JPH11231673A - トナー組成物および画像形成方法ならびに画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高湿度の環境下でも、高い転写効率特性を示
すトナー組成物を提供すること、および、廃棄トナー量
が格段に少ない、環境に優しい画像形成方法ならびに画
像形成装置を提供することにある。 【解決手段】 少なくとも、バインダー樹脂と、着色剤
とからなる着色粒子を含有し、波数３．６×１０³ ｃｍ
^-1以上３．８×１０³ ｃｍ^-1以下の赤外線領域に、水の
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークを示すトナー組成
物、およびこれを含有する現像剤を用いた画像形成方
法、ならびに、画像形成装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー組成物およ
び転写型画像形成方法ならびに転写型画像形成装置に関
し、より詳細には、電子写真記録、静電記録、イオノグ
ラフィー、磁気記録等に用いられるトナー組成物および
転写型画像形成方法ならびに転写型画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】転写型画像形成装置は、像担持体を帯電
する帯電工程、帯電した担持体表面を露光することで潜
像を形成する露光工程、静電潜像にトナーを付着させて
トナー画像を形成する現像工程、トナー画像を転写材に
転写する転写工程、転写材上のトナー像を定着する定着
工程により、画像を形成する。従来のトナーは、転写後
も担持体表面上に残留し、ゴースト等の発生原因となる
ので、通常、装置内には、ゴムブレードやブラシ等のク
リーニング手段が設けられ、トナーが担持体表面上に残
留するのを防止している。カラー画像形成用の装置等で
は、色ずれを防止するために中間転写体が設けられてい
るものもあるが、かかる装置では、中間転写体表面上の
トナーを除去するクリーニング手段も必要となる。

【０００３】しかし、ゴムブレード等により除去された
トナーは、装置内の回収容器に蓄えられるので、回収容
器内のトナー量を検知し、これを定期的に廃棄すること
が必要となる。環境問題が悪化している現況において
は、廃棄トナー量を極力減少させる必要がある。また、
ブラシ等は、像担持体の表面を摩擦により劣化させるこ
ともあるので、これを省略した装置の開発が望まれてい
る。さらに、クリーニンング手段を省略できれば、装置
の小型化の要請にも応えることができる。トナーの像担
持体から記録媒体等への転写効率が１００％であれば、
廃棄トナーは無くなり、クリーニング手段も不要とな
る。

【０００４】このようなことから、像担持体から記録媒
体等への転写効率が１００％であるトナーの開発や画像
形成方法等の研究が種々行われた。例えば、特開昭５８
−８８７７０号公報、特開昭５８−１４０７６９号公報
には、トナーの転写効率を上げることを目的として、交
電転写電界を印加する方法が開示されている。しかし、
トナー転写率は向上はするが、 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。電子写真
用のトナー組成物等は、静電的相互作用で像担持体に付
着しているが、これ以外にファンデルワールス力等の非
静電的相互力も作用している。従って、静電力による転
写を行っても、非静電力による付着力は消滅せず、トナ
ー組成物が像担持体上に残留するのを完全に防ぐことは
できない。そこで、非静電的相互力を低減させることを
目的として、特開平２−１８７０号公報、特開平２−８
１０５３号公報、特開平２−１１８６７１号公報、特開
平２−１１８６７２２号公報、特開平２−１５７７６６
号公報等には、現像剤中にシリカ等の剥離性微粒子を添
加し、この微粒子をトナーと像担持体との間に介在させ
ることにより、トナーの像担持体への付着力を低下さ
せ、転写効率を上げる方法が開示されている。しかし、
この方法のみでは、剥離性微粒子が均一にトナーに被覆
していることが必要となり、被覆条件や、被覆材料の選
択を厳密に行うことが要求されるので、実用上問題があ
る。また高湿度の環境下では、充分な転写効率が得られ
ないという問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑みなされたものであって、高湿度の環境下でも、高い
転写効率特性を示すトナー組成物を提供することにあ
る。また、廃棄トナー量が格段に少ない、環境に優しい
画像形成方法ならびに画像形成装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナー組
成物の像担持体への付着力について考察した。その結
果、この付着力には、前記の静電的相互作用とファンデ
ルワールス力以外に、トナー組成物が含有する水による
架橋力も影響していることを見出した。そこで、トナー
組成物に含まれる水分量を減少させることにより、転写
効率を向上させることについて検討した。まず、トナー
組成物に乾燥処理を施し、乾燥前後における重量変化を
トナーに含まれる水分量とし、これと転写効率との相関
を求め、水分量を最適化することを試みた。しかし、乾
燥前後における重量変化と転写効率との間に、有意性の
ある相関は認められなかった。そこで、さらに検討を重
ねた結果、トナー組成物に含まれる水のうち、転写効率
に影響するのは、主にトナー組成物の表面に吸着してい
る水であり、これを減少させることにより転写効率を向
上させることができるとの知見を得た。この知見と、水
の分子状態についての赤外線吸収スペクトル（以下、単
に「赤外スペクトル」という。）解析の知見とから本発
明を完成するに至った。

