JPH11352723A - トナー及び画像形成方法 - Google Patents

トナー及び画像形成方法

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JPH11352723A
JPH11352723A JP16035498A JP16035498A JPH11352723A JP H11352723 A JPH11352723 A JP H11352723A JP 16035498 A JP16035498 A JP 16035498A JP 16035498 A JP16035498 A JP 16035498A JP H11352723 A JPH11352723 A JP H11352723A
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昭 橋本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流動性、長期保存性、耐環境特性、耐久性を
損なうことなく、感光体上カブリを安定的に低減させた
トナーを提供することにある。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂中に黒色着色剤が分
散されたトナー粒子、該トナー粒子に対して、0.01
〜3.0重量%の重合体微粒子及び0.1〜3.0重量
%の無機微粉体を有するトナーであって、該トナーは、
特定のアゾ系鉄錯体化合物を含有し、該トナー粒子の画
像解析装置で測定した形状係数は、SF−1の値が10
0≦SF−1≦120であり、かつSF−2の値が10
0≦SF−2≦115であることを特徴とするトナーに
関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
記録法、磁気記録法などを利用した画像形成方法に関す
るものである。詳しくは、本発明は、予め感光体上にト
ナー像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する、
複写機、プリンター、ファックスに用いられる画像形成
方法及びトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該
潜像をトナーで現像を行なって可視像とし、必要に応じ
て紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等
により転写材上にトナー画像を定着して定着画像を得る
ものである。この際、転写後に転写材に転写せずに感光
体上に残余したトナーは種々の方法でクリーニングさ
れ、上述の工程が繰り返される。
【0003】感光体面上に形成される静電潜像を現像す
るための現像剤としては、キャリアとトナーからなる二
成分系現像剤、及びキャリアを必要としない一成分系現
像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。二
成分系では主にキャリアとトナーの摩擦によって、ま
た、一成分系では主にトナーと帯電付与部材との摩擦に
よって、トナーへの帯電が行われる。
【0004】現像剤としては、二成分系現像剤、一成分
系現像剤の差異によらず、トナーの流動特性、帯電特性
等を改善する目的でトナー粒子にシリカ等の無機微粉体
を添加する方法が提案され、広く用いられている。
【0005】しかし、トナーの流動特性、帯電特性改善
に効果の大きい無機微粉体は、平均粒径がトナー粒子の
平均粒径に比べて非常に小さく、しかも硬度が高いた
め、トナー粒子とキャリア粒子との間、あるいはトナー
粒子と帯電付与部材との間の摩擦により、容易にトナー
粒子の表面に埋め込まれ、その結果、長期にわたって現
像剤の帯電性、流動性等の特性を維持することが困難で
ある。平均粒径が0.1〜2μm程度の無機微粒子をト
ナー粒子に混合した場合には、摩擦による無機微粒子の
トナー粒子表面への埋め込みは生じ難いものの、トナー
粒子表面に付着した無機微粒子により、静電潜像保持体
やトナー担持体の表面が傷つけられ、印字品質が劣化し
てしまうという問題がある。
【0006】また、従来公知の無機微粒子や重合体微粒
子をトナー粒子に混合した現像剤は、トナー粒子の感光
体表面への付着を防止し、クリーニング性を高めること
ができるものの、トナー粒子の摩擦帯電能が低下し、長
期にわたって現像剤を使用した場合に、画像濃度の低下
やカブリが発生するという問題があった。
【0007】また、重合体微粒子として、トナーの平均
粒径より小さい平均粒径を有するアクリル系重合体微粉
末、アクリル/スチレン系共重合体微粉末などをトナー
に添加した現像剤が提案されている(特開昭60−18
6851号公報、特開昭60−186852号公報、特
開昭60−186854号公報)。これらの重合体微粉
末は、平均粒径が0.005〜5μm、好ましくは0.
1〜2μmであり、これを混合した現像剤は、感光体や
トナー担持体の表面を傷つけることなく、クリーニング
性を高め、現像剤寿命を長くすることができるとされて
いる。しかしながら、本発明者らの検討結果によれば、
長期にわたって現像剤を使用した場合に、トナー粒子の
摩擦帯電能が低下し、画像濃度の低下やカブリが発生す
るという問題があり、トナーへの帯電付与能力について
は必ずしも満足の得られないことが判明した。
【0008】無機微粉体と重合体微粒子を併用する方法
としては、例えば、特開平1−116648号公報にあ
るような、トナー粒子に対して0.05〜1重量%のシ
リカ微粉末と、ポリメチルメタクリレート系高分子微粒
子を用いる方法;特開平2−91659号公報にあるよ
うな、ポリメチルメタクリレート微粉末とシリカ微粉末
との比率が1:(0.50〜3.0)であり、且つ、当
該添加微粒子の合計の添加量がトナー粒子に対して0.
75〜1.55重量%になるように調整する方法等があ
る。
【0009】これら上記に示した方法は、現像が高速化
するに連れて、トナーが感光体の非潜像形成部にも極微
量ながら付着する現象(感光体上カブリ)が問題となる
ことが判明した。非潜像形成部に付着したトナーは転写
工程で転写され難く、クリーニング工程で除去された廃
トナーを貯蔵するスペースも大きく確保する必要があ
り、マシンの高速化、小型化、プリントボリュームの増
大化等の今日的要求を十分には満足できなくなってきて
いる。
【0010】トナー中にトナーの帯電特性を改良する荷
電制御剤としてアゾ系鉄錯体化合物を含有させることも
知られている。
【0011】特開昭61−155464号公報及び特開
昭62−177561号公報に、結着樹脂に対する分散
性が良好な荷電制御剤としてアゾ系鉄錯体が知られてい
る。該アゾ系鉄錯体を含有するトナーは、帯電量の増加
速度が遅く、さらに、長期間放置や高湿下では画像濃度
が低下する。近年、高画質化のためにトナーの小粒径化
(重量平均径で9μm以下)がすすめられている。小粒
径のトナーは、低湿度下で著しくトナーの帯電量が高く
なり、ライン画像の細り、画像濃度の低下、さらに過度
に帯電したトナーによるトナー担持体上のトナーの帯電
阻害により、逆極性に帯電したトナーが生じ、反転電位
カブリが起こる。
【0012】この様なアゾ系鉄錯体を荷電制御剤として
用いたトナーの帯電性改良のために、特開平2−153
362号公報ではトナー層厚規制部材やトナー補給補助
部材等を改良した現像装置が提案されている。帯電付与
部材によりトナーの現像性を維持しており、帯電付与部
材の劣化、汚染等の問題で長期に渡り良好な画像を維持
することは困難である。
【0013】トナー中に黒色の着色剤としてカーボンブ
ラックを含有させることも広く知られている。カーボン
ブラックは、一次粒径、比表面積、ストラクチャー構
造、表面性(表面に有する官能基等)等の物性により、
その分散性が大きく影響されることが知られており、ト
ナーにカーボンブラックを含有させる場合にも、その選
定がトナー特性に大きく影響することが知られている。
【0014】例えば、カーボンブラックは他の顔料と比
較して一次粒径が小さく、比表面積が大きく、更にスト
ラクチャー構造をとっているため、非常に分散しづら
い。トナー粒子中でのカーボンブラックの分散性が不十
分であると、トナーの帯電性を損ない、トナー飛散を招
く、現像時にカブリを生じるという悪影響が生じること
に加え、更に、トナーの着色力が低く、画像濃度薄、あ
るいはトナー消費量の増大等の悪影響も生じる。
【0015】電気的潜像を可視化する方法としては、カ
スケード現像法、磁気ブラシ現像法、非磁性一成分現像
方法、加圧現像方法等が知られている。さらには、磁性
トナーを用い、中心に磁極を配した回転スリーブを用い
感光体上とスリーブ上の間を電界にて飛翔させる磁性一
成分現像方法も用いられている。
【0016】近年、感光体表面をトナー及びトナー担持
体により擦る構成を有する画像形成方法として、半導電
性の現像ローラーまたは、表面に誘電層を形成した現像
ローラーを用いて感光体表面層に押し当てる構成にて現
像を行う所謂接触一成分現像方法が提案されている。
【0017】一成分現像方法において、感光体とトナー
担持体が距離をもつと、感光体上の静電潜像のエッジ部
に電気力線が集中し、電気力線に沿ってトナーが現像さ
れるために画像のエッジ部にトナーが偏って現像される
エッジ効果によって画像の品位が低下し易い。接触一成
分現像方法においては、感光体表面と現像電極が非常に
近接しているため、現像のエッジ効果を低減できるなど
の利点が指摘されていた。
【0018】しかしながら、感光体表面とトナー担持体
が接触することによるデメリット、適用範囲の限界があ
った。感光体、トナー担持体間の隙間を機械的に設定す
る、つまり、トナー担持体上トナー層の厚みよりも隙間
を小さく設定することは困難である。
【0019】そこで、トナー担持体を感光体に押し当
て、エッジ効果を防止することになるが、感光体表面移
動速度に対し、トナー担持体表面移動速度が同じである
と、感光体上潜像を可視化した場合、満足できる画像は
得られない。つまり、感光体表面移動速度に対する、ト
ナー担持体表面移動速度に差があり、感光体上潜像に対
し、トナー担持体上のトナーが現像され、あるものは剥
ぎ取られするうちに潜像に非常に忠実なエッジ効果のな
い現像画像が得られる。
【0020】Japan Hardcopy’89論文
集 25〜28頁に接触型一成分非磁性現像方式の検討
がなされている。しかしながら、その耐久特性について
は触れられていない。
【0021】FUJITSU Sci.Tech.
J.,28,4,pp.473−480(Decemb
er l992)には、一成分接触現像方法を用いたプ
リンターの概要が報告されている。しかしながら、その
耐久特性については充分ではなくさらなる改善の余地が
ある。
【0022】また、特開平5−188765号公報、特
開平5−188752号公報に一成分接触現像方法に関
する技術が開示されているが、耐久性改善のための技術
は開示されていない。
【0023】つまり、このような現像方法を用いると、
感光体表面をトナー及びトナー担持体により擦る構成が
必須であり、このために長期間使用によるトナー劣化、
トナー担持体表面劣化、感光体表面劣化又は磨耗等を引
き起こし、耐久特性の劣化が問題点として残り、この改
善方法が望まれていた。また、このような理由により、
装置の高速化が難しいという本質的課題を残していた。
【0024】また、近年では環境保護の観点から、感光
体当接部材を用いた一次帯電、転写プロセスが主流とな
りつつある。
【0025】例えば、特開昭63−149669号公報
や特開平2−123385号公報が提案されている。こ
れらは、感光体に導電性弾性ローラーを当接し、該導電
性ローラーに電圧を印加しながら該感光体を一様に帯電
し、次いで露光、現像工程によってトナー像を得た後、
該感光体に電圧を印加した別の導電性ローラーを押圧し
ながらその間に転写材を通過させ、該感光体上のトナー
画像を転写材に転写した後、定着工程を経て定着画像を
得るものである。
【0026】しかしながら、このようなコロナ放電を用
いない接触転写方式においては、転写部材が転写時に転
写材を介して感光体に当接されるため、感光体上に形成
されたトナー像を転写材へ転写する際にトナー像が圧接
され、所謂転写中抜けと称される部分的な転写不良の問
題が生じる。
【0027】また、トナーが小径化するに従い、転写で
トナー粒子にかかるクーロン力に比して、トナー粒子の
感光体への付着力(鏡像力やファンデルワールス力な
ど)が大きくなってきて結果として転写残トナーが増加
する傾向があった。
【0028】従って、このような画像形成方法に用いら
れるトナーと感光体とは、離型性に優れたものであるこ
とが要求されていた。
【0029】トナーの転写性を向上させるべく、トナー
の形状を規定することも知られているが、例えば、特開
平3−259161号公報では、形状係数と比表面積及
び粒径を規定した非磁性一成分現像剤が提案されている
が、該公報に規定されている現像剤では耐久性が不十分
であった。
【0030】特開昭61−279864号公報において
は、形状係数SF−1及びSF−2を規定したトナーが
提案されている。しかしながら、該公報には転写に関し
てなんの記載もなく、また、実施例を追試した結果、転
写効率が低く、さらなる改良が必要である。
【0031】更に、特開昭63−235953号公報に
おいては、機械的衝撃力により球形化した磁性トナーが
提案されている。しかしながら、転写効率はいまだ不十
分であり、さらなる改良が必要である。
【0032】また、ほぼ真球状のトナーが得られる重合
法により作製されたトナーが転写性に優れることも知ら
れている。その一例である懸濁重合法によるトナーも古
くから提案されている(例えば特公昭36−10231
号公報)。特開平7−209952号公報では、懸濁重
合法で製造された球形に近いトナーが感光体からのトナ
ーの離型性を高め、トナーの転写性を向上させることが
開示されている。
【0033】この懸濁重合法においては重合性単量体お
よび着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷
電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せ
しめて単量体組成物を調製した後、この単量体組成物を
分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な
撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行なわせ、所望
の粒径を有するトナー粒子を得るものである。
【0034】この懸濁重合法では、水のごとき極性の大
なる分散媒中で単量体組成物の液滴を生成せしめるた
め、単量体組成物に含まれる極性基を有する成分は水相
との界面である表層部に存在しやすく、非極性の成分は
表層部に存在しないという所謂コア/シェル構造や海島
構造を有するほぼ球形のトナーを製造することが出来
る。
【0035】重合法によるトナーは離型剤であるワック
ス成分の内包化により、低温定着性、耐ブロッキング性
と耐高温オフセット性という相反する性能を両立するこ
とが可能となってきている。
【0036】このようなトナーを使用すると表面への着
色剤の露出が生じにくく、均一な摩擦帯電性を有すると
いう利点がある。また、分級工程の省略をも可能にする
ため、エネルギーの節約,時間の短縮,工程収率の向上
の如き製造コスト削減効果が大きい。
【0037】しかし、この方法によって得られるトナー
の形状が実質的に真球状であることから、上述の電子写
真プロセスのうちのクリーニング、とりわけブレードク
リーニングを行う際にトナー粒子のすりぬけによるクリ
ーニング不良が発生し、得られる画像の品質を著しく損
うことがある。
【0038】特に非磁性一成分現像においては、感光体
上に現像されたトナーの帯電量が高く、トナー粒子の感
光体への付着力(鏡像力)が大きくなり、結果として転
写残トナーが増加する傾向がある。転写残トナーの帯電
量も高くなる傾向にあり、やはりトナー粒子の感光体へ
の付着力が大きくなってクリーニングの際にクリーニン
グ不良が発生し易いという問題があった。
【0039】また、トナーの形状が実質的に真球状であ
ることから、トナーの流動特性、帯電特性改善のために
トナーに添加した無機微粉体は、トナー粒子とキャリア
粒子との間、あるいはトナー粒子と帯電付与部材との間
の摩擦をより効率的に受けることにより、初期の優れた
帯電特性とは対照的に、無機微粒子が容易にトナー粒子
の表面に埋め込まれ、長期にわたって現像剤の帯電性、
流動性等の特性を維持することが困難である。
【0040】更には、懸濁重合法で顔料にカーボンブラ
ックを使用してトナーを作製する際には、更なる問題が
発生する。
【0041】第一に、カーボンブラックは表面にキノン
基の如き単量体の重合性を阻害する官能基を持つため、
重合速度が遅くなり重合度が上がらず、造粒時に粒子が
不安定となり凝集・合一を引き起こし、粒子として取り
出すことが困難になる。
【0042】第二に、重合性単量体およびカーボンブラ
ック(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御
剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて
単量体組成物を調製する際、カーボンブラックが単量体
組成分中で分散しづらく、粒子内でカーボンブラックが
偏在したり、カーボンブラックを含有していないトナー
粒子が発生し易くなる。
【0043】第三に、カーボンブラックは導電性がある
ために、トナーの表面の電荷がリークし易く、トナーの
帯電性に大きく影響を及ぼす。各トナー粒子ごとのカー
ボンブラックの含有量、分散性及び凝集の有無のばらつ
きは、トナー粒子の帯電性のばらつきとなり、現像効率
の低下、カブリの増加等の原因となる。
【0044】特に非磁性一成分現像においては、低帯電
量なトナー粒子が多くなると、トナー担持体上に静電的
に付着、保持されずに飛散して、装置内、画像を汚す、
いわゆるトナー飛散、或いは画像上のカブリを生じ易く
なる。また、必要以上に高帯電量なトナー粒子は、感光
体への付着力(鏡像力)が大きくなるため転写残トナー
が増加し、転写残トナーの帯電量も高くなる傾向があ
り、クリーニングの際にクリーニング不良が発生し易く
なる。さらには、他のトナー粒子の帯電を阻害してトナ
ー全体としての帯電量を低下させ、トナー飛散、カブリ
の原因となり易い。
【0045】懸濁重合法でトナー中に荷電制御剤として
アゾ系鉄錯体化合物を含有させることも知られている。
【0046】特開平7−281485号公報では、非磁
性一成分現像方法で、トナーに特定のアゾ系鉄錯体化合
物を含有させ、帯電性を改良した懸濁重合トナーを用い
る提案がなされている。しかしながら、トナーの重合性
