JP2001242659A - 画像形成方法及び画像形成用トナー - Google Patents
画像形成方法及び画像形成用トナーInfo
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Abstract
合においても、カブリ現象や潜像保持体上へのトナーの
融着現象が発生しない画像形成方法を提供する。 【解決手段】 非磁性一成分トナーは、結着樹脂及び着
色剤を少なくとも含有するトナー粒子と無機微粒子1と
を混合分散してトナー前駆体を得、得られたトナー前駆
体と無機微粒子2及びシリカ微粒子とを混合分散して得
られるトナーであり、該無機微粒子1が、平均一次粒径
が80nm〜800nmであるチタン、アルミニウム、
亜鉛、ジルコニウムのいずれかの酸化物から選ばれる無
機微粒子であり、かつ、該無機微粒子2が、平均一次粒
径が80nm未満のシリカ以外の無機微粒子であり、か
つ、シリカ微粒子の平均一次粒径が30nm未満である
ことを特徴とする。
Description
録、静電印刷の如き画像形成方法、特に一成分トナーを
用いて現像し画像を形成する画像形成方法及び画像形成
用トナーに関する。詳しくは、本発明は予め静電潜像担
時体上に現像画像を形成後、転写材上に転写させて画像
を得る画像形成方法及び画像形成用トナーに関する。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等に記載され
ている如く多数の方法が知られている。一般には光導電
性物質を利用し、感光体上に電気的潜像を形成し、次い
で該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙の如
き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、加熱
加圧或いは溶剤蒸気により定着し最終画像を得るもので
ある。感光体上に転写せず残っ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。
なオリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機だ
けでなく、コンピューターの出力としてのプリンターあ
るいは個人向けのパーソナルコピーという分野で使われ
始めた。
型、軽量、高速化及び低消費電力といったスペックが追
求されており、機械は種々な点で、よりシンプルな要素
で構成されるようになってきている。
トナーとキャリアを混合して用いる二成分現像方法と、
磁性トナーのみを用いる磁性一成分現像方法とが一般的
に知られている。
び、トナーとキャリアの混合比を調節するいわゆるAT
R機構が必要な点から考えると、小型化・軽量化といっ
た要求に矛盾する。
用いるという点から、カラートナーへの対応が難しいと
いう欠点を有している。
報、特開昭60−120368号公報及び特開昭63−
271371号公報に示される非磁性一成分現像方法
は、上記の問題点を解決する現像方法として注目され
る。
担持体上にブレードの如き層厚規制手段により、トナー
をコートする。トナーはブレードあるいはトナー担持体
表面との摩擦により帯電するが、コート層が厚くなる
と、充分に帯電できないトナーが存在し、これがカブリ
や飛散の原因となるため、トナーは薄層コートされなけ
ればならない。ゆえに、ブレードは充分な圧力でトナー
担持体上に圧接されなければならず、このときトナーが
受ける力は二成分系現像方法や磁性トナーを用いた一成
分系現像方法においてトナーが受ける力より大きい。こ
のため、トナーの劣化が起きやすく、カブリ現象などの
画像劣化が発生する。
写機/プリンターは、そのネットワーク化や低価格化な
どにより広範な普及が進み、これまでの写真・グラフィ
ックなどのカラー印字比率の高い画像の出力が多いプロ
ユースから、カラー印字比率の低い画像の出力も多いオ
フィスユースへと使用用途が多様化してきており、より
多様な要求に応えることが求められるようになってきて
いる。
カブリ現象がある。
ナーにより形成された画像を重ねてカラー画像を形成す
るが、その際にカブリがあると他の色の画像部分に混色
し画像の品位を低下させる原因となる。このカブリ現象
は、オフィスなどの低湿環境下でカラー印字比率の非常
に低い画像を多く出力する場合に顕著に現れてしまう。
プリンターなどは様々な過酷な環境で使用されるケース
が増えている。
環境下で発生する潜像保持体へのトナーの融着がある。
潜像保持体上に融着したトナーの影響により、画像上に
点状の欠陥として現れる現象である。特に、カラー印字
比率の高い画像の印刷時に発生する現象である。
化に伴いトナーの劣化が生じやすくなり、トナーの帯電
性及び流動性が十分に得られにくくなることにより、上
記問題がより顕著に現れる。
は、さらなる改良が要求されている。
の如き問題点を解決した画像形成方法及び画像形成用ト
ナーを提供することにある。
ー印字比率の低い画像を多数枚印刷した場合において
も、カブリ現象のない画像形成方法及び画像形成用トナ
ーを提供することにある。
ラー印字比率の高い画像を印刷した場合においても、潜
像保持体上へのトナーの融着現象が発生しない画像形成
方法及び画像形成用トナーを提供することにある。
よりトナー担持体上にトナーを供給する工程;該トナー
担持体上のトナーをトナー塗布ブレードで押圧して所定
の層厚でトナー担持体上にトナーを塗布すると共に、ト
ナーを摩擦させて該トナーに電荷を付与する工程;潜像
担持体に形成された静電荷潜像を該トナー担持体上に塗
布されたトナーで非磁性一成分現像方式により現像し、
現像画像を形成する工程;現像画像を中間転写体を介し
て又は介さずに転写材に転写する工程;転写された未定
着の画像を定着する工程を少なくとも有する画像形成方
法において、該トナーは、結着樹脂及び着色剤を少なく
とも含有するトナー粒子と無機微粒子1とを混合分散し
てトナー前駆体を得、得られたトナー前駆体と無機微粒
子2及びシリカ微粒子とを混合分散して得られるトナー
であり、該無機微粒子1が、平均一次粒径が80nm〜
800nmであるチタン、アルミニウム、亜鉛、ジルコ
ニウムのいずれかの酸化物から選ばれる無機微粒子であ
り、かつ、該無機微粒子2が、平均一次粒径が80nm
未満のシリカ以外の無機微粒子であり、かつ、シリカ微
粒子の平均一次粒径が30nm未満であることを特徴と
する画像形成方法に関する。
担持体上にトナーを供給する工程;該トナー担持体上の
トナーをトナー塗布ブレードで押圧して所定の層厚でト
ナー担持体上にトナーを塗布すると共に、トナーを摩擦
させて該トナーに電荷を付与する工程;潜像担持体に形
成された静電荷潜像を該トナー担持体上に塗布されたト
ナーで非磁性一成分現像方式により現像し、現像画像を
形成する工程;現像画像を中間転写体を介して又は介さ
ずに転写材に転写する工程;転写された未定着の画像を
定着する工程を少なくとも有する画像形成方法に用いら
れる画像形成用トナーであって、該トナーは、結着樹脂
及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と無機微粒
子1とを混合分散してトナー前駆体を得、得られたトナ
ー前駆体と無機微粒子2及びシリカ微粒子とを混合分散
して得られるトナーであり、該無機微粒子1が、平均一
次粒径が80nm〜800nmであるチタン、アルミニ
ウム、亜鉛、ジルコニウムのいずれかの酸化物から選ば