【０００７】即ち、前記課題は、（１）少なくとも、バ
インダー樹脂と、着色剤とからなる着色粒子を含有し、
波数３．６×１０³ ｃｍ^-1以上３．８×１０³ ｃｍ^-1以
下の赤外線領域に、水のＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピ
ークを示すトナー組成物により解決する。トナー組成物
の赤外スペクトルの吸収ピークの波数を、前記範囲に規
定することにより、付着力の原因となっている吸着水の
量を減少させるこができ、その結果、転写効率を向上さ
せることができる。

【０００８】水の赤外スペクトルは、水蒸気状態と液体
状態で異なり、水のＯＨ伸縮振動に起因する吸収は、水
蒸気状態では３，７５６ｃｍ^-1、液体状態では、３，４
３０ｃｍ^-1にピークを持つことが知られている。水蒸気
状態とは、水分子が単分子で存在する状態、即ち、他の
水分子と離れて存在する状態である。一方、液体状態と
は、水分子がクラスターで存在する状態、即ち、他の水
分子と近接し、互いに相互作用している状態である。ト
ナー組成物の赤外スペクトルを測定すれば、吸着してい
る水分子がいずれの状態にあるのかを特定することがで
きる。トナー組成物が、３．６×１０³ ｃｍ^-1以上の領
域に吸収ピークを示せば、吸着している水は水蒸気状態
に近く、即ち、吸着している水の量は少なく、転写効率
も高くなる。

【０００９】さらに、前記課題は、（２）（１）のトナ
ー組成物を含有する現像剤を用いた転写型画像形成方法
および転写型画像形成装置により解決する。転写効率の
高い前記トナー組成物を現像剤として用いることによ
り、画像形成装置または画像形成工程から生じる廃棄ト
ナーの量を格段に減少させることができる。また、この
ような現像剤を用いれば、クリーニング手段または工程
を有していなくても、画像のカブリ等を防止するこがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のトナー組成物は、波数
３．６×１０³ ｃｍ^-1以上３．８×１０³ ｃｍ ^-1以下、
好ましくは、３．６２×１０³ ｃｍ^-1以上３．８０×１
０³ ｃｍ^-1以下、より好ましくは、３．６８×１０³ ｃ
ｍ^-1以上３．８０×１０³ ｃｍ^-1以下の赤外線領域に、
水のＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークを有する。波数
３．６×１０³ ｃｍ^-1未満では、トナー組成物の表面に
吸着している水（以下、単に「吸着水」という。）が。
クラスター状態に近くなり、付着力に影響する吸着水の
量が多く、転写効率の点で問題がある。一方、上限につ
いては、水のＯＨ伸縮振動に起因するピークであるか否
かを基に判断するが、通常３．８×１０³ ｃｍ^-1を越え
ると、水のＯＨ伸縮振動に起因するピークではなくな
る。

【００１１】以下にトナー組成物の赤外スペクトルの測
定方法を示す。トナー組成物を室温３０℃、相対湿度８
５％の環境下に２４時間放置した後、厚さ１〜３ｍｍの
ＫＢｒのディスクに挟み込み、すばやく赤外分光光度計
にかけ吸光度を測定する。図１に、本発明のトナー組成
物の赤外スペクトルの１例を示す（図１は、実施例１等
の赤外スペクトル曲線でもある。）図１中。ａ、ｂが、
本発明のトナー組成物が示す赤外スペクトルの吸収曲線
である。

【００１２】本発明のトナー組成物は、少なくとも、バ
インダー樹脂と、着色剤とからなる着色粒子を含有す
る。また、着色粒子の表面には、さらに、微粒子を外添
してもよい。前記吸収ピークは、バインダー樹脂および
／または外添剤の材質、着色粒子の製造方法等を最適化
することにより、高波数側にシフトさせることができ
る。

【００１３】まず、バインダー樹脂について説明する。
バインダー樹脂の組成は、吸着水の分子状態に大きく影
響するので、吸水性の低い材料を用いる必要がある。吸
水性の低い樹脂の中でも、以下に定義する吸水率が０．
５％以下のものが好ましい。このようなバインダー樹脂
としては、ポリスチレン（吸水率：０．０３〜０．０４
％）、スチレン−プロピレン共重合体（吸水率：０．０
３〜０．０４％）、スチレン−メタクリル酸エステル共
重合体（０．１〜０．１５％）、ポリエステル樹脂（吸
水率：０．１〜０．５％）等が挙げられる。中でも、ポ
リスチレン、スチレン−プロピレン共重合体が、吸湿性
が低い点、転写特性の点で好ましい。吸水率が０．５％
を越えるバインダー樹脂、例えば、スチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（吸水率：０．５〜２．０％）、スチレン−
アクリル酸エステル共重合体（吸水率：１．５〜２．５
％）、ポリウレタン樹脂（吸水率：０．９〜２．０％）
等を用いると、吸着水がクラスター状態に近くなり、高
湿度下では、高い転写特性が得られない傾向がある。