及び帯電性に大きく影響するカーボンブラックについて
は検討されていない。
【0047】一方、電子写真法の応用では、プリンター
装置はLED、LBPプリンターが最近の市場の主流に
なっており、技術の方向としてより小型、低価格な物
が、更には省資源、地球環境への配慮が求められて来て
いる。また、複写機においても高信頼性とともにデジタ
ル化の進展に伴う更なる高画質化、更には省資源、地球
環境への配慮が求められて来ている。
【0048】従来、現像工程で感光体上に形成されたト
ナー像は転写工程で転写材に転写されるが、感光体上に
残った転写残トナーはブレードクリーニング、ファーブ
ラシクリーニング、ローラークリーニング等のクリーニ
ング工程で回収され、廃トナー容器に回収トナーは蓄え
られる。
【0049】このクリーニング工程については、いずれ
の方法も力学的に転写残余のトナーを掻き落とすか、ま
たはせき止めて廃トナー容器へと捕集されるものであっ
た。よって、このような部材が感光体表面に押し当てら
れることに起因して感光体を摩耗させ感光体が短命化す
る問題等が生じていた。また、装置面からみると、かか
るクリーニング装備を具備するために装置が必然的に大
きくなり装置のコンパクト化を目指すときのネックにな
っていた。さらには、トナーの有効活用、及び廃棄物の
削減の意味で廃トナーのでないシステムが望まれてい
た。
【0050】従来現像同時クリーニング又は、クリーナ
レスと呼ばれた技術の開示は、特開平5−2287号公
報にあるように、画像上に転写残余のトナーの影響によ
るポジメモリ、ネガメモリなどに焦点を当てたものであ
った。しかし、電子写真の利用が進んでいる今日、様々
な転写材に対してトナー像を転写する必要性がでてきて
おり、この意味で様々な転写性に対し満足するものでは
なかった。
【0051】クリーナレスに関連する技術の開示を行っ
ているものに特開昭59−133573号公報、特開昭
62−203182号公報、特開昭63−133179
号公報、特開昭64−20587号公報、特開平2−3
02772号公報、特開平5−2289号公報、特開平
5−53482号公報、特開平5−61383号公報等
があるが、望ましい画像形成方法については述べられて
おらず、トナー構成についても言及されていなかった。
【0052】更に、本質的にクリーニング装置を有さな
い現像同時クリーニングでは、感光体表面をトナー及び
トナー担持体により擦る構成が必須であり、このために
長期間使用によるトナー劣化、トナー担持体表面劣化、
感光体表面劣化又は摩耗等を引き起こし、耐久特性の劣
化が問題点として残り、従来技術では充分な解決がなさ
れず、定着性と耐久特性の両立が望まれていた。また、
高速化、高耐久化への対応では、現像での転写残トナー
の回収性を高めるための回収前転写残トナーの帯電制
御、回収されたトナーを再利用するにあたっての現像の
安定性保持等の面でも従来技術では充分な解決がなされ
ていない。
【0053】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、流動
性、長期保存性、耐環境特性、耐久性を損なうことな
く、感光体上カブリを安定的に低減させたトナーを提供
することにある。
【0054】また、本発明の目的は、マシンの高速化、
小型化、長寿命化を達成するトナーを提供することにあ
る。
【0055】更に、本発明の目的は、感光体上に静電潜
像を形成し、この静電潜像の現像工程に際し、感光体の
表面とトナー担持体上のトナー層とが該感光体と接触し
かつ感光体の表面と該トナー担持体の表面とが相互に移
動することにより、静電潜像の現像が成し遂げられる接
触一成分現像方式を用いた画像形成方法において、トナ
ー劣化を改善する技術を開示することにある。
【0056】本発明のもうひとつの目的は、トナー担持
体表面劣化を改善する技術を開示することにある。
【0057】また、本発明の目的は、ブレードクリーニ
ングにおいてもクリーニング不良を生じない画像形成方
法を提供することにある。
【0058】本発明のさらなる目的は、装置の高速化が
可能な画像形成方法を提供することにある。
【0059】さらに本発明の目的は、定着性と耐オフセ
ット性を向上し、尚且つ高品質な画像を長期にわたって
安定して実現する耐久性を両立した画像形成方法を提供
することにある。
【0060】さらに本発明の目的は、接触帯電部材を用
いた帯電方法においても、帯電不良を生じることなく、
長期にわたって安定した画像が得られる画像形成方法を
提供することにある。
【0061】さらに、本発明の目的は、本質的にクリー
ニング装置を有さない画像形成方法を提供することにあ
る。
【0062】さらに、本発明の目的は、現像同時クリー
ニングの構成を用いた画像形成方法において、様々な転
写材、例えば、厚紙、オーバーヘッドプロジェクター用
透明フィルム等に対しても極めて良好な転写性を持ち、
つまり転写工程の余裕代が広いシステム設計が可能であ
るような画像形成方法を提供することにある。
【0063】さらに、本発明の目的は、転写残トナーを
現像時に円滑に回収し、安定した現像性能により高画質
な画像を長期にわたって安定して実現する耐久性を有す
る画像形成方法を提供することにある。
【0064】さらに、本発明の目的は、転写性に優れ、
転写残トナーが少なく、接触転写方式においても転写中
抜けが発生しないか、又はこれらの現象が抑制された画
像形成方法を提供することにある。
【0065】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、少な
くとも結着樹脂中に黒色着色剤が分散されたトナー粒
子、該トナー粒子に対して、0.01〜3.0重量%の
重合体微粒子及び0.1〜3.0重量%の無機微粉体を
有するトナーであって、該トナーは、一般式(1)に示
されるアゾ系鉄錯体化合物を含有し、該トナー粒子の画
像解析装置で測定した形状係数は、SF−1の値が10
0≦SF−1≦120であり、かつSF−2の値が10
0≦SF−2≦115であることを特徴とするトナーに
関する。
【0066】
【化4】 [式中、X1およびX2は水素原子、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなるグ
ループから選択されるメンバーを表示し、X1とX2は同
じ又は異なっており、mおよびm’は1〜3の整数を表
示し、R1およびR3は水素原子、C1〜C18のアルキル
基、C2〜C18のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロ
キシ基、C1〜C18のアルコキシ基、アセチルアミノ
基、ベンゾイルアミノ基及びハロゲン原子からなるグル
ープから選択されるメンバーを表示し、R1とR3は同じ
又は異なっており、nおよびn’は1〜3の整数を表示
し、R2およびR4は水素原子またはニトロ基を表示し、
+はアンモニウムイオン、水素イオン、ナトリウムイ
オン、カリウムイオン及びそれらの混合イオンからなる
グループから選択されるカチオンイオンを示す。]
【0067】また、本発明は、(a)静電潜像を担持す
るための像担持体を帯電する帯電工程; (b)帯電された像担持体に像露光によって静電潜像を
形成する露光工程; (c)該静電潜像をトナー担持体の表面に担持されてい
るトナーによって現像し、トナー像を形成する現像工
程; (d)該像担持体の表面に形成されたトナー像を転写材
に転写する転写工程;及び (e)転写工程後に該像担持体表面に残存しているトナ
ーをクリーニング除去するクリーニング工程;を有し、
クリーニングされた像担持体を用いて上記(a)乃至
(e)の工程を繰返し、該トナー担持体の表面が該トナ
ー担持体の表面に担持されているトナーによって形成さ
れるトナー層を介して該像担持体の表面に接触するよう
に、該像担持体と該トナー担持体とが配置されて、該静
電潜像の現像時には、該トナー担持体の表面に形成され
ているトナー層が該像担持体の表面に接触し、且つ、該
像担持体の表面と該トナー担持体の表面とが相互に移動
することにより、該静電潜像の現像が成し遂げられる画
像形成方法において、上記のトナーを用いたことを特徴
とする画像形成方法に関する。
【0068】更に、本発明は、静電潜像を担持するため
の像担持体を帯電する帯電工程;帯電された像担持体に
像露光によって静電潜像を形成する露光工程;該静電潜
像を現像装置が有するトナーによって現像し、トナー像
を形成する現像工程;及び該像担持体の表面に形成され
たトナー像を転写材に転写する転写工程;を有し、且つ
転写工程後に該像担持体表面に残存しているトナーの回
収を現像工程において該現像装置が兼ねて行う現像同時
クリーニング方式を用いた画像形成方法において、上記
のトナーを用いたことを特徴とする画像形成方法に関す
る。
【0069】本発明によれば、画像解析装置で測定した
形状係数SF−1の値が100≦SF−1≦120であ
り、かつSF−2の値が100≦SF−2≦115であ
るトナーであり、トナー組成物として特定のアゾ系鉄錯
体化合物を用い、トナー粒子に対して0.01〜3.0
重量%の重合体微粒子、及びトナー粒子に対して0.1
〜3.0重量%無機微粉体を有するトナーによって、ト
ナー帯電の迅速な立ち上がりによる高品位な画像性と、
安定したクリーニング性を得ることが可能である。ま
た、流動性、長期保存性、耐環境特性、耐久性を損なう
ことなく感光体上カブリを安定的に低減させることが可
能である。
【0070】また、本発明によれば、本発明中のトナー
を一成分接触現像の構成に適用することによって、非磁
性一成分現像法においてトナー帯電の迅速な立ち上がり
による高品位な画像性と、安定したクリーニング性を得
ることが可能である。
【0071】更に、本発明によれば、本発明中のトナー
を現像同時クリーニングの構成に適用することによっ
て、転写残トナーによる像担持体の帯電阻害を抑制し、
更に、転写残トナーを現像時に回収すると同時に、定着
性能と耐久性能を長期にわたり両立できることが可能で
ある。
【0072】
【発明の実施の形態】本発明者らは、鋭意検討の結果、
各々特定の荷電制御剤及び無機微粒子、重合体微粒子を
組み合わせ、トナーに特定の形状を持たせることで、マ
シンの高速化、長寿命化に対応し得る、流動性、長期保
存性、耐環境特性、耐久性を損なうことなく、(特に、
低湿環境下での)感光体上カブリを特異に低減させたト
ナーを得ることを見い出した。また、この効果は、本発
明中の重合法のトナーに適用した場合、もしくは本発明
中の特定のカーボンブラック及び特定のアゾ系鉄錯体化
合物を前分散する工程を行って製造されたトナーにおい
て顕著であることを見い出した。
【0073】即ち、前述のように無機微粉体と重合体微
粒子を併用した方法は、現像が高速化するに連れて、ト
ナーが感光体の非潜像形成部にも極微量ながら付着する
現象(感光体上カブリ)が問題となる。非潜像形成部に
付着したトナーは転写工程で転写され難く、クリーニン
グ工程を有するプロセスでは、廃トナー量の増大、或い
はクリーニング不良の原因となり、クリーニング工程を
有さないプロセスでは、帯電器汚れを促進し、現像での
転写残トナーの回収に不利となり、帯電不良、回収不良
による画像欠陥の原因となる。
【0074】また、特定の形状を持たせたトナーに、特
定のアゾ系鉄錯体化合物を含有させ、重合体微粒子を添
加したトナーは、トナー帯電の迅速な立ち上がりによる
高品位な画像性と、感光体上の現像トナーの帯電量を適
正に制御し、転写残トナーの過剰帯電によるクリーニン
グ性の低下を防止し得る。更に、特定のカーボンブラッ
クを含有させたトナーは、よりトナー帯電の立ち上がり
が迅速となり高品位な画像性を得ることができる。
【0075】また、現像同時回収プロセスでは、トナー
の帯電部材通過時の帯電制御特性が改善され、転写残ト
ナーよる感光体の帯電阻害を十分に抑制し、転写残トナ
ーを現像時に円滑に回収することが可能となるが、良好
な転写性、画像性を得るためには流動性付与剤としての
無機微粉体の添加が必須である。しかし、長期間の使用
に伴いこの無機微粉体がトナー表面に埋め込まれること
で、トナー帯電性の変化、流動性の低下による転写性、
画像性の劣化を招く。
【0076】特定のアゾ系鉄錯体化合物を含有するトナ
ー粒子に、無機微粉体と重合体微粒子を添加し、特定の
形状をトナーに持たせることによって、長期間の使用に
よっても無機微粉体がトナー表面に埋め込まれることな
く、トナー帯電性の変化、流動性の低下のない、優れた
転写性、画像性を安定して得ることができる。
【0077】同時に、本発明者らは、特定のアゾ系鉄錯
体化合物を含有し、重合体微粒子を添加し、特定の形状
を持たせたトナーは、トナー帯電の立ち上がりが迅速
で、一成分系の帯電付与工程でも低負荷で適正かつ十分
なトリボ付与が行われ、感光体上カブリを低減している
ことを見い出した。
【0078】そのメカニズムは必ずしも明確ではない
が、以下のように推測される。
【0079】即ち、通常重合体微粒子は、一次微粒子が
数十個から数千個集まって凝集体を形成している。重合
体微粒子の凝集体は、球形もしくは球形に近い形である
一次粒子形状、トナー粒子に対して嵩密度が高いことに
よって、トナー粒子と均一混合する工程においても、効
果的なシェアをかけることが出来ないために、好ましく
崩壊しないものが残存する場合が多い。
【0080】この混合工程で、崩壊しなかった重合体微
粒子の凝集体が現像工程で摩擦帯電する際に崩壊し、そ
のとき近傍にいたトナーと接触するため、当該トナー粒
子の静電特性が変化し、トナーの帯電特性の分布が広が
り、感光体上カブリが起こると考えられる。
【0081】従って、特定のアゾ系鉄錯体化合物を用い
ることによって、トナーの帯電量を適正に制御し、過剰
帯電を防ぐ効果で、混合工程における重合体微粒子の分
散を促進し、重合体微粒子のトナーへの静電的固着によ
るトナー帯電性の変化を抑制する効果によっても、感光
体上カブリの発生を低減しているものと考えられる。
【0082】本発明においては、無機微粉体はトナー粒
子に対して、0.1〜3.0重量%の割合で含有されて
いることが必要である。より好ましい含有量としては、
0.8〜2.5重量%である。含有量が0.1重量%未
満では、トナーへの流動性付与、帯電補助の効果が十分
ではなく、3.0重量%を超えるとトナーの定着性を阻
害することとなる。また、含有量が0.8重量%以上で
ある方がトナー表面の帯電均一性を得る上で有利であ
り、0.5重量%以下である方がトナーの低温定着化の
ためにはより望ましい。
【0083】無機微粉体は、トナー粒子の重量平均径の
1/10以下の粒径であることが好ましい。この無機微
粉体の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面
観察により求めたその平均粒径を意味する。無機微粉体
としては、たとえば、以下のようなものが用いられる。
金属酸化物(酸化アルミニウム,酸化チタン,チタン酸
ストロンチウム,酸化セリウム,酸化マグネシウム,酸
化クロム,酸化錫,酸化亜鉛,など)・窒化物(窒化ケ
イ素など)・炭化物(炭化ケイ素など)・金属塩(硫酸
カルシウム,硫酸バリウム,炭酸カルシウムなど)・脂
肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウ
ムなど)・カーボンブラック・シリカなどである。
【0084】特に帯電安定性、現像性、流動性、保存性
向上の為、少なくとも1種はシリカ、アルミナ、チタニ
ア、あるいはその複酸化物の中から選ばれることが好ま
しい。例えば、かかるシリカは硅素ハロゲン化物やアル
コキシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法
又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及びアル
コキシド水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカ
の両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内
部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 2-
等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また
乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化
アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物を
硅素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカ
と他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり
それらも包含する。
【0085】更に、無機微粉体は、BET法で測定した
窒素吸着による比表面積が30m2/g以上、特に50
〜400m2/gの範囲のものが良好な結果を与える。
また、無機微粉体は、疎水化処理されていることが好ま
しく、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、
シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン
カップリング剤、官能基を有するシランカップリング
剤、その他有機硅素化合物、有機チタン化合物等の処理
剤で、あるいは、種々の処理剤で併用して処理されてい
ることも可能であり好ましい。特にシリカ、アルミナ、
チタニア、あるいはその複酸化物を、シリコーンオイ
ル、各種変性シリコーンオイル、各種カップリング剤で
疎水化処理されたものが特に好ましい。
【0086】低消費量及び高転写率を達成するために
は、無機微粉体は少なくともシリコーンオイルで処理さ
れていることがさらに好ましい。
【0087】更には、トナー表面を無機微粉体で被覆す
ることにより、感光体及び帯電部材等の接触部材からの
ストレスを緩和できるような構成をとることが望まし
く、トナー表面の外添剤被覆率が5〜99%、さらに好
ましくは10〜99%であることが好ましい。また、さ
らにトナー粒子表面に無機微粉体を有することで、転写
効率の向上及び文字やライン画像の転写中抜けが改善さ
れる。
【0088】トナー表面の外添剤被覆率は、日立製作所
製FE−SEM(S−800)を用いトナー像を100
個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフ
ェースを介してニコレ社製画像解析装置(Luzex
3)に導入し解析を行い算出した。
【0089】また、本発明中においては、重合体微粒子
はトナー粒子に対して、0.01〜3.0重量%の割合
で含有されていることが必要である。含有量が0.01
