JPH1184738A - 負帯電性トナー - Google Patents

負帯電性トナー

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JPH1184738A
JPH1184738A JP23856197A JP23856197A JPH1184738A JP H1184738 A JPH1184738 A JP H1184738A JP 23856197 A JP23856197 A JP 23856197A JP 23856197 A JP23856197 A JP 23856197A JP H1184738 A JPH1184738 A JP H1184738A
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JP
Japan
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toner
fine particles
image
cationic group
color
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Application number
JP23856197A
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English (en)
Inventor
Masahiro Yasuno
政裕 安野
Hiroyuki Fukuda
洋幸 福田
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 優れた画像を形成できる負荷電性トナーを提
供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂、着色剤および特定のカリ
ックスアレン化合物(I)を含有するトナー微粒子から
なり、疎水化剤、およびカチオン性基を有するシランカ
ップリング剤等で処理されており帯電量(Q)が−80
0<Q<0μC/gである無機微粒子が外添されている
負荷電性トナー。 (式中、RおよびRはそれぞれ水素原子、炭素数1
〜5のアルキル基または−(CH)xCOOR
(Rは水素原子または低級アルキル基を表し、xは1
〜3の整数を表す):RおよびRはそれぞれ水素原
子、ハロゲン原子、枝分かれがあってもよい炭素数1〜
12のアルキル基またはアリール基を表す:pは4〜8
の整数を表す:qは0〜4の整数を表し:p+qは4〜
8である。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フルカラー複写機
やフルカラープリンター等のフルカラー画像形成装置に
使用するフルカラー用トナーに関する。
【0002】従来より、感光体に形成された静電潜像を
トナーを用いて現像し、このトナー像を記録紙等の記録
部材上に転写して画像形成を行う電子写真方式を利用し
た複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置
が広く利用されており、また近年においては、複数色の
トナーを用いてフルカラー画像を再現するフルカラー複
写機やフルカラープリンター等のフルカラー画像形成装
置が用いられるようになった。
【0003】このようなフルカラー画像形成装置として
は、様々な方式のものが存在しており、例えば、帯電さ
れた感光体上にレーザー等の光ビームを照射する書き込
み手段等により所定の色に対応する静電潜像を形成し、
この静電潜像に対して、マゼンタトナー、シアントナ
ー、イエロートナーおよび必要に応じてブラックトナー
から選択される所定のトナーを供給して現像し、得られ
たトナー像を中間転写体上に保持された記録紙等の記録
部材上に転写し、この潜像形成工程、現像工程及び転写
工程を各色毎に行って記録部材上に各色のトナー像を重
ね合わせたフルカラーのトナー像を形成した後、このト
ナー像を記録紙上に定着させるようにしたものや、上記
のように感光体上に形成された所定の色に対応する静電
潜像に対して、マゼンタトナー、シアントナー、イエロ
ートナー及び必要に応じてブラックトナーから選択され
る所定のトナーを供給して現像し、得られたトナー像を
中間転写体上に転写し、前記の潜像形成工程、現像工程
及び転写工程を各色毎に行って各色のトナー像が重ね合
わされたフルカラーのトナー像を中間転写体上に形成し
た後、このフルカラーのトナー像をこの中間転写体から
記録部材上に転写し、このトナー像を記録紙上に定着さ
せるようにしたもの等が存在した。
【0004】また、感光体に形成されたトナー像を記録
紙等に転写する転写装置としては、特開昭59−466
64号広報に示されるように、バイアスが印加された転
写ローラを感光体に圧接させ、この転写ローラと感光体
との間に記録紙を通過させ、感光体上のトナー像を記録
紙に押圧転写させるようにしたものが用いられることが
あり、この転写装置の場合、記録紙を搬送するタイミン
グの同期不良や転写ズレを少なくすることができると共
に、記録紙の搬送経路を短くしたり、感光体を小型化さ
せて、画像形成装置を小型化できると言う利点があっ
た。
【0005】しかし、この転写装置の場合、トナー像が
形成された感光体に対して転写ローラを圧接させるた
め、トナーが感光体に強く押し付けられて密着し、トナ
ー像の中央部分におけるトナーがうまく記録紙に転写さ
れなくなり、形成された画像にいわゆる中抜けが生じる
という問題があった。
【0006】ここで、このような転写装置を前記のよう
なフルカラー画像形成装置に使用した場合、フルカラー
画像を得るためには、前記のようにマゼンタトナー、シ
アントナー、イエロートナー及び必要に応じてブラック
トナーをそれぞれ転写させて各色のトナー像が重ね合わ
せるため、上記のような転写ミスによる中抜けが発生し
やすくなり、特に、各色のトナー像を中間転写体上に押