れる無機微粒子であり、かつ、該無機微粒子2が、平均
一次粒径が80nm未満のシリカ以外の無機微粒子であ
り、かつ、シリカ微粒子の平均一次粒径が30nm未満
であることを特徴とする画像形成用トナーに関する。
及び画像形成用トナーにより、前記の課題をすべて解決
することが出来た。この構成によって、前記の課題が解
決出来た理由について、以下のように考えている。
生するカブリ現象」に関して、本発明者らは、次のよう
に考えている。
正な帯電量を付与できなかったトナーが潜像保持体上の
非画像部に付着してしまう現象であると考えている。特
に、低印字率画像の多数枚印刷時においては、多くのト
ナーが現像されずに繰り返し、現像装置内を循環するこ
とになるため、トナーにかかる機械的ストレスが非常に
大きくなってくる。従ってトナーが含有している微粒子
のうち、比較的粒径の大きな粒子は、その機械的衝撃に
よりトナー粒子から徐々に脱離してしまう。脱離した粒
子は、その帯電性・粒径・比重・付着性などの粒子物性
がトナー粒子とは異なるため、画像形成の各プロセスに
おいて、トナー粒子と異なる挙動をする。そのため、多
数枚の印刷を行う過程でトナー中に存在する粒子の比率
が変化してしまい、トナーの帯電性能が低下する。ま
た、比較的粒径の小さな粒子はトナー粒子表面に徐々に
埋没してしまうため、徐々にトナーの流動性が低下す
る。こうした微粒子の脱離や埋没によるトナーの帯電性
や流動性の低下が原因となり、カブリ現象が発生するも
のと考えている。特に、トナーの過剰な帯電が起こりや
すい低湿環境下においては、よりひどいカブリ現象を生
じやすい。本発明の構成において、トナーの帯電をコン
トロールしている無機微粒子1のトナー帯電コントロー
ル効果が、無機微粒子2及びシリカ微粒子が存在するこ
とにより向上し、さらに、無機微粒子1をトナー粒子に
強く混合することにより、トナーの帯電コントロール効
果が従来得られなかったレベルにまで相乗的に向上し、
繰り返しトナーに機械的衝撃が加わる使用環境において
も、トナーに適正な帯電を付与することができ、また、
低湿環境下で過剰に帯電するトナーの発生を防止でき、
カブリを抑制しているものと推測している。
トナーの融着現象」に関して、本発明者らは、低湿環境
下で過剰に帯電したトナーが潜像保持体上静電気的に強
く付着することが原因であると考えている。平均一次粒
径が80nm〜800nmであるチタン、アルミニウ
ム、亜鉛、ジルコニウムのいずれかの酸化物から選ばれ
る無機微粒子1をトナー粒子と強く混合することによ
り、この無機微粒子1がトナーの帯電をコントロール
し、過剰な帯電を抑制し、潜像保持体への強固な付着を
防止するものと推測している。カブリ現象のところで説
明したのと同じ理由により、トナーに適正な帯電を付与
することができ、また、低湿環境下で過剰に帯電するト
ナーの発生を防止でき、低湿環境下での潜像保持体上へ
のトナーの融着現象を解決できているものと考えてい
る。
ナー担持体の回転周速を100〜800mm/secと
することにより、トナーの帯電コントロール効果が、よ
り大きくなる。
ecより遅い場合、トナー担持体とトナー塗布ブレード
との相対的周速差が十分得られず、トナーの帯電コント
ロール効果が得られにくくなる。一方、800mm/s
ecより速い場合、トナーへの機械的ストレスが大きく
なり、多数枚印刷時においてトナーの帯電コントロール
効果が得られにくい。
トナー担持体の回転周速を200〜700mm/sec
とすることにより、トナーの帯電コントロール効果が、
より大きくなる。
ナー塗布ブレードを、トナー担持体側表面にポリアミド
含有ゴム層を有しているトナー塗布ブレードとすること
により、トナーの帯電コントロール効果が大きくなる。
ポリアミド含有ゴム層のショアーD硬度を25度以上6
5度以下とすることにより、トナーの帯電コントロール
効果が、より大きくなる。
ド含有ゴム層のショアーD硬度が25度未満、及び65
度超の場合はいずれも、トナー塗布ブレードによるトナ
ーの十分な帯電が得られにくくなり、帯電の不十分なト
ナーが増加し、カブリを生じやすくなる。
明する。
80nm〜800nmであるチタン、アルミニウム、亜
鉛、ジルコニウムのいずれかの酸化物から選ばれる無機
微粒子1をトナー粒子と混合分散しトナー前駆体を得た
後、このトナー前駆体と、平均一次粒径が80nm未満
であるシリカ以外の無機微粒子2及び平均一次粒径が3
0nm未満であるシリカ微粒子とを混合分散する。
満である場合は、トナーの帯電コントロールの効果が得
られない。
0nmを超える場合は、潜像保持体表面に微小な傷をつ
け易く、トナーの融着現象が悪化する。また、帯電コン
トロール効果も十分に得られない。
ムの酸化物はいずれも白色であり、カラー用のトナーに
用いることができ、トナーの帯電コントロール効果が高
く、また、潜像保持体表面に微小な傷をつけ難い。
ムのいずれかの酸化物以外の無機微粒子では、色味、帯
電コントロール性、潜像保持体表面への傷つけ易さの点
で本発明の課題をすべて解決することができない。
面への傷つけにくさの点で、チタン、アルミニウムのい
ずれかの酸化物であることが、より好ましい。
果をより高める理由で100nm〜500nmであるこ
とが好ましい。
/kg以下であることが好ましい。このとき、トナーへ
のより高い帯電コントロール効果が得られる。
オイル等の有機化合物等により疎水化処理されたもので
も用いることができる。
ても良い。
子に対し0.05〜5質量%であることが好ましい。
0.05質量%未満では、課題に対する本発明の改良の
効果が得られず、また5質量%を超えると、トナーの定
着性を損なう。
以上である場合は、無機微粒子1の帯電コントロール効
果が十分に得られず、本発明の課題をすべて解決するこ
とができない。
理由で平均一次粒径が70nm以下であることが好まし
い。
鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ジルコニウム、
マンガン、セリウム、ストロンチウム等の酸化物粉体;
チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸
ストロンチウム、チタン酸バリウム等の複合金属酸化物
粉体;ホウ素、ケイ素、チタニウム、バナジウム、ジル
コニウム、モリブデン、タングステン等の炭化物;マグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の
炭酸塩/硝酸塩/リン酸塩等を挙げることができる。
ン、アルミニウムのいずれかの酸化物であることが好ま
しい。チタン、アルミニウムは、無機微粒子1の帯電コ
ントロール効果を高める効果が、他のものに比べて特に
高い。
オイル等の有機化合物等により疎水化処理されたもので
も用いることができる。
て用いても良い。
子に対し0.01〜1.0質量%、さらには0.02〜
0.7質量%であることが良い。0.01質量%未満で
は、課題に対する本発明の改良の効果が得られず、また
1.0質量%を超えると、トナーの定着性を損なう。
上である場合は、無機微粒子1の帯電コントロール効果
が十分に得られず、本発明の課題をすべて解決すること
ができない。
電性が無機微粒子1の帯電コントロール効果を高めてい
るものと考えている。
果をより高める理由で20nm以下であることが好まし
い。この場合には、より高い無機微粒子1の帯電コント
ロール効果が得られる。
子に対し0.2〜5.0質量%、さらには0.4〜3.