重量%未満では、トナーへの無機微粉体の埋め込みを低
減する効果が十分ではなく、3.0重量%を超えるとト
ナーの定着性を阻害することとなる。
【0090】重合体微粒子は、一次粒子の平均粒径が
0.1〜3.0μmであることが好ましい。また、トナ
ー粒子の重量平均径の1/10以下の粒径であることが
好ましい。転写性および/またはクリーニング性向上の
ために一次粒径50nm以上(好ましくは比表面積が3
0m2/g未満)の球状に近い微粒子をさらに添加する
ことも好ましい形態のひとつである。例えば球状ポリメ
チルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂粒子等が好まし
く用いられる。この重合体微粒子の粒径とは、電子顕微
鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均
粒径を意味する。
【0091】また、重合体微粒子はトナー粒子と逆極性
を有するものであることがより好ましい。逆極性を有す
る樹脂微粒子の方が同極性の重合体微粒子よりもトナー
表面に良く付着し、均一な分散を長期間にわたり維持す
ることが出来る。更には、重合体微粒子が凝集体として
存在する場合、重合体微粒子がトナー粒子同極性である
と、凝集物の大きさ、帯電量によってはトナー粒子の帯
電性を阻害する、あるいは一成分系の現像ではトナー担
持体上のトナーコート安定性を阻害することがあり、こ
れらの意味からも重合体微粒子はトナー粒子と逆極性を
有することが望ましい。このためにも、トナーを構成す
る重合体の主たるモノマーと樹脂微粒子を構成する主た
るモノマーは異なることが望ましい。
【0092】重合体微粒子を得るためには従来公知の方
法、すなわち乳化重合法やスプレードライ法を用いるこ
とが可能である。
【0093】好ましくは、スチレン、アクリル酸、メチ
ルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘ
キシルアクリレートの如きモノマー成分を乳化重合法に
より単独重合もしくは共重合して得られる、ガラス転移
点80℃以上の樹脂微粒子が良好な効果を示す。
【0094】また、ジビニルベンゼンの如き架橋剤で架
橋されていてもよく、比電気抵抗及びトリボ電荷量調整
のために、樹脂粒子表面が感光体表面を傷つけない程度
の金属、金属酸化物、顔料、界面活性剤等で処理されて
いてもよい。また、懸濁重合法によるトナー製法におい
て、トナー粒子と同時に生成せしめても良い。また、当
該樹脂微粒子は球形であることが望ましいが、当該樹脂
微粒子が、感光体表面がシリカ微粉体で傷つくことを防
止するのに有効に働き、且つ、クリーニングブレードで
効果的に除去されるならば、適度に扁平していてもよ
く、また、その一部が扁平した形でトナー粒子表面に固
着されていてもよい。
【0095】本発明のトナーには、実質的な悪影響を与
えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン粉末、
ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如
き滑剤粉末、あるいは酸化セリウム粉末、炭化硅素粉
末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤、ケーキ
ング防止剤、あるいは例えば酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉
末等の導電性付与剤として少量用いることもできる。
【0096】本発明において、トナー粒子の形状係数を
示すSF−1、SF−2とは、例えば日立製作所製FE
−SEM(S−800)を用い1000倍に拡大した2
μm以上のトナー粒子像を100個無作為にサンプリン
グし、その画像情報はインターフェースを介して、例え
ばニコレ社製画像解析装置(Luzex III)に導
入し解析を行い下式より算出し得られた値を形状係数S
F−1、SF−2と定義する。
【0097】
【数1】 (式中、MXLNGは粒子の絶対最大長、PERIME
は粒子の周囲長、AREAは粒子の投影面積を示す)
【0098】尚、トナー粒子に重合体微粒子及び無機微
粉体を外添した後に、上記の方法によりトナー粒子の形
状係数の測定を行なう場合には、トナー粒子表面に付着
している重合体微粒子や無機微粉体は、画像解析データ
には含まれないよう画像処理を行なう。
【0099】形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度
合いを示し、形状係数SF−2はトナー粒子の凹凸の度
合いを示している。
【0100】また、多数枚の画出しにおけるトナー担持
体上のトナー融着や帯電部材表面の汚染を改善する観点
から、SF−1の値が100≦SF−1≦120であ
り、かつSF−2の値が100≦SF−2≦115であ
ることが必要であり、より好ましくはSF−1の値が1
00≦SF−1≦115であり、かつSF−2の値が1
00≦SF−2≦113であるトナーが用いられること
が、現像性を維持しながら転写性を向上させるために好
ましい。
【0101】SF−1が120よりも大きいと、重合体
微粒子のトナーへの無機微粉体の埋め込みを低減する効
果が有効に発現せず、その効果が十分な程度に重合体微
粒子の添加量を増大させると、帯電量分布がブロードに
なりやすく、また現像同時回収プロセスでは、帯電部材
のトナーによる汚染が促進され、帯電不良による画像不
良を生じやすい。また、SF−2が115よりも大きい
と、静電像保持体から転写材への転写時におけるトナー
像の転写効率の低下し、さらに現像同時回収プロセスで
は、帯電部材の汚染が促進され好ましくない。
【0102】本発明で使用するアゾ系鉄錯体化合物は、
下記式(1)で示す構造を有している。
【0103】
【化5】 [式中、X1およびX2は水素原子、低級アルキル基、低
級アルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなるグ
ループから選択されるメンバーを表示し、X1とX2は同
じ又は異なっており、mおよびm’は1〜3の整数を表
示し、R1およびR3は水素原子、C1〜C18のアルキル
基、C2〜C18のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
シル基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロ
キシ基、C1〜C18のアルコキシ基、アセチルアミノ
基、ベンゾイルアミノ基及びハロゲン原子からなるグル
ープから選択されるメンバーを表示し、R1とR3は同じ
又は異なっており、nおよびn’は1〜3の整数を表示
し、R2およびR4は水素原子またはニトロ基を表示し、
+はアンモニウムイオン、水素イオン、ナトリウムイ
オン、カリウムイオン及びそれらの混合イオンからなる
グループから選択されるカチオンイオンを示す。]
【0104】上記アゾ系鉄錯体化合物は負荷電制御剤と
しても用いられる。該化合物は公知の方法により合成で
きる。
【0105】前記一般式のアゾ系鉄錯体化合物の代表的
な具体例としては、次のような化合物が挙げられる。
【0106】
【化6】
【0107】
【化7】
【0108】本発明においては、黒色着色剤として平均
一次粒径が25〜80nmであるカーボンブラックと、
特定のアゾ系鉄錯体化合物を併用したトナーを用いるこ
とが好ましい。
【0109】カーボンブラックの粒径に関しては、25
nmよりも小さいと、本発明中のアゾ系鉄錯体化合物と
併用した場合、一次粒径が微細なため、十分な分散が得
られにくく、本発明の効果を得られない。更に、懸濁重
合法にてトナーを作製する場合には、トナー粒度が粗粒
化する傾向があり、使いこなすのが困難である。
【0110】80nmよりも大きい場合には、良好に分
散してもトナーとしての着色力の不足から、低濃度の画
像しか得られない、或いはトナー消費量が増大する等の
不都合が生ずる。
【0111】カーボンブラックの粒径に関しては、粒径
が25〜55nmであることがより好ましい。本発明の
特定のアゾ系鉄錯体化合物と併用した場合、カーボンブ
ラックの粒径がこの範囲にあると、転写残トナーの帯電
部材による帯電極性及び帯電量を制御がより確実に且つ
均一になされ、トナーの帯電量の安定性及びトナー着色
力の面でもより有利である。
【0112】本発明におけるトナー中のカーボンブラッ
クの平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡で拡大した写真
を撮影して測定することができる。
【0113】本発明に用いられるカーボンブラックのD
BP吸油量は40〜150ml/100gであることが
望ましい。
【0114】DBP吸油量が40ml/100g未満の
ストラクチャーの短いカーボンブラックではトナーの帯
電量が低くなりすぎ易く、150ml/100gを超え
ると強固な長ストラクチャーのためカーボンブラックの
微細な分散が得られにくい。
【0115】DBP吸油量の測定は、ASTM法D24
14−79に準拠して行う。
【0116】本発明に用いられるカーボンブラックは、
窒素吸着比表面積が100m2/g以下、揮発分が2%
以下であることが望ましい。この本発明に係わるカーボ
ンブラックは、通常トナーに多く用いられているカーボ
ンブラックよりも比表面積が小さく、揮発分も少ない。
【0117】比表面積が小さく、揮発分の少ないカーボ
ンブラックは、重合阻害性の官能基が少ないことから、
重合阻害性が低い利点があり、重合トナー中でのカーボ
ンブラックの均一な分散にも有利である。
【0118】カーボンブラックの窒素吸着比表面積に関
しては、100m2/gよりも大きくなると重合阻害性
を生じ易くなる。また、揮発分が2%を超えるカーボン
ブラックは、表面に重合阻害性の官能基が多数存在する
ため好ましくない。
【0119】窒素吸着比表面積の測定は、ASTM法D
3037−78に準拠して行う。
【0120】カーボンブラックの揮発分の測定は、「J
IS K 6221−1982」に準拠して行う。
【0121】また、トナーを重合法で製造する場合、本
発明に係わるカーボンブラックと前記アゾ系鉄錯体化合
物を重合性単量体中に前分散する工程を行うことが望ま
しい。より高濃度でカーボンブラックを分散できるため
せん断力がかかり易くなり、分散性向上の効果が大きく
なる。
【0122】図3に本発明に係わるカーボンブラック及
びアゾ系鉄錯体化合物をスチレン中で分散したときの粘
度変化を示す。図からも明らかなように、アゾ系鉄錯体
化合物を添加することにより分散液の粘度が飛躍的に増
大し、高せん断力でカーボンブラックが安定して分散さ
れることを示している。
【0123】また、図4において、粒径25〜80nm
のカーボンブラックにおいて、一定量のアゾ系鉄錯体化
合物を添加しスチレン単量体中で分散したときのカーボ
ンブラックの吸油量と分散液の粘度の関係を示す。この
図から、40ml/100g以上の高吸油量のカーボン
ブラックの方が分散液の粘度が高く、分散性が良いこと
が示されている。しかしながら、カーボンブラックの吸
油量が150ml/100gを超えると分散液の粘度が
高くなりすぎ、重合時の造粒性を損ない易くなる。
【0124】なお、本発明者らの検討によると、トナー
粒子の重量に対する前記カーボンブラックの含有量A
[wt%]と、前記アゾ系鉄錯体化合物B[wt%]
が、下記条件2≦A/B≦35を満たすことが好まし
い。
【0125】カーボンブラックの含有量に対してアゾ系
鉄錯体化合物の含有量が少なすぎると、図3からも明ら
かなように粘度が上がらず、カーボンブラックが安定し
て分散しない。この場合、時間の経過とともにカーボン
ブラックが沈殿し、この分散液を用いてトナーを製造す
ると着色力が上がらない。カーボンブラックの含有量に
対してアゾ系鉄錯体化合物の含有量が多すぎると、アゾ
系鉄錯体が二次凝集を起こし、分散性が低下するととも
に、重合阻害を起こし、トナー粒子を良好に製造するこ
とが困難となる。
【0126】本発明において、トナー粒子中のカーボン
ブラックの含有量は、好ましくは0.1乃至30重量
%、より好ましくは1〜20重量%であることが良い。
カーボンブラックの含有量が0.1重量%未満では、ト
ナーの着色力が低く、30重量%を超える場合は、分散
性が充分に均一にならない。
【0127】また、本発明において、アゾ系鉄錯体化合
物の含有量は、好ましくは0.01乃至20重量%、よ
り好ましくは0.1乃至10重量%であることが好まし
い。アゾ系鉄錯体化合物の含有量が0.01重量%未満
では、分散液の粘度が上がりにくく、20重量%を超す
場合にも、やはり、分散液粘度が低下し、カーボンブラ
ックの分散性向上の効果が十分でない。
【0128】本発明においては、前記トナーを重合法に
て形成する際、使用する重合性単量体中に前記カーボン
ブラックと前記アゾ系鉄錯体化合物を前分散させること
で、カーボンブラックの分散性向上の効果が著しい。こ
れはより高濃度で分散させるために分散液が高粘度とな
り、高シェアで分散が行われるためである。
【0129】上述したように、本発明者らは、特定の吸
油量範囲で適正なストラクチャーを有し、比表面積が小
さく、揮発分も少ないカーボンブラックを特定のアゾ系
鉄錯体化合物と併用することで、転写トナーの帯電部材
通過時の帯電制御特性が、より改善されるトナーを得る
ことを見い出した。
【0130】このようにして得られたトナーを適用する
ことで、転写残トナー中の過剰な帯電量のトナー粒子や
逆極性の過剰な帯電量の粒子の存在割合が少なくなり、
クリーニング性が向上する。また、より高速なプロセス
スピードの系の現像同時クリーニング、クリーナレス画
像形成方法においても、感光体帯電部材を通過する際、
トナーがより確実に且つ均一に帯電極性制御されること
で、現像での安定した回収性を示し、転写残トナーとし
て現像で回収された後現像にその一部が再利用される際
にも、現像特性に悪影響を及ぼすことなく、高品質な画
像を安定して実現することができる。
【0131】更に高画質化のためより微小な潜像ドット
を忠実に現像するために、トナー粒子は重量平均径が3
μm〜9μmであることが好ましい。重量平均径が3μ
m未満のトナー粒子においては、転写効率の低下から感
光体や中間転写体上に転写残のトナーが多く、さらに、
カブリ・転写不良に基づく画像の不均一ムラの原因とな
りやすく、本発明で使用するトナーには好ましくない。
また、トナー粒子の重量平均径が9μmを超える場合に
は、文字やライン画像に飛び散りが生じやすい。
【0132】トナーの平均粒径及び粒度分布はコールタ
ーカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサ
イザー(コールター社製)等を用い、個数分布、体積分
布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9
801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続
し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl
水溶液を調製する。たとえば、ISOTON R−II
(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使
用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜1
50ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアル
キルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加え、
更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電
解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない前
記コールターカウンターTA−II型によりアパーチャ
ーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上
のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布と
を算出した。それから、本発明に係わる体積分布から求
めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求
めた個数基準の個数平均粒径(Dl)を求めた。
【0133】トナーの定着性及び耐オフセット性を向上
させるために、離型剤をトナー粒子に添加することが好
ましい。離型剤としては、ASTM D3418−8に
準拠し測定されたDSC曲線における主体吸熱極大ピー
ク値(融点)が、30〜120℃(より好ましくは40
〜90℃)の範囲にある化合物が好ましい。離型剤の極
大ピーク値(融点)が30℃未満であると離型剤の自己
凝集力が弱くなり、結果として耐高温オフセット性が弱
くなり好ましくない。一方、極大ピーク値が120℃を
超えると定着温度が高くなり、定着画像表面を適度に平
滑化させることが困難となり混色性低下の点から好まし
くない。更に直接重合方法によりトナー粒子を得る場合
においては、水系媒体中で造粒・重合を行うため、吸熱
極大ピーク値の温度が高いと主に造粒中に離型剤が析出
してくるので好ましくない。
【0134】離型剤の極大ピーク値の温度(融点)の測
定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用い
る。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を
用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用い
る。サンプルはアルミニウム製パンを用い対照用に空パ
ンをセットし、温度20℃から180℃まで昇温速度1
0℃/minで測定を行う。
【0135】離型剤としては、パラフィンワックス,ポ
リオレフィンワックス,フィッシャートロピッシュワッ
クスの如きポリメチレンワックス,アミドワックス,高
級脂肪酸,高級脂肪酸金属塩,長鎖アルキルアルコー
ル,エステルワックス及びこれらの誘導体(例えばこれ
らのグラフト化合物又はブロック化合物等)が挙げられ
る。
【0136】また、離型剤はトナー中へ2〜30重量%
添加することが好ましい。仮に2重量%未満の添加では
定着性の改善が不十分であり、また30重量%を超える
場合は、トナーの流動性・帯電性を阻害することが多
く、重合法による製造においても造粒時にトナー粒子同
士の合一が起きやすく、粒度分布の広いものが生成しや
すく、本発明には不適当であった。
【0137】本発明においては、トナーにコア/シェル