圧転写した後、この中間転写上に転写されたトナー像を
さらに記録紙上に押圧転写させるようにした場合には、
中間転写体から記録紙上にトナー像を転写する際にも中
抜けが生じて、得られた画像に中抜けが多く発生すると
いう問題があった。
【0007】さらに、一般にフルカラー画像形成方法に
おいては、トナーの消費量が高く、トナーの補充の機会
が多いため、追加されてきたトナーの所定の帯電量まで
素早い立ち上がりが要求される。
【0008】トナー帯電量が不足したり、トナーが過剰
に荷電されたりして帯電量にばらつきが生じるとトナー
像の中間転写体等への転写がスムーズにしかも均一に行
われないため、形成画像にかぶりやトナーの飛び散りが
生じ画質に劣化を来す。
【0009】また、トナーがキャリアや現像装置の荷電
部材(ブレードやスリーブ)と摩擦帯電される場合、所定
帯電量に荷電後はその帯電量が一定していることが望ま
しい。一定の帯電量にまで立ち上がった後も、帯電量が
増えようであれば、必要以上に帯電量が大きくなる。こ
のようなトナーが存在することになると、キャリアや荷
電部材に静電気的に強く付着し蓄積されるトナーが生じ
る。その結果キャリアや荷電部材のトナーに対する荷電
性が低下してトナー帯電量にバラツキが生じ、上記した
ようなカブリ、飛び散りの発生は避けられないことにな
る。従って、トナーには一旦所定のレベルに荷電される
と、その所定値での安定性が要求されることになる。
【0010】特に、べた画像を形成するフルカラー画像
形成方法においては、キャリアに対するトナーの濃度を
上げて使用するため、一層上記の問題が大きくなる。
【0011】さらにトナーの置かれる環境によってもト
ナー帯電量にばらつきが生じるので、トナー帯電量の環
境安定性も要求される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたものであり、本発明は、フルカラー画像形成
に適したトナーであって、トナー帯電立ち上がりに優
れ、帯電量の一定性および環境安定性にも優れた負荷電
性トナーを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は熱可塑
性樹脂、着色剤および下記一般式:
【化2】 (式中、R1およびR2はそれぞれ水素原子、炭素数1〜
5のアルキル基またはー(CH2)xCOOR5基(R5
は水素原子または低級アルキル基を表し、xは1〜3の
整数を表す)を表す;R3およびR4はそれぞれ水素原
子、ハロゲン原子、枝分かれがあってもよい炭素数1〜
12のアルキル基またはアリール基を表す;pは4〜8
の整数を表す:qは0〜4の整数を表し;p+qは4〜
8である。)で表されるカリックスアレン化合物を含有
するトナー微粒子からなり、疎水化剤、およびカチオン
性基を有するシランカップリング剤および/またはカチ
オン性基を有するシリコーンオイルで処理されており酸
化鉄粉との接触ブローオフ帯電量(Q)が−800<Q
<0μC/gである無機微粒子が外添されている負荷電
性トナーに関する。
【0014】本発明トナー外添される無機微粒子として
は、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム等が挙げら
れ、平均1次粒径0.001〜5μm、好ましくは0.
01〜1μmのものが使用される。
【0015】より具体的には、シリカとしてはAERO
SIL(アエロジル) 50、AEROSIL 90
G、AEROSIL 130、AEROSIL 200、
AEROSIL 300、AEROSIL 380、AE
ROSIL TT600、AEROSIL MOX17
0、AEROSIL MOX80およびAEROSIL
COK84(以上、日本アエロジル社製)、Ca−O−
SiL L−90、Ca−O−SiL LM−130、C
a−O−SiL LM−150、Ca−O−SiL M−
5、Ca−O−SiL PTG、Ca−O−SiL MS
−55、Ca−O−SiL H−5、Ca−O−SiL
HS−5およびCa−O−SiL EH−5(以上、C
ABOT(キャボット社製)、Wacker(ワッカ
ー)HDK、WACKER N20、WACKER U1
5、WACKER N20E、WACKER T30、W
ACKER T40(以上、WACKER−CHEMI
EGMBH(ワッカー−ケミー ジーエムビーエッチ)
社製)、D−C FineSilica(ディシー フ
ァイン シリカ)(ダウコーニング社製)、およびFr
ansol(フランゾル)(Fransil(フランジ
ル)社製)アドマファインSO−E2、アドマファイン
SO−E3、アドマファインSO−C2、アドマファイ
ンSO−C3、アドマファインSO−C5(以上アドマ
テックス社製)等の乾式製法シリカ、カープレックス#
67、カープレックス#80、カープレックス#10
0、カープレックス#1120、FPS−1、FPS−
3、FPS−4(以上シオノギ製薬社製)、シーホスター
(日本触媒社製)等の湿式製法シリカ等が市場で入手可能
である。
【0016】二酸化チタンとしては、KA−10、KA
−15、KA−20、KA−30、KA−35、KA−
80、KA−90およびSTT−30(以上、チタン工
業社製)として入手可能なアナターゼ型二酸化チタン、
KR−310、KR−380、KR−460、KR−4
80、KR−270およびKV−300(以上、チタン
工業社製)として市場入手可能なルチル型二酸化チタ
ン、MT−150A、MT−600B、MT−100
S、MT−500B、JR−602SおよびJR−60
0Aとして入手可能なテイカ社製の二酸化チタン、およ
びP25として市場入手可能な日本アエロジル社製の二
酸化チタン等が使用できる。
【0017】アルミナとしてはAluminium O
xide(アルミニウム オキサイド)C(日本アエロ
ジル社製)アドマファインAO−500、アドマファイ
ンAO−502、アドマファインAO−509、アドマ