0質量%であることが好ましい。0.2質量%未満で
は、課題に対する本発明の改良の効果が得られず、また
5.0質量%を超えると、トナーの定着性を損なう。
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、及び水ガラス等から
製造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能であ
る。
としては、表面及びケイ酸微粉体の内部にあるシラノー
ル基が少なく、またNa2O,SO3 2-等の製造残査のな
い乾式シリカの方が好ましい。
おいて例えば、塩化アルミニウム又は塩化チタンなど他
の金属ハロゲン化合物をケイ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。
ンカップリング剤、シリコーンオイル等で処理すること
が好ましい。
シラン,トリメチルクロルシラン,アリルジメチルクロ
ルシラン,ヘキサメチルジシラザン,アリルフェニルジ
クロルシラン,ベンジルジメチルクロルシラン,ビニル
トリエトキシシラン,γ−メタクリルオキシプロピルト
リメトキシシラン,ビニルトリアセトキシシラン,ジビ
ニルクロルシラン,ジメチルビニルクロルシラン等をあ
げることができる。
処理は、シリカ微粉体を撹拌等によりクラウド状とした
ものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式
処理、又は、シリカを溶媒中に分散させたシランカップ
リング剤を滴下反応させる湿式法等、一般に知られた方
法で処理することができる。
で示されるものであり、
性フェニル等のシリコーンオイル変性基 R”:炭素数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基 例えば、ジメチルシリコーンオイル,アルキル変性シリ
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
コーンオイル等があげられる。
が用いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルと
をヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合して
も良いし、ベースシリカへシリコーンオイルを噴霧する
方法によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーン
オイルを溶解あるいは分散せしめた後、ベースのシリカ
微粉体とを混合した後、溶剤を除去して作製しても良
い。
1とを混合分散しトナー前駆体を得た後、このトナー前
駆体と無機微粒子2及びシリカ微粒子の混合分散を行
う。このとき、従来得られなかったレベルの帯電コント
ロール効果が得られる。
均粒径が4〜8μmで、4μm以下のトナー粒子が3〜
20個数%であることが、より好ましい。
場合は、トナーの帯電が低湿環境下で過剰になり易く、
潜像保持体へのトナー融着、カブリ等の問題が起こり易
くなる。また、トナーの重量平均粒径が8μmを超える
場合は、カブリが起こり易くなる。
ある場合は、微小ドットの再現性が低くなりやすい。ま
た、4μm以下のトナー粒子が20個数%を超える場合
は、トナーの帯電が低湿環境下で過剰になり易く、潜像
保持体へのトナー融着、カブリ等の問題が起こり易くな
る。
分析での吸熱ピークが60〜90℃の範囲に少なくとも
一つあるものが好ましい。
は、トナーの帯電特性がより向上し、より好ましい結果
が得られる。
安定性が損なわれ、ブロッキングなどの問題が発生しや
すい。一方、90℃を超える温度に吸熱ピークがあって
も、さらなるトナーの帯電特性が向上される効果が得ら
れない。
℃を超える温度域に別に吸熱ピークがあっても構わな
い。
示差熱分析での60〜90℃の温度域の吸熱ピークの半
値幅が10℃以下、さらには、6℃以下であるものがよ
り好ましい。半値幅が10℃を超えると、潜像保持体へ
のトナー融着、カブリなどの防止効果がより高められな
い。
60〜90℃に有する形態にする手段としては、トナー
中に示差熱分析における吸熱ピークを60〜90℃に有
する化合物を内添させる方法が好ましい。
0℃にひとつ以上有する物質としては、ワックスを挙げ
ることができる。
マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石
油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びそ
の誘導体、フィシャートロプシュ法による炭化水素ワッ
クス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオ
レフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、
キャンデリラワックス等、天然ワックス及びそれらの誘
導体等で、誘導体には酸化物や、ビニルモノマーとのブ
ロック共重合物、グラフト変性物も含む。高級脂肪族ア
ルコール等のアルコール;ステアリン酸、パルミチン酸
等の脂肪酸或いはその化合物;酸アミド、エステル、ケ
トン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物ワックス、動
物ワックス等、示差熱分析における吸熱ピークを60〜
90℃以下に有しているものであればいずれも単独もし
くは併用して用いることが可能である。
中0.3〜30質量%、より好ましくは0.5〜20質
量%である。
としては、以下のようなものが挙げられる。
スチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトル
エン等のスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重
合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重
合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−α−
クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、
スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブ
タジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、ス
チレン−アクリロニトリルインデン共重合体等のスチレ
ン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然
変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコ
ーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミ
ド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポ
リビニルブチラール、テンペン樹脂、クマロンインデン
樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
て、スチレン系ポリマーが含有されているものが好まし
い。スチレン系ポリマーは、それ自身の主鎖の極性が低
く、トナーの帯電特性がより向上し好ましい。
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタ
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、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ような
二重結合を有するモノカルボン酸、もしくはその置換
体;アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル
酸、クロトン酸、などのアクリル酸及びそのα−或いは
β−アルキル誘導体;フマル酸、マレイン酸、シトラコ
ン酸などの不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘
導体または無水マレイン酸などがあり、このようなモノ
マーを単独、或いは混合して、他のモノマーと共重合さ
せることにより所望の重合体を作ることができる。
可溶分のGPC測定でのピーク分子量が1.5万〜3.