構造をもたせ、シェル部分を重合により合成された重合
体によって形成され、コア部分を離型剤としてのワック
スで構成するようなトナーを本発明の画像形成方法に用
いることにより、トナー粒子の劣化や画像形成装置への
汚染を防止することが出来るので良好な帯電性が維持さ
れ、ドット潜像の再現に優れたトナー画像を長期にわた
って形成し得ることが可能となる。また、加熱加圧定着
時にはワックスが効率良く作用する為、低温定着性と耐
高温オフセット性とを向上させることができるから好ま
しい。
【0138】本発明において、コア/シェル構造を有す
るトナーとは、離型剤としてのワックスによるコア部の
表面を重合性単量体の重合によって合成された重合体に
よって形成されるシェル部が被覆している形態のトナー
を意味する。
【0139】本発明において、トナーのコア/シェル構
造は、トナー粒子の断面層観察により確認することが出
来る。
【0140】トナー粒子の断層面を観察する具体的方法
としては、常温硬化性のエポキシ樹脂中にトナー粒子を
十分分散させた後、40℃の雰囲気中で2日間硬化さ
せ、得られた硬化物を四三酸化ルテニウム、必要により
四三酸化オスミウムを併用し染色を施した後、ダイヤモ
ンド歯を備えたミクロトームを用い薄片状のサンプルを
切り出し、透過電子顕微鏡(TEM)を用いトナー粒子
の断層形態を観察する。ワックスと外殻を構成する樹脂
との若干の結晶化度の違いを利用して材料間のコントラ
ストを付けるため四三酸化ルテニウム染色法を用いるこ
とが好ましい。
【0141】本発明において、離型剤のトナー粒子にお
ける含有量は、好ましくは2〜30重量%、より好まし
くは2〜25重量%であることが好ましい。
【0142】離型剤の含有量が2重量%未満では定着性
の改善が不十分であり、30重量%を超える場合は、重
合法による製造においても造粒時にトナー粒子同士の合
一が起きやすく、粒度分布の広いものが生成しやすく、
本発明には不適当であった。
【0143】本発明においては、コア/シェル構造を有
するトナーを製造する場合、シェル部が離型剤としての
ワックスによるコア部を内包化せしめるためシェル部を
構成する樹脂に更に極性樹脂を添加せしめることが特に
好ましい。
【0144】本発明に用いられる極性樹脂としては、ス
チレンと(メタ)アクリル酸の共重合体,マレイン酸共
重合体,飽和ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂が好まし
く用いられる。
【0145】トナー粒子中極性樹脂の含有量は、好まし
くは1〜20重量%、より好ましくは2〜16重量%
(トナー粒子の重量基準)であることが良い。
【0146】極性樹脂の含有量が1重量%未満の場合に
は、添加効果が十分に発現されず、また、20重量%を
超える場合にはトナーの帯電特性に影響を及ぼすことが
多く、特に高温高湿環境下でのトナーの帯電性の低下を
招き易く好ましくない。
【0147】本発明においては、トナーの表面にさらに
最外殻樹脂層を設けても良い。
【0148】該最外殻樹脂層のガラス転移温度は、耐ブ
ロッキング性のさらなる向上のため外殻樹脂層のガラス
転移温度以上に設計されること、さらに定着性を損なわ
ない程度に架橋されていることが好ましい。この最外殻
樹脂層には帯電性向上のため極性樹脂や荷電制御剤が含
有されていることが好ましい。
【0149】該最外殻層を設ける方法としては、特に限
定されるものではないが例えば以下のような方法が挙げ
られる。
【0150】1.重合反応後半、または終了後、反応系
中に必要に応じて、極性樹脂、荷電制御剤、架橋剤を溶
解、分散したモノマーを添加し重合粒子に吸着させ、重
合開始剤を添加し重合を行う方法。
【0151】2.必要に応じて、極性樹脂、荷電制御
剤、架橋剤を含有したモノマーからなる乳化重合粒子ま
たはソープフリー重合粒子を反応系中に添加し、重合粒
子表面に凝集、必要に応じて熱により固着させる方法。
【0152】3.必要に応じて、極性樹脂、荷電制御
剤、架橋剤を含有したモノマーからなる乳化重合粒子ま
たはソープフリー重合粒子を乾式で機械的にトナー粒子
表面に固着させる方法。
【0153】本発明において、着色剤及び重合性単量体
と共に離型剤としてのワックス及び極性樹脂を含有する
単量体組成物を水系媒体中で重合することによりトナー
粒子を製造する重合法によって、ワックス及び極性樹脂
を含有するトナー粒子を製造する場合には、製造された
トナー粒子はワックスによるコア部と重合性単量体の重
合により合成された重合体及び極性樹脂によって構成さ
れるシェル部とを有するコア/シェル構造を有し、さら
にシェル部の最外殻樹脂層に極性樹脂が位置する形態と
なる。
【0154】したがって、このような形態のトナー粒子
の場合には、着色剤として用いるカーボンブラックの表
面には、極性基が存在しているため、カーボンブラック
は、非極性のワックス中には入り込まず、シェル部に位
置することになり、トナー粒子中に均一にカーボンブラ
ックが分散している形態のトナー粒子に比べて着色力が
低下し易い傾向にあり、またシェル部の最外殻層には極
性樹脂が位置するため、トナー粒子の表面部に位置する
カーボンブラックの割合が少なくなることから、極性樹
脂を含有しないトナー粒子に比べて、トナーの摩擦帯電
性が低い傾向にある。
【0155】しかしながら、本発明においては、トナー
粒子は、上述の如く、カーボンブラック及び特定のアゾ
系鉄化合物を含有していることから、アゾ系鉄化合物に
よるカーボンブラックの分散性向上効果によりトナーの
着色力の低下を抑制し、かつカーボンブラックの分散性
向上効果とアゾ系鉄化合物の高い荷電制御効果によりト
ナーの摩擦帯電性の低下を抑圧することが可能である。
【0156】本発明の一成分接触現像方式の画像形成方
法においては、現像時にトナー担持体上のトナーが像担
持体の表面に接触することから、トナーの耐久性やトナ
ー担持体の表面及び像担持体の表面に対するトナーの耐
融着性を有していることが好ましい。
【0157】従って、一成分非接触現像方式やトナー及
びキャリアを有する二成分現像方式に用いるトナーに比
べて、一成分接触現像方式に用いるトナーは、より高い
機械的特性を有することが要求される。
【0158】本発明に用いられるトナーの結着樹脂とし
ては、一般的に用いられているスチレン−(メタ)アク
リル共重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,スチ
レン−ブタジエン共重合体を利用することが出来る。重
合法によってトナー粒子を得る方法においては、それら
の単量体が好ましく用いられる。具体的には、スチレ
ン,o(m−、p−)−メチルスチレン,m(p−)−
エチルスチレンの如きスチレン系単量体;(メタ)アク
リル酸メチル,(メタ)アクリル酸エチル,(メタ)ア
クリル酸プロピル,(メタ)アクリル酸ブチル,(メ
タ)アクリル酸オクチル,(メタ)アクリル酸ドデシ
ル,(メタ)アクリル酸ステアリル,(メタ)アクリル
酸ベヘニル,(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル,
(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル,(メタ)ア
クリル酸ジエチルアミノエチルの如き(メタ)アクリル
酸エステル系単量体;ブタジエン,イソプレン,シクロ
ヘキセン,(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミ
ドの如きエン系単量体が好ましく用いられる。これらの
単量体は、ポリマーハンドブック第2版−Pl39〜1
92(JohnWiley&Sons社製)に記載の理
論ガラス転移温度(Tg)が、40〜75℃を示すよう
に単量体を単独で又は適宜混合し用いられる。理論ガラ
ス転移温度が40℃未満の場合には、トナーの保存安定
性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、一方75
℃を超える場合は定着点の上昇をもたらす。
【0159】結着樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミ
エーションクロマトグラフィー)により測定される。具
体的なGPCの測定方法としては、予めトナーをソック
スレー抽出器を用いトルエン溶剤で20時間抽出を行っ
た後、ロータリーエバポレーターでトルエンを留去せし
め、更に離型剤は溶解するが結着樹脂は溶解し得ない有
機溶剤例えばクロロホルム等を加え十分洗浄を行った
後、THF(テトラヒドロフラン)に可溶した溶液をポ
ア径が0.3μmの耐溶剤性メンブランフィルターでろ
過したサンプルをウォーターズ社製150Cを用い、カ
ラム構成は昭和電工製A−801、802、803、8
04、805、806、807を連結し標準ポリスチレ
ン樹脂の検量線を用い分子量分布を測定し得る。得られ
た樹脂成分の数平均分子量(Mn)は、5000〜10
00000で有り、重量平均分子量(Mw)と数平均分
子量(Mn)の比(Mw/Mn)は、2〜100を示す
結着樹脂が本発明には好ましい。
【0160】本発明に用いられるアゾ系鉄錯体化合物
は、荷電制御剤としての機能も有しているが、更に別の
荷電制御剤を併用してもよい。別の荷電制御剤として
は、公知のものが利用できるが、帯電スピードが速く且
つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ま
しい。更に本発明において重合法でトナー粒子を製造す
る場合には、重合阻害性が無く水系への可溶化物の無い
荷電制御剤が特に好ましい。
【0161】別の荷電制御剤の具体的化合物としては、
ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸
またはその誘導体の金属化合物、アゾ顔料またはその誘
導体の金属化合物、スルホン酸、カルボン酸を側鎖に持
つ高分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素
化合物、カリークスアレーン等が利用できる。ポジ系と
してニグロシン、トリフェニルメタン系化合物、四級ア
ンモニウム塩、該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高
分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物
等が好ましく用いられる。別の荷電制御剤は結着樹脂1
00重量部に対し0.2〜10重量部が好ましい。しか
しながら、本発明において別の荷電制御剤の添加は必須
ではなく、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法
を用いた場合においてもブレード部材やスリーブ部材と
の摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずし
も別の荷電制御剤を含む必要はない。
【0162】本発明で重合法でトナー粒子を製造する場
合には、重合開始剤として、例えば、2,2’−アゾビ
ス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−
アゾビスイソブチロニトリル、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、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系重合開始
剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペル
オキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、ク
メンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイル
ペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物
系重合開始剤が用いられる。
【0163】該重合開始剤の添加量は、目的とする重合
度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜2
0重量%添加され用いられる。開始剤の種類は、重合方
法により若干異なるが、十時間半減期温度を参考に、単
独又は混合し利用される。
【0164】重合度を制御するため公知の架橋剤・連鎖
移動剤・重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能で
ある。
【0165】本発明に係るトナー製造方法として懸濁重
合を利用する場合には、用いる分散剤として例えば無機
系酸化物として、リン酸三カルシウム,リン酸マグネシ
ウム,リン酸アルミニウム,リン酸亜鉛,炭酸カルシウ
ム,炭酸マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグ
ネシウム,水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウ
ム,硫酸カルシウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シ
リカ,アルミナ,磁性体,フェライト等が挙げられる。
有機系化合物としは例えばポリビニルアルコール,ゼラ
チン,メチルセルロース,メチルヒドロキシプロピルセ
ルロース,エチルセルロース,カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩,デンプン等が水相に分散させて使
用される。これら分散剤は、重合性単量体100重量部
に対して0.2〜10.0重量部使用することが好まし
い。
【0166】これら分散剤は、市販のものをそのまま用
いても良いが、細かい均一な粒度を有す分散粒子を得る
ために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生
成させて用いることも出来る。例えば、リン酸三カルシ
ウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水
溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合
方法に好ましい分散剤を得ることが出来る。またこれら
分散剤の微細化のため0.001〜0.1重量部の界面
活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン,
アニオン,カチオン型の界面活性剤が利用でき,例えば
ドデシル硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウ
ム,ペンタデシル硫酸ナトリウム,オクチル硫酸ナトリ
ウム,オレイン酸ナトリウム,ラウリル酸ナトリウム,
ステアリン酸カリウム,オレイン酸カルシウム等が好ま
しく用いられる。
【0167】本発明に係るトナー製造方法に重合法を用
いる場合においては、以下の如き製造方法によって具体
的にトナーを製造することが可能である。単量体中に低
軟化点物質からなる離型剤,着色剤,荷電制御剤,重合
開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー・超音波
分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組
成物を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機ま
たはホモミキサー,ホモジナイザー等により分散せしめ
る。好ましくは単量体組成物からなる液滴が所望のトナ
ー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整
し、造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子
状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹
拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には5
0〜90℃の温度に設定して重合を行う。また、重合反
応後半に昇温しても良く、更に、本発明の画像形成方法
における耐久特性向上の目的で、未反応の重合性単量
体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応
終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、
生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収し、乾燥す
る。懸濁重合法においては、通常単量体系100重量部
にたいして水300〜3000重量部を分散媒として使
用するのが好ましい。
【0168】本発明中のトナーを作製するには、公知の
方法が用いられるが、例えば、本発明のトナーを製造す
る方法としては、樹脂,アゾ系鉄錯体化合物,カーボン
ブラック,離型剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー
又はメディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械
的又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望の
トナー粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て
粒度分布をシャープ化せしめトナー化する所謂粉砕方法
によるトナーの製造方法、特公昭56−13945号公
報に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物
を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や、特公昭36
−10231号公報,特開昭59−53856号公報,
特開昭59−61842号公報に述ベられている懸濁重
合方法を用いて直接トナーを生成する方法、重合性単量
体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用
い直接トナーを生成する分散重合方法、又は水溶性極性
重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープ
フリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナ
ーを製造することが可能である。
【0169】また、本発明は、感光体表面が有機化合物
である様な画像形成装置において特に有効に用いられ