【００１４】＜吸水率の定義＞厚さ３ｍｍで直径が５０
ｍｍの円板状、または、厚さ３ｍｍで一辺が５０ｍｍの
正方形板状にしたバインダー樹脂のサンプルを、５０℃
に設定した恒温槽で２４時間乾燥する。デシケータ中で
放冷し後、乾燥状態でのサンプルの質量Ｍ₁ を測定す
る。次に、サンプルを２０℃の水に２４時間浸漬した
後、取り出したサンプルの質量Ｍ₂ を測定する。Ｍ₁ 、
Ｍ₂ から以下の式で、吸水率（％）を求める。 吸水率（％）＝｛（Ｍ₂ −Ｍ₁ ）／Ｍ₁ ｝×１００
（％）

【００１５】トナーの着色剤については、 従来公知の黒
色系、有彩色系の染料、顔料等を用いることができる。
黒色系のものとしては、カーボンブラック、ニグロシ
ン、黒鉛等が挙げられる。有彩色系のものでは、イエロ
ーまたはオレンジ顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオ
レンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．
Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエ
ロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．
ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー
９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントイエロー１７４等が挙げられる。マゼンタ、ま
たは、レッド顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド
５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグ
メントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５
７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３
９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメント
レッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙
げられる。サイアン、または、グリーン顔料としては、
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．
Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブ
ルー６０等が挙げられる。

【００１６】本発明のトナー組成物は、従来公知の方法
によって製造することができる。例えば、バインダー樹
脂および着色剤等の材料を混練、粉砕、分級することに
より製造する方法（混練粉砕法）や、ビニル基等を有す
る反応性モノマーを用いて懸濁重合や乳化重合によって
製造する方法（重合法）や、バインダー樹脂および着色
剤等の材料を有機溶剤中に溶解し、この溶液を水に分散
させて造粒することにより製造する方法（溶解懸濁法）
等、いずれも用いることができる。トナーの形状が球形
に近い程、転写効率は高くなる傾向があるので、トナー
組成物の形状を球形にできる点で、重合法および溶解懸
濁法が好ましい。但し、形状が不定形となる混錬粉砕法
であっても、熱風処理を施し、球形化することにより転
写性を向上できる。

【００１７】吸着水のみならず、トナー組成物の内部に
含まれる水も、表面に滲み出し転写性を悪化させる要因
になることもあるので、製造工程中に乾燥処理を行うと
好ましい。特に、製造工程で水を使用する重合法や溶解
懸濁法は、トナー組成物の内部の含水量が多くなる傾向
があるので、乾燥処理を行うことは転写効率を向上させ
る点で有効である。製造工程の最後に、熱による乾燥工
程を設けると効果的で好ましい。但し、バインダー樹脂
の軟化点との関係で、高温で処理できない場合には、水
との親和性の高いアルコール等の有機溶媒でトナーを洗
浄して、トナー組成物に付着した水をアルコール等で置
換した後、乾燥処理を行うと、トナー組成物からの水を
短時間で効率良く除去できるので好ましい。水との親和
性の高いアルコールとしては、イソプロピルアルコー
ル、エタノール、メタノール等が挙げられる。

【００１８】本発明のトナー組成物は、さらに、着色粒
子の表面に、微粒子を付着させたものであってもよい。
着色粒子表面に微粒子を付着させると、帯電性、流動性
を制御でき、かつ、トナー組成物の像保持部材への付着
力も低下させることができるので好ましい。付着させる
微粒子の材料としては、例えば、酸化チタン、アルミ
ナ、シリカ、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、
チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウ
ム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、
炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化クロ
ム、ベンガラ等の無機微粉末や、ポリアクリレート、ポ
リメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
テトラフルオロエチレン等の有機微粉末が挙げられる。
微粒子の組成も、吸着水の分子状態に影響するので、こ
れらの中でも吸水性の低い材料、例えば、ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリテトラフルオロエチレンが特に好まし
い。

【００１９】但し、酸化チタン、アルミナ、シリカ等の
吸湿性を有する無機微粉末であっても、疎水化処理を施
し吸湿性を低下させれば、前記微粒子として好適に用い
られる。疎水化処理の方法としては、例えば、ジアルキ
ルジハロゲン化シラン、トリアルキルハロゲン化シラ
ン、アルキルトリハロゲン化シラン等のシランカップリ
ング剤や、ジメチルシリコンオイル等の疎水化処理剤
と、前記微粉末とを高温度下で反応させる方法が挙げら
れる。

