JPH11242352A - 電子写真式画像形成装置とトナー - Google Patents

電子写真式画像形成装置とトナー

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JPH11242352A
JPH11242352A JP6049198A JP6049198A JPH11242352A JP H11242352 A JPH11242352 A JP H11242352A JP 6049198 A JP6049198 A JP 6049198A JP 6049198 A JP6049198 A JP 6049198A JP H11242352 A JPH11242352 A JP H11242352A
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Toru Ishihara
徹 石原
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ブローオフ帯電量をx[μc/g]とする
とき、|x|≧60であるトナーを用いる。または、体
積固有電気抵抗率[μc/g]をρとするとき、11.0
≦logρであるトナーを用いる。または、シェルに、
帯電量を調整するためのCCA(Charge Control Agen
t)を含まないで、コアのみに前記CCAを含むことを
特徴とするコアとその外周を包囲するシェル樹脂とから
成るカプセル構造のトナーを用いる。 【効果】 一成分カプセルトナーが攪拌により帯電しや
すくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱圧力定着用カプ
セルトナーと、このトナーを用いる電子写真式画像形成
装置とトナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の電子写真法では、光導電性絶縁層
を一様に帯電させ、次いでその層を露光させ、その露光
された部分上の電荷を消滅させることにより静電潜像を
形成する。更に、該潜像に着色剤である電荷を持った微
粉末(以下トナーと呼ぶ)を付着させることによって可
視化させる現像工程と、得られた可視像を転写紙等の転
写材に転写させる転写工程と、加熱、圧力あるいはその
他適当な定着法により定着させる定着工程を必要とす
る。
【0003】一般にトナーは、現像器内で装置の動作中
に現像ローラ、トナー供給ローラ等の回転等により様々
な機械的ストレスを受け、長時間の使用のうちに機械的
に劣化しやすい。このようなトナーの劣化を防ぐには一
般に、分子量の大きな樹脂を用いることが有効であるこ
とが知られているが、これらの樹脂を充分に定着させる
ためにはヒートローラの温度を高くする必要性が生じ、
定着装置の大型化や、用紙のカール現象、消費エネルギ
ーの増大等の弊害を招き、更には定着器の劣化を早める
等の問題点も生じる。
【0004】上述のような問題点を解決するための一手
段として、コアとこのコアの表面を被覆するよう設けら
れたシェルとにより構成されたいわゆるカプセルトナー
を用いることが提案されている。これはコアに定着の容
易な熱的に柔らかい材料を配置し、その外側のシェルに
は耐ブロッキング性能に優れた比較的硬い材料を配置す
ることで定着性と耐ブロッキング性の両立を狙ったもの
である。
【0005】コア材料としては低融点ワックスを用い
る、液状のものを使用する、或いは室温状態でゴム様の
ものを使用する等様々な技術が提案されている。シェル
材料には一般に硬い材料が選択される。シェル材が柔ら
かく強度が小さいと、定着性は良いが現像器内でのスト
レスでシェル材がコア材からはがれたり、トナー自身が
変形したりして意図した性能を発揮することが困難にな
る。また、シェル材が硬く強度が大きいとシェルをつぶ
すのに大きな圧力や高い温度が必要になり定着性そのも
のが悪くなってしまう。
【0006】そこで、熱圧力定着用として、コア材料と
して単独使用では高温時にブロッキングを起こしてしま
うが、定着強度の向上をもたらすガラス転移温度の低い
樹脂を用い、シェル材料として耐ブロッキング性を付与
する目的でガラス転移温度の高い樹脂層、即ちシェルを
形成させた熱ローラ定着用カプセルトナー等が提案され
ている。このようなトナーを用いることは装置の高速化
や小型化あるいは低消費電力化実現への有力な一手段と
なる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の技術には、次のような解決すべき課題があっ
た。カプセルトナーの優れた定着性能と高温保存性を高
度にバランスさせるためには、シェル樹脂とコア樹脂の
非相溶性が必須である。そのためにはどうしてもコアに
対して電気抵抗値の低い(コア樹脂よりも極性構造の樹
脂)を用いる必要がある。即ち、保存性および低温定着
性に優位性を持たせたカプセルトナーは、コアに比較し
て相対的に極性構造の樹脂をシェル材料用いる必要が生
じてくる。しかしながら、これは、帯電したトナー粒子
の表面から電荷が逃げ易いことを意味する。このため、
トナーの帯電特性の設計を難しくする要因となってい
た。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は以上の点を解決
するため次の構成を採用する。 〈構成1〉ブローオフ帯電量をx[μc/g]とすると
き、|x|≧60であるトナーを用いたことを特徴とす
る、一成分現像方式の電子写真式画像形成装置。
【0009】〈構成2〉体積固有電気抵抗率[μc/g]
をρとするとき、11.0≦logρであるトナーを用
いたことを特徴とする、一成分現像方式の電子写真式画
像形成装置。
【0010】〈構成3〉ブローオフ帯電量をx[μc/
g]とするとき、|x|≧60であって、コアとその外
周を包囲するシェル樹脂とから成るカプセル構造のトナ
ー。
【0011】〈構成4〉体積固有電気抵抗率[μc/g]
をρとするとき、11.0≦logρであって、コアと
その外周を包囲するシェル樹脂とから成るカプセル構造
のトナー。
【0012】〈構成5〉構成1または2に記載の装置に
おいて、転写残留トナーの回収を現像剤担持体で行うこ
とを特徴とする、一成分現像方式の電子写真式画像形成
装置。
【0013】〈構成6〉シェルに、帯電量を調整するた
めのCCA(Charge Control Agent)を含まないで、コ
アのみに上記CCAを含むことを特徴とするコアとその
外周を包囲するシェル樹脂とから成るカプセル構造のト
ナー。
【0014】〈構成7〉最外層を構成するシェル樹脂の
含有量が、コアを構成する樹脂の0.1以上4重量部以
下であることを特徴とするコアとその外周を包囲するシ
ェル樹脂とから成るカプセル構造のトナー。
【0015】〈構成8〉少なくとも熱可塑性樹脂と着色
剤を構成材料とし、ガラス転移温度の異なる重合性単量
体を2種類以上用いるカプセル構造のトナーであって、
最外層を構成するシェル層の体積固有抵抗が、そのシェ
ル層より内側にある材料の体積固有抵抗よりも大きいこ
とを特徴とする、カプセル構造のトナー。
【0016】〈構成9〉構成8に記載のトナーであっ
て、かつ、最外層を構成するシェル層の樹脂の含有量
が、コアを構成する樹脂の0.1以上4重量部以下であ
ることを特徴とするカプセル構造のトナー。
【0017】〈構成10〉構成1または2に記載の装置
において、像担持体と接触する部材に、高撥水性部材を
用いたことを特徴とする、一成分現像方式の電子写真式
画像形成装置。
【0018】〈構成11〉構成10に記載の装置におい
て、シェル層およびコアを構成する樹脂中に、ガラス転
移温度が60℃以下の樹脂を含むトナーを用いるもので
あって、像担持体への帯電が接触帯電によって行われる
帯電部材に、純水を用いて測定した上記帯電部材に対す
る接触角が90°以上の高溌水性部材を用いたことを特
徴とする、一成分現像方式の電子写真式画像形成装置。
【0019】〈構成12〉構成10に記載の装置におい
て、転写残留トナーを回収するクリーニング手段を有
し、かつ、当該転写残留トナーを最終的に現像工程で回
収するトナーリサイクルシステムを伴う、一成分現像方
式の電子写真式画像形成装置。
【0020】
【発明の実施の形態】〈具体例1〉図1には、本発明の
実施に適する画像形成装置の概略構成図を示す。この装
置の構成は後で説明をすることにし、まず、本発明の対
象となるカプセルトナーの性質等について説明をする。
本発明者はこれまで提案されてきたこれらカプセルトナ
ーの性質を多角的かつ詳細に検討した結果、以下に示す
問題点が存在することを発見した。それは、低温定着性
を充分に有し従来トナーに対し明確な優位性を持つカプ
セルトナーに固有の帯電特性が観察されることである。
以下に詳細を述べる。
【0021】カプセルトナーを用いることの最大の利点
は、高温保存性を犠牲にすることなく少ないエネルギー
で定着できることにあるが、本発明者の研究では現実的
にこの要求を満たすためには、コアに用いる樹脂とシェ
ルに用いる樹脂との間にある程度の非相溶性が存在する
ことが必要であることが判明した。これはコアとシェル
がそれぞれコアでありシェルであるためには、その境界
面が明確でなくてはならないということにほかならな
い。
【0022】カプセルトナーはシェル樹脂がコアよりも
硬くなくてはならないわけであるが、非相溶性を保ちつ
つこの要求を満足するために、シェル樹脂の極性はコア
のそれよりも高い(即ち、電気抵抗値の小さくなりがち
な)ものを使用することが必要になる。具体例で述べる
ように、本発明でのカプセルトナーはコア樹脂に対して
シェル樹脂に極性の高いものを用いている。即ち、カプ
セルトナーは表面が内部よりも電気抵抗が小さくなりや
すいわけである。
【0023】従って、内部抵抗(体積固有電気抵抗率)
を大きく保っておかなければ、トナー表面を伝わって感
光体ドラム表面(同様にトナー粒子表面からも)から電
荷が放電し、帯電量が減衰してしまう。これが、カプセ
ルトナーが単層トナーよりも体積固有電気抵抗率を高く
保たなければならない理由であると考えられる。
【0024】比較検討のため、シェル樹脂にコア樹脂に
も用いているスチレンを用いてみたところ単層構造のト
ナーと同様により低い抵抗値まで感光体ドラム表面電位
の低下は見られなかった。しかしながら、この系ではコ
アとシェルの境界面が明確にならないためか、同量のシ
ェルでは高温保存性が満足されなかった。高温保存性を
満足させるにはほぼ倍量のシェル樹脂が必要であった
が、この時の定着性は単層構造トナーに対して何らの優
位性もなく、カプセルトナーとすることの意義が見出せ
なかった。従って、優れた定着性能と高温保存性を高度
にバランスさせるためには、シェル樹脂とコア樹脂の非
相溶性が必須であり、そのためにはどうしてもコアに対
して電気抵抗値の低い(コア樹脂よりも極性構造の樹
脂)を用いる必要がある。
【0025】以上のような構造的特徴はそのままカプセ
ルトナーの帯電特性を表わす。図2に、カプセル構造の
重合トナーのブローオフ帯電量の時間依存性説明図を示
す。また、図3に単層構造の重合トナーのブローオフ帯
電量の時間依存性説明図を示す。なお、トナーのブロー
オフ帯電量は東芝ケミカル製粉体帯電量測定装置MOD
ELTB−2000(ブローオフ帯電量測定装置とい
う)を用いて、N2ガス圧力1.0Kg/cm^2(平
方センチメートル)、トナー濃度5%の条件で測定し
た。キャリアはパウダーテック社製TEFV−150/
250を用いて測定した。
【0026】カプセル構造のトナーはCCA(char
ge control agent)量が少量のうちは
攪拌時間の増加とともにブローオフ帯電量が増加してい
き、一定量以上のCCAが添加されると帯電量は攪拌時
間に依存しなくなる。一方、単層構造の重合トナーは攪
拌時間とともに帯電量が増大していく傾向はCCA添加
量の増加に伴い減少していくものの依存性そのものはな
くならない。両者の違いは以下のように考えられる。
【0027】上述したように保存性および低温定着性に
優位性を持たせたカプセルトナーはコアに比較して相対
的に極性構造の樹脂を用いる必要が生じてくる。これ
は、帯電したトナー粒子の表面から電荷が逃げ易いこと
を意味する。充分なCCAが添加された系でカプセルト
ナー帯電量の時間依存性がなくなっていることはトナー
が受け取る電荷と散逸していく電荷が見掛け上つりあっ
ていることを示していると考えられる。これに対し、単
層構造トナーでは全ての系で徐々に帯電量は増加してい
く。これは、表面抵抗が充分に大きいため一度獲得した
電荷が逃げにくいためと考えられる。
【0028】図4及び図5には、図1に示す画像形成装
置に図2及び図3に示す各トナーを入れて連続印刷を行
った時のバックグラウンドかぶりの説明図を示す。トナ
ーA、B、F及びGは印刷の初期でのかぶりが連続中の
かぶりよりも悪い。これはブローオフ帯電量の立ち上が
りの鈍さにその理由を求めることができる。即ち、充分
な帯電がなされないトナー粒子が初期には相当量あって
これが逆帯電粒子としてバックグラウンドかぶりに寄与
してしまうものと思われる。これに対して、トナーC〜
E及びH〜Jはブローオフ帯電量の時間依存性がなく初
期より安定した値を示しており、実際の印字においても
バックグラウンドかぶりは初期より小さく連続印刷中も
安定推移している。
【0029】図6及び図7には現像ローラ上の帯電量説
明図を示す。これらの図によれば、印刷初期のバックグ
ラウンドかぶりの悪いトナーはブローオフ帯電量の時間
依存性と同様に現像ローラ上帯電量の立ち上がりが鈍い
ことがわかる。なお、現像ローラ上のトナー帯電量q
(μC/g)は次式によって求めた。 q=(2Vt×ε0εt)/δP(dt)^2 Vt:現像ローラ上トナー層表面電位(V) ε0:真空の誘電率 8.855×10^(−12) C/(Vm) εt:トナー層の比誘電率 1.44 δ:トナーの真密度 1.175×10^3(Kg/m^3) P:トナー層充填率 0.4 dt:トナー層厚(m)
【0030】ここで、ブローオフ帯電量と現像ローラ上
帯電量の差異は二成分現像方式と一成分現像方式の帯電
量の差を表していると言うことができる。つまり、同一
トナーであってもトナーに電荷を与える方式の違いによ
ってトナー帯電量には数倍の違いが生じることになる。
二成分方式に比較して装置構成が簡素でありメンテナン
スも容易である等多数優位な点を有する反面、トナーに
電荷を与えにくいのが一成分方式の不利な面と言える。
【0031】これは、二成分方式がキャリアという比表
面積の極めて大きい摩擦帯電部材を有するのに対し、一
成分方式はトナーの帯電が現像ローラ、トナー供給ロー
ラ、感光体ドラム等の表面積の限られた部材との摩擦帯
電に頼っていることに由来すると考えることができる。
従って、カプセル構造トナーを一成分現像方式で用いる
ためにはトナーの帯電量を大きくすることが極めて重要
なポイントになってくる。
【0032】図8には、様々なトナー構造の例を示す。
また、図9にはこれらの構造のトナーを採用したとき
の、連像印刷におけるバックグラウンドへの現像(バッ
クグラウンド汚れ)の有無をまとめた説明図を示す。ト
ナーJは10℃20%と25℃55%の両環境下で、ト
ナーIは10℃20%の低温低湿下でバックグラウンド
への現像が見られた。この現象は現像ローラ上のトナー
粒子のうち帯電過多のものが本来は現像してはならない
バックグラウンド部(書き込み露光源の非露光部分)に
現像してしまう現象であり、印刷品質の著しい低下をも
たらす。
【0033】トナーJは25℃55%下で500枚印刷
時、10℃20%下では100枚印刷後に発生した。現
像器内攪拌により徐々に摩擦帯電量が増加するために生
じると考えられる。トナーIは10℃20%という低温
低湿下では摩擦帯電が積極的に行われるために発生する
と考えられる。
【0034】図7に示す現像ローラ上のトナー帯電量
(実装状態でのトナーの帯電量)によって、単層構造ト
ナーを用いた場合に発生するバックグラウンドへの現像
を説明できる。25℃55%下で現像ローラ上のトナー
帯電量が概ね20μ/gを越えるとバックグラウンドへ
の現像が発生している。一方、図7に示すようにカプセ