る。即ち、有機化合物が感光体の表面層を形成している
場合には、無機材料を用いた他の感光体よりもトナー粒
子に含まれる結着樹脂との接着性に優れ、転写性がより
低下する傾向にあるためである。
【0170】また、本発明に係わる感光体の表面物質と
しては、たとえばシリコーン樹脂、塩化ビニリデン、エ
チレン−塩化ビニル、スチレン−アクリロニトリル、ス
チレン−メチルメタクリレート、スチレン、ポリエチレ
ンテレフタレートおよびポリカーボネート等が挙げられ
るが、これらに限定されることはなく他のモノマーある
いは前述の結着樹脂間での共重合体およびブレンド体等
も使用することができる。
【0171】また、本発明は、感光体表面に離型性を付
与することが好ましく、感光体表面の水に対する接触角
は85度以上であることが好ましい。より好ましくは感
光体表面の水に対する接触角は90度以上である。感光
体表面が高い接触角を有することは、感光体表面が高い
離型性有することを示し、この効果により、転写残余の
トナー量を著しく減少させることができ、クリーニング
工程での負荷を大幅に低減し、本発明中のトナーを用い
た際、クリーニング不良の発生をより確実に防止するこ
とができる。
【0172】また、現像同時回収プロセスにおいても、
転写残余のトナー量を著しく減少させることが出来、転
写残トナーのによる遮光がほとんどなくネガゴースト画
像を本質的に防止できると共に現像時に転写残トナーの
現像域での回収効率も向上し、ポシゴースト画像を防止
する。
【0173】ここで、ゴースト画像の発生メカニズムを
説明する。
【0174】転写残トナーによる遮光が特に問題となる
のは、一枚の転写材に対し感光体表面が繰り返し使用さ
れる場合、つまり感光体一周分の長さが転写材の進行方
向長さよりも短い場合、転写残トナーが感光体上に存在
する状態で帯電、露光及び現像をしなければならないた
め、転写残トナーの存在する感光体表面部での電位が充
分落ちきらず現像コントラストが不十分になるため反転
現像については周囲よりも濃度が低い、ネガゴーストと
して画像上に現れる。
【0175】一方、現像時に転写残トナーのクリーニン
グ効果が不十分であれば、転写残トナーの存在する感光
体表面上に、トナーが現像されるため周囲よりも濃度が
高く、ポシゴーストが発生する。
【0176】本発明の構成にて、上記説明のゴースト画
像を本質的に防止できる。
【0177】感光体表面に有機化合物を用いる場合とし
ては、例えば、セレン、アモルファスシリコンなどの無
機感光体の上に、樹脂を主体とした保護膜を設ける場
合、又は機能分離型有機感光体の電荷輸送層として、電
荷輸送材と樹脂を有する表面層をもつ場合、さらにその
上に上記のような保護層を設ける場合等がある。このよ
うな表面層に離型性を付与する手段としては、 膜を構成する樹脂自体に表面エネルギーの低いものを
用いる、 撥水、親油性を付与するような添加剤を加える、 高い離型性を有する材料を粉体状にして分散する、 などが挙げられる。としては、樹脂の構造中にフッ素
含有基、シリコーン含有基等を導入することにより達成
する。としては、界面活性剤等を添加剤として添加す
ればよい。としては、フッ素原子を含む化合物、すな
わちポリ4フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、フ
ッ化カーボンの如きフッ素原子を含む化合物を用いるこ
とが挙げられる。
【0178】これらの手段によって感光体表面の水に対
する接触角を85度以上とすることができる。85度未
満では耐久によるトナーおよびトナー担持体の劣化が生
じやすい。
【0179】この中でも特にポリ4フッ化エチレン、ポ
リフッ化ビニリデンの如き含フッ素樹脂が好適である。
本発明においては、の含フッ素樹脂を離型性粉体とし
て用いた場合には最表面層への分散が好適である。
【0180】これらの粉体を表面に含有させるために
は、バインダー樹脂中に該粉体を分散させた層を感光体
最表面に設けるか、あるいは、元々樹脂を主体として構
成されている有機感光体であれば、新たに表面層を設け
なくても、最表面層に該粉体を分散させれば良い。
【0181】該粉体の表面層への添加量は、表面層総重
量に対して、1〜60重量%、さらには2〜50重量%
が好ましい。1重量%より少ないと転写残余のトナーが
充分に減少せず、転写残トナーのクリーニング効率も充
分でなく、ゴースト防止効果が不十分であり、60重量
%を超えると膜の強度が低下したり、感光体への入射光
量が著しく低下したりするため、好ましくない。また、
該粉体の粒径については、画質の面から、1μm以下、
好ましくは0.5μm以下が望ましい。1μmより大き
いと入射光の散乱によりラインの切れが悪くなり実用に
耐えない。
【0182】保護層の樹脂としては、ポリエステル・ポ
リカーボネート・アクリル樹脂・エポキシ樹脂・フェノ
ール樹脂、あるいはこれらの樹脂の硬化剤等が単独ある
いは2種以上組み合わされて用いられる。
【0183】また、保護層の樹脂中に導電性微粒子を分
散してもよい。導電性微粒子の例としては、金属・金属
酸化物等が挙げられ、好ましくは、酸化亜鉛・酸化チタ
ン・酸化スズ・酸化アンチモン・酸化インジウム・酸化
ビスマス・酸化スズ被膜酸化チタン・スズ被膜酸化イン
ジウム・アンチモン被膜酸化スズ・酸化ジルコニウム等
の超微粒子がある。これらは単独で用いても2種以上を
混合して用いても良い。一般的に保護層に粒子を分散さ
せる場合、分散粒子による入射光の散乱を防ぐために入
射光の波長よりも粒子の粒径の方が小さいことが必要で
あり、本発明における保護層に分散される導電性、絶縁
性粒子の粒径としては0.5μm以下であることが好ま
しい。また、保護層中での含有量は、保護層総重量に対
して2〜90重量%が好ましく、5〜80重量%がより
好ましい。保護層の膜厚は、0.1〜10μmが好まし
く、1〜7μmがより好ましい。
【0184】表面層の塗工は、樹脂分散液をスプレーコ
ーティング、ビームコーティングあるいは浸透(ディッ
ピング)コーティングすることによって行うことができ
る。
【0185】本発明に用いられる好ましい現像工程の条
件としては、トナー担持体上のトナー層と感光体表面が
接触しているということである。
【0186】一成分現像剤の場合、トナー担持体として
弾性ローラーを用い、弾性ローラー表面にトナーをコー
ティングして形成したトナー層を感光体表面と接触させ
る方法も用いられる。このとき、トナーの磁性、非磁性
は問わず、ただ、トナー層と感光体表面が接触している
ことが重要となる。また、トナー担持体は実質的に感光
体表面と接触しているが、これは、トナー担持体からト
ナー層を除いたときに該トナー担持体が感光体と接触し
ているということを意味する。このとき、トナー層を介
して、感光体と感光体表面に対向する弾性ローラー間に
働く電界によってエッジ効果のない画像を得るために
は、弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をも
ち、感光体表面とトナー担持表面との間で電界を有する
必要性がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中
抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防ぎつ
つ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層
の絶縁層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性
ローラ上に感光体表面に対向する側を絶縁性物質により
被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブ
で感光体に対向しない側に導電層を設けた構成も可能で
ある。また、トナー担持体として剛体ローラを用い、感
光体をベルトのごときフレキシブルなものとした構成も
可能である。トナー担持体としての現像ローラの電気抵
抗としては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。
【0187】一成分接触現像法を用いた場合そのトナー
を担持する現像ローラー表面と感光体の周速同方向に回
転していてもよいし、逆方向に回転していてもよい。そ
の回転が同方向である場合感光体の周速に対して、周速
比で100%よりも速いことが望ましい。100%以下
であると、画像品質が悪い。周速比が高まれば高まるほ
ど、現像部位に供給されるトナーの量は多く、潜像に対
しトナーの脱着頻度が多くなり、不要な部分は掻き落と
され必要な部分には付与されるという繰り返しにより、
潜像に忠実な画像が得られる。具体的には、トナー担持
体面の移動速度が感光体面の移動速度に対し、1.05
〜3.0倍の速度であることが好ましい。
【0188】本発明に用いられるクリーニング部材とし
ては、ブレード、ローラー、ファーブラシ、磁気ブラシ
等を用いることが出来る。また、これらのクリーニング
部材の2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【0189】一成分接触現像による画像形成方法におい
ては、感光体上の現像トナーの帯電量を適正に制御する
ことで、転写残トナーの過剰帯電によるクリーニング性
の低下を防止し得る。
【0190】すなわち、転写残トナーの過剰に帯電して
しまうと、感光体への転写残余のトナーの付着力が高い
ためにクリーニング性が低下し易い。特に、懸濁重合法
の如き重合法によって作成されたトナーのように、トナ
ー粒子の形状が球形に近い場合、クリーニング工程での
スクレイプ性の低下、クリーニング部材からのすり抜け
易さ等の点でクリーニングに不利であり、転写残トナー
の過剰帯電はクリーニング性を著しく低下させる。
【0191】転写残余のトナーの帯電は、転写バイアス
条件、転写材の抵抗等によっても大きく変化する。転写
バイアスは一般にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧が
印加されるが、現像が正現像(トナー帯電極性と感光体
帯電極性が逆)である場合、転写材が厚紙、OHTフィ
ルムのように高抵抗なものであると、高い帯電を持った
トナー粒子が感光体との強い付着力によって転写される
ことなく、そのままの帯電でクリーニング工程へと進み
クリーニングしきれなくなり易い。
【0192】したがって、トナーとしては、感光体上の
現像トナーが帯電量を適正に制御され、元々高帯電量の
トナーが感光体に現像されていないことが望ましい。
【0193】さらには、接触現像法では、トナー層と感
光体表面が接触しているために、感光体との摩擦による
トナーに対する帯電付与が生じ、感光体との摩擦による
帯電が、現像トナーの帯電に少なからず影響することが
判明した。本発明者らの検討によれば、トナーの画像解
析装置で測定した形状係数SF−1の値が100<SF
−1≦160であり、かつSF−2の値が100<SF
−2≦140である場合には、感光体との摩擦によるト
ナーに対する帯電付与が均一なものとなり、高帯電量の
トナーが感光体に現像されにくいのに対して、SF−1
の値がSF−1>160であるか、あるいはSF−2の
値がSF−2>140である場合には、感光体との摩擦
によるトナーに対する帯電付与が不均一なものとなり、
トナー帯電のばらつきが大きくなり、高帯電量のトナー
が生成し、一部が感光体にまで現像されることが判明し
た。
【0194】更に、本発明者らの検討によれば、本発明
中のトナーに添加される重合体微粒子が帯電性を有する
場合、トナー形状による接触現像法における感光体表面
との摩擦によるトナーに対する帯電付与のされ方が、よ
り大きく影響されることが判明した。
【0195】すなわち、重合体微粒子の帯電性は、トナ
ー粒子と逆極性であることが重合体微粒子の付着性の点
で有利であるが、重合体微粒子がトナー粒子から遊離し
て存在する場合、もしくは、現像工程から転写工程終了
までの間に遊離する場合、重合体微粒子が非常に高い帯
電量で感光体表面に付着し、クリーニング性を著しく低
下させる原因となる。
【0196】また重合体微粒子がトナーと同極性の帯電
性を有する場合は、遊離重合体微粒子自体が粒径が小さ
いために大きな比電荷をもち、トナー粒子の均一な帯電
を阻害し、現像性・転写性を大幅に低下させる。このよ
うな重合体微粒子のトナー粒子からの遊離が、感光体表
面とトナー層とが摺擦されることにより、大幅に起こり
易くなり、重合体微粒子のトナー粒子からの遊離と、ト
ナー形状とが密接に関連していることが、本発明者らの
検討により判明した。
【0197】トナーの形状係数SF−1の値が100≦
SF−1≦120であり、かつ、SF−2の値が100
≦SF−2≦115である場合、重合体微粒子のトナー
粒子からの遊離を抑制しつつ、重合体微粒子のトナーへ
の無機微粉体の埋め込みを低減する効果が有効に発現
し、かつ、感光体との摺擦によるトナーへの帯電付与が
均一となり、長期にわたり安定した帯電性を示すトナー
が得られる。
【0198】トナー粒子表面に凹凸がある場合、凹部
は、重合体微粒子の遊離は起こりにくいが、トナー粒子
への無機微粉体への埋め込みを低減する効果を鑑みて、
接触機会・帯電機会のより小さなトナー粒子凹部の無機
微粒子の埋め込みを低減してもトナー粒子としての帯電
性・流動性を維持する効果は小さい。
【0199】トナー粒子間、帯電付与部材、トナー担持
体、トナー層厚規制部材、感光体等との接触機会のより
大きなトナー粒子凸部でも重合体微粒子の付着性・遊離
のしやすさがトナー全体としての帯電性に大きく影響す
る。
【0200】トナー粒子の凸部がより滑らかである方
が、重合体微粒子のトナー粒子からの遊離は起こりにく
く、トナーの形状係数SF−1が120よりも大きい場
合、もしくはSF−2が115よりも大きい場合には、
トナー粒子が感光体との摺擦による大きなストレスを余
分に受ける接触現像法では、トナー粒子凸部での重合体
微粒子の遊離が起こり易くなり、安定したトナー帯電性
が得られにくい。
【0201】現像同時クリーニングプロセスにおいて
も、重合体微粒子のトナー粒子からの遊離は、帯電部材
の重合体微粒子による汚染を招き、帯電部材による感光
体の均一帯電を著しく阻害する、あるいは、現像性を低
下させるという悪影響を及ぼす。
【0202】従って、現像同時クリーニングプロセスに
おいても、トナーの形状係数はSF−1は100≦SF
−1≦120であり、かつSF−2は100≦SF−2
≦115であることが必要である。
【0203】また、高帯電量のトナーが感光体に現像さ
れないためには、トナーへの帯電付与或いはトナーの帯
電性を押さえる必要があるが、トナーの帯電が十分でな
いとカブリ、トナー飛散、転写性の低下等の弊害を生じ
易くなる。本発明のトナーを用いることで、過剰な高帯
電トナー粒子の生成を抑制し、適正な帯電量をトナーに
持たせることが可能となった。これにより現像工程にお
いても耐久性に優れた安定した性能を示す。
【0204】また、現像が反転現像(トナー帯電極性と
感光体帯電極性が同極性)の場合、転写材が薄紙のよう
に電界を通し易いものの場合、転写バイアスによって逆
極性に強く帯電されるトナーができ、やはり感光体との
強い付着力をもちクリーニングしきれなくなり易い。
【0205】これに対し、本発明のトナーを用いること
で、過剰に逆極性に帯電したトナー粒子の生成を抑制す
ること及び転写バイアスによるトナー帯電の制御が可能
となった。
【0206】これらの理由については必ずしも明らかで
はないが、本発明中のトナーに用いられる重合体微粒子
と特定のアゾ系鉄錯体化合物が、トナーが異常に高帯電
量となる(いわゆるチャージアップ現象)ことを防止す
る効果で、転写工程でトナー極性と逆電界を印加されて
も、過剰な逆電荷をトナーが保持しにくくしているこ
と、及び重合体微粒子との併用により耐久によってもト
ナー表面に安定に存在する無機微粉体の効果、更には、
特定の形状を有するトナーを用いることで、感光体との
摩擦帯電によるトナー帯電のばらつきを抑制した効果に
よると考えている。
【0207】本発明に用いられる好ましい画像形成方法
の一つとしては、転写工程の後感光体上に残存するトナ
ーを現像工程において回収する工程を有することであ
る。
【0208】先ず、この現像同時クリーニング方法ある
いはクリーナレス画像形成方法の原理を説明する。
【0209】その原理は、電子写真各工程における感光
体上のトナーの帯電極性及び帯電量を制御することと反
転現像方法を用いていることにある。
【0210】例を挙げて説明すると、マイナス帯電性の
感光体及びマイナス帯電性のトナーを用いた場合、その
転写工程において、プラス極性の転写部材によって可視
化された像を転写材に転写することになるが、転写材の
種類(厚み、抵抗、誘電率等の違い)と画像面積等の関
係により、転写残余のトナーの帯電極性がプラスからマ
イナスまで変動する。しかし、マイナス帯電性の感光体
を帯電する際のマイナス極性の帯電部材により、感光体
表面と共に転写残余のトナーまでもが、転写工程におい
てプラス極性に振れていたとしても、一様にマイナス側
へ帯電極性を揃えることが出来る。これゆえ、現像方法
として反転現像を用いた場合、トナーの現像されるべき
明部電位部にはマイナスに帯電された、転写残余のトナ
ーが残り、トナーの現像されるべきでない暗部電位に
は、現像電界の関係上トナー担持体の方に引き寄せら
れ、暗部電位をもつ感光体上にトナーは残留しない。
【0211】しかしながら、より高速なプロセススピー
ドでの画像形成を行おうとする場合には、感光体単位表
面積あたりの帯電時間の減少に相関して、帯電部材によ
り感光体表面と共に転写残余のトナーをも一様に帯電極
性を揃えることが困難となる。これゆえ、現像方法とし
て反転現像を用いた場合、トナーの現像されるべきでな
い暗部電位上の転写残トナーが、現像電界によってトナ
ー担持体の方に引き寄せられ回収することをも困難とな
る。また、トナー担持体に摺擦等の機械的力によって回
収されたとしても、転写残トナーの帯電が均一に揃えら
れていないと、トナー担持体上のトナーの帯電性に悪影
響を及ぼし、現像特性を低下させる。また、帯電部材の
汚染による帯電不良も起こしやすくなる。
【0212】感光体の帯電と同時に転写残余のトナーの
帯電極性を制御することにより、現像同時クリーニン
グ、クリーナレス画像形成方法が成立する。
【0213】転写残トナーの現像での回収性向上には、
帯電極性制御がより迅速に行われなばならず、現像性能
の保持には、帯電部材を通過する際、転写残トナーがよ
り確実に且つ均一に帯電極性制御されねばならない。
【0214】特に、帯電部材と感光体を当接させ帯電を
行う、いわゆる接触帯電法においては、その帯電機構と
して所謂パッシェンの法則に従う放電を利用した場合に
おいては、帯電部材が感光体に接触している事および放
電エネルギーによるトナー劣化に起因する帯電部材への