【００２０】疎水化処理の有無に関わらず、用いる微粒
子は、以下に定義する疎水化度が６０以上のものが吸湿
性が低い点で好ましく、より好ましくは６５以上、さら
に好ましくは７０以上である。

【００２１】＜疎水化度の定義＞水５０ミリリットルに
微粒子を０．２ｇ加え、スターラーで攪拌後、メタノー
ルを少量ずつ滴下する。微粒子がすべて溶媒に懸濁した
ときのメタノール滴下量をＴミリリットルとする。この
ときの疎水化度（％）は、以下の式で求められる。 疎水化度（％）＝｛Ｔ／（５０＋Ｔ）｝×１００

【００２２】微粒子の粒径は、着色粒子の粒径よりも小
さければ特に制約はないが、着色粒子の粒径の１／１０
０程度の大きさ、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲が
好ましく、より好ましくは２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下
の範囲である。１０ｎｍ未満であると、トナー粒子に埋
没する傾向があり、２００ｎｍを超えるとトナー粒子か
ら遊離しやすくなる傾向がある。

【００２３】微粒子は前記の材料を単独で、または、前
記の材料を複数用いてもよい。さらに、微粒子は、着色
粒子の表面のみならず、像担持体表面上に付着させても
よい。像担持体表面上に付着させると、着色粒子表面上
に付着させた場合に起こる微粒子の剥離の問題がないの
で好ましい。像担持体表面上に付着させる場合も、前記
の材料を単独で、または、前記の材料を複数用いること
ができる。さらに、着色粒子および像担持体の双方の表
面に、微粒子を付着させてもよい。

【００２４】着色粒子に、前記の吸水率が０．３％以下
のエチレン、プロピレン等のオレフィン系の単独または
共重合体や、カルナバワックス等のワックス成分を含有
させると、ヒートロール定着時にロールとの離型性が高
められ、トナーオフセットを防止できるので好ましい。
ワックス成分の添加量としてはトナーに対して０．５重
量％以上、１０重量％以下が好ましい。０．５重量％未
満であると、ワックス成分の効果が充分に発揮されな
い。一方、１０重量％を超えると、熱により着色粒子が
変形しやすくなり、その結果、現像剤の帯電性が変化し
て安定した画像濃度が得られなくなる傾向が見られる。

【００２５】本発明のトナー組成物における前記材料の
組成比は、着色剤の含有量が、トナー組成物全体に対し
て０．５重量％以上２０重量％以下であると好ましく、
さらに好ましくは、３重量％以上１０重量％以下であ
る。０．５重量％未満では、発色性が十分でなく鮮明な
画質が得られなくなる。２０重量％を越えるとトナー中
での着色剤の分散不良による画質の濃度むらが生じる。
さらに、トナー着色剤が吸水性を有する場合には、転写
性に悪影響を来すこととなり、別途、水分量を減少させ
る処理を施す必要が生じる。

【００２６】トナー組成物が、前記微粒子を含有してい
る場合は、微粒子の含有量は、トナー組成物全体（若し
くは、着色粒子全体）に対して、４０重量％以上１００
重量％以下であると好ましく、さらに好ましくは、５０
重量％以上８０重量％以下である。４０重量％未満で
は、トナーの流動性が得られない傾向があり、１００重
量％を超えると、トナーから微粒子が遊離し、キャリア
等のトナー帯電部材を汚染し、トナーの帯電性が低下す
る傾向がある。

【００２７】本発明のトナー組成物は、平均粒径が３μ
ｍ以上２０μｍ以下のものが好ましく、さらに好ましく
は、平均粒径が５μｍ以上１０μｍ以下である。トナー
組成物の粒径は、画像の品質に大きな影響を与え、粒径
が大きくなるほど画像は粗くなる。平均粒径が２０μｍ
を超えると、細線の解像力の点で劣る傾向がみられる。
一方、平均粒径が３μｍ未満であると、トナーの凝集が
生じる傾向がみられ、また、トナーとキャリアの間に作
用する物理的付着力が支配的となり現像性が低下する傾
向もみられる。