ル構造トナーはブローオフ帯電量が60μC/g以上の
ものは実装状態での帯電量が約11μC/gで一定して
おり、連続印刷においても安定した帯電量を示す。
【0035】単層構造トナーのように帯電量が徐々に増
加していくような挙動をせず、従ってバックグラウンド
への現像も発生しない。単層構造のトナーをみる限り、
高すぎる帯電量は帯電過多を引き起こし印刷品質を低下
させるという周知の事実を確認している。実際のトナー
設計は帯電の低いトナーはかぶりやすいというこれもま
た周知の事実とのトレードオフの間でバランスをとりな
がら行われる。しかしながら、カプセル構造のトナーに
関しては、詳細に述べたように単層構造トナーに対して
相対的に高いブローオフ帯電量を有することで単層構造
トナーでは得にくい安定した帯電特性を得ることができ
るのである。これはカプセル構造トナーに極めて特徴的
な帯電物性であり、また大きな優位性でもある。
【0036】以上の考察の結果、本発明者はブローオフ
帯電量が60μC/g以上のカプセル構造トナーを用い
ることで、単層構造トナーではブローオフ帯電量を一定
の範囲内に設けなければ用いることが難しかったという
問題点を解決し、トナーの帯電特性の設計を容易にする
とともに連続印刷において安定した高品質の印刷物を提
供することができる画像形成装置を提供することができ
るに至った。
【0037】便宜的に負帯電型トナーを用いた反転現像
を例に説明する。再び図1に戻って、この装置の説明を
行う。図1は、画像形成装置の断面から見た構成を示し
ている。図において、接触式帯電部材1(以下、帯電ロ
ーラという)は導電性シャフト2を専用スプリング3に
より図中矢印A方向に回転する像担持体5(以下、感光
体ドラムという)に圧接され従動、回転する。また、専
用DC電源4により一定のDC電圧を印加することによ
り上記感光体ドラム5を一定電位に帯電させる。本具体
例では電源4から導電性シャフト2には−1350Vが
印加されている。この条件下での帯電ローラ通過後の感
光体ドラム表面電位Vp1は、−800Vであった。
【0038】次に、帯電した感光体ドラム5は潜像書き
込み露光源6(以下、LEDヘッドという)により露光
されて、外周面に静電潜像が形成され、その部分が現像
領域に入る。LEDヘッドにより潜像書き込みのなされ
た部分の感光体ドラム表面電位Vp2は、本具体例の場
合−50Vである。現像剤担持体8(以下、現像ローラ
という)は図中矢印B方向に回転し、感光体ドラム5に
適当な圧力で接している。現像ローラ8の金属シャフト
には電源15から電圧が供給されている。本具体例で
は、電源15から現像ローラ8には現像電圧Vd−30
0Vが印加されている。
【0039】トナー供給ローラ14は図中C方向に回転
し現像ローラに接触、回転している。トナーは現像ロー
ラ8とトナー供給ローラ14の接触部で摩擦帯電する。
一方、トナー供給ローラ14の金属シャフトには電源1
6から電圧が供給されている。本具体例では、電源16
からトナー供給ローラ14には現像電圧Vs−450V
が印加されている。従って、電荷を持ったトナーはトナ
ー供給ローラ14に印加されている電圧と現像ローラ8
に印加されている電圧との差で現像ローラ表面に運ば
れ、現像剤層形成部材7(以下、現像ブレードという)
によって、現像ローラ上に現像剤層を形成する。層厚は
10〜50μm、好ましくは15〜30μm程度であ
る。
【0040】図10には、トナーCとトナーHの現像ロ
ーラ上帯電量の供給ローラ14と現像ローラ8のニップ
(両ローラのローラ半径の和と軸間距離の差)依存性を
示す。ニップ1mm以上で帯電量は飽和する。また一
方、これ以上のニップ増加はEPカートリッジの回転負
荷を増大させる。従って、本具体例ではニップ1mmの
設定とした。また、図1において供給ローラ14を取り
去ってしまった時の帯電量は1μC/gと極端に小さか
った。従って、実質的な帯電は供給ローラと現像ローラ
の接触部で行われていることが確認された。
【0041】上述の構成からなる現像装置により上記静
電潜像に現像剤(以下、トナーという)が現像される。
そして、現像されたトナー像9は、転写部材11(以
下、転写ローラという)により用紙上に転写される。ま
た、上記画像形成装置は、転写残留トナーを回収する残
留トナー回収部材12(以下、クリーニングローラとい
う)は転写後感光体ドラム5上に残ったトナーを一旦回
収し、用紙印刷間あるいはウオーミングアップ時等の現
像がなされていない時に不図示の適当な手段により、回
収時とは逆に感光体ドラム5上へと戻し、再び現像ロー
ラ8により現像装置内へ回収するものである。
【0042】本具体例では負帯電型トナーを用い、Vp
1<Vd<Vp2の関係にあるので現像領域では潜像に
対しては現像が行われ、逆に感光体ドラム上の転写残留
トナーは現像領域で回収されることになる。
【0043】次に、本発明で用いたカプセル構造トナー
の製造方法の一例を説明する。本発明におけるカプセル
トナーのコア材及びシェル材に用いられる樹脂として
は、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等
の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【0044】上記の熱可塑性樹脂のうち、ビニル樹脂を
構成する単量体としては、例えば、スチレン、2,4−
ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルス
チレン、O−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、p−クロルスチレン、ビニルナフタ
レン等のスチレンもしくはスチレン誘導体、又はアクリ
ル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、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n−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t
−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシ
ル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸イソオクチ
ル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル
酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸
2−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピ
ル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチ
ル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸イソオク
チル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリ
ル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸2−ヒ
ドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル
酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタ
クリル酸ジエチルアミノエチル等のエチレン性モノカル
ボン酸及びそのエステル、又はエチレン、プロピレン、
ブチレン、イソブチレン等の如きエチレン系不飽和モノ
オレフィン類、又は塩化ビニル、臭酢酸ビニル、プロピ
オン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニ
ルエステル類、又はアクリロニトリル、メタクリロニト
リル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置
換体、又はマレイン酸エステル等のエチレン性ジカルボ
ン酸及びその置換体、例えばビニルメチルケトン等のビ
ニルケトン類、又はビニルメチルエーテル等のビニルエ
ーテル類が挙げられる。
【0045】これらの樹脂を単独或いは混合で用いて、
コア材及びシェル材の樹脂とすることができる。本発明
に用いるコア材の樹脂を構成する単量体組成物中には必
要に応じて架橋剤を添加することができる。一例とし
て、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、2,2′−ビス(4
−メタクリロキシジエトキジフェニル)プロパン、2,
2′−ビス(4−アクリロキシジエトキジフェニル)プ
ロパン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエ
チレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレング
リコールジメタクリレート、1、6−ヘキシレングリコ
ールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタ
クリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタン
テトラアクリレート、等一般の架橋剤を用いることがで
きる。また、必要に応じてこれらの架橋剤を2種以上組
み合わせて用いることもできる。
【0046】また、コア材用の熱可塑性樹脂を製造する
際使用される重合開始剤としては、2,2′−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾ
ビスイソブチロニトリル、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、そ
の他のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、即ちベンゾイル
パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、
イソプロピルパーオキシカーボネイト、クメンヒドロパ
ーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサ
イド、ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサ
イドのような過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
【0047】本発明では、カプセルトナーの心材中に着
色剤が含有されるが、従来のトナー用着色剤に用いられ
ている染料、顔料等のすべてを使用することができる。
本発明に用いられる着色剤としては、アセチレンブラッ
ク法、サーマルブラック法、チャンネルブラック法、ラ
ンプブラック法等により製造される各種のカーボンブラ
ック、カーボンブラックの表面を樹脂で被覆しているグ
ラフト化カーボンブラック、ブリリアントファーストス
カーレット、フタロシアニンブルー、ニグロシン染料、
ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、パーマ
ネントブラウンFG、ソルベントレッド49等及びそれ
らの混合物等を挙げることができる。
【0048】本発明において、更にコア材に帯電制御剤
を添加することもでき、添加する負帯電性荷電制御剤と
しては、以下に述べる帯電制御剤に限定されるものでは
勿論ないが、例として「アイゼンスピロンブラックTR
H」(以上、保土ケ谷化学社製)合金属アゾ染料である
「ボントロンS−31」、「ボントロンS−32」、
「ボントロンS−34」「バリファーストブラック38
04」(以上、オリエント化学社製)等、4級アンモニ
ウム塩、例えば「C0PY CHARGE NXVP4
34」(ヘキスト社製)、ニトロイミダゾール誘導体銅
フタロシアニン染料、サリチル酸のアルキル誘導体の金
属錯体、例えば「ボントロンE−81」、「ボントロン
E−82」、「ボントロンE−85」(以上、オリエン
ト化学社製)等を挙げることができる。
【0049】正帯電性荷電制御剤としては、これも負帯
電性荷電制御剤と同様に以下に述べる帯電制御剤に限定
されるものではないが、一例としてニグロシン染料であ
る「オイルブラックBS」、「ボントロンN−01」、
「ボントロンN−07」、「ボントロンN−11」、
「ニグロシンベースEX」、「オイルブラックSO」
(以上、オリエント化学社製)等、3級アミンを側鎖と
して含有するトリフェニルメタン系染料、4級アンモニ
ウム塩化合物、例えば「ボントロンP−51」(オリエ
ント化学社製)、セチルトリメチルアンモニウムブロマ
イド、「C0PYCHARGE PX VP435」
(ヘキスト社製)等、ポリアミン樹脂、例えば「AFP
−B」(オリエント化学社製)、イミダゾール誘導体等
を挙げることができる。
【0050】コア材中には必要に応じて、耐オフセット
性を改善する目的で、例えばポリオレフィン、脂肪酸金
属塩、高級脂肪酸、脂肪酸エステル、部分ケン化脂肪酸
エステル、高級アルコール、パラフィンワックス、シリ
コンオイル、アミド系ワックス、シリコンワニス、多価
アルコールエステル、脂肪族フロロカーボン等のオフセ
ット防止剤を任意の一種以上含有せしめても良い。上記
ポリオレフィンとしては、例えばポリプロピレン、ポリ
エチレン、ボリブテン等の樹脂が挙げられる。
【0051】上記脂肪酸金属塩としては、例えばマレイ
ン酸と亜鉛、マグネシウム、カルシウム等との金属塩;
ステアリン酸と亜鉛、カドミウム、バリウム、鉛、鉄、
ニッケル、コバルト、銅、アルミニウム、マグネシウム
等との金属塩:二塩基性ステアリン酸鉛:オレイン酸と
亜鉛、マグネシウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウ
ム等との金属塩:パルミチン酸とアルミニウム、カルシ
ウム等との金属塩:カプリル酸塩;カプロン酸鉛三・リ
ノール酸と亜鉛、コバルト等との金属塩:リシノール酸
カルシウム:リシノレイン酸と亜鉛、カドミウム等との
金属塩及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0052】上記脂肪酸エステルとしては、例えばマレ
イン酸エチルエステル、マレイン酸ブチルエステル、ス
テアリン酸メチルエステル、ステアリン酸ブチルエステ
ル、パルミチン酸セチルエステル、モンタン酸エチレン
グリコールエステル等が挙げられる。上記部分ケン化脂
肪酸エステルとしては、例えばモンタン酸エステルのカ
ルシウム部分ケン化物等が挙げられる。
【0053】上記高級脂肪酸としては、例えばドデカン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、オレイン酸、リノール酸、リシノール酸、アラ
キン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セラコレイン酸等
及びこれらの混合物を挙げることができる。上記高級ア
ルコールとしては、例えばドデシルアルコール、ラウリ
ルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアル
コール、ステアリルアルコール等を挙げることができ
る。
【0054】上記パラフィンワックスとしては、例えば
天然パラフィン、マイクロワックス、合成パラフィン、
塩素化炭化水素等が挙げられる。上記アミド系ワックス
としては、例えばステアリン酸アミド、オレイン酸アミ
ド、パルミチン酸アミド、ラウリル酸アミド、ベヘニン
酸アミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビス
ステアロアミド、N,N′−m−キシリレンビスステア
リン酸アミド、N,N′−m−キシリレンビス−12−
ヒドロキジステアリン酸アミド、N,N′−イソフタル
酸ビスステアリルアミド、N,N′−イソフタル酸ビス
−12−ヒドロキシステアリルアミド等が挙げられる。