0万であるものが好ましい。
ーク分子量が1.5万〜3.0万である場合は、トナー
の帯電特性がより向上し、より好ましい結果が得られ
る。
トナーの帯電特性の向上の効果が得られない。また、ピ
ーク分子量が3万を超えると定着性が損なわれ易くな
る。
10mgKOH/g以下であることが好ましい。
ある場合、低湿環境下で過剰に帯電するトナー粒子の発
生が抑制され、トナーの帯電特性がより向上し、課題に
対してより好ましい結果が得られる。
の絶対値が40mC/kg〜80mC/kgであるもの
が好ましい。
未満である場合は、カブリが起こり易くなるケースがあ
る。一方、トナーの帯電量の絶対値が80mC/kgを
超える場合は、潜像保持体へのトナー融着、カブリが発
生し易くなるケースがある。
F−1の値が100〜170、さらには、100〜12
0、その形状係数SF−2の値が100〜140、さら
には、100〜115である場合に、特に好ましい。
面が滑らかな状態にあり、トナーの帯電特性がより向上
し、本発明の課題に関してより高い効果が得られる。
F−2が140を超える場合は、いずれも、トナーの帯
電特性をさらに向上する効果が得られない。
て、低結晶性または非晶性の芳香族化合物の金属錯化合
物、金属塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合物
を、トナー粒子、及び、無機微粒子1といっしょに混合
分散することが好ましい。このときトナーの帯電特性が
より向上し、本発明の課題に対して、より高い効果が得
られる。
物、金属塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合物
の添加量としては、トナー粒子に対し0.005〜1.
0質量部が好ましい。
効果が得られない。また、1.0質量部を超える場合
は、さらなる帯電性向上の効果が得られない。
たは金属錯塩が挙げられる。
合物または金属塩としては公知のものが全て使用でき、
例えば、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノ及び
ポリカルボン酸系の金属化合物、モノアゾ金属化合物な
どがある。
おいて、オキシカルボン酸化合物の金属錯化合物、金属
塩、または、金属錯化合物と金属塩の混合物を、トナー
粒子、及び、無機微粒子1といっしょに混合分散するこ
とがより好ましい。このときトナーの帯電特性がより向
上し、本発明の課題に対して、より高い効果が得られ
る。
金属塩、または、金属錯化合物と金属塩の混合物の添加
量としては、トナー粒子に対し0.005〜1.0質量
部が好ましい。
効果が得られない。また、1.0質量部を超える場合
は、さらなる帯電性向上の効果が得られない。
錯化合物、金属塩、または、金属錯化合物と金属塩の混
合物の中心金属が、アルミニウムまたはジルコニウムで
ある場合に特に好ましい。
性」とは、X線回折装置において図1に示すように、測
定強度が10000cps(count per se
cond)以上であり、かつ半値半幅0.3degre
e以下であるピークを有さない状態であり、結晶性の芳
香族化合物の金属錯化合物の回折パターン(図2)とは
明らかに異なる。一般的にX線回折測定において、結晶
性物質はブラッグの回折条件により結晶面間隔に応じて
固有の回折ピークが現れ、回折強度は結晶の状態、結晶
化度に依存していることから、X線回折の測定強度が1
0000cps以上であり、かつ半値半幅が0.3de
gree以下であるピークを有さない物質は、低結晶性
または非晶性物質と考えることができる。実際の測定に
際して測定角2θが6degree未満の範囲ではダイ
レクトビームの影響が大きく、また、測定角2θが大き
くなると測定強度が小さくなることから、2θが40d
egreeを超える範囲では測定強度が小さく、これら
の範囲では結晶または非結晶の判断を行うことは好まし
くない。
(株)マック・サイエンス製X線回折装置MXP18を
用い、CuKα線を用い次の条件により測定を行う。 ・X線管球:Cu ・管電圧:50kV ・管電流:300mA ・スキャン方法:2θ/θスキャン ・スキャン速度:2deg./min ・サンプリング間隔:0.02deg. ・発散スリット:0.50deg. ・受光スリット:0.3mm
トナーに荷電制御剤を添加しても良い。
下記の物質が挙げられる。
有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属
錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカル
ボン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキ
シカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその
金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェ
ノール誘導体類等がある。
物質が挙げられる。
よる変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒ
ドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルア
ンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウ
ム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオ
ニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン
染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、燐
タングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステンモリ
ブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリ
シアン化物、フェロシアン化物等)、高級脂肪酸の金属
塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイ
ド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノス
ズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズ
ボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガ
ノスズボレート類;これらを単独或いは2種類以上組み
合わせて用いることができる。
とが好ましい。
が4μm以下のもの、更には3μm以下のものを使用す
ることが特に好ましい。
重合方法を用いる場合には、重合阻害性が無く水系媒体
中への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。
てサリチル酸、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチ
ル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属化合物、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。
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。
部に対し0.5〜10質量部が好ましい。
は、黒色着色剤としてカーボンブラック,マグネタイ
ト,以下に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用
い黒色に調色されたものが利用される。
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。
12、13、14、15、17、62、74、83、9
3、94、95、109、110、111、128、1
29、147、168、180等が好適に用いられる。
物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。
2、3、5、6、7、23、48;2、48;3、4
8;4、57;1、81;1、144、146、16
6、169、177、184、185、202、20
6、220、221、254が特に好ましい。
化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基染
料レーキ化合物等が利用できる。
1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:
4、60、62、66等が特に好適に利用できる。
固溶体の状態で用いることができる。
色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明性,トナー中
への分散性の点から選択される。
対し1〜20質量部添加して用いられる。
合には、他の着色剤と異なり、樹脂100質量部に対し
40〜150質量部添加して用いられる。
ては、トナーの構成材料を、ヘンシェルミキサー、ボー
ルミル、V字型ミキサー他の混合器を用いた混合工程、
熱ロールニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を
用いた混練工程、混練物を冷却固化後、ジェットミルな
どの粉砕機を用いた粉砕工程、粉砕物の分級工程を経
て、製造される方法がある。
剤等を含有する成分を造粒・重合する工程を経て製造さ
れる方法がある。
程として、少なくともモノマーと着色剤を含有する成分
を造粒/重合する工程を経て製造される場合、特に好ま
しい。
その形状として、表面が滑らかな状態のものが得られ、
トナーの帯電特性がより向上し、本発明の課題に関し
て、より高い効果が得られる。
する。
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等のアゾ系又はジ
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
等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
度により変化するが一般的には単量体に対し0.5〜2
0質量%添加され用いられる。
異なるが、10時間半減期温度を参考に、単独又は混合
し利用される。
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。
可能な二重結合を有する化合物、例えば、ジビニルベン
ゼン、ジビニルナフタレン等のような芳香族ジビニル化
合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジ
メタクリレート等のような二重結合を2個有するカルボ
ン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、
ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン等のジビニル化
合物、及び3個以上のビニル基を有する化合物が単独も
しくは混合物として使用できる。
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。有機化合物として、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,ポリ
アクリル酸及びその塩,デンプン等を水相に分散させて
使用できる。
部に対して0.2〜20質量部を使用することが好まし
い。
いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得
るために、分散媒中にて高速攪拌下にて該無機化合物を
生成させることもできる。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法に
好ましい分散剤を得ることができる。
0.001〜0.1質量部の界面活性剤を使用してもよ
い。これは上記分散剤の所期の作用を促進する為のもの
であり、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、ドデシルベンゼ
ン硫酸ナトリウム,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挙げられる。
よって具体的にトナーを製造することが可能である。
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系を、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50〜90℃の温度に設定して重合を行
うのが良い。また、重合反応後半に昇温しても良く、更
に、トナー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性
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。懸濁重合
法においては、通常単量体系100質量部に対して水3
00〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ま
しい。
リエステル樹脂のような極性を有する樹脂(以下、「極
性樹脂」と称す)を併用することができる。
質量部に対して1〜25質量部使用するのが好ましく、
より好ましくは2〜15質量部である。1質量部未満で
はトナー粒子中での極性樹脂の存在状態が不均一とな
り、逆に25質量部を超えるとトナー粒子表面に形成さ
れる極性樹脂の薄層が厚くなるため、いずれの場合も均
一な帯電特性を得ることが困難になる。
リエステル樹脂の組成は、以下の通りである。
体としては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、
1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、
2−エチル1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェ
ノールA、下記(イ)式で表されるビスフェノール誘導
体及び下記(ロ)式で示されるジオール類が挙げられ
る。
類の重合体に限定されるわけではなく、例えばポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
オレフィン、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリア
ルキルビニルエーテル、ポリアルキルビニルケトン、ポ
リスチレン、ポリ(メタ)アクリルエステル、メラミン
ホルムアルデヒド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、
ナイロン、ポリウレタン等様々な重合体を必要に応じて
結着樹脂に添加することができる。
1を混合分散してトナー前駆体を得る工程Aの方法とし
ては、ヘンシェルミキサー、ハイブリタイザーなどの装
置を用い、トナー粒子と無機微粒子1とを攪拌・混合す
る方法を挙げることができる。
機微粒子2、シリカ微粒子を混合分散する工程Bの方法
としては、上記と同様の方法を挙げることができる。
ションクロマトグラフィー)により測定される。
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、さらに離型剤等の低軟化点物質は溶
解するが樹脂は溶解し得ない有機溶剤、例えばクロロホ
ルム等で充分洗浄又は抽出を行った後、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濾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、804、805、80
6、807を連結し標準ポリスチレン樹脂の検量線を用
い分子量を測定する。
は、JIS−K0070に準ずる。
(1+1または2+1)またはベンゼン−エチルアルコ
ール混液(1+1または2+1)で、これらの溶液は使
用直前にフェノールフタレインを指示薬としてN/10
水酸化カリウムエチルアルコール溶液で中和しておく。 (b)フェノールフタレイン溶液; フェノールフタレ
イン1gをエチルアルコール(95v/v%)100m
lに溶かす。 (c)N/10水酸化カリウム−エチルアルコール溶
液; 水酸化カリウム7.0gをできるだけ少量の水に
溶かしエチルアルコール(95v/v%)を加えて1リ
ットルとし、2〜3日放置後ろ過する。標定はJIS−
K8006(試薬の含量試験中滴定に関する基本事項)
に準じて行う。
mlおよび指示薬としてフェノールフタレイン溶液数滴
を加え、試料が完全に溶けるまで十分に振る。固体試料
の場合は水浴上で加温して溶かす。冷却後これをN/1
0水酸化カリウムエチルアルコール溶液で滴定し、指示
薬の微紅色が30秒間続いたときを中和の終点とする。
用量(ml) f:N/10水酸化カリウムエチルアルコール溶液のフ
ァクター S:試料(g)
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)等種々の方法で測定可
能であるが、本発明においてはコールターマルチサイザ