【００２８】本発明のトナー組成物を２成分現像剤に用
いる場合は、キャリアを混合する。キャリアとしては、
鉄、フェライト、マグネタイト等の金属粒子よりなる磁
性体粒子キャリアや、磁性体微粉末をポリマに混合して
なるポリマキャリア等を広く用いることができる。例え
ば、ポリマキャリアは磁性体粒子キャリアに比べて一般
に磁化が低いので、現像剤の帯電の立ち上がりが遅いと
いう欠点がある一方、柔らかく密度の高い磁気ブラシを
形成することができ、高画質の画像を形成できるという
利点がある。また、静電潜像担持体上に付着しても、静
電潜像担持体表面を傷つけ難いという利点や、比重が小
さくキャリアの質量を小さく抑えることができる結果、
現像器内で現像剤がミキシングされる際のストレスが小
さくなり、現像剤の寿命を長くできるという利点もあ
る。他方、磁性体粒子キャリアは、比重が大きく、その
結果、現像剤の寿命が短期化するという欠点がある一
方、現像剤の帯電の立ち上がりが早いという利点があ
る。従って、要求される性能によって、適宜、キャリア
を使い分ければよい。また、キャリアが像担持体表面上
に残留するのを防止するためには、吸水性の低いものを
用いると好ましい。

【００２９】キャリアの粒子径については、平均粒径が
２０μｍ以上１００μｍ以下のものが好ましく、より好
ましくは、３５μｍ以上６０μｍ以下である。２０μｍ
未満であると、キャリアの磁気的拘束力が弱まるため
に、潜像担持体上へのキャリア付着力が発生する傾向が
みられる。一方、１００μｍを超えると、磁気ブラシが
密でなくなる結果、画像の画質が低下する傾向がみられ
る。

【００３０】本発明のトナー組成物を、２成分現像剤に
用いた場合は、トナー組成物の電荷量は、絶対値で５μ
Ｃ／ｇ以上５０μＣ／ｇ以下であると、現像性、転写性
の点で好ましく、より好ましくは、１０μＣ／ｇ以上４
０μＣ／ｇ未満の範囲である。５０μＣ／ｇを超える
と、トナー組成物のキャリアに対する付着力が高くな
り、トナー組成物が像担持体に付着しない等の現象がみ
られる場合がある。一方、５μＣ／ｇ未満であると、ト
ナーのキャリアに対する付着力が弱くなり、遊離トナー
によるトナークラウドが発生し、プリントにおけるカブ
リが生じる場合がある。

【００３１】本発明のトナー組成物を、１成分現像剤に
用いる場合は、キャリアは使用せず、着色粒子中に、マ
グネタイト粒子粉末、フェライト粒子粉末等の磁性粒子
粉末を含有させ、着色粒子自体に磁性を帯びさせる。磁
性を帯びた着色粒子の製造方法としては、前記バインダ
ー樹脂と前記着色剤と、磁性粒子粉末とを溶融混練し、
これを粉砕分級する方法等が挙げられる。

【００３２】本発明の転写型画像形成装置は、少なくと
も、像担持体と、該像担持体上に画像を形成する手段
と、該画像を記録媒体または中間転写体に転写する転写
手段とを備えた転写型画像形成装置であって、本発明の
トナー組成物を含有する現像剤を用いたものである。特
に、中間転写体を有する場合は、廃棄トナー量の低減の
効果が顕著となるので好ましい。像担持体上に画像を形
成する手段としては、例えば、電子写真記録、静電記
録、イオノグラフィー、磁気記録等により像担持体上に
潜像を形成し、像担持体を前記現像剤に曝すことにより
現像する手段等がある。

【００３３】本発明の転写型画像形成装置の好適な態様
として、電子写真記録による画像形成手段を備えた転写
型画像形成装置の例を図２に示す。また、図３に現像器
の一態様を示す。感光体１の表面は、ロール型帯電器２
により一様に帯電される。次に、帯電した感光体に露光
器３により画像情報に基づき光が照射され、感光体表面
上には、静電潜像が形成される。あらかじめ、現像器４
にて所定の極性に帯電したトナーが静電潜像上に選択的
に付着し、トナー像として具現化する。具現化したトナ
ー像は記録紙に転写帯電器５により転写される。感光体
１上の静電潜像は、除電器６により除かれ、その後、帯
電器２による当初の帯電プロセスに移行する。尚、画像
形成装置の各手段は、前記の構成には限定されず、従来
使用されている如何なる構成をも使用することができ
る。

【００３４】

【実施例】以下、本発明を実施例によって、より具体的
に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定される
ものではなく、当業者は高分子化学、電子技術等の公知
の知見から、以下の実施例に変更を加えることができ
る。

