酢酸エチル 32部 実施例9の現像剤を用いて、実施例1と同じ条件で10
0,000枚のプリント試験を行ったところ、100,
000枚プリント後の転写効率は97%であり、10
0,000枚プリント時も、ゴーストは発生しなかっ
た。 (実施例10)実施例1で使用した顔料、ワックスの代
わりに、それぞれジスアゾイエロー(C.I.ピグメン
トレッド17)、パラフィンワックス(融点75°C、
融解潜熱:170mJ/mg)を用いた他は、実施例1
と同様に現像剤を調整した。また、表面被覆率は51%
であった。
【0079】実施例10の現像剤を用いて、実施例1と
同じ条件で50,000枚のプリント試験を行ったとこ
ろ、50,000枚プリント後の転写効率は97%であ
り、50,000枚プリント時も、ゴーストは発生しな
かった。 (実施例11)実施例10で使用した顔料の代わりに、
カーミン6B(C.I.ピグメントレッド57)を用い
た他は、実施例10と同様に現像剤を調整した。また、
表面被覆率は51%であった。
【0080】実施例11の現像剤を用いて、実施例1と
同じ条件で50,000枚のプリント試験を行ったとこ
ろ、50,000枚プリント後の転写効率は97%であ
り、50,000枚プリント時も、ゴーストは発生しな
かった。 (実施例12)実施例1にて使用した顔料分散液を以下
に変えた他は、実施例1と同様に現像剤を調整した。実
施例12で使用したトナー粒子の球形化度は115〜1
20であり、また、表面被覆率は50%であった。 スチレン−アクリル樹脂(共重合比75:25、Tg:65°C、重量平均分子 量:200000) 50部 カーボンブラック(商品名:#4000、三菱化成社製) 50部 酢酸エチル 100部 実施例12の現像剤を用いて、実施例1と同じ条件で1
00,000枚のプリント試験を行ったところ、10
0,000枚プリント後の転写効率は97%であり、1
00,000枚プリント後、ゴーストが発生しなかっ
た。 (実施例13)実施例1にて使用した現像装置の代わり
に、一般的なマグネットロールの現像機(商品名:ab
le1301α、富士ゼロックス社製、現像剤補立ち
量:0.5mm)を使用した他は、実施例1と同様に現
像剤を調整し、プリント試験を行った。50,000枚
プリント後の転写効率は97%であり、50,000枚
プリント時も、ゴーストは発生しなかった。 (比較例8)実施例13にて使用したトナーの代わり
に、比較例2のトナーを使用した他は、実施例13と同
様に現像剤を調整し、プリント試験を行った。1000
枚プリントで転写効率は80%を割り、ゴーストが発生
した。
【0081】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、長期にわたり安定した画質が得られ、且つ廃棄トナ
ーの発生量が少なく環境に優しいクリーナーレス方式の
画像形成方法及び静電潜像現像剤が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクリナーレス方式の画像形成方法を適
用できる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】図1の画像形成装置で使用される現像装置の概
略構成図である。
【図3】図2の現像装置に含まれる現像剤担持体の概略
の斜視図である。
【図4】画像形成のための各工程における電位を説明す
るための説明図である。
【符号の説明】
1 感光体ドラム 2 帯電器 3 露光手段 4 現像装置 5 転写コロトロン 8 現像剤担持体 10 画像形成装置 17 現像剤 18 磁極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 弘二 神奈川県足柄上郡中井町境430グリーンテ クなかい 富士ゼロックス株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する
    工程、複数の磁極が配設された現像剤担持体上に形成さ
    れた現像剤層を用いて、該静電潜像担持体上の該静電潜
    像を現像する工程、及び該静電潜像担持体上のトナー画
    像を転写体上に転写する工程からなる電子写真プロセス
    を、転写後の該静電潜像担持体をクリーニングすること
    なく繰り返し実施する画像形成方法において、該現像剤
    層に使用される現像剤が球状トナー粒子及び磁性キャリ
    アを含み、該球状トナー粒子表面には疎水化処理された
    平均粒子径20乃至80nmの外添剤微粒子が表面被覆
    率50%以上になるように添加されたことを特徴とする
    画像形成方法。
  2. 【請求項2】 前記現像剤担持体は円筒状とされ、且つ
    その外周には軸方向に沿った複数の磁極が軸周りに等間
    隔で形成され、且つ隣接する該磁極間の間隔が25乃至
    250μm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】 前記現像剤担持体が前記磁極と共に回転
    することを特徴とする請求項2に記載の画像形成方法。
  4. 【請求項4】 前記磁性キャリアは、平均粒子径20乃
    至50μm、飽和磁化30乃至70emu/g、比抵抗
    1014Ωcm以上のキャリアであることを特徴とする請
    求項1、2及び3のいずれか1項に記載の画像形成方
    法。
  5. 【請求項5】 前記外添剤微粒子が酸化珪素であること
    を特徴とする請求項1、2、3及び4のいずれか1項に
    記載の画像形成方法。
  6. 【請求項6】 前記疎水化処理に使用された処理剤がシ
    ランカップリング剤であることを特徴とする請求項1、
    2、3、4及び5のいずれか1項に記載の画像形成方
    法。
  7. 【請求項7】 前記トナー粒子は、結着樹脂、着色剤及
    び水と混和しない溶剤を含む油相を水相中に分散懸濁、
    造粒することにより得られた球状トナー粒子であること
    を特徴とする請求項1、2、3、4、5及び6のいずれ
    か1項に記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 結着樹脂、着色剤及び水と混和しない溶
    剤を含む油相を水相中に分散懸濁、造粒することにより
    得られた球状トナー粒子、及び平均粒子径20乃至50
    μm、飽和磁化30〜70emu/g、比抵抗1014Ω
    cm以上のキャリアを含むことを特徴とする静電潜像現
    像剤。
  9. 【請求項9】 前記球状トナー粒子表面に、疎水化処理
    された平均粒子径20乃至80nmの外添剤微粒子が表
    面被覆率50%以上になるように添加されたことを特徴
    とする請求項8に記載の静電潜像現像剤。
  10. 【請求項10】 羽根回転型混合機を用いて羽根の周速
    10〜30m/sで前記外添剤微粒子及び前記トナー粒
    子を30乃至120秒間混合することにより、前記外添
    剤微粒子を前記トナー粒子表面に付着させたことを特徴
    とする請求項9に記載の静電潜像現像剤。
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