付着性の悪化も生ずる。
【0215】従来は、ブレード又は、ファーブラシなど
のクリーニング部材により、転写残余のトナーが感光体
上からクリーニングされており、感光体上に存在するト
ナーの帯電、現像装置での回収性及びこのトナーが現像
装置内に回収され再利用される際の現像性能への影響を
考慮にいれた検討は行われていなかった。
【0216】本発明者らは、様々なトナーについて鋭意
検討した。その結果、現像同時クリーニング、クリーナ
レス画像形成方法においては、特定の形状を有し、特定
の無機微粉体及び有機樹脂微粒子と、特定のアゾ系鉄錯
体化合物を用いることで、トナーの帯電部材通過時の帯
電制御特性が改善され、これら耐久特性、画像品質特性
に密接なつながりがある。
【0217】以下、本発明の画像形成方法に適用可能な
接触転写工程について具体的に説明する。
【0218】接触転写工程とは、感光体表面に転写材を
介して転写手段を当接させながら現像画像を転写材に静
電転写するものであるが、転写手段の感光体表面に対す
る当接圧力としては線圧2.9N/m(3g/cm)以
上であることが好ましく、より好ましくは9.8〜49
0N/m(10〜500g/cm)以上である。当接圧
力としての線圧が2.9N/m(3g/cm)未満であ
ると、転写材の搬送ずれや転写不良の発生が起こりやす
くなるため好ましくない。当接圧力が高すぎる場合に
は、感光体の劣化や、感光体表面へのトナー融着を生じ
るようになる。
【0219】また、接触転写工程における転写手段とし
ては、転写ローラーあるいは転写ベルトを有する装置が
使用される。転写ローラーは少なくとも芯金と芯金を被
覆する導電性弾性層を有し、導電性弾性層はカーボン等
の導電性微粒子を分散させたウレタンやEPDM等の、
体積抵抗106〜1010Ωcm程度の弾性体で作られて
いる。
【0220】また、本発明は、直径が50mm以下の小
径のドラム状感光体を有する画像形成装置に対し特に有
効に用いられる。即ち、小径の感光体ドラムの場合に
は、同一の線圧での接触部材の当接部における圧力の集
中が起こりやすいためである。ベルト感光体でも同一の
現象があると考えられるが、本発明は、当接部での曲率
半径が25mm以下の画像形成装置に対しても有効であ
る。
【0221】さらに本発明においては、トナーの現像に
際しては、トナーの総帯電量をコントロールすることが
望ましく、本発明に係わるトナー担持体の表面は導電性
微粒子及び/又は滑剤を分散した樹脂層で被覆されてい
ることが好ましい。
【0222】帯電方法としては、コロトロンあるいはス
コロトロンなどと呼ばれる公知のコロナ帯電方法が用い
られるほか、ピン電極を用いた方法等も使用できる。ま
た、接触帯電法も同様に使用できる。
【0223】本発明は、帯電手段が帯電部材を感光体表
面に当接させる接触帯電法の場合に特に効果的である。
すなわち、帯電手段が感光体表面に接することのない非
接触のコロナ放電等に比べて、接触帯電法は感光体表面
の劣化を生じ易く、耐久性の観点から転写性の低下によ
る転写残トナーの増加がクリーニング性に厳しい方向に
あるためである。従って、本発明の高転写性の効果はよ
り顕著となる。
【0224】接触帯電部材として、帯電ローラーを用い
たときの好ましいプロセス条件としては、帯電ローラー
の当接圧が4.9〜490N/m(5〜500g/c
m)で、転写残トナーの極性を感光体帯電極性と同じ極
性に揃え、現像時での回収を容易にするため、直流電圧
の印加がよいが、直流電圧に交流電圧を重畳したものを
用いたときには、2×Vth(V)[Vth;直流印加
における放電開始電圧(V)]未満のピーク間電圧を有
する交流電圧を直流電圧に重畳することが好ましい。
【0225】この他の接触帯電部材としては、帯電ブレ
ードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法があ
る。これらの接触帯電手段は、高電圧が不要になった
り、オゾンの発生が低減するといった効果がある。
【0226】接触帯電部材としては、ローラーまたはブ
レードの場合は、導電性基体として、鉄、銅、ステンレ
ス等の導電性金属、カーボン分散樹脂、金属あるいは金
属酸化物分散樹脂などが用いられる。その形状としては
棒状、板状等が使用できる。例えば、弾性ローラーの構
成としては、導電性基体上に弾性層、導電層、抵抗層を
設けたものが用いられる。ローラー弾性層としては、ク
ロロプレンゴム、イソプレンゴム、EPDMゴム、ポリ
ウレタンゴム、エポキシゴム、ブチルゴムなどのゴム又
はゴムの発泡体であるスポンジや、スチレン−ブタジエ
ンサーモプラスチックエラストマー、ポリウレタン系サ
ーモプラスチックエラストマー、ポリエステル系サーモ
プラスチックエラストマー、エチレン−酢ビサーモプラ
スチックエラストマー等のサーモプラスチックエラスト
マーなどで形成することができる。導電層としては、体
積抵抗率を107Ω・cm以下とすることが好ましく、
106Ω・cm以下であることがより好ましい。例え
ば、金属蒸着膜、導電性粒子分散樹脂、導電性樹脂等が
用いられ、具体例としては、アルミニウム、インジウ
ム、ニッケル、銅、鉄等の金属の蒸着膜、カーボン、ア
ルミニウム、ニッケル、酸化チタンなどの導電性粒子を
ウレタン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重
合体、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂中に分散した導
電性粒子分散樹脂などが挙げられ、4級アンモニウム塩
含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポ
リビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイ
ミンなどの導電性を有する樹脂が挙げられる。抵抗層
は、例えば、体積抵抗率が106〜1012Ω・cmの層
であることが好ましく、半導性樹脂、導電性粒子分散絶
縁樹脂等を用いることができる。半導性樹脂としては、
エチルセルロース、ニトロセルロース、メトキシメチル
化ナイロン、エトキシメチル化ナイロン、共重合ナイロ
ン、ポリビニルヒドリン、カゼイン等が用いられる。導
電性粒子分散樹脂の例としては、カーボン、アルミニウ
ム、酸化インジウム、酸化チタンなどの導電性粒子をウ
レタン、ポリエステル、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合
体、ポリメタクリル酸メチル等の絶縁性樹脂中に少量分
散したものなどが挙げられる。
【0227】接触帯電部材としてのブラシは、一般に用
いられている繊維に導電材を分散させて抵抗調整された
ものが用いられる。繊維としては、一般に知られている
繊維が使用可能であり、例えばナイロン、アクリル、レ
ーヨン、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられ
る。また導電材としては、一般に知られている導電材が
使用可能であり、銅、ニッケル、鉄、アルミニウム、
金、銀等の金属あるいは酸化鉄、酸化亜鉛、酸化スズ、
酸化アンチモン、酸化チタン等の金属酸化物、さらには
カーボンブラック等の導電粉が挙げられる。なおこれら
導電材は必要に応じ疎水化、抵抗調整の目的で表面処理
が施されていてもよい。使用に際しては、繊維との分散
性や生産性を考慮して選択して用いる。ブラシの形状と
しては、繊維の太さが1〜20デニール(繊維径10〜
500μm程度)、ブラシの繊維の長さは1〜15m
m、ブラシ密度は1平方インチ当たり1万〜30万本
(1平方メートル当り1.5×107〜4.5×108
程度)のものが好ましく用いられる。
【0228】
【実施例】以下、トナーおよび感光体ドラムの具体的な
製造方法、実施例、比較例をもって本発明をさらに詳細
に説明する。
【0229】表1に示すカーボンブラックを用意した。
【0230】
【表1】
【0231】これらのカーボンブラックを用いて表2に
示すような組成の前分散液を用意した。表2の処方をメ
ディア分散機で3時間撹拌分散し、前分散処理後の分散
液の粘度を測定した。
【0232】
【表2】
【0233】上記の前分散液を用いて、表3の処方を組
みトナー粒子を作製した。この際、含有するカーボンブ
ラックの比率を一定に設定した。
【0234】なお、ポリエステル樹脂は、プロポキシ化
ビスフェノールとテレフタル酸を縮合して得られた、ピ
ーク分子量6000、酸価10〜20のポリエステル樹
脂を用いた。
【0235】
【表3】
【0236】以下にトナーの製造例を示す。
【0237】[重合トナーの製造例A]2リットル用四
つ口フラスコ中のイオン交換水700gに、0.lM−
Na3PO4水溶液500gを投入し、60℃に加温した
後、高速撹拌装置TK式ホモミキサー(特殊機化工業
製)を用いて、12000rpmにて撹拌した。これに
1.0M−CaCl2水溶液76gを徐々に添加し、微
小な難水溶性分散安定剤を含む水系媒体を得た。
【0238】一方、前分散工程として (モノマー)スチレン 2000g (着色剤)カーボンブラックa 160g (分散助剤・荷電制御剤)アゾ系鉄錯体化合物(1) 40g 上記処方をメディア分散機で3時間撹拌し、前分散処理
を行った。前分散処理後の分散液の粘度を測定したとこ
ろ、460センチポイズの粘度を有していた。さらに、
分散質として、 (前分散液) 110g (モノマー)スチレン 66g n−ブチルアクリレート(n−BA) 34g (極性レジン)飽和ポリエステル 8g (酸価13,ピーク分子量6000) (離型剤)エステルワックス(融点65℃) 30g 上記処方を60℃に加温、均一に溶解し、分散した。こ
れに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)10gを溶解し、重合性単量体組成
物を調製した。
【0239】前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物
を投入し、65℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて12000rpmで10分間撹拌し、重合
性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹
拌しつつ(100rpm)、同温度で5時間反応させた
後、80℃に昇温し、さらに5時間反応させた。重合反
応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩
酸を加えリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水
洗、乾燥して、重量平均径約6.7μmのシャープな黒
色懸濁粒子(トナー粒子)を得た。
【0240】得られたトナー粒子100重量部に対し
て、無機微粉体として表4に示す疎水性シリカ(a)を
1.5重量部及び重合体微粒子として表5に示すポリメ
チルメタクリレート微粒子(h)0.2重量部を外添
し、重合トナーAを得た。得られた重合トナーAを、日
立製作所製FE−SEM(S−800)を用い1000
倍に拡大した2μm以上のトナー像を100個無作為に
サンプリングし、ニコレ社製画像解析装置(Luzex
III)に導入し解析を行い、形状係数を求めたとこ
ろ、トナー粒子の形状係数は、SF−1が117、SF
−2が115であった。
【0241】[重合トナーの製造例B〜D]0.1M−
Na3PO4水溶液と1.0M−CaCl2水溶液の量、
添加する極性レジンの飽和ポリエステルの添加量及び酸
価を調整することで形状係数SF−1、SF−2の異な
るトナーを[重合トナーの製造例A]と同様にして重合
トナーB〜Dを作製した。得られたトナーの物性を表6
に示した。
【0242】[重合トナーの比較製造例E,F]0.1
M−Na3PO4水溶液と1.0M−CaCl2水溶液の
量、造粒時の水系媒体のpH、及び添加する極性レジン
の飽和ポリエステルの添加量及び酸価を調整することで
形状係数SF−1、SF−2の異なるトナーを[重合ト
ナーの製造例A]と同様にして重合トナーE,Fを作製
した。得られたトナーの物性を表6に示した。
【0243】[重合トナーの製造例G,H]0.lM−
Na3PO4水溶液と1.0M−CaCl2水溶液の量を
調整することで粒度の異なるトナーを[重合トナーの製
造例A]と同様にして重合トナーG,Hを作製した。得
られたトナーの物性を表6に示した。
【0244】[重合トナーの製造例I]カーボンブラッ
クaのかわりに表1に示すカーボンブラックbを使用し
た前分散液No.2を用い、無機微粉体として疎水性シ
リカ(b)を1.2重量部及び重合体微粒子として粒径
0.15μmであるポリメチルメタクリレート微粒子
(j)0.1重量部を外添した以外は[重合トナーの製
造例A]と同様にして重合トナーIを作製した。また、
得られたトナーの物性を表6に示した。
【0245】[重合トナーの製造例J〜M]アゾ系鉄錯
体化合物(1)の添加量を変更した前分散液No.3〜
6を用いた以外は[重合トナーの製造例I]と同様にし
て重合トナーJ〜Mを作製した。得られたトナーの物性
を表6に示した。
【0246】[重合トナーの比較製造例N]アゾ系鉄錯
体化合物を未添加とした前分散液No.7を用いた以外
は[重合トナーの製造例I]と同様にして重合トナーN
を作製した。得られたトナーの物性を表6に示した。
【0247】[重合トナーの製造例O〜X]カーボンブ
ラックaのかわりにカーボンブラックc〜lを用い、無
機微粉体として疎水性シリカ(d)を1.0重量部及び
重合体微粒子として粒径0.4μmであるポリメチルメ
タクリレート微粒子(k)0.1重量部を外添した以外
は[重合トナーの製造例A]と同様にして重合トナーO
〜Xを作製した。ただし、カーボンブラックkを用いた
重合トナーWは、前分散が不均一となり造粒できず、ト
ナーとして得ることができなかった。得られたトナーの
物性を表6に示した。
【0248】
【表4】
【0249】
【表5】
【0250】
【表6】
【0251】(感光体製造例1)感光体としては30
φ、254mmのアルミニウムシリンダーを基体とし
た。これに、次に示すような構成の層を順次浸漬塗布に
より積層して、感光体を作製した。
【0252】(1)導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタ
ンの粉未をフェノール樹脂に分散したものを主体とす
る。膜厚15μm。
【0253】(2)下引き層:変性ナイロン及び共重合
ナイロンを主体とする。膜厚0.6μm。
【0254】(3)電荷発生層:長波長域に吸収を持つ
アゾ顔料をブチラール樹脂に分散したものを主体とす
る。膜厚0.6μm。
【0255】(4)電荷輸送層:ホール搬送性トリフェ
ニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オストワル
ド粘度法による分子量2万)に8:10の重量比で溶解
したものを主体とし、さらにポリ4フッ化エチレン粉体
(粒径0.2μm)を総固形分に対して10重量%添加
し、均一に分散した。膜厚25μm。
【0256】得られた感光体の表面の水に対する接触角
は95度であった。
【0257】なお、接触角の測定は、純水を用い、装置
は、協和界面科学(株)、接触角計CA−DS型を用い
た。
【0258】(感光体製造例2)電荷輸送層にポリ4フ
ッ化エチレン粉体(粒径0.2μm)を添加しなかった
ことを除いて感光体製造例1と同様に膜厚25μmの電
荷輸送層を形成し、感光体を作製した。得られた感光体
の表面の水に対する接触角は79度であった。
【0259】<実施例1>画像形成装置として600d
piのレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−
830)を用意した。この装置を改造し、プロセススピ
ード80mm/s(トナー担持体スピード可変)、A4
サイズ紙で毎分16枚プリントとした。図1に示すよう
に、この装置は直流及び交流成分を印加したローラー3
2を用い感光体26(30φ)を一様に帯電する。帯電
に次いで、レーザー光20で画像部分を露光することに
より静電潜像を形成し、トナー33により可視画像とし
た後に、電圧を印加した転写ローラー27によりトナー
像を転写材28に転写するプロセスを持つ。転写材上の
トナー画像は、加熱ローラと加圧ローラとを有する加熱
加圧定着手段31により定着される。
【0260】また、クリーニングブレードを除去し、転
写残のトナーは現像時に同時に現像器内に回収する現像
同時クリーニングシステムとした。
【0261】次に、プロセスカートリッジにおける現像
容器22を改造した。トナー供給体であるマグネットを
内包したアルミニウムスリーブの代わりにカーボンブラ
ックを分散して抵抗を調整したシリコーンゴムからなる
中抵抗ゴムローラ(16φ)をトナー担持体24とし、
感光体26に当接した。該トナー担持体の回転周速は、
感光体との接触部分において同方向であり、該感光体回
転周速に対し150%となるように駆動する、つまり、
該トナー担持体の周速は120mm/sであり、感光体
表面に対する相対速度は40mm/sである。
【0262】トナー担持体にトナーを塗布する手段とし
て、現像部分に塗布ローラー25を設け、該トナー担持
体に当接させた。接触部においてトナー担持体と反対方
向に回転することによりトナーをトナー担持体上に塗布
した。さらに、該トナー担持体上トナーのコート層制御
のために、樹脂をコートしたステンレス製ブレード23
を取付けた。
【0263】感光体は(感光体製造例1)を用い、トナ
ーはトナーAを用い、以下の現像条件を満足するようプ
ロセス条件を設定した。
【0264】 感光体暗部電位(VD) −700V 感光体明部電位(VL) −150V 現像バイアス(VDC) −400V(直流成分のみ)
【0265】反転現像方法において、現像同時クリーニ
ングを実施するための好ましい現像条件としては、感光
体表面の暗部電位(VD)と明部電位(VL)とトナー担
持体に印加される直流バイアス(VDC)とが、|VD
DC|>|VL−VDC|の関係を満足するように設定す
るのが良い。より好ましくは|VD−VDC|の値が|VL
−VDC|の値よりも10V以上大きい方が良い。
【0266】印字比率4%文字A4を1000枚の連続
画出し試験を行い、画像評価を行ったところ、画像濃
度、感光体上カブリ抑制、転写性ともに良好であり、初
期と同等の画像品質を得た。転写材としては、75g/
2の紙を用いた。また、感光体、現像ローラ共に観察
したが、融着等もなく交換することを必要としなかっ
た。更にトナー表面をSEM観察したところ、1000
枚の連続画出し後のトナー担持体近傍トナーでもトナー
容器に充填する前の初期のトナーと比較して、トナー表