ー(コールター社製)及びPC9801パーソナルコン
ピューター(NEC製)を接続し、粒度域を16分割し
たデータとして出力させた。
NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−I
I(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〜
150ml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分間分散処理を行い、前
記測定装置によりアパチャーとして100μmアパチャ
ーを用いて、2μm以上のトナー体積、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重量基準の重量平均粒径D4
(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とす
る)を求めた。
る。
は、温度:23℃,湿度:60%のの環境下で、キャリ
アとしてEFV200/300(パウダーデック社製)
を用い、キャリア10.0gと微粒子0.2gを容量が
50mlのポリエチレン製の容器に入れ、手で90回振
とうする。
ッシュのスクリーン3のある金属製の測定容器2に前記
混合物を約1gを入れ、金属製のフタ4をする。このと
きの測定容器2全体の質量を測りW1(g)とする。次
に吸引機(測定容器2と接する部分は絶縁体)に置き、
吸引口7から圧力2450Pa(250mmAq)で吸
引し、この状態で2分間吸引を行い微粒子を吸引除去す
る。このときの電位計9の電位をV(ボルト)とする。
ここで、8はコンデンサーであり容量をC(mF)とす
る。吸引後の測定容器2全体の質量を測定しそれをW2
(g)とする。微粒子の帯電量T(mC/kg)は下記
計算式より求める。
は、トナーの量を0.5gとする以外は、上記と同じ方
法で行う。
方法について述べる。
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2μm以
上のトナー像を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、例えばニレコ社
製画像解析装置(LuzexIII)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SF−1、S
F−2と定義する。
は粒子の周囲長、AREAは粒子の投影面積を示す。)
示し、形状係数SF−2は粒子の凹凸の度合いを示して
いる。
について述べる。
ークは、高精度の内熱式入力補償型の示差走査熱量計で
測定する。
−7が使用できる。測定方法は、ASTM D3418
−82に準じて行う。
温させ前履歴をとった後、温度速度10℃/min、温
度0〜200℃の範囲で降温、昇温させたときに測定さ
れるDSC曲線を用いる。
て、プラスの方向のピーク温度のことであり、即ち、ピ
ーク曲線の微分値が正から負にかわる際の0になる点を
言う。
子の平均一次粒径の測定方法について述べる。
に、シリカ微粒子の平均一次粒径の測定は、走査型電子
顕微鏡FE−SEM(日立製作所製 S−4700)に
より10万倍に拡大した写真を撮影し、それぞれの粒子
について500個以上の粒子について、定規、ノギスな
どを用いその粒径を測定する。必要に応じて、その写真
をさらに拡大して測定を行う。
算し、本発明の平均一次粒径を求める。
のである場合は、一次粒径に対する個数分布のグラフを
作り、無機微粒子1及び2のそれぞれのピークの間の個
数頻度の極小部分の粒径で、無機微粒子1と無機微粒子
2の区別をし、それぞれの粒径領域での個数平均を計算
する。
イクロアナライザーで指定した特定の元素のみを検出す
ることにより行う。
述べる。
分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲
線を使用する。さらに、Mark−Houwink粘度
式から導き出される換算式でポリエチレン換算すること
によって算出される。
乃至図7を参照しながら以下説明する。
画像形成方法のプロセス概略図の一例である。図5は、
本発明において好適に用いられる現像手段の概略図の一
例である。
って接触させた帯電手段である帯電ローラであり、金属
芯金102aに導電性ゴム層102bを設け、更にその
周面に離型性被膜である表面層102cを設けてある。
導電性ゴム層は、0.5〜10mm(好ましくは1〜5
mm)の厚さを有することが好ましい。該表面層102
cは、離型性被膜である。離型性被膜を設けるのは、被
帯電体である潜像担持体101と接触する部分へ導電性
ゴム層102bからの軟化剤がしみ出さないようにする
ためである。そのため、軟化剤の感光体へ付着した場合
の感光体の低抵抗化による画像流れ、残留トナーの感光
体へのフィルミングによる帯電能力の低下を防止でき、
帯電効率の低下が抑えられる。
ことで、帯電ローラと感光体との十分な接触を保つこと
ができ帯電不良を起こすようなこともない。
くは10〜30μm)が好ましい。離型性被膜の厚さの
下限は、被膜のハガレ・メクレがなければ良く5μmく
らいと考えられる。
(ポリフッ化ビニリデン)及びPVDC(ポリ塩化ビニ
リデン)を用いることができる。潜像担持体101の感
光層としては、OPC、アモルファスシリコン、セレン
或いはZnOが使用可能である。特に、感光体にアモル
ファスシリコンを用いた場合、他のものを使用した場合
に比べて、導電ゴム層102bの軟化剤が潜像担持体1
01の感光層に少しでも付着すると、画像流れはひどく
なるので導電ゴム層の外側に絶縁性被膜したことによる
効果は大となる。
へのリーク防止のために高抵抗層、例えば環境変動の小
さいヒドリンゴム層を形成することも好ましい形態の一
つである。115はこの帯電ローラ102に電圧を印加
するための電源部であり、所定の電圧を帯電ローラ10
2の芯金102aに供給する。
ある。転写用帯電器には定電圧電源114から所定のバ
イアスが印加される。バイアス条件は、電流値が0.1
〜50μAであり、電圧値(絶対値)が500〜400
0Vであることが好ましい。
ての帯電ローラ102で、潜像担持体101のOPC感
光体表面を例えば負極性に帯電し、潜像形成手段105
としての光像露光により露光を行ない静電荷潜像を形成
する。静電荷潜像を現像するための現像手段は以下の構
成を有している。
ムあるいはステンレスの非磁性スリーブから成る。トナ
ー担持体はアルミニウム、ステンレスの粗管をそのまま
用いてもよいが、好ましくはその表面をガラスビーズ等
を吹きつけて均一に粗したもの、鏡面処理したもの、あ
るいは樹脂でコートをしたものがよい。
れており、トナー供給ローラ113によってトナー担持
体104上へ供給される。供給ローラ113はポリウレ
タンフォーム等の発泡材よりなっており、トナー担持体
104に当接し、順又は逆方向に0でない相対速度をも
って回転し、トナー供給と共に、トナー担持体104上
の現像後のトナー(未現像トナー)の剥ぎ取りも行って
いる。トナー担持体104上に供給されたトナーは、ト
ナー塗布ブレード111によって均一且つ薄層に塗布さ
れ、かつ摩擦帯電され荷電が付与される。112はバイ
アス電源である。次いでこのトナー110を潜像担持体
101に極めて近接(50〜500μm)させ、潜像担
持体101上に形成された潜像画像を現像する。
基部は、トナー容器に固定保持され、下辺部側をトナー
塗布ブレード111の弾性に抗してトナー担持体104
の回転方向に対して逆方向にたわめ状態にして、ブレー
ド外面側を適度の弾性押圧をもって当接させる。
にトナーを帯電するのに適した摩擦帯電系列の材質のも
のを用いることが好ましい。
ンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド、ナイロンや、正極
性に帯電し易いものが好ましい。トナーが正帯電性であ
る場合には、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、シリコーン
ゴム、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂
(例えば、テフロン樹脂)、ポリイミド樹脂や、負極性
に帯電し易いものが好ましい。また導電性ゴム、導電性
樹脂等を使用しても良い。トナー担持体104に当接す
る部分が樹脂、ゴム等の成型体の場合はトナーの帯電性
を調整するためにその中に、シリカ、アルミナ、チタニ
ア、酸化錫、ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物、カ
ーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤
等を含有させることも好ましい。