【0055】上記多価アルコールエステルとしては、例
えばグリセリンステアレート、グリセリンリシノレー
ト、グリセリンモノベヘネート、ソルビタンモノステア
レート、プロピレングリコールモノステアレート、ソル
ビタントリオレート等が挙げられる。上記シリコンワニ
スとしては、例えばメチルシリコンワニス、フェニルシ
リコンワニス等が挙げられる。上記脂肪族フロロカーボ
ンとしては、例えば四フッ化エチレン、六フッ化プロピ
レンの低重合化合物等が挙げられる。
【0056】上述した物質のうち少なくともコア樹脂と
なる重合性単量体と重合開始剤と着色剤を混合し必要に
応じて架橋剤、ワックス、帯電制御剤等を添加混合す
る。この混合物を分散媒に分散させて重合を行うことで
コアとなる粒子を形成する。分散媒としては、水、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチ
レングリコール、グリセリン、アセトニトリル、アセト
ン、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン等が挙げられる。これらは単独あるいは混合して
用いることができる。
【0057】また、分散質の分散性を安定させる目的で
分散安定剤を用いることもできる。分散安定剤としては
公知のものを全て用いることができる。一例として、ポ
リビニルアルコール、ポリスチレンスルホン酸、ヒドロ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナ
トリウム、ペンダデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸
ナトリウム、アリル−アルキル−ポリエーテルスルボン
酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナト
リウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウ
ム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オ
レイン酸カルシウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿
素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−β−ナワトール−
6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼ
ン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラ
メチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−
β−ナフトール−ジスルホン酸ナトリウム、リン酸三カ
ルシウム、水酸化第二鉄、水酸化チタン、水酸化アルミ
ニウム、等が挙げられる。これらの分散安定剤は単独で
または二種以上を併用して用いることができる。
【0058】以上のようにして調整された懸濁液を攪拌
しながら50℃〜100℃に保つことで重合反応を進行
或いは完了させる。かかる重合反応の進行中或いは完了
後に該懸濁液に第2番目の重合性単量体を添加しsee
d重合を行う。即ち、第1番目の重合によって得られた
重合中或いは重合完了後の着色剤を含む熱可塑性樹脂粒
子(以下中間粒子と表現する)の水系懸濁液に少なくと
もビニル重合性単量体とビニル重合開始剤を添加して中
間粒子に吸収させた後、中間粒子中の単量体成分を重合
させるものである。中間粒子中に吸収させるビニル重合
性単量体等は、単独で添加してもよく、また予め水乳濁
液として添加しても良い。添加する水乳濁液は、水にビ
ニル重合性単量体とビニル重合開始剤を分散安定剤と共
に乳化分散させたものであり、必要に応じて架橋剤、オ
フセット防止剤、荷電制御剤等を含有させることもでき
る。
【0059】seed重合に用いるビニル重合開始剤、
架橋剤、分散安定剤は、中間粒子の製造時に用いられる
ものと同様のものを用いても良いし、必要であれば例え
ば水溶性の重合開始剤を用いてシェルの重合条件を最適
化することも可能である。ここで用いる重合性単量体は
重合後の樹脂のガラス転移温度が75℃以上となるよう
に選択することが望ましい。即ち、シェル樹脂のガラス
転移温度が75℃以上になるようにすることが望まし
い。従来技術では、十分な耐ブロッキング性を確保する
ためにシェル樹脂のガラス転移温度を十分に高くしてカ
プセルトナーを作製することは報告されていない。
【0060】本発明の具体例で詳細に説明するように、
最外層を構成する樹脂のガラス転移温度を75℃以上と
することは十分な耐ブロッキング特性を有する上で極め
て有効である。ビニル重合性単量体或いは水乳濁液の添
加により、該ビニル重合性単量体は中間粒子表面を覆い
コア粒子は若干膨潤する。そして、この状態でシェル樹
脂となる重合性単量体成分の重合が進行、即ち中間粒子
をコア粒子とするseed重合が行われカプセルトナー
が完成する。
【0061】以上のような製造方法によれば低いエネル
ギーで十分に定着するコアと高温かつ高圧力下において
さえも優れた耐ブロッキング性を有することになるの
で、低温定着性と耐オフセット性が極めて高度にバラン
スしたカプセルトナーを得ることができる。
【0062】本発明におけるカプセルトナーの粒径は別
段制約を受けるものではないが、平均粒径は通常3〜3
0μmが望ましい。本発明におけるカプセルトナーに
は、必要に応じて、流動性向上剤、クリーニング性向上
剤等を用いることができる。流動性向上剤としては、例
えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウ
ム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタ
ン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲
母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウ
ム、ベンガラ、三酸化アンチモン、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、窒化ケイ素等を挙げることが
できる。
【0063】なお、シリカの微粉末は、Si−O−Si
結合を有する微粉末であり、乾式法及び湿式法で製造さ
れたもののいずれであってもよい。また、無水二酸化ケ
イ素のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、
ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛等い
ずれであってもよい。また、シラン系カップリング剤、
チタン系カップリング剤、シリコンオイル、側鎖にアミ
ンを有するシリコンオイル等により表面処理されたシリ
カの微粉末等を用いることができる。
【0064】クリーニング性向上剤としては、ステアリ
ン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高
分子量体の微粒子粉末等がある。更に現像性を調整する
ための添加剤、例えばメタクリル酸メチルエステル、メ
タクリル酸ブチルエステル等の重合物の微粒子粉末等を
用いてもよい。
【0065】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーは、
磁性体微粉末を含有するものであるときには単独で現像
剤として用いられ、また磁性体微粉末を含有しないもの
であるときは、非磁性一成分系現像剤として単独で用い
られる。
【0066】〈具体例2〉次に、具体例2の発明につい
て説明を行う。従来、コロトロンあるいはスコロトロン
方式とよばれる非接触型の帯電装置(転写装置)を用い
て、像担持体(以下、感光体ドラムと呼ぶ)を帯電(転
写)させる方式が一般的であった。この方式は高電圧電
源を必要とし、また原理的にオゾンの発生が避けられな
いものであり、オゾン除去フィルター等の付加装置を必
要としていた。
【0067】オゾンレス方式は以上の問題点を解決し、
接触型の帯電装置(転写装置)を用いて感光体ドラムを
帯電(転写)させる方式であり、実質的にオゾンの発生
をなくすことができるものであり、電源もより低い電圧
値で使用することが可能である。
【0068】オゾンレス帯電(転写)装置には、円筒上
のソリッドゴムを感光体ドラムに接触回転させて用いる
ローラ帯電装置、あるいは円筒ブラシを感光体ドラムに
接触回転させて用いるブラシ帯電装置等がある。上述し
たような利点を有するオゾンレスプロセスに低エネルギ
ーで定着できるカプセルトナーを適用することができれ
ば、低消費電力でかつオゾンレスの電子写真プロセスを
完成させることができ、環境に及ぼす悪影響のない画像
形成装置を提供することができるはずである。本発明者
は以上の目的を持って、カプセルトナーを用いたオゾン
レスプロセスの開発に取り組んできた。
【0069】しかしながら、オゾンレス方式は接触方式
であるがゆえの技術的問題も有している。即ち、EPカ
ートリッジの使用時間が長くなると帯電(転写)装置に
トナーが付着(あるいは固着)してくることが避け難く
なるが、このような状態になった時、特に感光体ドラム
の帯電に不具合が生じ易くなる。これはトナーが帯電ロ
ーラ(ブラシ)表面に付着(固着)することで感光体ド
ラムの表面電位が低下し、印刷面にバックグラウンド現
像等の異常印字が生じる現象である。しかしながらこの
現象は微量の付着(固着)では生じることはなく、実使
用上はあまり問題にならない。
【0070】本発明者の研究によれば、帯電装置表面へ
のトナー付着量が50μm(1mg/cm^2)以上に
ならなければ表面電位の低下は見られなかった。このよ
うな状態では帯電装置表面に層状に存在するトナーによ
って電源からの電圧が分圧され、帯電装置への実効電圧
が減少してしまうことになり、表面電位の低下は当然生
じるのであるが、このような状態は通常は発生しない。
しかしながら、カプセルトナーを用いた場合は極く微量
が帯電装置表面に存在するだけで感光体ドラムの表面電
位低下が見られたのである。詳細な観察によると、それ
はカプセルトナーの体積固有電気抵抗率に強い依存性を
示した。
【0071】図11は、カプセルトナーの体積固有電気
抵抗率依存性の説明図である。図に示すように、カプセ
ルトナーにおいては、帯電装置(本発明ではゴムローラ
を例にしている、以下帯電ローラと呼ぶ)表面に付着し
たトナー量が僅かに0.05mg/cm^2(帯電ロー
ラ表面にまばらにトナー粒子が存在する)程度の状態で
も、logρが11.0以下では急速に感光体ドラム表
面電位が低下した。この図からわかるように、logρ
が11.2以上あることがさらに好ましいといえる。一
方、同一条件下単層構造トナーの場合、logρが10
以上であればこの現象は見られなかった。このような挙
動の差は以下の様に説明できる。
【0072】カプセルトナーを用いることの最大の利点
は、高温保存性を犠牲にすることなく少ないエネルギー
で定着できることにあるが、本発明者の研究では現実的
にこの要求を満たすためには、コアに用いる樹脂とシェ
ルに用いる樹脂との間にある程度の非相溶性が存在する
ことが必要である。これはコアとシェルがそれぞれコア
でありシェルであるためには、その境界面が明確でなく
てはならないということにほかならない。
【0073】カプセルトナーはシェル樹脂がコアよりも
硬くなくてはならないわけであるが、非相溶性を保ちつ
つこの要求を満足するために、シェル樹脂の極性はコア
のそれよりも高い(即ち、電気抵抗値の小さくなりがち
な)ものを使用することが必要になる。
【0074】具体例で述べるように、本発明でのカプセ
ルトナーはコア樹脂に対してシェル樹脂に極性の高いも
のを用いている。即ち、カプセルトナーは表面が内部よ
りも電気抵抗が小さくなりやすいわけである。従って、
内部抵抗(体積固有電気抵抗率)を大きく保っておかな
ければ、トナー表面を伝わって感光体ドラム表面(同様
にトナー粒子表面からも)から電荷が減衰してしまう。
これが、カプセルトナーが単層トナーよりも体積固有電
気抵抗率を高く保たなければならない理由であると考え
られる。
【0075】比較検討として、シェル樹脂にコア樹脂に
も用いているスチレンを用いてみたところ単層構造のト
ナーと同様により低い抵抗値まで感光体ドラム表面電位
の低下は見られなかった。しかしながら、この系ではコ
アとシェルの境界面が明確にならないためか、具体例と
同量のシェルでは高温保存性が満足されなかった。
【0076】高温保存性を満足させるにはほぼ倍量のシ
ェル樹脂が必要であったが、この時の定着性は単層構造
トナーに対して何らの優位性もなく、カプセルトナーと
することの意義が見出せなかった。従って、優れた定着
性能と高温保存性を高度にバランスさせるためには、シ
ェル樹脂とコア樹脂の非相溶性が必須であり、そのため
にはどうしてもコアに対して電気抵抗値の低い(コア樹
脂よりも極性構造の樹脂)を用いる必要がある。
【0077】即ち、カプセルトナーをオゾンレスプロセ
ス(特にトナーリサイクルプロセスを同時に行う)にお
いて使用するためには、上述したような体積固有電気抵
抗率を満足させる必要があると言える。以上述べた実験
的事実からして、転写残留トナーを最終的に現像ローラ
で回収するトナーリサイクルを伴うプロセスにおいては
カプセルトナーの体積固有電気抵抗率を高く保つことは
より重要である。
【0078】この方式では転写残留トナーは現像ローラ
に回収される前に、帯電ローラ表面に一時的にせよ接触
することが避けられない。従って、長時間のランニング
においてはトナーが帯電ローラ表面に常時接触している
ことになる。即ち、カプセルトナーの体積固有電気抵抗
率が先に述べた条件を満足しなければ、満足な印刷品質
は得られないということになる。
【0079】なお、上述の体積固有電気抵抗率は以下の
方法で測定した。体積固有抵抗は被測定対象物を3g秤
量錠剤形成器にてサンプル作製した後、安藤電気(株)
製誘電体損測定器TR−10C型を用い発振器周波数1
KHzの条件下で測定、以下の式により対数値として求
めた。 logρ=log[(A/t)×(1/Gx)] logρ:体積固有抵抗(対数値) Gx=(CONDUCTANCE Ratio)×R R:CONDUCTANCE 測定値 A:電極面積(11.34cm^2) t:資料厚み(2mm)
【0080】本発明者は以上の結果に基づいて、オゾン
レスプロセス、特にトナーリサイクル方式を伴うオゾン
レスプロセスにおいて、定着性能と高温保存性を高度に
兼ね備えたカプセルトナーをその体積固有電気抵抗率が
11.0以上になるような条件で使用することで低消費
電力かつオゾンレスであり、優れた印刷品質を提供する
ことのできる電子写真プロセスを完成するに至った。
【0081】便宜的に負帯電型トナーを用いた反転現像
を例に説明する。図12は、本発明の具体例が使用され
る一例を示す画像形成装置の概略構成図である。図1に
おいて、接触式帯電部材1(以下、帯電ローラという)
は図中矢印B方向に回転し、導電性シャフト2を専用ス
プリング3により図中矢印A方向に回転する像担持体5
(以下、感光体ドラムという)に圧接される。接触式帯
電部材1に対して、専用DC電源4により一定のDC電
圧を印加することにより上記感光体ドラム5を一定電位
に帯電させる。本具体例では電源4から導電性シャフト
2には−1350Vが印加されている。この条件下での
帯電ローラ通過後の感光体ドラム表面電位Vp1は、−
800Vであった。
【0082】次に、帯電した感光体ドラム5は潜像書き
込み露光源6(以下、LEDヘッドという)により露光
され、感光体ドラム5上に静電潜像が形成され、現像領
域に入る。LEDヘッドにより潜像書き込みのなされた
部分の感光体ドラム表面電位Vp2は、本具体例の場合
−50Vである。現像剤担持体8(以下、現像ローラと
いう)は図中矢印C方向に回転し、感光体ドラムに適当
な圧力で接している。現像ローラ8の金属シャフトには
電源15から電圧が供給されている。本具体例では、電