ファインAO−800、アドマファインAO−802、
アドマファインAO−809(以上アドマテックス社製)
として市場入手可能である。
【0018】酸化亜鉛としてはZINCOX SUPE
R、ZINCOX SUPER−10、ZINCOX
SUPER−20R、ZINCOX SUPER−3
0、23−K、23−K(A)、23−K(C)(以上白水
化学工業社製)等が市場入手可能なものとして使用でき
る。
【0019】チタン酸ストロンチウムとしてはST(富
士チタン工業社製)等が市場入手可能なものとして使用
できる。
【0020】チタン酸カルシウムとしてはCT(富士チ
タン工業社製)等が市場入手可能なものとして使用でき
る。
【0021】本発明においては上記のような無機微粒子
を疎水化剤、およびカチオン性基を有するシランカップ
リング剤および/またはカチオン性基を有するシリコー
ンオイルで処理して用いる。
【0022】その際に用いられる疎水化剤としてはクロ
ルシラン、アルキルシラン、アルコキシシラン、シラザ
ン等のシランカップリング剤、およびシリコーンオイル
を挙げることができる。
【0023】具体的には、シランカップリング剤として
は;
【化3】 を例示できる。
【0024】またシリコーンオイルとしては、25℃に
おける粘度が0.5〜10000センチストークス、好
ましくは1〜1000センチストークスの物が用いら
れ、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニル
シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーン
オイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性
シリコーンオイル等が特に好ましい。
【0025】疎水化剤の使用量は無機微粒子100重量
部に対して1〜50重量部、好ましくは5〜30重量部
である。
【0026】カチオン性基を有する処理剤としては、ア
ミノシラン、アンモニウム塩基含有シラン、アミノ変性
シリコーンオイルを使用することができる。
【0027】アミノシランは、いわゆるアミノファンク
ショナルシランであり、下記一般式で表されるものを使
用可能である; Xm1SiYn1 (式中、Xはアルコキシ基または塩素原子、m1は1〜
3の整数、Yは1〜3級アミノ基を有する炭化水素基、
1は1〜3の整数を表す)。
【0028】具体的には
【化4】
【化5】
【化6】
【0029】アンモニウム塩基含有シランとしては、具
体的には
【化7】
【化8】
【0030】また上記オルガノシランのアルコキシ基を
他の加水分解性の基や水酸基に置換したものが挙げら
れ、これらは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0031】アミノ変性シリコーンオイルとしては下記
一般式で表されるものを使用可能である;
【化9】 (ここでR10は水素、アルキル基、アリール基、又はア
ルコキシ基を表わし、R12はアルキレン基、フェニレン
基を表わし、R13、R14は水素、アルキル基或いはアリ
ール基を表わす。但し、上記アルキル基、アリール基、
アルキレン基、フェニレン基はアミンを含有していても
良いし、また帯電性を損ねない範囲でハロゲン等の置換
基を有していても良い。m2及びn2は正の整数を示
す。)
【0032】具体的には、下記のものが市場から入手可
能である。 25℃における粘度 アミン当量 商品名 (cPs) SF8417(トーレ・シリコーン社製) 1200 3500 KF393(信越化学社製) 60 360 KF857(信越化学社製) 70 830 KF860(信越化学社製) 250 7600 KF861(信越化学社製) 3500 2000 KF862(信越化学社製) 750 1900 KF864(信越化学社製) 1700 3800 KF865(信越化学社製) 90 4400 KF369(信越化学社製) 20 320 KF383(信越化学社製) 20 320 X−22−3680(信越化学社製) 90 8800 X−22−380D(信越化学社製) 2300 3800 X−22−3801C(信越化学社製) 3500 3800 X−22−3810B(信越化学社製) 1300 1700 なお、アミン当量とは、アミン1個あたりの当量(g/
eqiv)で、分子量を1分子あたりのアミン数で割っ
た値である。
【0033】カチオン性基を有する処理剤の使用量は無
機微粒子100重量部に対して0.1〜20重量部、好
ましくは0.5〜10重量部使用する。
【0034】上記のような疎水化剤およびカチオン性基
を有する表面処理剤で無機微粒子を処理するには、その
ような表面処理剤をテトラヒドロフラン(THF)、ト
ルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトンあるいはアセ
トン、エタノール、塩化水素飽和エタノール等の溶剤を
用いて混合希釈し、無機微粉末をブレンダー等で強制的
に撹拌しつつ表面処理剤の希釈液を滴下したりスプレー
したりして加え充分混合する。その際、ニーダーコータ
ー、スプレードライヤー、サーマルプロセッサー、流動
床等の装置が使用できる。
【0035】次に得られた混合物をバット等に移してオ
ーブンに入れ加熱し乾燥させる。その後再びミキサー、
ジェットミル等にて充分に解砕する。また、必要に応じ
て分級する事が望ましく、レーザー回折式の乾式法によ
る体積平均粒径(2次凝集粒径)が10μm以下であり、
30μm以上の凝集粒子が1体積%以下に押さえられる
ことが好ましい。このような方法において各々の表面処
理剤は同時に用いて処理しても別々に処理してもよい。
【0036】このような乾式法の他に無機微粉末を表面
処理剤の有機溶剤溶液に浸漬し、乾燥させたり、または
無機微粉末を水中に分散してスラリー状にしたうえで表
面処理剤の水溶液を滴下し、その後無機微粉末を沈降さ