には、金属弾性体に樹脂、ゴムをトナー担持体104に
当接する部分に当たるように貼り合わせるものが好まし
い。
上の静電荷潜像を現像する現像部において、トナー担持
体104と潜像担持体101の表面との間で交流バイア
スまたはパルスバイアスをバイアス手段としてのバイア
ス電源112から印加しても良い。バイアス条件として
は、交流バイアスとしてVpp=1000乃至3000
V、f=1000〜4500(Hz)であり、直流バイ
アスとして|DC|=200〜500Vであることが好
ましい。トナー担持体104と潜像担持体101との最
近接部および近傍において形成された現像部でのトナー
110の転移に際し、潜像担持体101の静電荷像担持
面の有する静電的力、および、交流バイアスまたはパル
スバイアスの作用によってトナー担持体104と潜像担
持体101との間を往復運動しながらトナー110は潜
像担持体101側に転移する。
写用帯電器103により転写紙Pの背面(潜像担持体側
と反対面)から電圧印加手段114によって帯電をする
ことにより、潜像担持体101の表面上の現像画像(ト
ナー像)が転写紙P上へ静電転写される。潜像担持体1
01から分離された転写紙Pは、定着手段としての加熱
加圧ローラ定着器107により転写紙P上のトナー画像
を定着するために定着処理される。
トナー110は、クリーニングブレードを有するクリー
ニング器108で除去される。クリーニング工程後の潜
像担持体101はイレース露光106により除電され、
再度、帯電器102による帯電工程から始まる工程が繰
り返される。
C感光ドラムに代えて静電記録用絶縁ドラムやα−S
e、CdS、ZnO2、およびα−Siの如き光導電絶
縁物質層を持つ感光ドラムを現像条件に合わせて適宜選
択使用することができる。
像形成方法に適用した場合のプロセス概略図の一例であ
る。
電ローラ102により潜像担持体101上に表面電位を
持たせ、露光手段105により静電潜像を形成する。静
電潜像は44,45,46,47により現像されトナー
像が形成される。該トナー像は一色ごとに中間転写体1
1上に多重転写され、多重トナー像が形成される。潜像
担持体101から中間転写体50への転写は、電源49
より中間転写体50の芯金の上にバイアスを付与するこ
とで転写電流が得られトナー像の転写が行われる。保持
部材、ベルトの背面からのコロナ放電やローラ帯電を利
用しても良い。中間転写体50上の多重トナー像は、転
写バイアス印加電源52によりバイアス印加された転写
用帯電部材51により転写材P上に一括転写される。転
写用帯電部材はコロナ帯電器や、転写ローラ(図6)又
は転写ベルト(図7)を用いた接触静電転写手段が用い
られる。
が、これは本発明をなんら限定するものではない。
つ口フラスコ中のイオン交換水700質量部に、0.1
M−Na3PO4水溶液450質量部を投入し、50℃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、10000rpmにて撹拌した。
これに1.0M−CaCl2水溶液75質量部を徐々に
添加し、微小な難水溶性分散安定剤を含む水系分散媒体
を得た。
サー(特殊機化工業製)を用いて9000rpmにて均
一に溶解・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)5質量部を加
えて溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
で調製した水系分散媒体に、上記単量体組成物を投入し
た。60℃で、窒素雰囲気としたTKホモミキサーを用
いて、8000rpmで撹拌し、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、1時間後に昇
温速度40℃/hrで70℃に昇温し、さらに4時間
後、昇温速度40℃/hrで80℃に昇温し、その後は
80℃にて5時間重合させた。
留去し、反応生成物を冷却し、塩酸を加えてリン酸カル
シウム塩を溶解し、濾過、水洗、乾燥、分級することに
より、シアントナー粒子1を得た。
粒径が200nm(帯電量;−2.1mC/kg)のル
チル型酸化チタン微粒子(無機微粒子1A);0.5質
量部をヘンシェルミキサー10B(三井三池化工機
(株))で4000rpmにて3分間混合分散してトナ
ー前駆体を得たのち、同ヘンシェルミキサーに、平均一
次粒径が8nmのヘキサメチルジシラザンで表面処理さ
れたシリカ微粒子(シリカA);1質量部、及び、平均
一次粒径が45nmのイソブチルシランで表面処理され
た酸化チタン微粒子(無機微粒子2A);0.15質量
部を添加して、3000rpmにて5分間混合分散して
トナー1を得た。
μm以下の粒子は8.3個数%であった。トナー1の示
差熱分析での吸熱ピークは73℃にあり、その吸熱ピー
クの半値幅は3.2℃であった。トナー1のGPC測定
でのピーク分子量は21000であった。トナー1の酸
価は4.2mgKOH/gであった。トナー1の帯電量
は−58mC/kgであった。トナー1の形状係数SF
−1は109、SF−2は104であった。
例1で用いた無機微粒子1Aのかわりに、表1に示した
無機微粒子を用いる以外はトナーの製造例1と同様にし
てトナー2〜11を得た。
で用いた無機微粒子1Aを用いない以外は、トナーの製
造例1と同様にしてトナー12を得た。
で用いた無機微粒子2Aを用いない以外は、トナーの製
造例1と同様にしてトナー13を得た。
で用いたシリカAを用いないこと、無機微粒子2Aの添
加量を1.0質量部にする以外はトナーの製造例1と同
様にしてトナー14を得た。
造例1で用いた無機微粒子2Aのかわりに、表2に示し
た無機微粒子を用いる以外はトナーの製造例1と同様に
してトナー15〜22を得た。
造例1で用いたシリカ微粒子Aのかわりに、表3に示し
たシリカ微粒子を用いる以外はトナーの製造例1と同様
にしてトナー23〜25を得た。
の製造例1において、トナー製造の分級工程の分級条件
をかえる以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、表
4に示すトナー粒子2〜5を得た。
造例1で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子2〜5
を用いる以外はトナーの製造例1と同様にしてトナー2
6〜29を得た。
の製造例1で用いたワックスAにかえて表5に示したワ
ックスB〜Eを用いる以外はトナー粒子の製造例1と同
様にして、表4に示すトナー粒子6〜9を得た。
造例1で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子6〜9
を用いる以外はトナーの製造例1と同様にしてトナー3
0〜33を得た。
粒子の製造例1において、重合開始剤及び反応温度を調
節することにより、GPC測定でのピーク分子量を調整
した以外はトナー粒子の製造例1と同様にして、表4に
示すトナー粒子10〜13を得た。
造例1で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子10〜
13を用いる以外はトナーの製造例1と同様にしてトナ
ー34〜37を得た。
粒子の製造例1において、n−ブチルアクリレートにか
えて、n−ブチルアクリレートとマレイン酸ブチルエス
テルを併用する以外はトナー粒子の製造例1と同様にし
て、表4に示すトナー粒子14〜16を得た。
造例1で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子14〜
16を用いる以外はトナーの製造例1と同様にしてトナ
ー38〜40を得た。
混練押し出し器によって溶融混練を行った混練物を冷却
後、粗粉砕をしジェット気流を用いた粉砕機によって微
粉砕をし、さらに風力分級機を用いて分級した。さら
に、ハイブリタイゼーションシステム1型(奈良機械製
作所製)を用いて、機械的衝撃力により表面処理し、表
面形状係数を調整した、表4に示すトナー粒子17〜1
9を得た。
造例1で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子17〜
19を用いる以外はトナーの製造例1と同様にしてトナ
ー41〜43を得た。
製造例17において、結着樹脂としてスチレンーアクリ
ル酸ブチルのかわりに、ポリエステル樹脂(プロポキシ
化ビスフェノールとフマル酸の縮重合体)を用いる以外
はトナー粒子の製造例17と同様にして、表4に示すト
ナー粒子20を得た。
で用いたトナー粒子1にかえてトナー粒子20を用いる
以外はトナーの製造例1と同様にしてトナー44を得
た。
において、無機微粒子1A;0.5質量部のかわりに、
無機微粒子1A;0.3質量部と無機微粒子1C;0.