源15から現像ローラ8には現像電圧Vd−300Vが
印加されている。
【0083】また、現像ローラ上に現像剤層を形成する
現像剤層形成部材7(以下、現像ブレードという)は現
像ローラに適当な圧力で接し、10〜50μm、好まし
くは15〜30μm程度のトナー層を現像ローラ上に形
成する。上述の構成からなる現像装置により上記静電潜
像に現像剤(以下、トナーという)が現像される。そし
て、現像されたトナー像9は、転写部材11(以下、転
写ローラという)により用紙上に転写される。また、上
記画像形成装置は、転写残留トナーを回収する残留トナ
ー回収部材12(以下、クリーニングローラという)は
転写後感光体ドラム5上に残ったトナーを一旦回収し、
用紙印刷間あるいはウオーミングアップ時等の現像がな
されていない時に不図示の適当な手段により、回収時と
は逆に感光体ドラム5上へと戻し、再び現像ローラ8に
より現像装置内へ回収するものである。
【0084】本具体例では負帯電型トナーを用い、Vp
1<Vd<Vp2の関係にあるので現像領域では潜像に
対しては現像が行われ、逆に感光体ドラム上の転写残留
トナーは現像領域で回収されることになる。図13に
は、図12の装置のクリーニングローラ12の代わりに
クリーニングブレード18を設けた画像形成装置を示
す。この例では転写残留トナーはクリーニングブレード
18で機械的に回収され回収ボックス19にためられ
る。
【0085】図11に、図1に示す画像形成装置に異な
る体積固有抵抗率のトナーを用いて印刷を行った時のV
p1を示す。本発明のトナーの詳細な製造方法は後述に
詳しいが、体積固有電気抵抗率は着色剤であるカーボン
ブラックの添加量を変量して調整した。
【0086】感光体ドラム表面電位Vp1は、印刷DY
UTY10%で5枚印刷した後の測定値とした。また、
この時の帯電ローラ上のトナー付着量は0.05mg/
cm^2であった。本発明では、以下に示すカプセル構
造のトナーを用いることで接触現像方式の有する問題点
を解決し、利点である簡素な構造を充分に活かすことが
できた。
【0087】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーは、
磁性体微粉末を含有するものであるときには単独で現像
剤として用いられ、また磁性体微粉末を含有しないもの
であるときは、非磁性一成分系現像剤、またはキャリア
と混合して二成分系の現像剤を調製して用いることがで
きる。キャリアとしては、特に限定されないが、鉄粉、
フェライト、ガラスビーズ等、又はそれらの樹脂被覆し
たもの、更にはマグネタイト微粉、フェライト微粉を樹
脂中に練り込んだ樹脂キャリア等が用いられ、トナーの
キャリアに対する混合比は0.5〜20重量部である。
またキャリアの粒径としては、15〜500μmのもの
が用いられる。
【0088】〈具体例3〉次に具体例3について説明を
する。一般にトナーは樹脂を主成分に、内添加剤として
カーボン等の着色剤、帯電特性を支配する帯電制御剤、
オフセットを防ぐワックス等が適量用いられ、トナーに
要求される諸特性を満足するよう材料設計がなされる。
【0089】トナーに要求される特性のうちでも印字品
質を直接に左右する帯電特性は特に重要である。帯電量
が低いとバックグラウンドかぶりを生じ易く、ドットや
ラインの再現性も低下する傾向にある。また、高すぎる
と現像効率が悪くなったり、転写で過大なエネルギーを
必要とし電子写真プロセスの設計を難しくする。
【0090】従って、トナーの帯電量は所望する狭い範
囲内で制御する必要があるが、帯電量は当然のことなが
ら、異なる環境下でもまた長時間のランニング印字後も
安定していることが要求される。しかしながらこれらの
要求を満足することは容易ではない。CCAやカーボン
のような材料は分散質であるため理論的にもまた実際得
られるトナーでも主成分である樹脂中に一定の分布をも
って分散している。この分布が極端に狭ければ問題ない
わけだが現実的には困難である。
【0091】一般的にランニングにおいては特定の電荷
を有する粒子が優先的に消費されやすいので、トナーが
幅広い帯電量分布を有していると、現像器内にはより帯
電量分布の広くなったトナーが残りランニングでのかぶ
りを増大させドットやラインの再現性を低下させ印字品
質を低下させたりする。また、CCAやカーボンは極性
物質であるため水分子を吸着したり解離したりしやすく
環境による変化も生じやすい。
【0092】この結果、トナー粒子の電気抵抗が変化し
やすくなり、電荷の授受に影響が生じ環境変化を生じや
すくなる。これらの極性物質はその特性上樹脂と混合し
にくいためトナー粒子表面に局在したり、特定粒子に偏
在したりしやすくなる。このような性質はCCAやカー
ボンを用いる限り避けられないものである。
【0093】そこでこの具体例では、トナーの帯電特性
を初期特性は勿論のこと環境変化やランニング印字の後
であっても変化せず、かつシャープな電荷分布を有する
トナーを提供し、印字品質の劣化しない画像を安定的に
印刷できるようにする。
【0094】本発明者らは、鋭意研究の結果、少なくと
も熱可塑性樹脂と着色剤を構成材料とする熱圧力定着用
トナーにおいて、最外層を構成するシェル層の体積固有
抵抗が該最外層シェルのより内側にあるシェル層または
コアを構成する最も体積電気抵抗率の低い構成要素より
も大きいことを特徴とするカプセル構造のトナーとする
ことが極めて有効であることを見出した。
【0095】より具体的には、帯電制御剤(以下CCA
と略す)とカーボンという極性物質を分散質として含有
するコア粒子の外側を樹脂のみで構成されるシェルで覆
うことでこれら極性物質が直接に帯電付与部剤、例えば
現像ローラ等と接触することを避け、粒子ごとの帯電量
ばらつきを小さくし、また同様に環境に受ける影響も小
さくし優れた特性のトナーとすることができることを見
出した。
【0096】また、この場合シェルには電荷を授受する
と考えられるCCA粒子が表面に存在しないため、本ト
ナーの摩擦帯電は現像ローラ等の帯電付与部剤表面とシ
ェル層を介してコア粒子中に存在するCCAとの間の電
荷授受で行われると考えられる。従って、シェルが厚す
ぎると電荷授受のための障壁が大きくなるため、帯電の
立ち上がりの悪い、或いは帯電量の低いトナーになって
しまう。
【0097】本発明者は、シェルの厚さについても考察
と実験を行いコア樹脂に対して0.4〜4重量部が妥当
であるという結論に達した。本発明のトナーは、少なく
とも熱可塑性樹脂と着色剤を含有するコア材と、そのコ
ア材の表面を被覆するよう設けたシェル材とにより構成
される。
【0098】この具体例3の主旨を改めてまとめると、 1.少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤から構成され、重
合により熱可塑性樹脂となる重合性単量体を2種類以上
用いるカプセル構造のトナーとする。 2.最外層を構成するシェル層はCCAやカーボンとい
った極性物質を含有せず、重合性単量体とこれを樹脂た
らしめる重合開始剤あるいは架橋剤といった一連の物質
のみを用いて合成される。従って、該最外層シェル層
は、より内側にあるシェル層またはコアを構成する最も
体積電気抵抗率の低い構成要素よりも大きい。 3.最外層を構成する樹脂の含有量がコアを構成する樹
脂の0.1以上4重量部以下である。なお、コアの粒径
は、1〜30μmのものが適する。
【0099】本発明の熱圧力定着用カプセルトナーは、
磁性体微粉末を含有するものであるときには単独で現像
剤として用いられ、また磁性体微粉末を含有しないもの
であるときは、非磁性一成分系現像剤、またはキャリア
と混合して二成分系の現像剤を調製して用いることがで
きる。キャリアとしては、特に限定されないが、鉄粉、
フェライト、ガラスビーズ等、又はそれらの樹脂被覆し
たもの、更にはマグネタイト微粉、フェライト微粉を樹
脂中に練り込んだ樹脂キャリア等が用いられ、トナーの
キャリアに対する混合比は0.5〜20重量部である。
またキャリアの粒径としては、15〜500μmのもの
が用いられる。
【0100】〈具体例4〉次に具体例4についての説明
を行う。近年、環境問題の観点からいわゆるオゾンレス
方式の電子写真方式が提案され、また実用化されてい
る。これは像担持体(以下感光体ドラムと呼ぶ)の帯電
を帯電部材の接触によって行う方式であり、転写行程も
同様の方式によりオゾンレスを可能にする。これによ
り、従来のコロナ方式による帯電及び転写方式に比較し
て実質的にオゾンの発生のない電子写真プロセスを行う
ことができる。
【0101】しかしながら、この方式には問題点もあ
る。帯電部材を感光体ドラムに接触して用いるためクリ
ーニング不良等により感光体ドラム上に存在するトナー
が付着しやすく、また一旦付着したトナーは帯電部材表
面で感光体ドラムとの間でストレスを受け溶融、固着し
やすく、このような現象が生じてしまうと感光体ドラム
は正常な帯電電位を得ることができなくなり、印刷不良
が生じることになる。
【0102】このような現象はいわゆる低温定着トナー
を用いる画像形成装置においては、特に発生しやすい。
低温定着トナーとは定着行程でのエネルギー消費を最小
限に抑え、高い定着性能を得ることを目的としたトナー
のことである。このトナーはコアとその外周を包囲する
シェル樹脂とから成るカプセル構造をしている。カプセ
ル構造のトナーは、コア(核)に溶け易い樹脂をシェル
(殻)に溶けにくい樹脂を配置するのが主な特徴となっ
ている。
【0103】これによって、低温定着性と保存性を両立
させることが原理的には可能となる。しかしながら、本
発明者の研究によればこのようなトナーは上述のような
優れた特徴を有する一方で技術的な難題も有している。
定着しやすいトナーは一般的に機械的ストレスに弱く、
長時間の使用によって一般に変形しやすい。このため帯
電部材への固着が従来のトナーより発生しやすい。
【0104】これは、以下のように考えられる。カプセ
ルトナーは輸送時あるいはトナーカートリッジ単体での
保管時等トナーに大きな圧力が加わらないような条件下
では保存性は満足するが、実際の使用時のように比較的
高い圧力が加わる条件下では変形しやすい。実使用時に
は感光体ドラムと帯電部材等の間で一定の圧力を受ける
が、この時個々の粒子の中には受けた圧力によって高温
になっているものもあると考えられる。そもそもカプセ
ルトナーは低い温度で軟化するように材料設計してある
ので、温度と圧力の両方が高い状態では変形しやすくな
り、その結果帯電部材等の表面に固着しやすくなる。
【0105】また、接触帯電方式にいわゆるトナーリサ
イクル方式を組み合わせた電子写真装置もある。これ
は、オゾンレスでありしかも廃トナーを出さない画期的
な方式である。しかしながら高度な技術、信頼性もまた
要求される。本方式では、クリーニング部材から感光体
ドラムに戻された転写残留トナーが現像器に回収される
過程で帯電行程、即ち、帯電部材と感光体ドラムの接触
点を通過するためトナーが帯電部材に付着する機会が多
くなる。従って、本方式ではトナーリサイクルを伴わな
い方式に比較し、帯電部材へのトナー付着に関してはよ
り一層の注意を払う必要がある。
【0106】この具体例では、低温定着トナー、より具
体的には構成樹脂のうちガラス転移温度の最も低い樹脂
の値が60℃以下であるトナーを用い、像担持体への帯
電手段が帯電部材を該像担持体に接触させて行う接触帯
電方式である電子写真方式の画像形成装置において、帯
電部材へのトナー固着を防止し長期間の使用でも像担持
体の表面電位を安定させ優れた印刷品質を行う画像形成
装置を提供する。なお、これは、帯電部材のみならず像
担持体に接触する転写ローラクリーニングローラ等の全
ての部材に適用して効果があるものである。
【0107】本発明者らは、鋭意研究の結果、構成樹脂
のうちガラス転移温度の最も低い樹脂の値が60℃以下
であるトナーを用いる電子写真方式の画像形成装置にお
いては、帯電部材の純水を用いて測定した接触角が90
°以上であるように設計することによって上述の課題を
解決できるという結論に達した。接触角が大きい表面特
性を有する帯電部材を用いることは帯電部材表面へのト
ナー、紙粉等付着、固着を防ぐ効果があると考えられ、
このような表面特性を有する接触帯電部材を用いること
は、低温定着トナーを用いる電子写真プロセスには必要
不可欠であり、更には低温定着トナーを用いトナーリサ
イクル方式を伴う接触帯電方式の電子写真プロセスには
より一層重要であることを見出し本発明を完成するに至
った。
【0108】この具体例で使用する装置は、具体例2の
説明に使用した図12の画像形成装置とすることができ
る。図12の装置においては、帯電ローラ1の表面に
は、印刷動作を繰り返すうちにクリーニングローラ12
により感光体ドラム5へ戻されたトナーが付着する機会
が存在する。
【0109】図13に示した装置は、クリーニングロー
ラのかわりにブレード方式の転写残留トナー回収部材1
8を設けていた。この図13に示す画像形成装置では、
クリーニングブレード18によって回収された転写残留
トナーは回収トナーBOX19にためられ、図12の装
置のように感光体ドラムを通じて現像ローラで回収され
ることはない。
【0110】従って、構造的には帯電ローラにトナーが
付着することはない。しかしながら、実際にはランニン
グによってクリーニングブレードの能力が低下し(感光
体ドラムに圧接する部分の磨耗等が原因)、クリーニン
グ不良が発生する危険性は拭いきれない。
【0111】図22は、本発明の具体例を表す帯電ロー
ラ概略断面図である。図の帯電ローラは、下記の構成を
している。 (ア)導電性のシャフト21の周りに導電性の接着剤2
2を塗布する。 (イ)導電性の接着剤22の周りにイオン伝導により半
導電性に調整されたエピクロルヒドリンゴムからなる弾
性層23を設ける。 (ウ)上記弾性層23の表面を溶剤により一定濃度に調
整されたイソシアネート溶液を含浸させて、一定温度で
加熱硬化処理(イソシアネート処理)部24を設けた。
【0112】図23は、比較例に用いた帯電ローラを表
す概略断面図である。図23において、帯電ローラは下
記の構成とされている。 (ア)導電性のシャフト31の周りに導電性の接着剤3
2を塗布する。 (イ)導電性の接着剤32の周りにイオン伝導により半
導電性に調整されたウレタンゴムからなる弾性層23を
円筒状に設ける。 (ウ)上記弾性層23の周りを導電性カーボンにより半
導電性に調整されたウレタン樹脂からなる表面層24を
反ギア側で薄くなるように被覆する。
【0113】図24は、ディッピング方式を用いた上記
イソシアネートやウレタン樹脂の塗布工程を表す概略説
明図である。この図において、ゴム弾性層42のみから
なるゴムローラ41は、一端のシャフト43に引き上げ
用チャック45を付けて塗布装置47と連結され上下移
動できるようになっている。また、ゴムローラ41は、
塗布液44中に入るシャフト43部分に、保護カバー4
6が設けられている。
【0114】塗布装置47は、チャック45側を上にし
て、ゴムローラ41をタンク48内の塗布液44中に投
入する。そして、塗布装置47は、ゴムローラ41を一
定の速度で引き上げ、塗布液44を塗布する。このと
き、本発明の比較例に用いた帯電ローラは、ゴムローラ
41をウレタンゴムとし、塗布液44は溶剤で一定粘度
に調整されたナイロン樹脂液やウレタン樹脂液として製
造されたものである。
【0115】一方、本発明の具体例は、ゴムローラ41
はエピクロルヒドリンゴムとし、塗布液44は溶剤で一
定濃度に調整されたイソシアネート溶液として製造され
たものである。このとき、イソシアネート溶液は、ナイ
ロン樹脂液やウレタン樹脂液よりも十分粘度を低く設定
してある。これは、イソシアネート溶液がゴムローラ4
1の表面に積層されると、絶縁性であるイソシアネート
の絶縁層により帯電不良を発生させてしまうからであ
る。そのため、イソシアネート溶液は、液だれが発生せ
ず、引き上げ方向によらずほぼ均一にゴムローラ表面に
微少量付着する。
【0116】また、表面に付着したイソシアネート溶液
は、本塗布工程の後加熱されることで、エピクロルヒド
リンゴムのゴム分子中にほとんど取り込まれ、イソシア