せて加熱乾燥して解砕する、というような湿式による処
理法もある。加熱時の温度は100℃以上が好ましい。
100℃未満であると無機微粉末と表面処理剤との縮合
反応が完結しにくくなる。
【0037】本発明においては、最終的に得られる無機
微粒子が、疎水化度として30%以上、好ましくは50
%以上を有し、酸化鉄粉との接触ブローオフ帯電量
(Q)として−800<Q<0μC/g、好ましくは−
700〜−200μC/gを有することが必要である。
【0038】なお、本発明において疎水化度は200m
lのビーカーに純水50mlを入れ、0.2gのシリカ
等を添加する。ビーカーを撹拌しながら、ビュレットか
ら無水硫酸ナトリウムで脱水したメタノールを加え、液
面上にシリカがほぼ認められなくなった点を終点として
要したメタノール量から下記式により疎水化度を算出す
る。
【0039】
【数1】 (式中Cはメタノール使用量(ml)を表す)
【0040】また無機微粒子のブローオフ帯電量の測定
は、ブローオフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル社製)
を用い、鉄粉キャリア(Z−150/250)(パウダー
テック社製)に対してサンプル濃度0.2wt、混合は
ターブラーミキサーで1分間混合した際の値で示してあ
る。装置条件はSUS400mesh、ブロー圧力1kgf/c
m2、60秒値である。
【0041】上記で得られた無機微粒子が添加されるト
ナーは少なくとも結着樹脂および着色剤からなり、その
他所望の添加剤、例えば、オフセット防止剤、荷電制御
剤、各種樹脂微粒子等を含有してもよいトナーであり、
トナーはキャリアと混合した2成分現像剤、またはキャ
リアを用いない非磁性1成分現像剤あるいは磁性1成分
現像剤であってよい。
【0042】好ましくは、本発明においては、結着樹脂
としてスチレン−(メタ)アクリル共重合樹脂、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂を使用し、荷電制御剤として下
記一般式(I):
【化10】 で表されるカリックスアレンを含有させたトナーに対し
て上記無機微粒子を添加して使用する。
【0043】上記式中、式中、R1およびR2はそれぞれ
水素原子、炭素数1〜5のアルキル基またはー(C
2)xCOOR5基(R5は水素原子または低級アルキ
ル基(メチル、エチル等)を表し、xは1〜3の整数を
表す)を表す。
【0044】R3およびR4はそれぞれ水素原子、ハロゲ
ン原子(塩素原子、臭素原子等)、枝分かれがあっても
よい炭素数1〜12のアルキル基またはアリール基(フ
ェニル等)を表す。pは4〜8の整数を表す。qは0〜
4の整数を表す。p+qは4〜8である。
【0045】このようにしてトナーを構成することによ
り、より効果的にトナーの過剰な負帯電量を低下させて
適正な帯電量に調整することができ、またトナーの帯電
の立ち上がり特性も向上させることができる。また上記
化合物は耐熱性に優れておりトナーの製造時や加熱定着
時に分解することがなく、さらに無色の物質でありフル
カラートナーに用いても透光性や色再現性に悪影響を及
ぼさないという特性も有している。
【0046】上記一般式(I)において、好適な化合物は
下記一般式(II):
【化11】 (式中、R1およびR2は式(I)と同義、rは1〜7の整
数を表す)で示される化合物、あるいは(式中、R1およ
びR2は式(I)と同義、rは0〜8の整数を表す)で示さ
れるrの異なる少なくとも2種以上の化合物の混合物で
ある。
【0047】一般式(I)で示されるカリックスアレン
化合物の具体例を以下に示す。なおそれらは例示であっ
て、限定的に列挙するものではない。
【0048】
【化12】
【化13】
【化14】
【化15】
【化16】
【0049】一般式(I)で表されるカリックスアレン化
合物は、バインダー樹脂100重量部に対して0.1〜
10重量部、好ましくは0.3〜5.0重量部含有させ
ることが好ましい。これは含有量が少なすぎると上述し
た効果、即ちトナーの帯電量を適正な範囲に下げる効果
およびトナーの帯電の立ち上がり性を向上させる効果が
より十分に得られなくなるためであり、含有量が多すぎ
ると耐刷時に上記化合物が2成分現像法の場合にはキャ
リアに、1成分現像法の場合は現像剤担持体や現像剤規
制部材に転移しやすくなり、その結果トナーが適正な帯
電量を得られなくなる。
【0050】トナー製造方法については、公知のいかな
る方法で調整されたトナー、例えば粉砕法、懸濁重合/
懸濁造粒法等の湿式法、マイクロカプセル法、スプレー
ドライ法、メカノケミカル法等で調整されたトナーが使
用可能であり、体積平均粒径2〜10μm、好ましくは
5〜9μmに調整する。また、本発明で好適に使用され
るトナーは、体積平均粒径(D)の2倍(2D)以上の重量
%が2%以下であり、かつ体積平均粒径の1/3(D/
3)以下の個数%が5%以下の物を使用することが好ま
しい。なお、トナーの粒径は、コールターマルチサイザ
ー(コールターカウンタ社製)を用い、アパチャー径50
μmで測定した値を示してある。
【0051】以上のようなトナーに上記の無機微粒子
を、トナー100重量部に対して、0.01〜10重量
部、好ましくは0.1〜5重量部添加する。
【0052】
【実施例】以下、本発明実施例を用いてさらに説明す
る。以下の実施例においては図1および図2の現像装置
に適用して評価を行ったので、その装置について説明し
ておく。
【0053】図1に示すフルカラー画像形成装置は、一
成分現像装置であり、回転駆動される感光体ドラム10
の周囲に、この感光体ドラム10の表面を所定の電位に
均一に帯電させる帯電ブラシ11や、この感光体ドラム
10上に残留したトナーを掻き落とすクリーナ12が設
けられている。
【0054】また、帯電ブラシ11によって帯電された
感光体ドラム10をレーザビームによって走査露光する
レーザ走査光学系20が設けられており、このレーザ走