【００３５】実施例１ 着色粒子の製造方法 ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物と、ビス
フェノールＡエチレンオキサイド付加物と、コハク酸誘
導体とからなるポリエステル樹脂（Ｔｇ＝６６°Ｃ、Ｔ
ｍ＝１０５°Ｃ）２０重量部、フタロシアニン顔料２０
重量部、及び酢酸エチル２００重量部をサンドミルに入
れ３時間分散後、ビーズを取り除き顔料分散液１を得
た。次に、パラフィンワックス（「ＨＮＰＯ１９０」、
日本精蝋社製、融点８９°Ｃ、１００°Ｃにおける粘度
１５．０ｍＰａ．ｓ、酸価０．５ｍｇ／ｇ）１５重量部
を、酢酸エチル８５重量部中に添加し、撹拌装置付き耐
圧容器に充填し、１００°Ｃに加温し高剪断撹拌後、冷
却し、ＷＡＸ分散物２を得た。顔料分散液１を１５重量
部、ＷＡＸ分散物２を１０重量部、酢酸エチル１０重量
部、さらに顔料分散液１の調整時に使用したポリエステ
ル樹脂２８重量部を混合撹拌し、油性相３を調整した。
カルボキシメチルセルロースナトリウム（「セロゲンＢ
Ｓ−Ｈ」、第一工業製薬（株）製）２％水溶液を水性相
とし、分散安定剤として炭酸カルシウム（「ルミナ
ス」、丸尾カルシュウム（株）製）を５重量％となるよ
うに加えた。油性相３をこの水性相に注入し、撹拌し
て、油性相を微粒子化し、その後加温により油性相中の
溶媒を除去した。調整液をろ過して粒子をろ取し、恒温
槽でこの粒子を５０℃、２４時間で乾燥し、比重１．０
で、平均粒子径７．５μｍの球状の着色粒子ａを得た。 トナー組成物の製造方法 着色粒子ａに対して、比重４．５、平均粒径５０ｎｍの
酸化チタン微粒子（疎水化度６０）を被覆率８０％の割
合で外添して、トナー組成物を得た。このトナー組成物
の赤外スペクトルを測定したところ、ＯＨ伸縮振動に起
因する吸収ピークが３，６８０ｃｍ^-1に見られた（図
１、曲線ａ）。これを実施例１とした。尚、微粒子の被
覆率ｆ（％）は、着色粒子の平均粒径をｄｔ（ｍ）、微
粒子の平均粒径をｄａ（ｍ）、着色粒子の比重をρｔ、
微粒子の比重をρａ、微粒子重量を Ｗａ（ｋｇ）、着
色粒子重量をＷｔ（ｋｇ）とした場合、下記の式で求め
られる。 ｆ（％）＝（√３・ｄｔ・ρｔ・Ｗａ）／（２π・ｄａ
・ρａ・Ｗｔ）×１００

【００３６】実施例２ 実施例１の着色粒子ａの製造方法のうち、乾燥条件を５
０℃、２４時間から５０℃、１０時間に代えた以外は、
同様な方法で着色粒子ｂを得た。この着色粒子ｂに、実
施例１と同様に酸化チタン微粒子を外添し、トナー組成
物を得た。このトナー組成物の赤外スペクトルを測定し
たところ、ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，６
２０ｃｍ^-1に見られた（図１、曲線ｂ）。これを実施例
２とした。

【００３７】比較例１ 実施例１の着色粒子ａの製造方法のうち、乾燥条件を５
０℃、２４時間から５０℃、５時間に代えた以外は、同
様な方法で着色粒子ｃを得た。この着色粒子ｃに、実施
例１と同様に酸化チタン微粒子を外添し、トナー組成物
を得た。このトナー組成物の赤外スペクトルを測定した
ところ、ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３
０ｃｍ^-1に見られた（図１、曲線ｃ）。これを比較例１
とした。

【００３８】実施例１、実施例２、および、比較例１の
トナー組成物と、以下の方法で製造したキャリアとをＶ
型混合機で混合し、現像剤中のトナー組成物の濃度（Ｔ
Ｃ：Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｃｅｎｎｔｒａｔｉｏｎ）が、
すべて１０重量％となるように現像剤１〜３を製造し
た。尚、ＴＣは、以下の式により算出した ＴＣ（重量％）＝｛現像剤中のトナー重量［ｇ］｝／
｛現像剤重量［ｇ］）×１００｝キャリアの製造 スチレン−アクリル共重合体（数平均分子量：２３，０
００、重量平均分子量：９８，０００、Ｔｇ＝７８°
Ｃ）３０重量％、カーボンブラック（「Ｒ３３０Ｒ」、
キャボット社製、塩基性カーボンブラック：ｐＨ＝８．
５）３重量％、粒状マグネタイト（「ＥＰＩ−１００
０」、戸田工業社製、最大磁化８０ｅｍｕ／ｇ、粒径
０．５μｍ）６７重量％を混練、粉砕、分級して平均粒
径４５μｍのキャリアを作製した。キャリアの比重は
２．２であった。平均粒径はマイクロトラック（日機装
社製）で測定した値である。帯電極性は正極性である。
電気抵抗値は１０¹²Ωｃｍであった。