ネートとなっている。つまり、本発明の具体例は、従来
のような表面層は有さず、エピクロルヒドリンゴム分子
中でイソシアネートを硬化させて、適当な電気的絶縁性
や撥水性を具備したことを特徴としている。また、本発
明ではイソシアネート溶液への含浸時間を変化させるこ
とで表面撥水性を種々変化させている。
【0117】以上の方法により作製した帯電ローラの接
触角測定を協和界面科学株式会社製接触角測定装置 F
ACE CA−Sロール型を用いて測定した。測定液に
は純水を用いた。滴下前液滴の大きさは2mmとし、被
測定物に滴下した後10秒後の数値を測定値とした。
【0118】図25には、イソシアネート溶液への含浸
時間と帯電ローラ接触角の関係を示す。含浸時間を長く
することで接触角が大きくなる(撥水性がよくなる)こ
とがわかる。次に本発明で用いたトナーの製造方法を述
べる。スチレン67.5重量部、アクリル酸−n−ブチ
ル32.5重量部にオフセット防止剤として低分子量ポ
リエチレン1.5重量部、帯電制御剤「アイゼンスピロ
ンブラックTRH」(保土ケ谷化学社製)1重量部、カ
ーボンブラック(Printex Lデグサ社製)7重量
部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1重量部
を加え、アトライター(「MA−01SC」、三井三池
化工機社製)に投入し15℃にて10時間分散し、重合
性組成物を得た。
【0119】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拝し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0120】次いでメタクリル酸メチル9.5重量部、
アクリル酸−n−ブチル0.5部、2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.1重量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを
調製した。この水乳濁液Aを4重量部を滴下し、該中間
粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察
を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて
短時間のうちに完了していることが確かめられた。
【0121】そこで、窒素下にて攪拝を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0122】このカプセルトナー50重量部に、疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジ
ル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプ
セルトナーを得た。なお、本発明で得られるカプセルト
ナーのコア由来のガラス転移温度は35℃であった。
【0123】また、水乳濁液Aのみを単独で重合した時
に得られる熱可塑性樹脂のガラス転移温度は95℃であ
った。即ち、シェル由来の樹脂のガラス転移温度は95
℃であると考えることができる。また、本発明において
はスチレンとアクリル酸−n−ブチルの組成比を変化さ
せ、コア部のガラス転移温度の異なるトナーを作製する
ことができる。
【0124】本発明ではコアガラス転移温度を35〜8
5℃まで変化させたサンプルを作製した。更に、本発明
ではシェルのない単層構造のトナーも作製した。以下に
シェルのない単層構造トナーの製造方法を述べる。スチ
レン67.5重量部、アクリル酸−n−ブチル32.5
重量部にオフセット防止剤として低分子量ポリエチレン
1.5重量部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラック
TRH」(保土ケ谷化学社製)1重量部、カーボンブラ
ック(Printex Lデグサ社製)7重量部及び2,
2′−アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、ア
トライター(「MA−01SC」、三井三池化工機社
製)に投入し15℃にて10時間分散し、重合性組成物
を得た。
【0125】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。
【0126】次に、得られた分散溶液を1リットルのセ
パラブルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で
攪拌しながら85℃にて12時間反応させた。冷却後、
0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水洗を
経て風乾後、20℃にて20時間、10mmHgで減圧
乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmのトナ
ーを得た。
【0127】このトナー50重量部に、疎水性シリカ微
粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジル社製)
0.35重量部を加えて混合し、本発明のトナーを得
た。このトナーのガラス転移温度は35℃であった。ま
た、単層構造のトナーもカプセル構造トナーと同様にス
チレンとアクリル酸−n−ブチルの組成比を変化させ、
異なるコアガラス転移温度のトナーを作製することがで
きる。本発明では、単層構造のトナーもガラス転移温度
を35〜85℃まで変化させたサンプルを作製した。
【0128】
【実施例】以下、実施例、比較例および試験例により本
発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例
等により何ら限定されるものではない。本発明を次の例
で説明する。
【0129】《具体例1の実施例と比較例》 〈実施例1〉スチレン77.5重量部、アクリル酸−n
−ブチル22.5重量部にオフセット防止剤として低分
子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御剤「アイゼン
スピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学社製)2重量
部、カーボンブラック(Printex Lデグサ社製)
7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1
重量部を加え、アトライター(「MA−01SC」、三
井三池化工機社製)に投入し15℃にて10時間分散
し、重合性組成物を得た。
【0130】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0131】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n
−ブチル0.75部、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重
量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。こ
の水乳濁液Aを9重量部を滴下し、該中間粒子を膨潤さ
せた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったとこ
ろ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうち
に完了していることが確かめられた。
【0132】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0133】なお、seed重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は55℃であった。即
ち、本実施例で得られるカプセルトナーのコア由来のガ
ラス転移温度は55℃であると考えることができる。ま
た、水乳濁液Aのみを単独で重合した時に得られる熱可
塑性樹脂のガラス転移温度は85℃であった。即ち、シ
ェル由来の樹脂のガラス転移温度は85℃であると考え
ることができる。このカプセルトナー50重量部に、疎
水性シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエ
ロジル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明の
カプセルトナーを得た(トナーE)。
【0134】このトナーを図1に示す構成の画像形成装
置(EPカートリッジ)に入れてA4用紙を用いて連続
印刷を行った。印刷DYUTYは10%とした。図4に
示すようにバックグラウンドかぶりは初期より極めて良
好なレベルであり高品質の印刷が得られた。また、図6
に示すように現像ローラ上帯電量は11μC/gで安定
しておりバックグラウンドへの現像も発生しなかった。
【0135】〈実施例2〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)1重量部、カーボンブラック(Printex L
デグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチ
ロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA−0
1SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃にて1
0時間分散し、重合性組成物を得た。
【0136】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0137】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n
−ブチル0.75部、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重
量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。こ
の水乳濁液Aを9重量部を滴下し、該中間粒子を膨潤さ
せた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったとこ
ろ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうち
に完了していることが確かめられた。
【0138】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0139】なお、seed重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は55℃であった。即
ち、本実施例で得られるカプセルトナーのコア由来のガ
ラス転移温度は55℃であると考えることができる。ま
た、水乳濁液Aのみを単独で重合した時に得られる熱可
塑性樹脂のガラス転移温度は85℃であった。即ち、シ
ェル由来の樹脂のガラス転移温度は85℃であると考え
ることができる。このカプセルトナー50重量部に、疎
水性シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエ
ロジル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明の
カプセルトナーを得た(トナーC)。
【0140】このトナーを図1に示す構成の画像形成装
置(EPカートリッジ)に入れてA4用紙を用いて連続
印刷を行った。印刷DYUTYは10%とした。図4に
示すようにバックグラウンドかぶりは初期より極めて良
好なレベルであり高品質の印刷が得られた。また、図6
に示すように現像ローラ上帯電量は11μC/gで安定
しておりバックグラウンドへの現像も発生しなかった。
【0141】〈比較例1〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)0.2重量部、カーボンブラック(Printe
x Lデグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイソ
ブチロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA
−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃に
て10時間分散し、重合性組成物を得た。
【0142】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拝し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0143】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n
−ブチル0.75部、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重
量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。こ
の水乳濁液Aを9重量部を滴下し、該中間粒子を膨潤さ
せた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったとこ
ろ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうち
に完了していることが確かめられた。
【0144】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0145】なお、seed重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は55℃であった。即
ち、本実施例で得られるカプセルトナーのコア由来のガ
ラス転移温度は55℃であると考えることができる。ま
た、水乳濁液Aのみを単独で重合した時に得られる熱可
塑性樹脂のガラス転移温度は85℃であった。即ち、シ
ェル由来の樹脂のガラス転移温度は85℃であると考え
ることができる。このカプセルトナー50重量部に、疎
水性シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエ
ロジル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明の
カプセルトナーを得た(トナーA)。
【0146】このトナーを図1に示す構成の画像形成装
置(EPカートリッジ)に入れてA4用紙を用いて連続
印刷を行った。印刷DYUTYは10%とした。図4に
示すように初期のバックグラウンドかぶりが15%と悪
く連続印刷を行うに従い改善するが500枚以上を要し
た。また、これに対応するように現像ローラ上帯電量は
初期4μC/gと低かった。
【0147】〈比較例2〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)2重量部、カーボンブラック(Printex L
デグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチ
ロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA−0
1SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃にて1
0時間分散し、重合性組成物を得た。
【0148】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拝し
ながら85℃にて12時間反応させた。
【0149】冷却後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を
溶かし、濾過、水洗を経て風乾後、40℃にて10時
間、10mmHgで減圧乾燥し、風力分級機にて分級
し、平均粒径7μmの単層構造の重合トナーを得た。こ
のカプセルトナー50重量部に、疎水性シリカ微粉末
「アエロジルR−972」(日本アエロジル社製)0.