査光学系20はレーザダイオード、ポリゴンミラー、f
θ光学素子を内蔵した周知のものであり、その制御部に
はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック毎の印字デー
タがホストコンピュータから転送されるようになってい
る。そして、このレーザ走査光学系20は、上記の各色
毎の印字データに基づいて、順次レーザビームとして出
力し、感光体ドラム10上を走査露光し、これにより感
光体ドラム10上に各色毎の静電潜像を順次形成するよ
うになっている。
【0055】また、このように静電潜像が形成された感
光体ドラム10に各色彩のトナーを供給してフルカラー
の現像を行うフルカラー現像装置30は、支軸33の周
囲にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各非磁性
1成分トナーを収容させた4つの色別の現像器31C、
31M、31Y、31Bkが設けられており、支軸33
を中心として回転し、各現像器31C、31M、31
Y、31Bkが感光体ドラム10と対向する位置に導か
れるようになっている。また、このフルカラー現像装置
30における各現像器31C、31M、31Y、31B
kにおいては、回転してトナーを搬送する現像スリーブ
32の外周面にトナー規制部34a、34bが圧接され
ており、このトナー規制部材34a、34bによって現
像スリーブ32により搬送されるトナーの量を規制する
と共に、搬送されるトナーを荷電させるようになってい
る。
【0056】そして、上記のようにレーザ走査光学系2
0によって感光体ドラム10上に各色の静電潜像が形成
される毎に、上記のように支軸33を中心にして、この
フルカラー現像装置30を回転させ、対応する色彩のト
ナーが収容された現像器31C、31M、31Y、31
Bkを感光体ドラム10と対向する位置に順々に導き、
各現像器31C、31M、31Y、31Bkにおけるス
リーブ32を感光体ドラム10に接触させて、上記のよ
うに各色の静電潜像が順々に形成された感光体ドラム1
0上に、荷電された各色彩のトナーを順々に供給して現
像を行うようになっている。
【0057】また、このフルカラー現像装置30より感
光体ドラム10の回転方向下流側の位置には、中間転写
体40として、回転駆動される無端状の中間転写ベルト
40が設けられるようになっており、この中間転写ベル
ト40は感光体ドラム10と同期して回転駆動されるよ
うになっている。そして、この中間転写ベルト40は回
転可能な1次転写ローラ41により押圧されて感光体ド
ラム10に接触するようになっており、またこの中間転
写ベルト40を支持する支持ローラ42の部分には、2
次転写ローラ43が回転可能に設けられ、この2次転写
ローラ43によって記録紙等の記録部材Sが中間転写ベ
ルト40に押圧されるようになっている。
【0058】更に、前記のフルカラー現像装置30とこ
の中間転写ベルト40との間のスペースには、中間転写
ベルト40上に残留したトナーを掻き取るクリーナ50
が中間転写ベルト40に対して接離可能に設けられてい
る。
【0059】また、記録紙等の記録部材Sを中間転写ベ
ルト40に導く給紙手段60は、記録部材Sを収容させ
る給紙トレイ61と、この給紙トレイ61に収容された
記録部材Sを1枚ずつ給紙するローラ62と、上記の中
間転写ベルト40上に形成された画像と同期して給紙さ
れた記録部材Sを中間転写ベルト40と上記の2次転写
ローラ43との間に送るタイミングローラ63とで構成
されており、このようにして中間転写ベルト40と2次
転写ローラ43との間に送られた記録部材Sを2次転写
ローラ43によって中間転写ベルト40に押圧させて、
中間転写ベルト40からトナー像を記録部材Sが押圧転
写させるようになっている。
【0060】一方、上記のようにトナー像が押圧転写さ
れた記録部材Sは、エアーサクションベルト等で構成さ
れた搬送手段66により定着装置70に導かれるように
なっており、この定着装置70において転写されたトナ
ー像が記録部材S上に転写され、その後、この記録部材
Sが垂直搬送路80を通して装置本体1の上面に排出さ
れるようになっている。
【0061】次に、このフルカラー画像形成装置を用い
てフルカラーの画像形成を行う動作について具体的に説
明する。
【0062】まず、感光体ドラム10と中間転写ベルト
40とを同じ周速度でそれぞれの方向に回転駆動させ、
感光体ドラム10を帯電ブラシ11によって所定の電位
に帯電させる。
【0063】そして、このように帯電された感光体ドラ
ム10に対して、上記のレーザ走査光学系20によりシ
アン画像の露光を行い、感光体ドラム10上にシアン画
像の静電潜像を形成した後、この感光体ドラム10にシ
アントナーを収容させた現像器31Cからシアントナー
を供給してシアン画像を現像し、このようにシアンのト
ナー像が形成された感光体ドラム10に対して中間転写
ベルト40を1次転写ローラ41によって押圧させ、感
光体ドラム10に形成されたシアンのトナー像を中間転
写ベルト40に1次転写させる。
【0064】このようにしてシアンのトナー像を中間転
写ベルト40に転写させた後は、前記のようにフルカラ
ー現像装置30を支軸33を中心にして回転させ、マゼ
ンタトナーが収容された現像器31Mを感光体ドラム1
0と対向する位置に導き、上記のシアン画像の場合と同
様に、レーザ走査光学系20により帯電された感光体ド
ラム10に対してマゼンタ画像を露光して静電潜像を形
成し、この静電潜像をマゼンタトナーが収容された現像
器31Mによって現像し、現像されたマゼンタのトナー
像を感光体ドラム10から中間転写ベルト40に1次転
写させ、更に同様にして、イエロー画像及びブラック画
像の露光、現像及び1次転写を順々に行って、中間転写
ベルト40上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック
のトナー画像を順々に重ね合わせてフルカラーのトナー
像を形成する。
【0065】そして、中間転写ベルト40上に最終のブ
ラックのトナー像が1次転写されると、記録部材Sをタ
イミングローラ63により2次転写ローラ43と中間転
写ベルト40との間に送り、2次転写ローラ43により
記録部材Sを中間転写ベルト40に押圧させて、中間転
写ベルト40上に形成されたフルカラーのトナー像を記
録部材S上に2次転写させる。
【0066】そして、このようにフルカラーのトナー像
が記録部材S上に2次転写されると、この記録部材Sを
上記の搬送手段66により定着装置70に導き、この転
写装置70によって、転写されたフルカラーのトナー像
を記録部材S上に定着させ、その後、この記録部材Sを
垂直搬送路80を通して装置本体1の上面に排出させる
ようになっている。
【0067】図2に示す現像装置は2成分現像装置であ
る。現像装置100においては、その内部にトナーTと
キャリアとを含む現像剤101が収容されており、現像
剤を搬送するための現像剤搬送部材として、複数の磁極
を有するマグネットローラ110が内部に固定配置され
た円筒状の現像スリーブ111が回転可能に配置されて
いる。現像スリーブ111は現像領域において負帯電性
有機系感光体102と適当な間隔Dsを介して対向する
ように配置されている。
【0068】また、現像スリーブ111はバイアス電源
112に接続されており、現像バイアス電源112から
交流電圧に直流電圧を重畳させた現像バイアス電圧を印
加させて、現像領域に振動電界を作用させている。
【0069】現像領域よりも現像剤の搬送方向上流側で
マグネットローラ110の磁極N1と対向する位置に、
磁性ブレード113を現像スリーブ111と所定間隔を
介して設け、磁性ブレード113によって現像スリーブ
111上における現像剤の量を規定している。
【0070】また、現像装置100において、その上部
にトナーTを収容するトナー収容部114が設けられて
おり、現像スリーブ111から現像剤中のトナーを用い
て現像を行った結果、現像装置100内における現像剤
中のトナー濃度が低下すると、トナー収容部114の下
部に設けられたトナー補給ローラ115を回転させてト
ナーTを補給するようになっている。補給されたトナー
は混合撹拌部材116により現像剤と混合撹拌されて現
像スリーブ111に供給される。
【0071】そして、現像装置100においては、磁性
ブレード113によって現像スリーブ111上の現像剤
の量を規制し、現像剤を現像スリーブ111上で薄層状
態にして現像領域に搬送し、現像バイアス電源112か
ら現像バイアス電圧を印加して現像領域に振動電界を作
用させ、現像スリーブ111によって搬送されてきた現
像剤中におけるトナーを現像スリーブ111から感光体
102の静電潜像部に供給して現像を行う。
【0072】無機微粒子の表面処理例1 前記例示化合物ヘキサメチルジシラザン20重量部なら
びにオクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)
プロピル]アンモニウムクロライド2重量部をエタノー
ル500重量部に溶解し、親水性シリカ#380(キャ
ボット社製:EH−5:比表面積380m2/g)を10
0重量部混合撹拌した後、エバポレーターを用いて溶剤
のエタノールを除き乾燥した。次にこのシリカ微粒子を
ヘンシェルミキサーを用いて解砕処理した後、得られた
シリカ微粒子を120℃のオーブン中で3時間加熱乾燥
した。ここで得られた疎水性シリカをジェットミルによ
り微粉砕(解砕)一粗粉分級して疎水性シリカ微粒子(A)
を得た。
【0073】無機微粒子の表面処理例2〜7処理例1に
おいてヘキサメチルジシラザン(a)とオクタデシルジメ
チル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウム
クロライド(b)との処理量を以下の通りとする以外は同
様の方法により疎水性シリカ微粒子(B)〜(G)を得た。 (a)/(b)=0/2 シリカ微粒子(B) (a)/(b)=10/2 シリカ微粒子(C) (a)/(b)=30/2 シリカ微粒子(D) (a)/(b)=20/0.5 シリカ微粒子(E) (a)/(b)=20/10 シリカ微粒子(F) (a)/(b)=20/0 シリカ微粒子(G)
【0074】無機微粒子の表面処理例8 処理例1において無機微粒子を親水性シリカ#200
(キャボット社製:M−5:比表面積200m2/g)
に、また、表面処理剤をオクチルシラン20重量部、ア
ミノ変性シリコーンオイル(信越化学社製;KF−85
7)3重量部とする以外は処理例1と同様の方法で疎水
性シリカ微粒子(H)を得た。
【0075】無機微粒子の表面処理例9 処理例8において表面処理剤をγ−(2−アミノエチル)
アミノプロピルメチルジメトキシシラン10重量部とす
る以外は処理例8と同様の方法で疎水性シリカ微粒子
(I)を得た。
【0076】得られたシリカ微粒子(A)〜(I)の疎
水化度、ブローオフ帯電量、逆チャージ成分の有無、粒
度分布を表1にまとめた。
【0077】
【表1】
【0078】なお、表1中、「逆チャージ成分の有無」は
無機微粒子のブローオフ帯電量を測定する際に得られる
帯電量曲線において、逆帯電成分の存在が認められる場
合(帯電量曲線の一部が逆帯電性になっている場合)を
「有」、逆帯電成分の存在が認められない場合を「無」とし
て評価した。
【0079】トナー粒子製造例1 アルコール成分としてビスフェノールAプロピレンオキ
サイド(PO)およびビスフェノールAエチレンオキサイ
ド(EO)を、酸成分としてフマール酸(FA)およびテレ
フタル酸(TPA)を使用して得られたテトラヒドロフラ
ン不溶解成分を持たない線状ポリエステル樹脂(Mn:
4500、Mw/Mn:2.3、ガラス転移点:60.2
℃、軟化点:100.3℃)100部(「部」は「重量部」を
表わす、以下同じ)に対して、フタロシアニン顔料(C.