【００３９】前記現像剤１〜３を、温度３０℃、湿度８
５％の環境下で、以下の評価条件の実験機を用いて評価
した。評価は、記録紙上に形成した画像を目視にて観察
し、ゴーストの発生の有無を観察した。評価結果を表１
に示す。尚、表１中のバインダー樹脂の吸水率は、バイ
ンダー樹脂を単独で、同一条件にて製造し、測定した値
である。実験条件 感光体 ＯＰＣ（φ８４） 露光器（ＲＯＳ） ＬＥＤ（４００ｄｐｉ） プロセス速度 １６０ｍｍ／ｓ 帯電器 帯電ロール（カーボンブラック分散型ＡＢＳ） 外径１０ｍｍ、抵抗値１０⁵ Ω・ｃｍ 潜像電位 背景部＝−５５０Ｖ、画像部＝−１５０Ｖ 現像ロール マグネット固定、スリーブ回転方式 マグネット磁束密度＝５００Ｇ（スリーブ上） マグネット着磁＝３２極対称着磁 スリーブ径＝φ２５ スリーブ回転速度＝３００ｍｍ／ｓ 感光体と現像ロールの間隔 ０．５ｍｍ 現像剤層厚 ０．５ｍｍ 現像バイアス ＤＣ成分＝−５００Ｖ ＡＣ成分＝１．５ｋＶＰ−Ｐ（８ｋＨｚ） 転写条件 コロトロン転写（ワイヤ径＝８５μｍ） 転写電圧＝＋５．０ｋＶ

【００４０】

【表１】

【００４１】表１の結果から、溶融懸濁法でトナーを製
造すると、吸水率の低いバインダー樹脂を使用しても、
吸収ピークが、低波数になる場合があることがわかっ
た。しかし、着色粒子の製造工程中に乾燥処理を行う
と、トナー組成物の吸収ピークが高波数側にシフトし、
その処理の時間が長い程、トナー組成物の吸収ピークが
より高波数側にシフトすることが確認できた。乾燥処理
を施すことにより、吸収ピークが３．６×１０³ ｃｍ^-1
以上となった実施例１、実施例２のトナー組成物を用い
ると、高湿度の環境下でも、残留トナーによるゴースト
が生じないことが確認できた。

【００４２】実施例３ 実施例１のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度７０の酸化チタンを用い
た以外は、実施例１と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，７２０ｃｍ^-1
にみられた。これを実施例３とした。

【００４３】実施例４ 実施例２のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度７０の酸化チタンを用い
た以外は、実施例２と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，６８０ｃｍ^-1
にみられた。これを実施例４とした。

【００４４】比較例２ 実施例１のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度５０の酸化チタンを用い
た以外は、実施例１と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３０ｃｍ^-1
にみられた。これを比較例２とした。

【００４５】比較例３ 実施例２のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度７０の酸化チタンを用い
た以外は、実施例２と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３０ｃｍ^-1
にみられた。これを比較例３とした。

【００４６】比較例４ 比較例１のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度５０の酸化チタンを用い
た以外は、比較例１と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３０ｃｍ^-1
にみられた。これを比較例４とした。

【００４７】比較例５ 比較例１のトナー組成物の製造方法中、疎水化度６０の
酸化チタンに代えて、疎水化度５０の酸化チタンを用い
た以外は、比較例１と同様にトナー組成物を製造した。
このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したところ、
ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３０ｃｍ^-1
にみられた。これを比較例５とした。

【００４８】実施例１〜２、比較例１に代えて、実施例
３〜４、および、比較例２〜５のトナー組成物を用い
て、同様な方法で現像剤４〜９を製造した。現像剤４〜
９を、前記と同一の環境下、同一条件で評価した。評価
結果を表２に示す（一部、表１の評価結果と重複す
る。）。

【００４９】

【表２】

【００５０】表２の結果から、着色粒子の外添剤として
用いる微粒子の疎水化度が高い程、トナー組成物の吸収
ピークが高波数側にシフトすることが確認できた。一
方、含水量の多い着色粒子を用いた場合は、疎水化度の
高い微粒子を外添しても、トナー組成物の吸収ピークに
変化はなく、特性の改善はみられなかった。高い疎水化
度の微粒子を外添し、吸収ピークが３．６×１０³ ｃｍ
^-1以上となった実施例１〜４のトナー組成物を用いる
と、高湿度の環境下でも、残留トナーによるゴーストが
生じないことが確認できた。

【００５１】実施例５ スチレンメタクリル酸エステル共重合体（吸水率：０．
１２％）を９４重量％、シアニンブルー４９３８（大日
精化社製）６重量％の割合で秤量して混練粉砕し、その
後、高温熱風処理して、平均粒径７μｍの着色粒子を得
た。平均粒径はコールターカウンタ（コールター社製）
で測定した値である。次に、シリカ微粒子（平均粒径が
５０ｎｍ、疎水化度６０）を、得られた着色粒子に対し
て被覆率８０％の割合で外添して、トナー組成物を得
た。このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したとこ
ろ、ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，６８０ｃ
ｍ^-1にみられた。これを実施例５とした。