35重量部を加えて混合し、本発明のカプセルトナーを
得た(トナーJ)。
【0150】このトナーを図1に示す構成の画像形成装
置(EPカートリッジ)に入れてA4用紙を用いて連続
印刷を行った。印刷DYUTYは10%とした。図4に
示すようにバックグラウンドかぶりは極めて良好である
ものの、連続印刷を行うに従いバックグラウンド(非印
刷部)にトナーが現像してしまう現象が見られた。25
℃55%環境下で500枚印刷後にこの現象が確認さ
れ、この時の現像ローラ上帯電量は20μC/gと高か
った。
【0151】また、連続印刷を1000枚まで行った時
の現像ローラ上帯電量は21μC/gと更に上昇してい
た。
【0152】《具体例2の実施例と比較例》 〈実施例1〉スチレン77.5重量部、アクリル酸−n
−ブチル22.5重量部にオフセット防止剤として低分
子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御剤「アイゼン
スピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学社製)1重量
部、カーボンブラック(Printex Lデグサ社製)
7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1
重量部を加え、アトライター(「MA−01SC」、三
井三池化工機社製)に投入し15℃にて10時間分散
し、重合性組成物を得た。
【0153】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0154】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n
−ブチル0.75部、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重
量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。こ
の水乳濁液Aを9重量部を滴下し、該中間粒子を膨潤さ
せた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったとこ
ろ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうち
に完了していることが確かめられた。
【0155】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0156】なお、seed重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は55℃であった。即
ち、本実施例で得られるカプセルトナーのコア由来のガ
ラス転移温度は55℃であると考えることができる。ま
た、水乳濁液Aのみを単独で重合した時に得られる熱可
塑性樹脂のガラス転移温度は85℃であった。即ち、シ
ェル由来の樹脂のガラス転移温度は85℃であると考え
ることができる。このカプセルトナー50重量部に、疎
水性シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエ
ロジル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明の
カプセルトナーを得た。
【0157】このトナーの体積固有電気抵抗率はlog
ρ=11.5であった。このトナーを図12に示す構成
の画像形成装置(EPカートリッジ)に入れて感光体ド
ラム表面電位Vp1を測定したところ−800Vであ
り、高品質の印刷物が得られた。
【0158】また、表面電位Vp1はA4用紙3万枚の
ランニング後も全くかわること無く、初期と同様の高品
質の印刷物が得られた。次に、このトナーをLEDプリ
ンタ沖MIKROLINE16nに入れて印刷を行い、
定着率を測定した。定着器ヒートローラの設定温度は1
30℃とした。定着率は次式で定義した。
【0159】 定着率(%)=(剥離後濃度/剥離前濃度)×100 剥離前濃度とは印刷物のべた黒部をマクベス濃度測定器
で測定した値である。また、剥離後濃度とは印刷物のべ
た黒部に3M製スコッチテープを貼りその上に50g/
cm^2の荷重をかけ1往復させた後3cm/sec.
の速度で該スコッチテープをはがした時に印刷物上に残
っている画像の濃度のことである。本実施例のカプセル
トナーは99%以上の極めて良好な定着性を示した。
【0160】また、このトナーの耐ブロッキング特性を
以下の方法で測定した。まずトナーサンプル20gを底
面積20cm^2の円筒型の容器に入れふたをし500
g/cm^2の加圧となるように重りをのせた。この状
態で50℃の雰囲気下に1ヶ月放置した。次にサンプル
トナーは20g全てを45μmメッシュのふるいに乗
せ、1KHz、30秒間の振動を与えた後、ふるい上に
残ったトナー残量を測定した。ブロッキング特性は次式
で定義した。
【0161】ブロッキング率(%)=ふるい上に残った
トナー残量(g)/サンプルトナー重量(g)×100 本実施例のカプセルトナーはブロッキング率ゼロであり
を生じず極めて良好な保存性を示した。以上の結果か
ら、本実施例で得られた体積固有電気抵抗率のカプセル
トナーを(トナーリサイクルシステムを伴う)接触帯電
方式の画像形成装置に用いることで、オゾン発生のない
(かつ廃トナーも出さない)電子写真プロセスにおい
て、初期からランニング印刷を通じて極めて高品質の印
刷物を得られるとともに、低い定着器温度でも良好な定
着性能を示しかつ極めて良好な高温保存性を有する画期
的な画像形成装置を提供することができるのである。
【0162】〈実施例2〉メタクリル酸メチル90重量
部、アクリル酸−n−ブチル10重量部、2,2′−ア
ゾビスイソブチロニトリル3重量部をガラス製2リット
ルの4口フラスコに入れ、温度計、ステンレス製攪拌
棒、流下式コンデンサー、及び窒素導入管を取り付けマ
ントルヒーター中で窒素気流下にて100℃にて反応せ
しめた。また、重合生成物を反応中に随時サンプリング
し、そのガラス転移点を測定した。そして重合生成物の
ガラス転移点が60℃に達した時反応を停止した。ガラ
ス転移点は示差走査熱量計(「DSC220型」、セイ
コー電子工業社製)で測定した。これを樹脂Bとする。
なお、本重合の反応時間を充分に延長したときに得られ
る重合生成物のガラス転移温度は90℃であることを確
認した。
【0163】スチレン77.5重量部、アクリル酸−n
−ブチル22.5重量部、上述の樹脂B0.25重量部
にオフセット防止剤として低分子量ポリエチレン1.5
重量部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラックTR
H」(保土ケ谷化学社製)1重量部、カーボンブラック
(Printex Lデグサ社製)7重量部及び2,2′
−アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、アトラ
イター(「MA−01SC」、三井三池化工機社製)に
投入し15℃にて10時間分散し、重合性組成物を得
た。
【0164】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0165】次いで該中間粒子の水系懸濁液中に、実施
例1で用いた水乳濁液Aを同量添加し、以下の処理も実
施例1と全く同一とした。このトナーの体積固有電気抵
抗率はlogρ=11.3であった。このトナーを図1
2に示す構成の画像形成装置(EPカートリッジ)に入
れて感光体ドラム表面電位Vp1を測定したところ−8
00Vであり、高品質の印刷物が得られた。
【0166】また、表面電位Vp1はA4用紙3万枚の
ランニング後も全くかわること無く、初期と同様の高品
質の印刷物が得られた。次に、このトナーをLEDプリ
ンタ沖MIKROLINE16nに入れて印刷を行い、
実施例1と同様の条件で定着率を測定した。
【0167】本実施例のカプセルトナーは99%以上の
極めて良好な定着性を示した。また、ブロッキング率は
実施例1同様ゼロであった。以上の結果から、本実施例
で得られた体積固有電気抵抗率のカプセルトナーを(ト
ナーリサイクルシステムを伴う)接触帯電方式の画像形
成装置に用いることで、オゾン発生のない(かつ廃トナ
ーも出さない)電子写真プロセスにおいて、初期からラ
ンニング印刷を通じて極めて高品質の印刷物を得られる
とともに、低い定着器温度でも良好な定着性能を示しか
つ極めて良好な高温保存性を有する画期的な画像形成装
置を提供することができるのである。
【0168】〈実施例3〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部、実施例2で用い
た樹脂B0.25重量部にオフセット防止剤として低分
子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御剤「アイゼン
スピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学社製)1重量
部、カーボンブラック(Printex Lデグサ社製)
8重量部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1
重量部を加え、アトライター(「MA−01SC」、三
井三池化工機社製)に投入し15℃にて10時間分散
し、重合性組成物を得た。
【0169】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0170】次いで該中間粒子の水系懸濁液中に、実施
例1及び2で用いた水乳濁液Aを同量添加し、以下の処
理も実施例1及び2と全く同一とした。このトナーの体
積固有電気抵抗率はlogρ=11.0であった。この
トナーを図12に示す構成の画像形成装置(EPカート
リッジ)に入れて感光体ドラム表面電位Vp1を測定し
たところ−800Vであり、高品質の印刷物が得られ
た。
【0171】また、表面電位Vp1はA4用紙3万枚の
ランニング後も全くかわること無く、初期と同様の高品
質の印刷物が得られた。次に、このトナーをLEDプリ
ンタ沖MIKROLINE16nに入れて印刷を行い、
実施例1と同様の条件で定着率を測定した。
【0172】本実施例のカプセルトナーは99%以上の
極めて良好な定着性を示した。また、ブロッキング率は
実施例1同様ゼロであった。以上の結果から、本実施例
で得られた体積固有電気抵抗率のカプセルトナーを(ト
ナーリサイクルシステムを伴う)接触帯電方式の画像形
成装置に用いることで、オゾン発生のない(かつ廃トナ
ーも出さない)電子写真プロセスにおいて、初期からラ
ンニング印刷を通じて極めて高品質の印刷物を得られる
とともに、低い定着器温度でも良好な定着性能を示しか
つ極めて良好な高温保存性を有する画期的な画像形成装
置を提供することができるのである。
【0173】〈実施例4〉実施例1〜3で用いたトナー
を図13に示す画像形成装置に入れて、A4で印刷枚数
5万枚までランニングを行った。5万枚直前に帯電ロー
ラに部分的に筋上のトナー付着が見られ、付着量は0.