I.Pigment Blue 15−3)3部と、荷電制御剤と
して下記構造式(A):
【化17】 で示される化合物を1.0部、低分子量ポリプロピレン
ワックス(ビスコール100TS:三洋化成工業社製)2
部を用いてヘンシェルミキサーで十分混合した後、2軸
押し出し混練機(PCM−30:池貝鉄工社製)を使用し
て、溶融混練した後冷却した。得られた混練物を冷却プ
レスローラーで2mm厚に圧延し、冷却ベルトで冷却し
た後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕
機(KTM:川崎重工業社製)で平均粒径10〜12μm
まで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機(IDS:日本ニ
ューマチック工業社製)で平均粒径8μmまで粉砕粗粉
分級した後、微粉分級をロータ型分級機(ティープレッ
クス型分級機タイプ:100ATP:ホソカワミクロン
社製)を使用して体積平均粒径7.2μmのシアン着色
トナー粒子(A)−Cを得た。
【0080】トナーの製造例2 トナーの製造例1において、化合物(A)に代えて、下
記化合物(B):
【化18】 を1.0部添加する以外は、トナーの製造例1と同様に
してシアン着色トナー粒子(B)−Cを得た。
【0081】トナーの製造例3 トナーの製造例1において化合物(A)を添加しない以
外は、トナーの製造例1と同様にしてシアン着色トナー
粒子(C)−Cを得た。
【0082】トナーの製造例4 トナー粒子の製造例1において着色剤をそれぞれ、C.
I.Solvent Yellow162を3重量部、C.I.Pigmen
t Red 184を3重量部、カーボンブラックモーガル
L(キャボット社製)を5重量部とする以外は製造例1と
同様の方法でイエロー、マゼンタ、ブラックの各着色ト
ナー粒子(A)−Y、(A)−Mおよび(A)−Bを得
た。
【0083】トナーの製造例5 トナー粒子の製造例2において着色剤をそれぞれ、C.
I.Solvent Yellow162を3重量部、C.I.Pigmen
t Red 184を3重量部、カーボンブラックモーガル
L(キャボット社製)を5重量部とする以外は製造例2と
同様の方法でイエロー、マゼンタ、ブラックの各着色ト
ナー粒子(B)−Y、(B)−Mおよび(B)−Bを得
た。
【0084】トナーの製造例6 トナー粒子の製造例3において着色剤をそれぞれ、C.
I.Solvent Yellow162を3重量部、C.I.Pigmen
t Red 184を3重量部、カーボンブラックモーガル
L(キャボット社製)を5重量部とする以外は製造例3と
同様の方法でイエロー、マゼンタ、ブラックの各着色ト
ナー粒子(C)−Y、(C)−Mおよび(C)−Bを得
た。
【0085】以上で得られたトナー粒子の粒径分布を下
記表2に示す。
【表2】
【0086】1成分現像剤としての評価 実施例1〜6および比較例1〜3 上記トナー粒子と表面処理済シリカ微粒子を表3中に示
した組み合わせおよび量で混合しトナーを調製した。混
合はヘンシェルミキサーを用い、周速40m/secで
90秒処理した後、振とう篩機により目開き90μmの
メッシュを通過させた。
【0087】
【表3】
【0088】得られたトナーを図1の構成のフルカラー
プリンタ(非磁性1成分現像方法)に装填し、かぶり、
転写性について以下のように評価した。結果は上記表3
中に示してある。なお、かぶりおよび転写性の評価はL
/L環境(10℃、15%RH)とH/H環境(30℃、
85%RH)下に行った。
【0089】(1)かぶり評価 B/W30%の文字パターンを連続10枚画出しした際
のかぶりのレベルで3段階評価を行った。 ○:L/L環境およびH/H環境下ともに、目視評価で
殆どかぶりが認められない △:L/L環境またはH/H環境下で、若干のかぶりが
認められるが実用上問題なし ×:L/L環境またはH/H環境下で、かぶりが全面に
渡って存在し、実用上問題がある
【0090】(2)転写性 感光ドラム上の付着量に対しての紙上の付着量より転写
性に対して3段階評価を行った。 ○:L/L環境およびH/H環境下ともに、90%以上 △:L/L環境およびH/H環境下に、80%以上 ×:L/L環境またはH/H環境下で、80%未満
【0091】実施例7〜12および比較例4〜6 トナー粒子(B)−Cについてもトナー粒子(A)−C
について行ったと同様に評価した。結果を表4に示し
た。
【0092】
【表4】
【0093】比較例7〜15 トナー粒子(C)−Cについてもトナー粒子(A)−C
について行ったと同様に評価した。結果を表5に示し
た。
【0094】
【表5】
【0095】実施例13 トナー粒子(A)−C、(A)−Y、(A)−Mおよび
(A)−Bをそれぞれシリカ微粒子(A)0.8重量%
の割合で混合し、得られたトナーを図1の構成のフルカ
ラープリンタに装填し、25℃、55%RH環境下、B
/W比10%のフルカラー画像3000枚を複写する耐
刷試験を行った。
【0096】中抜けは発生せず、ライン画像まわりのト
ナーの飛び散りは肉眼では認められなかった。また、目
視ではほとんどかぶりが認められず、転写性も80%以
上であった。
【0097】2成分現像剤としての評価 キャリアAの調製 キャリアAを製造するにあたっては、酸価が2KOHm
g/g、Tgが60℃のビスフェノールA型ポリエステ
ル樹脂を100重量部、磁性粉(戸田工業社製;EPT
−1000)を400重量部、BET比表面積が950
2/gでpHが9.5のカーボンブラック(ライオン油
脂社製:ケッチェンブラックEC)を5重量部、BET
比表面積が170m2/gのシリカ(ワッカー社製:H2
000)を2重量部の割合で用いるようにした。
【0098】そして、これらをヘンシェルミキサーによ
り十分混合した後、ベント二軸混練装置により180℃
で溶融混練し、これを冷却させた後、フェザーミルによ
り粗粉砕し、更にジェット粉砕機(IDS−2型)により
微粉砕し、その後、これを風力分級し、更にサフュージ
ングシステム(日本ニューマチック工業社製;SFS−
1型)により300℃で加熱処理し、平均粒径が約35
μmになったキャリアAを得た。
【0099】トナー(B)−C、(B)−Y、(B)−
Mおよび(B)−Bをシリカ微粒子Aの含有割合が0.