【００５２】実施例６ 実施例５の製造方法中、スチレンメタクリルエステル共
重合体をポリエステル（吸水率：０．３％）に代えた以
外は、同様にトナー組成物を製造した。このトナー組成
物の赤外スペクトルを測定したところ、ＯＨ伸縮振動に
起因する吸収ピークが３，６３０ｃｍ^-1にみられた。こ
れを実施例６とした。

【００５３】比較例６ 実施例５の製造方法中、スチレンメタクリルエステル共
重合体をスチレン−アクリル酸共重合体（吸水率：１．
２％）に代えた以外は、同様に、トナー組成物を製造し
た。このトナー組成物の赤外スペクトルを測定したとこ
ろ、ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークが３，４３０ｃ
ｍ^-1にみられた。これを比較例６とした。

【００５４】実施例１、実施例２、比較例１に代えて、
実施例５、実施例６および比較例６のトナー組成物を用
いた以外は、同様な方法で現像剤８〜１０を製造した。
現像剤８〜１０を、前記と同一の実験機を用いて、同一
環境下、同一の条件で評価した。評価結果を表３に示
す。

【００５５】

【表３】

【００５６】表３の結果から、用いるバインダ樹脂の吸
水率が低い程、トナー組成物の吸収ピークが高波数側に
シフトすることがわかった。低吸水率のバインダー樹脂
を使用し、吸収ピークが、３．６×１０³ ｃｍ^-1以上と
なった実施例５〜６のトナー組成物を用いると、高湿度
の環境下でも、残留トナーによるゴーストが生じないこ
とが確認できた。

【００５７】表１〜表３の結果から、トナー組成物の製
造方法、使用するバインダー樹脂の吸水率、外添する微
粒子の疎水化度の条件を代えても、ＯＨ伸縮振動に起因
する吸収ピークが３．６×１０³ ｃｍ^-1以上であるトナ
ー組成物は、像担持体上に残留せず、転写効率に優れ、
画像にゴーストが発生しないことが確認できた。

【００５８】

【発明の効果】本発明のトナー組成物は、赤外スペクト
ルの吸収ピークの波数を規定することにより、像担持体
への付着力に影響する吸着水の量が低減されているの
で、転写効率向上の効果が大であり、高湿度の環境下で
も、高い転写効率を有する。また、本発明の画像形成装
置および画像形成方法は、装置または工程から排出され
る廃棄トナー量が格段に少ないという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１、実施例２、比較例１のトナー組成物
の赤外スペクトル図である。

【図２】本発明の転写型画像形成装置の一態様を示す概
略図である。

【図３】本発明の画像形成装置に用いられる現像器の一
例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ＯＰＣ感光体（静電潜像担持体） ２ 帯電器 ３ 露光装置 ４ 現像器 ５ 転写帯電器 ６ 除電ランプ ７ 現像スリーブ ８ マグネットロール ９ 現像剤層層厚規制部材 １０ 現像剤攪拌部材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、バインダー樹脂と、着色剤
   とからなる着色粒子を含有し、波数３．６×１０³ ｃｍ
   ^-1以上３．８×１０³ ｃｍ^-1以下の赤外線領域に、水の
   ＯＨ伸縮振動に起因する吸収ピークを示すトナー組成
   物。
2. 【請求項２】 バインダー樹脂の吸水率が、０．５％以
   下であることを特徴とする請求項１に記載のトナー組成
   物。
3. 【請求項３】 着色粒子が、アルコール洗浄を施されて
   いることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   トナー組成物。
4. 【請求項４】 着色粒子の表面に、微粒子が付着してい
   ることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいず
   れか１項に記載のトナー組成物。
5. 【請求項５】 微粒子の疎水化度が、６０％以上である
   ことを特徴とする請求項４に記載のトナー組成物。
6. 【請求項６】 少なくとも、像担持体上に画像を形成す
   る工程と、該画像を記録媒体または中間転写体に転写す
   る転写工程とを有する転写型画像形成方法において、 該像担持体上に画像を形成する工程に、請求項１から請
   求項５までのいずれか１項に記載のトナー組成物を含有
   する現像剤を用いること、を特徴とする転写型画像形成
   方法。
7. 【請求項７】 少なくとも、像担持体と、該像担持体上
   にトナー組成物からなる画像を形成する手段と、該画像
   を記録媒体または中間転写体に転写する転写手段とを備
   えた転写型画像形成装置において、 該トナー組成物が、請求項１から請求項５までのいずれ
   か１項に記載のトナー組成物であること、を特徴とする
   画像形成装置。