面の無機微粉体及び重合体微粒子の様子に変化はほとん
ど見られなかった。
【0267】なお、本発明中において飛び散りの評価
は、グラフィカルな画像の画質に関わる微細な細線での
飛び散り評価であり、文字ラインにおける飛び散りより
も、より飛び散りやすい1ドットラインでの飛び散り評
価である。
【0268】また、解像力は潜像電界によって電界が閉
じやすく、再現しにくい図2に示す様な600dpiの
50μm小径孤立ドットの再現性によって評価した。
【0269】転写性はベタ黒の感光体上の転写残トナー
を、カブリはベタ白の感光体上の転写残トナーを、それ
ぞれマイラーテープによリテーピングしてはぎ取り、紙
上に貼ったもののマクベス濃度から、テープのみを貼っ
たもののマクベス濃度を差し引いた数値で評価した。し
たがって、値の小さいほど転写性・カブリ抑制ともに良
好である。
【0270】また、100枚めの画像の帯電不良による
汚れを評価した。印字比率4%文字を1000枚プリン
トした後にも、画像濃度及び画像汚れを評価した。さら
に帯電ローラー単位表面積(cm2)あたりのトナー付
着量(mg)を測定した。
【0271】画像汚れは ◎:未発生 ○:かすかに発生だが実用可 △:発生量は少ないが実用不可 ×:著しく発生し実用不可 の基準で評価した。すなわち、よく観察しないとわから
ないような画像汚れを除き、すべて実用不可とした。
【0272】帯電ローラの汚れは、帯電ローラ上の単位
面積当たりのトナー重量(mg/cm2)を測定した。
【0273】転写性、カブリ、画像濃度、解像力は実施
例1と同様にして評価した。
【0274】結果は表7に示すように、高濃度で画像汚
れのない高品質の画像が得られた。
【0275】<実施例2>下記以外は実施例1と同様に
して行った。
【0276】トナー担持体の回転周速を、感光体との接
触部分において同方向であり、該感光体回転周速に対し
200%となるように駆動した。該トナー担持体の周速
は160mm/sであり、感光体表面に対する相対速度
は80mm/sである。
【0277】トナーはトナーBを用い、以下の現像条件
を満足するようプロセス条件を設定した。
【0278】 現像バイアス −500V(直流成分のみ)
【0279】トナーを補給しつつ1000枚の耐久試験
を行ったが、画像濃度、カブリ抑制、転写性ともに良好
であり、クリーニング不良も発生せず、初期と同等の画
像品質を得た。また、感光体、現像ローラー共に観察し
たが、融着等もなく交換することを必要としなかった。
評価結果を表7に示す。
【0280】<実施例3〜5>トナーとして、重合トナ
ーB〜Dを使用する以外は実施例1と同様にして評価し
た。結果は表7に示すように、概ね良好な結果を得た。
【0281】<比較例1,2>実施例1において、重合
トナーE,Fと感光体製造例2の感光体を用いたほかは
同様の試験を行った。
【0282】以下の現像条件を満足するようプロセス条
件を設定した。
【0283】 現像バイアス −350V(直流成分のみ)
【0284】重合トナーEでは、100枚時に著しい帯
電不良による著しい画像不良が発生した。重合トナーF
では、100枚時にカブリがやや多く、1000枚時に
は帯電不良による著しい画像不良が発生した。
【0285】また、重合トナーE,Fとも50μmの孤
立ドットの再現が不十分でライン画像も飛び散りが目立
つものであった。
【0286】その結果を表7に示した。
【0287】
【表7】
【0288】<実施例6〜11>トナーとして、重合ト
ナーG,Hをもとに、添加する無機微粉体及び有機微粒
子を表8に示すようにした重合トナーGa〜Gc,Ha
〜Hcを使用する以外は実施例1と同様にして評価し
た。結果は表10に示すように、概ね良好な結果を得
た。
【0289】<比較例3>トナーとして、重合トナーG
をもとに、表8に示すように無機微粉体を添加しない重
合トナーGdを使用する以外は実施例1と同様にして評
価した。結果は表10に示すように、初期100枚より
カブリ抑制が悪く、転写性も良くなく、帯電部材の汚染
により画像汚れを生じた。
【0290】
【表8】
【0291】<実施例12〜19>トナーとして、重合
トナーIをもとに、添加する無機微粉体及び有機微粒子
を表9に示すようにした重合トナーIa〜Ijを使用す
る以外は実施例1と同様にして評価した。結果は表10
に示すように、概ね良好な結果を得た。
【0292】<比較例4>トナーとして、重合トナーI
をもとに、表9に示すように有機微粒子を添加しない重
合トナーIkを使用する以外は実施例1と同様にして評
価した。結果は表10に示すように、初期100枚より
転写性がやや悪く、1000枚後には帯電部材の汚染に
より画像汚れを生じた。
【0293】
【表9】
【0294】
【表10】
【0295】<実施例22〜26>トナーとして、重合
トナーI〜Mを使用する以外は実施例1と同様にして評
価した。結果は表11に示すように、概ね良好な結果を
得た。
【0296】<比較例5>トナーとして、重合トナーN
を使用する以外は実施例1と同様にして評価した。結果
は表11に示すように、カブリ抑制が悪く、クリーニン
グ不良による顕著な画像汚れを生じ、画像濃度が低かっ
た。
【0297】<実施例27〜35>トナーとして、重合
トナーO〜V及びXを使用する以外は実施例1と同様に
評価した。結果は表11に示すように、重合トナーO〜
Uについては概ね良好な結果を得たが、重合トナーVで
は、初期に画像濃度がやや低く、徐々に画像濃度が上昇
し、その後画像濃度は安定した。重合トナーXでは、画
像濃度がやや低かった。
【0298】
【表11】
【0299】<実施例36>プロセスカートリッジ概略
を図5に示すように、実施例1に用いた画像形成装置に
クリーニング部材を取りつけ、転写残トナーをクリーニ
ング部材で感光体表面から掻き取り、廃トナーとして回
収する構成とした画像形成装置を用意した。
【0300】トナーとして、実施例12で用いた重合ト
ナーIaを使用し、帯電不良による画像汚れの評価に代
わり、クリーニング不良による画像汚れの程度を評価項
目とする以外は、実施例1と同様に評価した。結果は表
12に示すように、1000枚目まで、クリーニング不
良を生ずることなく良好な画像が得られた。
【0301】更に5000枚の連続画出し後のトナー担
持体近傍トナーにおいてトナー表面をSEM観察したと
ころ、トナー容器に充填する前の初期トナーと比較し
て、トナー表面の無機微粉体及び有機微粒子の様子に変
化はほとんど見られなかった。
【0302】<比較例6>トナーとして、比較例4で用
いた重合トナーIkを使用する以外は実施例36と同様
にして評価した。結果は表12に示すように、実施例3
6と比較して転写性に劣り、1000枚目ではクリーニ
ング不良による画像汚れを僅かに生じ、カブリ抑制も悪
化していた。
【0303】<実施例37>トナーとして、実施例1で
用いた重合トナーAを使用する以外は、実施例36と同
様に評価した。結果は表12に示すように、1000枚
目まで、クリーニング不良を生ずることなく良好な画像
が得られた。
【0304】<比較例7>トナーとして、比較例1で用
いた重合トナーEを使用する以外は実施例36と同様に
して評価した。結果は表12に示すように、実施例37
と比較して転写性に劣り、1000枚目では重合体微粒
子のクリーニング部材からのすり抜けが原因と考えられ
るポチ状のカブリが発生し、転写性も更に低下しクリー
ニング不良による画像汚れを生じた。
【0305】
【表12】
【0306】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マシンの高速化、長寿命化に対応し得る、トナー帯電の
迅速な立ち上がりによる高品位な画像性と、転写性を得
ることが可能である。また、流動性、長期保存性、耐環
境特性、耐久性を損なうことなく、感光体上カブリを安
定的に低減させることが可能である。
【0307】更に、本発明によれば、本発明のトナーを
現像同時クリーニングの構成に適用することによって、
感光体上の現像トナーの帯電量を適正に制御し、転写残
トナーやカブリトナーの悪影響による、現像工程でのク
リーニング性の低下を防止すると同時に、定着性能と耐
久性能を長期にわたり両立できることが可能である。
【0308】また、接触一成分現像においても過剰な帯
電が抑制された良好なトナー担持体上での帯電制御性に
より、優れた現像特性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法の実施例の一例として用
いた、現像同時クリーニングシステムを用いた画像形成
方法を模式図に示した図である。
【図2】解像性を評価するための円形スポット模様の説
明図である。
【図3】本発明に係わるカーボンブラック及びアゾ系鉄
錯体化合物をスチレン中で分散したときの粘度変化を示
す図である。
【図4】本発明に係わるカーボンブラックにおいて、一
定量のアゾ系鉄錯体化合物を添加しスチレン中で分散し
たときのカーボンブラックの吸油量と粘度の関係を示す
図である。
【図5】本発明の画像形成方法の実施例の一例として用
いた、接触一成分現像装置を用いた画像形成方法を模式
図に示した図である。
【符号の説明】
22 現像容器 23 トナー規制ブレード 24 トナー担持体(弾性ローラー) 25 トナー塗布ローラー 26 感光体(像担持体) 27 転写ローラー 28 転写材 30 バイアス印加手段 31 定着器 32 帯電ローラー 33 トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 9/08 374 (72)発明者 大野 学 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 昭 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 半田 智史 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (67)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂中に黒色着色剤が分
    散されたトナー粒子、該トナー粒子に対して、0.01
    〜3.0重量%の重合体微粒子及び0.1〜3.0重量
    %の無機微粉体を有するトナーであって、 該トナーは、一般式(1)に示されるアゾ系鉄錯体化合
    物を含有し、該トナー粒子の画像解析装置で測定した形
    状係数は、SF−1の値が100≦SF−1≦120で
    あり、かつSF−2の値が100≦SF−2≦115で
    あることを特徴とするトナー。 【化1】 [式中、X1およびX2は水素原子、低級アルキル基、低
    級アルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなるグ
    ループから選択されるメンバーを表示し、X1とX2は同
    じ又は異なっており、mおよびm’は1〜3の整数を表
    示し、R1およびR3は水素原子、C1〜C18のアルキル
    基、C2〜C18のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロ
    キシ基、C1〜C18のアルコキシ基、アセチルアミノ
    基、ベンゾイルアミノ基及びハロゲン原子からなるグル
    ープから選択されるメンバーを表示し、R1とR3は同じ
    又は異なっており、nおよびn’は1〜3の整数を表示
    し、R2およびR4は水素原子またはニトロ基を表示し、
    +はアンモニウムイオン、水素イオン、ナトリウムイ
    オン、カリウムイオン及びそれらの混合イオンからなる
    グループから選択されるカチオンイオンを示す。]
  2. 【請求項2】 該トナーに含有される重合体微粒子は、
    長径と短径の比が1.2以下の実質的に球形であること
    を特徴とする請求項1に記載のトナー。
  3. 【請求項3】 該トナーに含有される重合体微粒子は、
    一次粒子の平均粒径が0.1〜3.0μmであることを
    特徴とする請求項1又は2に記載のトナー。
  4. 【請求項4】 該トナーに含有される重合体微粒子は、
    トナーと逆の極性を有することを特徴とする請求項1乃
    至3のいずれかに記載のトナー。
  5. 【請求項5】 該トナー粒子に対して0.8〜2.5重
    量%の無機微粉体を有することを特徴とする請求項1乃
    至4のいずれかに記載のトナー。
  6. 【請求項6】 該トナーに含有される無機微粉体が、疎
    水化処理されているものであることを特徴とする請求項
    1乃至5のいずれかに記載のトナー。
  7. 【請求項7】 該トナーに含有される無機微粉体が、少
    なくともシリコーンオイルで処理したものであることを
    特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー。
  8. 【請求項8】 結着樹脂中に分散された該黒色着色剤
    が、粒径が25〜80nmのカーボンブラックであるこ
    とを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナ
    ー。
  9. 【請求項9】 該カーボンブラックの粒径が25〜55
    nmであることを特徴とする請求項8に記載のトナー。
  10. 【請求項10】 該カーボンブラックのDBP吸油量が
    40〜150ml/100gであることを特徴とする請
    求項8又は9に記載のトナー。
  11. 【請求項11】 該カーボンブラックの窒素吸着比表面
    積が100m2/g以下、揮発分が2%以下であること
    を特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載のトナ
    ー。
  12. 【請求項12】 該カーボンブラックの含有量A[wt
    %]と、前記アゾ系鉄錯体化合物B[wt%]が、下記
    条件 2≦A/B≦35 を満たすことを特徴とする請求項8乃至11のいずれか
    に記載のトナー。
  13. 【請求項13】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤及び該アゾ系鉄化合物を少なくとも含有する重
    合性単量体組成物を水系媒体中で重合することにより製
    造されたものであることを特徴とする請求項1乃至12
    のいずれかに記載のトナー。
  14. 【請求項14】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤、該アゾ系鉄化合物、離型剤及び極性樹脂を少
    なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で重
    合することにより製造されたものであることを特徴とす
    る請求項1乃至12のいずれかに記載のトナー。
  15. 【請求項15】 該重合性単量体組成物は、該黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物を第1の重合性単量体に分散さ
    せた分散液を少なくとも第2の重合性単量体と混合して
    調製されたものであることを特徴とする請求項13又は
    14に記載のトナー。
  16. 【請求項16】 該トナー粒子は、結着樹脂、該黒色着
    色剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてのワ
    ックスを含有しており、該トナー粒子は、該離型剤のコ
    ア部及び該コア部の表面を被覆する結着樹脂を有するシ
    ェル部を有するコア/シェル構造を有していることを特
    徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載のトナー。
  17. 【請求項17】 該トナー粒子は、結着樹脂、黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてDSC
    測定による吸熱曲線において40℃〜90℃の温度領域
    に最大吸熱ピークを有するワックスを有していることを
    特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載のトナ
    ー。
  18. 【請求項18】 (a)静電潜像を担持するための像担
    持体を帯電する帯電工程; (b)帯電された像担持体に像露光によって静電潜像を
    形成する露光工程; (c)該静電潜像をトナー担持体の表面に担持されてい
    るトナーによって現像し、トナー像を形成する現像工
    程; (d)該像担持体の表面に形成されたトナー像を転写材
    に転写する転写工程;及び (e)転写工程後に該像担持体表面に残存しているトナ
    ーをクリーニング除去するクリーニング工程;を有し、
    クリーニングされた像担持体を用いて上記(a)乃至
    (e)の工程を繰返す画像形成方法において、 該トナー担持体の表面が該トナー担持体の表面に担持さ
    れているトナーによって形成されるトナー層を介して該
    像担持体の表面に接触するように、該像担持体と該トナ
    ー担持体とが配置されて、該静電潜像の現像時には、該
    トナー担持体の表面に形成されているトナー層が該像担
    持体の表面に接触し、且つ、該像担持体の表面と該トナ
    ー担持体の表面とが相互に移動することにより、該静電
    潜像の現像が成し遂げられ、 該トナーは、少なくとも結着樹脂中に黒色着色剤が分散
    されたトナー粒子、該トナー粒子に対して、0.01〜
    3.0重量%の重合体微粒子及び0.1〜3.0重量%
    の無機微粉体を有するトナーであって、一般式(1)に
    示されるアゾ系鉄錯体化合物を含有し、該トナー粒子の
    画像解析装置で測定した形状係数は、SF−1の値が1
    00≦SF−1≦120であり、かつSF−2の値が1
    00≦SF−2≦115であることを特徴とする画像形
    成方法。 【化2】 [式中、X1およびX2は水素原子、低級アルキル基、低
    級アルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなるグ
    ループから選択されるメンバーを表示し、X1とX2は同
    じ又は異なっており、mおよびm’は1〜3の整数を表
    示し、R1およびR3は水素原子、C1〜C18のアルキル
    基、C2〜C18のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロ
    キシ基、C1〜C18のアルコキシ基、アセチルアミノ
    基、ベンゾイルアミノ基及びハロゲン原子からなるグル