5mg/cm^2であった。この時、対応するクリーニ
ングブレード(1102)のエッジ部(感光体ドラムに
接している)は丸くなっておりクリーニング不良が生じ
ていることが確認された。しかしながら、印刷品質には
全く問題がなく感光体ドラム表面電位の低下もなかっ
た。
【0174】〈比較例1〉実施例3でのトナー合成にお
いて、カーボンブラック量を9重量部とした他は実施例
3と同様の方法でカプセルトナーを作製した。
【0175】このトナーの体積固有電気抵抗率はlog
ρ=10.0であった。このトナーを図12に示す構成
の画像形成装置(EPカートリッジ)に入れて感光体ド
ラム表面電位Vp1を測定したところ−650Vであっ
た。この時印刷物のバックグラウンドの一部にはトナー
が現像してしまい満足な印刷品質を得ることができなか
った。
【0176】また、印刷を続けるうちにVp1は徐々に
低下し100枚程の後に−500Vに低下した。この
時、バックグラウンドへの現像は著しくこれ以上のラン
ニングを続行することは不可能であった。またこの時、
帯電ローラには2mg/cm^2のトナーが付着してお
りこれが帯電電圧の低下を加速してしまったと考えられ
る。
【0177】〈比較例2〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)1重量部、カーボンブラック(Printex L
デグサ社製)9.5重量部及び2,2′−アゾビスイソ
ブチロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA
−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃に
て10時間分散し、重合性組成物を得た。
【0178】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0179】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てスチレン10重量部、2,2′−アゾビスイソブチロ
ニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1
重量部、水80重量部からなる水乳濁液Cを調製した。
この水乳濁液Cを9重量部を滴下し、該中間粒子を膨潤
させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったと
ころ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のう
ちに完了していることが確かめられた。
【0180】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0181】なお、seed重合を行う前の段階で得ら
れた樹脂粒子のガラス転移温度は55℃であった。即
ち、本実施例で得られるカプセルトナーのコア由来のガ
ラス転移温度は55℃であると考えることができる。ま
た、水乳濁液Cのみを単独で重合した時に得られる熱可
塑性樹脂のガラス転移温度は100℃であった。即ち、
シェル由来の樹脂のガラス転移温度は100℃であると
考えることができる。このカプセルトナー50重量部
に、疎水性シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日
本アエロジル社製)0.35重量部を加えて混合し、本
発明のカプセルトナーを得た。
【0182】このトナーの体積固有電気抵抗率はlog
ρ=10.1であった。このトナーを図12に示す構成
の画像形成装置(EPカートリッジ)に入れて感光体ド
ラム表面電位Vp1を測定したところ−800Vであ
り、高品質の印刷物が得られた。
【0183】また、表面電位Vp1はA4用紙3万枚の
ランニング後も全くかわること無く、初期と同様の高品
質の印刷物が得られ、また定着率も95%以上と充分な
ものであった。しかしながら、ブロッキング率は55%
と極めて悪かった。なお、ブロッキング率をゼロにする
ためには水乳濁液Cの添加量を20重量部とすることが
必要であることを確認した。
【0184】しかしながら、この時の定着率は45%で
あり水乳濁液Cを用いた場合は定着性能と高温保存性能
の両方を満足することはできないことがわかった。更
に、以下のトナーを合成した。スチレン87.5重量
部、アクリル酸−n−ブチル12.5重量部にオフセッ
ト防止剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯
電制御剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ
谷化学社製)1重量部、カーボンブラック(Print
ex Lデグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイ
ソブチロニトリル1重量部を加え、アトライター(「M
A−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃
にて10時間分散し、重合性組成物を得た。
【0185】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。冷却後、0.5
N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水洗を経て風
乾後、40℃にて10時間、10mmHgで減圧乾燥
し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmのカプセル
トナーを得た。このトナーのガラス転移温度は75℃で
あった。
【0186】このトナー50重量部に、疎水性シリカ微
粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジル社製)
0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプセルトナ
ーを得た。カプセルを持たないこのトナーの定着率は4
5%であり、一方耐ブロッキング率はゼロであった。ま
た、この方法で合成するトナーで耐ブロッキング率をゼ
ロにするためにはガラス転移温度を75℃以上にするこ
とが必要であることを確認した。
【0187】以上の事実から、水乳濁液Cを20重量部
添加し充分な高温保存性を確保したカプセルトナーとガ
ラス転移温度75℃のカプセルを持たないトナーの定着
性、高温保存性は同一であるということができる。
【0188】従って、水乳濁液Cを用いたカプセルトナ
ーはカプセル構造を有することの優位性がないというこ
とができる。
【0189】《具体例3の実施例と比較例》 〈実施例1〉スチレン77.5重量部、アクリル酸−n
−ブチル22.5重量部にオフセット防止剤として低分
子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御剤「アイゼン
スピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学社製)1重量
部、カーボンブラック(Printex Lデグサ社製)
7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチロニトリル1
重量部を加え、アトライター(「MA−01SC」、三
井三池化工機社製)に投入し15℃にて10時間分散
し、重合性組成物を得た。
【0190】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0191】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル8.5重量部、アクリル酸−n−
ブチル1.5部、重合開始剤として2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.1重量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを
調製した。この水乳濁液Aを4重量部滴下し、該中間粒
子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を
行ったところ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短
時間のうちに完了していることが確かめられた。
【0192】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0193】このカプセルトナー50重量部に、疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジ
ル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプ
セルトナーを得た。
【0194】次にトナー合成に用いた各物質の電気抵抗
値(体積固有抵抗)を求めた。体積固有抵抗は被測定対
象物を3g秤量錠剤形成器にてサンプル作製した後、安
藤電気(株)製誘電体損測定器TR−10C型を用い発
振器周波数1KHzの条件下で測定、以下の式により対
数値として求めた。 logρ=log[(A/t)×(1/Gx)] logρ:体積固有抵抗(対数値) Gx=(CONDUCTANCE Ratio)×R R:CONDUCTANCE 測定値 A:電極面積(11.34cm^2) t:資料厚み(2mm) 本実施例で用いたカーボンブラックはlogρ=6.
2、帯電制御剤はlogρ=9.5であった。また水乳
濁液Aを単独で重合させた樹脂はlogρ=12.8で
あった。
【0195】即ち、本実施例で用いたトナー合成のため
の最も電気抵抗の低い構成要素はコアに配されているこ
とになる。このトナーをLEDプリンタ沖MIKROL
INE16nに入れてランニング印刷を行い、感光体ド
ラム上のバックグラウンドかぶりとブローオフ帯電量を
高温多湿(28℃ 80RH%)と低温低湿(10℃
20RH%)で測定した。
【0196】感光体ドラム上バックグラウンドかぶり測
定にはミノルタ(株)製分光測色計CM−1000を用
いた。そしてレファレンスとしての3M製スコッチテー
プの光反射率とこのテープに感光体ドラム上のかぶりト
ナーを移し取ったサンプルの光反射率との差をかぶりと
して定義、測定した。また、帯電量は東芝ケミカル
(株)製ブローオフ帯電量測定装置を用い、市販の鉄粉
キャリア57gと各条件下でのトナー3gをサンプリン
グ、ボールミルにて10分間混合攪拌の後、エア圧力1
Kg/cm^2でトナーをブローし測定した。図14か
ら図17には、この実施例1による測定結果を示す。
【0197】本実施例で作製したトナーは、ランニング
においても、また異なる環境下においても安定したブロ
ーオフ帯電量を示し、バックグラウンドかぶりも小さく
安定していた。図18〜図21には、本実施例における
合成条件で水乳濁液Aの中間粒子への添加量のみを変化
させたときの初期の感光体ドラム上バックグラウンドか
ぶりとブローオフ帯電量を示す。
【0198】水乳濁液Aの添加量が0.1重量部以下と
5重量部以上では高温多湿下でのかぶりが大きく、帯電
量が低い結果となっている。これは既に述べたように、
シェル層がなかったり薄かったりすると極性物質である
カーボンや帯電制御剤が粒子表面に露出し電荷リークの
原因になり、厚すぎるとコア部にある帯電制御剤が有効
に作用しなくなるためと考えられる。
【0199】〈実施例2〉メタクリル酸メチル100重
量部、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル3重量部
をガラス製2リットルの4口フラスコに入れ、温度計、
ステンレス製攪拌棒、流下式コンデンサー、及び窒素導
入管を取り付けマントルヒーター中で窒素気流下にて1
00℃にて反応せしめた。また、重合生成物を反応中に
随時サンプリングし、そのガラス転移温度を測定した。
そして重合生成物のガラス転移点が60℃に達した時反
応を停止した。ガラス転移点は示差走査熱量計(「DS
C220型」、セイコー電子工業社製)で測定した。こ
れを樹脂Bとする。
【0200】次に上述の樹脂B0.25重量部、スチレ
ン77.5重量部、アクリル酸−n−ブチル22.5重
量部にオフセット防止剤として低分子量ポリエチレン
1.5重量部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラック
TRH」(保土ケ谷化学社製)1重量部、カーボンブラ
ック(Printex Lデグサ社製)7重量部及び2,
2′−アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、ア
トライター(「MA−01SC」、三井三池化工機社
製)に投入し15℃にて10時間分散し、重合性組成物
を得た。
【0201】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0202】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル8.5重量部、アクリル酸−n−
ブチル1.5部、重合開始剤として2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.1重量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを
調製した。この水乳濁液Aを4重量部滴下し、該中間粒
子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を
行ったところ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極めて短
時間のうちに完了していることが確かめられた。
【0203】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0204】このカプセルトナー50重量部に、疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジ
ル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプ
セルトナーを得た。本実施例で用いたカーボンブラック
の体積固有抵抗はlogρ=6.2、帯電制御剤はlo
gρ=9.5、また水乳濁液Aを単独で重合させた樹脂
のlogρ=12.8であり、実施例1の場合と同様で
ある。
【0205】即ち、本実施例においてもトナー合成に用
いた最も電気抵抗の低い構成要素はコアに配されている
ことになる。本実施例で作製したトナーは、実施例1で
作製したトナーと同様にランニングにおいても、また異
なる環境下においても安定したブローオフ帯電量を示
し、バックグラウンドかぶりも小さく安定していた。
【0206】〈比較例1〉実施例1と同様の方法で中間
粒子を合成した後、冷却、0.5N塩酸水溶液にて分散
媒を溶かし、濾過、水洗を経て風乾後、40℃にて10
時間、10mmHgで減圧乾燥し、風力分級機にて分級
し、平均粒径7μmのカプセルトナーを得た。このカプ
セルトナー50重量部に、疎水性シリカ微粉末「アエロ
ジルR−972」(日本アエロジル社製)0.35重量
部を加えて混合し、本発明のカプセルトナーを得た。
【0207】このトナーをLEDプリンタ沖MIKRO
LINE16nに入れてランニング印刷を行い、感光体
ドラム上のバックグラウンドかぶりとブローオフ帯電量
を高温多湿(28℃ 80RH%)と低温低湿(10℃
20RH%)で測定した。
【0208】結果は図14〜図17に示すように、高温
多湿下と低温低湿下での帯電特性が著しく異なり、高温
多湿下ではかぶりが大きく、逆に低温低湿下では帯電量
が大きすぎるためかバックグラウンドにトナーが現像し
てしまう現象が見られた。
【0209】〈比較例2〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)1重量部、カーボンブラック(Printex L
デグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチ
ロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA−0
1SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃にて1
0時間分散し、重合性組成物を得た。
【0210】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0211】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル8.5重量部、アクリル酸−n−
ブチル1.5部、重合開始剤として2,2′−アゾビス
イソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.1重量部、水80重量部からなる水乳濁液Aを
調製した。この水乳濁液Aを0.01重量部滴下し、該
中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて
観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず膨潤が極
めて短時間のうちに完了していることが確かめられた。
【0212】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0213】このカプセルトナー50重量部に、疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジ
ル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプ
セルトナーを得た。このトナーをLEDプリンタ沖MI
KROLINE16nに入れてランニング印刷を行っ
た。本例で作製したトナーは、比較例1のトナーとほぼ
同様の挙動を示した。即ち、高温多湿下ではかぶりが大
きく、逆に低温低湿下では帯電量が大きすぎるため、バ
ックグラウンドにトナーが現像してしまう現象が見られ
た。
【0214】〈比較例3〉比較例2で用いた水乳濁液A
の添加量を10重量部とした他は比較例2と同様の条件
で合成を行いトナーを得た。
【0215】このトナーをLEDプリンタ沖MIKRO
LINE16nに入れてランニング印刷を行った。本例
で作製したトナーはブローオフ帯電量の時間依存性が大
きく帯電の立ち上がりが極めて緩慢であった。実施例
1、2及び比較例1、2のトナーのブローオフ値は10
分間混合攪拌後の値と30後のそれがほぼ等しいのに対
し、本例のトナーは10分値が30分値の65%であり
帯電の立ち上がりの鈍さを示している。これに対応する
ように印刷初期のかぶりが特に大きくランニングととも
に改良してはいくものの実用的には許容できるものでは
なかった。
【0216】〈比較例4〉スチレン77.5重量部、ア
クリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止
剤として低分子量ポリエチレン1.5重量部、帯電制御
剤「アイゼンスピロンブラックTRH」(保土ケ谷化学
社製)1重量部、カーボンブラック(Printex L
デグサ社製)7重量部及び2,2′−アゾビスイソブチ
ロニトリル1重量部を加え、アトライター(「MA−0
1SC」、三井三池化工機社製)に投入し15℃にて1
0時間分散し、重合性組成物を得た。
【0217】また、ポリアクリル酸8重量部、ジビニル
ベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重
量部を用意しこれに蒸留水600重量部を加え重合のた
めの分散媒を用意した。この分散媒に重合性組成物を添
加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社
製)にて15℃、8000回転の条件下10分間分散さ
せた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブ
ルフラスコ中に移し、窒素気流下100r.p.m.で攪拌し
ながら85℃にて12時間反応させた。ここまでの段階
で該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を
中間粒子と呼ぶことにする。
【0218】次いで、該中間粒子の水系懸濁液中に、超
音波発振機(US−150、(株)日本精機製作所)に
てメタクリル酸メチル8.5重量部、アクリル酸−n−
ブチル1.5部、帯電制御剤「アイゼンスピロンブラッ
クTRH」(保土ケ谷化学社製)0.05重量部、重合
開始剤として2,2′−アゾビスイソブチロニトリル
0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、
水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。この水乳
濁液Aを4重量部滴下し、該中間粒子を膨潤させた。滴
下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったところ、乳濁
液滴は全く見られず膨潤が極めて短時間のうちに完了し
ていることが確かめられた。
【0219】そこで、窒素下にて攪拌を続けながら2段
目の重合として85℃で10時間反応せしめた。冷却
後、0.5N塩酸水溶液にて分散媒を溶かし、濾過、水
洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで
減圧乾燥し、風力分級機にて分級し、平均粒径7μmの
カプセルトナーを得た。
【0220】このカプセルトナー50重量部に、疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR−972」(日本アエロジ
ル社製)0.35重量部を加えて混合し、本発明のカプ
セルトナーを得た。このトナーをLEDプリンタ沖MI
KROLINE16nに入れてランニング印刷を行った
ところ高温多湿下でブローオフ帯電量が−30μC/g
と小さくバックグラウンドかぶりが大きかった。
【0221】また、逆に低温低湿下ではブローオフ帯電
量が−120μC/gと非常に大きくなり、バックグラ
ウンド部への現像が生じてしまった。トナー表面に帯電
制御剤が存在すると環境変化を非常に受け易く実用性の
乏しいトナーになってしまうことがわかった。
【0222】《具体例4の実施例と比較例》 〈実施例1〉コアガラス転移温度35℃のカプセルトナ
ーと含浸時間10分間で作製したイソシアネート処理の
帯電ローラを用意した。図6からわかるように本例で用
いている帯電ローラの接触角は120°である。このト
ナーと帯電ローラを装着した図1及び図2に示す構成の
EPカートリッジをLEDプリンタ沖MIKROLIN
E16nに入れてランニング印刷を行った。印刷条件は
A4判 印刷DYUTY 15%とした。
【0223】図26には、印刷枚数に対する感光体ドラ
ム表面電位の推移を示す。本実施例では感光体ドラム電
位は初期より極めて安定しており、長時間のランニング
でも全く変化は見られなかった。また、表1に示すよう
に帯電ローラの表面にもトナーの固着等は全く認められ
ず初期と全く変わらない清浄な表面であった。
【0224】次に、コアガラス転移温度が85℃のカプ
セルトナーを用いて同様のランニング印刷を行った。2
万枚印刷後の感光体ドラム表面電位を表2に示し、帯電
ローラ表面のトナー固着の有無を表1に示す。この場合
もコアガラス転移温度35℃のトナーの場合と同様にト
ナーの固着等は全く認められず帯電ローラの表面は初期
と全く変わらない清浄な表面であった。更に、本実施例
ではシェルを持たない単層構造のトナーについてもガラ
ス転移温度が35〜85℃までのものを用意し、同様の
試験を行った。その結果を図27に示す。
【0225】図27は、ガラス転移温度と接触角との関
係を示す説明図である。カプセルトナーの場合と同様に
全てのガラス転移温度のトナーで帯電ローラへのトナー
付着は無く、感光体ドラムの表面電位もランニング前後
で変化せず、印刷品質も極めて良好であった。
【0226】〈実施例2〉イソシアネート含浸時間を2
分間とし、実施例1と同様に帯電ローラを作製した。接
触角は90°であった。この帯電ローラと各ガラス転移
温度のカプセルトナー及び単層構造のトナーを用いて、
実施例1と同様の試験を行った。その結果を図27に示
す。全ての試験において帯電ローラへのトナー付着は認
められず、ランニング後の感光体ドラムの表面電位も安
定しており、印刷品質も極めて良好であった。
【0227】また、イソシアネート含浸時間を3分間と
し、接触角が100°の帯電ローラも作製し、同様の評
価を行ったところ、接触角100°のものと同様に全て
のトナーにおいて全ての試験において帯電ローラへのト
ナー付着は認められず、ランニング後の感光体ドラムの
表面電位も安定しており、印刷品質も極めて良好であっ
た。
【0228】〈比較例1〉実施例1において示したイソ
シアネート溶液への含浸時間を1分間として、同様の帯
電ローラを作製した。本例で作製した帯電ローラの接触
角は80°であった。この帯電ローラを用い、実施例1
で作製した各種のガラス転移温度を有するカプセルトナ
ー及び単層構造トナーを用いて実施例1と同様の試験を
行った。その結果を図27に示す。
【0229】本例の場合、図12に示すトナーリサイク
ル方式のEPカートリッジを用いた試験において、カプ
セルトナーと単層構造のトナーによる差異は見られなか
ったが、帯電ローラへのトナー固着状態にトナーのガラ
ス転移温度による依存性が見られた。即ち、ガラス転移
温度が60℃未満のトナーを用いた系はランニングの結
果帯電ローラへのトナー固着とそれに伴う感光体ドラム
表面電位の低下によるバックグラウンド現像が確認でき
た。感光体ドラム表面電位は初期設定値の−850Vか
ら2万枚印刷後には−650Vに低下していた。
【0230】また、図13に示すEPカートリッジを用
いた試験においては2万枚印刷後に幅0.5mm程度の
クリーニング不良が生じたが、ガラス転移温度が60℃
未満のトナーを用いた系において、印刷面に対して長手
方向の対応する部分の帯電ローラ表面に同程度の幅のト
ナー固着が見られた。
【0231】〈比較例2〉イソシアネート処理を行わな
いエピクロルヒドリンゴム単層の帯電ローラを作製し
た。本例で作製した帯電ローラの接触角は70°であっ
た。この帯電ローラを用い、実施例1で作製した各種の
ガラス転移温度を有するカプセルトナー及び単層構造ト
ナーを用いて実施例1と同様の試験を行った。結果を表
1に示す。
【0232】本例の場合、図12に示すトナーリサイク
ル方式のEPカートリッジを用いた試験において、カプ
セルトナーと単層構造のトナーによる差異は見られなか
ったが、帯電ローラへのトナー固着状態にトナーのガラ
ス転移温度による依存性が見られた。
【0233】即ち、ガラス転移温度が65℃未満のトナ
ーを用いた系はランニングの結果帯電ローラへのトナー
固着とそれに伴う感光体ドラム表面電位の低下によるバ
ックグラウンド現像が確認できた。感光体ドラム表面電
位は初期設定値の−850Vから2万枚印刷後には−6
50Vに低下していた。
【0234】また、図13に示すEPカートリッジを用
いた試験においては2万枚印刷後に幅0.5mm程度の
クリーニング不良が生じたが、ガラス転移温度が65℃
未満のトナーを用いた系において、印刷面に対して長手
方向の対応する部分の帯電ローラ表面に同程度の幅のト
ナー固着が見られた。
【0235】〈比較例3〉図24に示すディッピング装
置を用いて、図23に示す構成のにイオン伝導により半
導電性に調整されたウレタンゴムからなる弾性層を有す
る帯電ローラを作製した。この帯電ローラの接触角は7
5°であった。この帯電ローラを用い、実施例1で作製
した各種のガラス転移温度を有するカプセルトナー及び
単層構造トナーを用いて実施例1と同様の試験を行っ
た。その結果を図27に示す。
【0236】本例の場合、図12に示すトナーリサイク
ル方式のEPカートリッジを用いた試験において、カプ
セルトナーと単層構造のトナーによる差異は見られなか
ったが、帯電ローラへのトナー固着状態にトナーのガラ
ス転移温度による依存性が見られた。
【0237】即ち、ガラス転移温度が65℃未満のトナ
ーを用いた系はランニングの結果帯電ローラへのトナー
固着とそれに伴う感光体ドラム表面電位の低下によるバ
ックグラウンド現像が確認できた。感光体ドラム表面電
位は初期設定値の−850Vから2万枚印刷後には−6
00Vに低下していた。
【0238】また、図13に示すEPカートリッジを用
いた試験においては2万枚印刷後に幅0.5mm程度の
クリーニング不良が生じたが、ガラス転移温度が65℃
未満のトナーを用いた系において、印刷面に対して長手
方向の対応する部分の帯電ローラ表面に同程度の幅のト
ナー固着が見られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施に適する画像形成装置の概略構成
図である。
【図2】カプセル構造の重合トナーのブローオフ帯電量
時間依存性説明図である。
【図3】単層構造の重合トナーのブローオフ帯電量時間
依存性説明図である。
【図4】バックグラウンドかぶりの説明図(その1)で
ある。
【図5】バックグラウンドかぶりの説明図(その2)で
ある。
【図6】現像ローラ上の帯電量説明図(その1)であ
る。
【図7】現像ローラ上の帯電量説明図(その2)であ
る。
【図8】様々なトナー構造の例説明図である。
【図9】各構造のトナーを採用したときの、連像印刷に
おけるバックグラウンドへの現像の有無をまとめた説明
図である。
【図10】現像ローラ上帯電量のニップ依存性を示す説
明図である。
【図11】表面電位の体積固有電気抵抗率依存性の説明
図である。
【図12】具体例2が使用される画像形成装置の概略構
成図である。
【図13】クリーニングローラのかわりにブレード方式
の転写残留トナー回収部材を設けた画像形成装置の概略
構成図である。
【図14】具体例3の実施例1による測定結果である。
【図15】具体例3の実施例1による測定結果である。
【図16】具体例3の実施例1による測定結果である。
【図17】具体例3の実施例1による測定結果である。
【図18】初期の感光体ドラム上バックグラウンドかぶ
りとシェル添加量を示す説明図である。
【図19】ブローオフ帯電量とシェル添加量を示す説明
図である。
【図20】初期の感光体ドラム上バックグラウンドかぶ
りとシェル添加量を示す説明図である。
【図21】ブローオフ帯電量とシェル添加量を示す説明
図である。
【図22】具体例4で説明する帯電ローラ概略断面図で
ある。
【図23】比較例に用いた帯電ローラ概略断面図であ
る。
【図24】ディッピング方式を用いたイソシアネートや
ウレタン樹脂の塗布工程を表す概略説明図である。
【図25】イソシアネート溶液への含浸時間と帯電ロー
ラ接触角の関係を示す説明図である。
【図26】印刷枚数に対する感光体ドラム表面電位の推
移を示す説明図である。
【図27】ガラス転移温度と接触角との関係を示す説明
図である。
【符号の説明】
4 DC電源 5 像担持体(感光体ドラム) 6 露光源(LEDヘッド) 7 現像剤層形成部材(現像ブレード) 8 現像剤担持体(現像ローラ) 9 トナー像 11 転写部材(転写ローラ) 12 残留トナー回収部材(クリーニングローラ) 13 用紙 14 トナー供給ローラ 15,16 電源

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ブローオフ帯電量をx[μc/g]とする
    とき、|x|≧60であるトナーを用いたことを特徴と
    する、一成分現像方式の電子写真式画像形成装置。
  2. 【請求項2】 体積固有電気抵抗率[μc/g]をρとす
    るとき、11.0≦logρであるトナーを用いたこと
    を特徴とする、一成分現像方式の電子写真式画像形成装
    置。
  3. 【請求項3】 ブローオフ帯電量をx[μc/g]とする
    とき、|x|≧60であって、コアとその外周を包囲す
    るシェル樹脂とから成るカプセル構造のトナー。
  4. 【請求項4】 体積固有電気抵抗率[μc/g]をρとす
    るとき、11.0≦logρであって、コアとその外周
    を包囲するシェル樹脂とから成るカプセル構造のトナ
    ー。
  5. 【請求項5】 請求項1または2に記載の装置におい
    て、 転写残留トナーの回収を現像剤担持体で行うことを特徴
    とする、一成分現像方式の電子写真式画像形成装置。
  6. 【請求項6】 シェルに、帯電量を調整するためのCC
    A(Charge ControlAgent)を含まないで、コアのみに
    前記CCAを含むことを特徴とするコアとその外周を包
    囲するシェル樹脂とから成るカプセル構造のトナー。
  7. 【請求項7】 最外層を構成するシェル樹脂の含有量
    が、コアを構成する樹脂の0.1以上4重量部以下であ
    ることを特徴とするコアとその外周を包囲するシェル樹
    脂とから成るカプセル構造のトナー。
  8. 【請求項8】 少なくとも熱可塑性樹脂と着色剤を構成
    材料とし、ガラス転移温度の異なる重合性単量体を2種
    類以上用いるカプセル構造のトナーであって、最外層を
    構成するシェル層の体積固有抵抗が、そのシェル層より
    内側にある材料の体積固有抵抗よりも大きいことを特徴
    とする、カプセル構造のトナー。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載のトナーであって、か
    つ、最外層を構成するシェル層の樹脂の含有量が、コア
    を構成する樹脂の0.1以上4重量部以下であることを
    特徴とするカプセル構造のトナー。
  10. 【請求項10】 請求項1または2に記載の装置におい
    て、 像担持体と接触する部材に、高撥水性部材を用いたこと
    を特徴とする、一成分現像方式の電子写真式画像形成装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の装置において、 シェル層およびコアを構成する樹脂中に、ガラス転移温
    度が60℃以下の樹脂を含むトナーを用いるものであっ
    て、 像担持体への帯電が接触帯電によって行われる帯電部材
    に、純水を用いて測定した前記帯電部材に対する接触角
    が90°以上の高溌水性部材を用いたことを特徴とす
    る、一成分現像方式の電子写真式画像形成装置。
  12. 【請求項12】 請求項10に記載の装置において、 転写残留トナーを回収するクリーニング手段を有し、か
    つ、当該転写残留トナーを最終的に現像工程で回収する
    トナーリサイクルシステムを伴う、一成分現像方式の電
    子写真式画像形成装置。
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