8重量%および疎水性二酸化チタン(STT30A:チ
タン工業社製)の含有割合が0.8重量%となるように混
合した。上記キャリアAとトナー混合比が7重量%にな
るようにスターターを作製し、図2の構成の現像機構成
に改造したフルカラー複写機CF−900(ミノルタ社
製)を以下の操作条件に設定し、25℃、55%RHの
環境下でフルカラー画像B/W比7%を複写し、300
0枚の耐刷テストを行った。
【0100】設定条件:現像スリーブ111と磁性ブレ
ード113との間隔を調整して現像スリーブ111によ
って現像領域に搬送される現像剤1の搬送量を4.5m
g/cm2に調整すると共に、感光体102と現像スリ
ーブとの対向部における最短間隔を0.35mm、感光
体102の周速度を165mm/s、現像スリーブ11
1の周速度を300mm/sに調整し、上記の感光体1
02においてトナーTを供給しない部分の表面電位が−
450V、トナーTを供給する部分の表面電位が−10
0Vになるようにした。
【0101】そして、現像スリーブ111と感光体10
2とが対向する現像領域において、前記の現像バイアス
電源112から−350Vの直流電圧と、ピーク・ピー
ク値Vp−pが1.4kV、周波数が3kHzの矩形波
でduty比(現像:回収)が1:1になった交流電圧と
を重畳させた現像バイアス電圧を印加させて反転現像を
行い、形成された画像の評価を行うようにした。その結
果、かぶり並びに画像品質の劣化は認められなかった。
【0102】
【発明の効果】帯電立ち上がり性および転写性に優れ、
帯電量の一定性および環境安定性にも優れ、トナーかぶ
り、中抜けや飛び散りのない優れた画像を形成できる負
荷電性トナーを提供した。
【図面の簡単な説明】
【図1】 1成分フルカラー画像形成装置の概略構成を
示す図である。
【図2】 2成分現像装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
10:感光体ドラム、11:帯電ブラシ、12:クリー
ナー、20:レーザ走査光学系、30:フルカラー現像
装置、31C:現像器、31M:現像器、31Y:現像
器、31Bk:現像器、32:現像スリーブ、33:支
軸、34a:トナー規制部材、34b:トナー規制部
材、40:中間転写体(中間転写体ベルト)、41:一
次転写ローラ、42:支持ローラ、43:2次転写ロー
ラ、60:供給手段、61:給紙トレイ、62:給紙ロ
ーラ、63:タイミングローラ、66:搬送手段、7
0:定着装置、80:垂直搬送路、100:現像装置、
101:現像剤、102:感光体、111:現像スリー
ブ、112:バイアス電源、113:磁性ブレード、1
14:トナー収容部、115:トナー補給ローラ、11
6:混合撹拌部材。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱可塑性樹脂、着色剤および下記一般
    式: 【化1】 (式中、R1およびR2はそれぞれ水素原子、炭素数1〜
    5のアルキル基またはー(CH2)xCOOR5基(R5
    は水素原子または低級アルキル基を表し、xは1〜3の
    整数を表す)を表す;R3およびR4はそれぞれ水素原
    子、ハロゲン原子、枝分かれがあってもよい炭素数1〜
    12のアルキル基またはアリール基を表す;pは4〜8
    の整数を表す:qは0〜4の整数を表し;p+qは4〜
    8である。)で表されるカリックスアレン化合物を含有
    するトナー微粒子からなり、疎水化剤、およびカチオン
    性基を有するシランカップリング剤および/またはカチ
    オン性基を有するシリコーンオイルで処理されており酸
    化鉄粉との接触ブローオフ帯電量(Q)が−800<Q
    <0μC/gである無機微粒子が外添されている負荷電
    性トナー。
  2. 【請求項2】 無機微粒子の疎水化度が50%以上であ
    る請求項1記載のトナー。
  3. 【請求項3】 無機微粒子が疎水化剤、カチオン性基を
    有するシランカップリング剤およびカチオン性基を有す
    るシリコーンオイルで処理されている請求項1または2
    記載のトナー。
  4. 【請求項4】 トナーの体積平均粒径が2〜9μm、体
    積平均粒径の2倍以上の粒子の含有割合が2重量%以下
    であり、体積平均粒径の1/3以下の粒子の含有割合が
    5個数%以下の粒径分布を有することを特徴とする請求
    項1〜3いずれかに記載のトナー。
  5. 【請求項5】 無機微粒子の乾式法による体積平均粒径
    が10μm以下であり、かつ30μm以上の凝集粒子が
    1体積%以下であることを特徴とする請求項1〜4いず
    れかに記載のトナー。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001175024A (ja) * 1999-12-21 2001-06-29 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナー
JP2009031823A (ja) * 2008-11-14 2009-02-12 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナー
JP2015075576A (ja) * 2013-10-08 2015-04-20 三菱化学株式会社 静電荷像現像用トナー

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