    ープから選択されるメンバーを表示し、R1とR3は同じ
    又は異なっており、nおよびn’は1〜3の整数を表示
    し、R2およびR4は水素原子またはニトロ基を表示し、
    +はアンモニウムイオン、水素イオン、ナトリウムイ
    オン、カリウムイオン及びそれらの混合イオンからなる
    グループから選択されるカチオンイオンを示す。]
  19. 【請求項19】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、長径と短径の比が1.2以下の実質的に球形である
    ことを特徴とする請求項18に記載の画像形成方法。
  20. 【請求項20】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、一次粒子の平均粒径が0.1〜3.0μmであるこ
    とを特徴とする請求項18又は19に記載の画像形成方
    法。
  21. 【請求項21】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、トナーと逆の極性を有することを特徴とする請求項
    18乃至20のいずれかに記載の画像形成方法。
  22. 【請求項22】 該トナー粒子に対して0.8〜2.5
    重量%の無機微粉体を有することを特徴とする請求項1
    8乃至21のいずれかに記載の画像形成方法。
  23. 【請求項23】 該トナーに含有される無機微粉体が、
    疎水化処理されているものであることを特徴とする請求
    項18乃至22のいずれかに記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 該トナーに含有される無機微粉体が、
    少なくともシリコーンオイルで処理したものであること
    を特徴とする請求項18乃至23のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  25. 【請求項25】 結着樹脂中に分散された該黒色着色剤
    が、粒径が25〜80nmのカーボンブラックであるこ
    とを特徴とする請求項18乃至24のいずれかに記載の
    画像形成方法。
  26. 【請求項26】 該カーボンブラックの粒径が25〜5
    5nmであることを特徴とする請求項25に記載の画像
    形成方法。
  27. 【請求項27】 該カーボンブラックのDBP吸油量が
    40〜150ml/100gであることを特徴とする請
    求項25又は26に記載の画像形成方法。
  28. 【請求項28】 該カーボンブラックの窒素吸着比表面
    積が100m2/g以下、揮発分が2%以下であること
    を特徴とする請求項25乃至27のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  29. 【請求項29】 該カーボンブラックの含有量A[wt
    %]と、前記アゾ系鉄錯体化合物B[wt%]が、下記
    条件 2≦A/B≦35 を満たすことを特徴とする請求項25乃至28のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  30. 【請求項30】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤及び該アゾ系鉄化合物を少なくとも含有する重
    合性単量体組成物を水系媒体中で重合することにより製
    造されたものであることを特徴とする請求項18乃至2
    9のいずれかに記載の画像形成方法。
  31. 【請求項31】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤、該アゾ系鉄化合物、離型剤及び極性樹脂を少
    なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で重
    合することにより製造されたものであることを特徴とす
    る請求項18乃至30のいずれかに記載の画像形成方
    法。
  32. 【請求項32】 該重合性単量体組成物は、該黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物を第1の重合性単量体に分散さ
    せた分散液を少なくとも第2の重合性単量体と混合して
    調製されたものであることを特徴とする請求項30に記
    載の画像形成方法。
  33. 【請求項33】 該トナー粒子は、結着樹脂、該黒色着
    色剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてのワ
    ックスを含有しており、該トナー粒子は、該離型剤のコ
    ア部及び該コア部の表面を被覆する結着樹脂を有するシ
    ェル部を有するコア/シェル構造を有していることを特
    徴とする請求項18乃至32のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  34. 【請求項34】 該トナー粒子は、結着樹脂、該黒色着
    色剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてのワ
    ックス及び極性樹脂を含有しており、該トナー粒子は、
    該離型剤のコア部及び該コア部の表面を被覆する結着樹
    脂を有するシェル部を有するコア/シェル構造を有して
    おり、該シェル部の表面部分には、該極性樹脂を有する
    外殻樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項1
    8乃至33のいずれかに記載の画像形成方法。
  35. 【請求項35】 該トナー粒子は、結着樹脂、黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてDSC
    測定による吸熱曲線において40℃〜90℃の温度領域
    に最大吸熱ピークを有するワックスを有していることを
    特徴とする請求項18乃至34のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  36. 【請求項36】 該現像工程において、現像領域におけ
    るトナー担持体面の移動速度が、感光体面の移動速度に
    対し1.05〜3.0倍の速度に設定されていることを
    特徴とする請求項18乃至35のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  37. 【請求項37】 該現像工程において、該トナー担持体
    に担持されているトナーにトナー層厚規制部材を当接さ
    せることにより、該トナー担持体の表面にトナー層厚が
    規制されたトナー層が形成されることを特徴とする請求
    項18乃至36のいずれかに記載の画像形成方法。
  38. 【請求項38】 該トナーは、現像器中に保有されてお
    り、該トナー担持体にトナーを供給するためのトナー供
    給部材によって、該トナー担持体に供給されることを特
    徴とする請求項18乃至37のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  39. 【請求項39】 該転写工程において、転写を行なう際
    に外部から電圧を印加された転写手段が、転写材を介し
    て該像担持体に当接して、該像担持体上に形成されてい
    る該トナー像を該転写材に転写することを特徴とする請
    求項18乃至38のいずれかに記載の画像形成方法。
  40. 【請求項40】 該帯電工程において、外部から電圧を
    印加された帯電部材が、該像担持体に接触しているかも
    しくは近接して、該像担持体の帯電が行われることを特
    徴とする請求項18乃至39のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  41. 【請求項41】 該帯電工程において、帯電部材に外部
    から印加される電圧が直流電圧であるか、または2×V
    th(V)[Vth;直流印加における放電開始電圧]
    未満のピーク間電圧を有する交流電圧を直流電圧に重畳
    したものであることを特徴とする請求項18乃至40の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  42. 【請求項42】 該像担持体は、電子写真感光体からな
    り、該感光体表面の水に対する接触角が85度以上であ
    ることを特徴とする請求項18乃至41のいずれかに記
    載の画像形成方法。
  43. 【請求項43】 静電潜像を担持するための像担持体を
    帯電する帯電工程;帯電された像担持体に像露光によっ
    て静電潜像を形成する露光工程;該静電潜像を現像装置
    が有するトナーによって現像し、トナー像を形成する現
    像工程;及び該像担持体の表面に形成されたトナー像を
    転写材に転写する転写工程;を有し、且つ転写工程後に
    該像担持体表面に残存しているトナーの回収を現像工程
    において該現像装置が兼ねて行う現像同時クリーニング
    方式を用いた画像形成方法において、 該トナーは、少なくとも結着樹脂中に黒色着色剤が分散
    されたトナー粒子、該トナー粒子に対して、0.01〜
    3.0重量%の重合体微粒子及び0.1〜3.0重量%
    の無機微粉体を有するトナーであって、一般式(1)に
    示されるアゾ系鉄錯体化合物を含有し、該トナー粒子の
    画像解析装置で測定した形状係数は、SF−1の値が1
    00≦SF−1≦120であり、かつSF−2の値が1
    00≦SF−2≦115であることを特徴とする画像形
    成方法。 【化3】 [式中、X1およびX2は水素原子、低級アルキル基、低
    級アルコキシ基、ニトロ基及びハロゲン原子からなるグ
    ループから選択されるメンバーを表示し、X1とX2は同
    じ又は異なっており、mおよびm’は1〜3の整数を表
    示し、R1およびR3は水素原子、C1〜C18のアルキル
    基、C2〜C18のアルケニル基、スルホンアミド基、メ
    シル基、スルホン酸基、カルボキシエステル基、ヒドロ
    キシ基、C1〜C18のアルコキシ基、アセチルアミノ
    基、ベンゾイルアミノ基及びハロゲン原子からなるグル
    ープから選択されるメンバーを表示し、R1とR3は同じ
    又は異なっており、nおよびn’は1〜3の整数を表示
    し、R2およびR4は水素原子またはニトロ基を表示し、
    +はアンモニウムイオン、水素イオン、ナトリウムイ
    オン、カリウムイオン及びそれらの混合イオンからなる
    グループから選択されるカチオンイオンを示す。]
  44. 【請求項44】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、長径と短径の比が1.2以下の実質的に球形である
    ことを特徴とする請求項43に記載の画像形成方法。
  45. 【請求項45】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、一次粒子の平均粒径が0.1〜3.0μmであるこ
    とを特徴とする請求項43又は44に記載の画像形成方
    法。
  46. 【請求項46】 該トナーに含有される重合体微粒子
    は、トナーと逆の極性を有することを特徴とする請求項
    43乃至45のいずれかに記載の画像形成方法。
  47. 【請求項47】 該トナー粒子に対して0.8〜2.5
    重量%の無機微粉体を有することを特徴とする請求項4
    3乃至46のいずれかに記載の画像形成方法。
  48. 【請求項48】 該トナーに含有される無機微粉体が、
    疎水化処理されているものであることを特徴とする請求
    項43乃至47のいずれかに記載の画像形成方法。
  49. 【請求項49】 該トナーに含有される無機微粉体が、
    少なくともシリコーンオイルで処理したものであること
    を特徴とする請求項43乃至48のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  50. 【請求項50】 結着樹脂中に分散された該黒色着色剤
    が、粒径が25〜80nmのカーボンブラックであるこ
    とを特徴とする請求項43乃至49のいずれかに記載の
    画像形成方法。
  51. 【請求項51】 該カーボンブラックの粒径が25〜5
    5nmであることを特徴とする請求項50に記載の画像
    形成方法。
  52. 【請求項52】 該カーボンブラックのDBP吸油量が
    40〜150ml/100gであることを特徴とする請
    求項50又は51に記載の画像形成方法。
  53. 【請求項53】 該カーボンブラックの窒素吸着比表面
    積が100m2/g以下、揮発分が2%以下であること
    を特徴とする請求項50乃至52のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  54. 【請求項54】 該カーボンブラックの含有量A[wt
    %]と、前記アゾ系鉄錯体化合物B[wt%]が、下記
    条件 2≦A/B≦35 を満たすことを特徴とする請求項50乃至53のいずれ
    かに記載の画像形成方法。
  55. 【請求項55】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤及び該アゾ系鉄化合物を少なくとも含有する重
    合性単量体組成物を水系媒体中で重合することにより製
    造されたものであることを特徴とする請求項43乃至5
    4のいずれかに記載の画像形成方法。
  56. 【請求項56】 該トナー粒子は、重合性単量体、該黒
    色着色剤、該アゾ系鉄化合物、離型剤及び極性樹脂を少
    なくとも含有する重合性単量体組成物を水系媒体中で重
    合することにより製造されたものであることを特徴とす
    る請求項43乃至55のいずれかに記載の画像形成方
    法。
  57. 【請求項57】 該重合性単量体組成物は、該黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物を第1の重合性単量体に分散さ
    せた分散液を少なくとも第2の重合性単量体と混合して
    調製されたものであることを特徴とする請求項55に記
    載の画像形成方法。
  58. 【請求項58】 該トナー粒子は、結着樹脂、該黒色着
    色剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてのワ
    ックスを含有しており、該トナー粒子は、該離型剤のコ
    ア部及び該コア部の表面を被覆する結着樹脂を有するシ
    ェル部を有するコア/シェル構造を有していることを特
    徴とする請求項43乃至57のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  59. 【請求項59】 該トナー粒子は、結着樹脂、該黒色着
    色剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてのワ
    ックス及び極性樹脂を含有しており、該トナー粒子は、
    該離型剤のコア部及び該コア部の表面を被覆する結着樹
    脂を有するシェル部を有するコア/シェル構造を有して
    おり、該シェル部の表面部分には、該極性樹脂を有する
    外殻樹脂層が形成されていることを特徴とする請求項4
    3乃至58のいずれかに記載の画像形成方法。
  60. 【請求項60】 該トナー粒子は、結着樹脂、黒色着色
    剤及び該アゾ系鉄化合物に加えて、離型剤としてDSC
    測定による吸熱曲線において40℃〜90℃の温度領域
    に最大吸熱ピークを有するワックスを有していることを
    特徴とする請求項43乃至59のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  61. 【請求項61】 該現像工程において、現像領域におけ
    るトナー担持体面の移動速度が、感光体面の移動速度に
    対し1.05〜3.0倍の速度に設定されていることを
    特徴とする請求項43乃至60のいずれかに記載の画像
    形成方法。
  62. 【請求項62】 該現像工程において、該トナー担持体
    に担持されているトナーにトナー層規制部材を当接させ
    ることにより、該トナー担持体の表面にトナー層厚が規
    制されたトナー層が形成されることを特徴とする請求項
    43乃至61のいずれかに記載の画像形成方法。
  63. 【請求項63】 該トナーは現像器中に保有されてお
    り、該トナー担持体にトナーを供給するためのトナー供
    給部材によって該トナー担持体に供給されることを特徴
    とする請求項43乃至62のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  64. 【請求項64】 該転写工程において、転写を行なう際
    に外部から電圧を印加された転写手段が、転写材を介し
    て該像担持体に当接して該像担持体上に形成される該ト
    ナー像を該転写材に転写することを特徴とする請求項4
    3乃至63のいずれかに記載の画像形成方法。
  65. 【請求項65】 該帯電工程において、外部から電圧を
    印加された帯電部材が、該像担持体に接触しているかも
    しくは近接して該像担持体の帯電が行われることを特徴
    とする請求項43乃至64のいずれかに記載の画像形成
    方法。
  66. 【請求項66】 該帯電工程において、帯電部材に外部
    から印加される電圧が直流電圧であるか、または2×V
    th(V)[Vth;直流印加における放電開始電圧]
    未満のピーク間電圧を有する交流電圧を直流電圧に重畳
    したものであることを特徴とする請求項43乃至65の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  67. 【請求項67】 該像担持体は、電子写真感光体からな
    り、該感光体表面の水に対する接触角が85度以上であ
    ることを特徴とする請求項43乃至66のいずれかに記
    載の画像形成方法。
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