3質量部を併用する以外はトナーの製造例1と同様にし
てトナー45を得た。
において、無機微粒子2A;0.15質量部のかわり
に、無機微粒子2A;0.1質量部と無機微粒子2C;
0.1質量部を併用する以外はトナーの製造例1と同様
にしてトナー46を得た。
において、無機微粒子1,2及びシリカ微粒子Aを同時
にトナー粒子と3000rpmにて5分間混合分散する
以外はトナーの製造例1と同様にしてトナー47を得
た。
において、無機微粒子1と同時に非晶性のジアルキルサ
リチル酸のアルミニウム錯化合物;0.25質量部を混
合分散する以外はトナーの製造例1と同様にしてトナー
48を得た。この非晶性のジアルキルサリチル酸のアル
ミニウム錯化合物は、X線回折測定において、測定角2
θが6乃至40degreeの範囲に測定強度が100
00cps以上で、かつ半値半幅が0.3degree
以下であるピークを有していないことを確認した。
8において、非晶性のジアルキルサリチル酸のアルミニ
ウム錯化合物;0.25質量部にかえて、表6に示した
芳香族化合物及び添加量とした以外はトナーの製造例4
8と同様にしてトナー49〜56を得た。ここで、「非
晶性ジアルキルサリチル酸のジルコニウム錯化合物4
B」、「非晶性ジアルキルサリチル酸のクロム錯化合物
4C」、及び、「非晶性モノアゾ系Fe錯化合物4D」
は、X線回折測定において、測定角2θが6乃至40d
egreeの範囲に測定強度が10000cps以上
で、かつ半値半幅が0.3degree以下であるピー
クを有していないことを確認した。また、「結晶性アゾ
系Fe錯化合物4E」は、X線回折測定において、測定
強度が最大のピークとして、2θ=13.6degre
eに測定強度が15000cpsであり、半値半幅=
0.13のピークを有しており、結晶性物質であること
を確認した。
のフルカラープリンターLBP−2160(キヤノン
製)を、トナー担持体の回転周速が400mm/se
c、トナー塗布ブレードをショアーD硬度50度のポリ
アミド含有ゴム層を有する弾性ブレードとなるように改
造し、トナー1〜56を適用し、評価を行った。
ー融着については、15℃/10%RHの低温低湿環境
において、25%印字率のベタ画像を連続プリント(5
000枚)した後に評価した。
画像上に現れたトナー融着に伴うドット上の白抜け欠陥
の数で評価した。
欠陥の数が、0〜2個は良好、3〜6個は実用上の問題
なし、7〜9個は実用上の問題が小、10個以上は実用
上問題となるレベルである。
ついては、23℃/5%RHの環境で、1%印字率のラ
イン画像を連続プリント(5000枚)した後、潜像保
持体上のカブリを測定した。
をテープで転写させ、そのテープを白紙に貼り、レファ
レンステープの反射率との差をリフレクトメーター(東
京電色(株)製)により測定した。
満は良好、10%以上18%未満は実用上の問題が小、
18%以上は実用上問題となるレベルである。
リンターLBP−2160(キヤノン製)を、トナー担
持体の回転周速、及びトナー塗布ブレードを表12に示
したように改造し、トナー1を適用し、評価を行った。
みならず、添加順序なども規定することによって、極め
て有効な相乗効果を発揮することができる。すなわち、
低湿環境下でカラー印字比率の低い画像を多数枚印刷し
た場合においては、カブリ現象がなく、低湿環境下でカ
ラー印字比率の高い画像を印刷した場合においても、潜
像保持体上へのトナーの融着現象が発生しない画像の形
成が実現できる。
折チャートである。
折チャートである。
装置の説明図である。
のプロセス概略図である。
略図である。
(フルカラー)のプロセス概略図である。
(フルカラー)のプロセス概略図である。
Claims (46)
- 【請求項1】 供給ローラによりトナー担持体上にトナ
ーを供給する工程;該トナー担持体上のトナーをトナー
塗布ブレードで押圧して所定の層厚でトナー担持体上に
トナーを塗布すると共に、トナーを摩擦させて該トナー
に電荷を付与する工程;潜像担持体に形成された静電荷
潜像を該トナー担持体上に塗布されたトナーで非磁性一
成分現像方式により現像し、現像画像を形成する工程;
現像画像を中間転写体を介して又は介さずに転写材に転
写する工程;転写された未定着の画像を定着する工程を
少なくとも有する画像形成方法において、 該トナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する
トナー粒子と無機微粒子1とを混合分散してトナー前駆
体を得、得られたトナー前駆体と無機微粒子2及びシリ
カ微粒子とを混合分散して得られるトナーであり、 該無機微粒子1が、平均一次粒径が80nm〜800n
mであるチタン、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウムの
いずれかの酸化物から選ばれる無機微粒子であり、か
つ、該無機微粒子2が、平均一次粒径が80nm未満の
シリカ以外の無機微粒子であり、かつ、シリカ微粒子の
平均一次粒径が30nm未満であることを特徴とする画
像形成方法。 - 【請求項2】 該トナー担持体の回転周速は、100〜
800mm/secであることを特徴とする請求項1に
記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 該トナー担持体の回転周速は、200〜
700mm/secであることを特徴とする請求項1に
記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 該トナー塗布ブレードは、トナー担持体
側表面にポリアミド含有ゴム層を有していることを特徴
とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項5】 該トナー塗布ブレードは、トナー担持体
側表面にショアーD硬度25度以上65度以下のポリア
ミド含有ゴム層を有してい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画像形成方法。 - 【請求項6】 該無機微粒子1の平均一次粒径が100
nm〜500nm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画像形成方法。 - 【請求項7】 該無機微粒子1の帯電量が絶対値で10
mC/kg以下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画像形成方法。 - 【請求項8】 該無機微粒子1がチタン、アルミニウム
のいずれかの酸化物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画像形成方法。 - 【請求項9】 該無機微粒子2の平均一次粒径が70n
m以下であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれ
かに記載の画像形成方法。 - 【請求項10】 該無機微粒子2がチタン、アルミニウ
ムのいずれかの酸化物であることを特徴とする請求項1
乃至9のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項11】 該トナーの重量平均粒径が4μm〜8
μmであり、且つ、4μm以下の割合が3〜20個数%
であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに
記載の画像形成方法。 - 【請求項12】 該トナーの示差熱分析で60℃〜90
℃の間に少なくとも一つの吸熱ピークがあることを特徴
とする請求項1乃至11のいずれかに記載の画像形成方
法。 - 【請求項13】 該トナーが示差熱分析での吸熱ピーク
の半値幅が10℃以下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画像形成方法。 - 【請求項14】 該トナーが結着樹脂としてスチレン系
ポリマーを含有するトナーであることを特徴とする請求
項1乃至13のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項15】該トナーのゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC)測定でのピーク分子量が150
00〜30000であることを特徴とする請求項1乃至
14のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項16】 該トナーの酸価が10mgKOH/g
以下であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれ
かに記載の画像形成方法。 - 【請求項17】 該トナーの帯電量の絶対値が40mC
/kg〜80mC/kgであ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画像形成方法。 - 【請求項18】 該トナーの形状係数SF−1が100
〜170であり、且つ、形状係数SF−2が100〜1
40であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれ
かに記載の画像形成方法。 - 【請求項19】 該トナーの形状係数SF−1が100
〜120であり、且つ、形状係数SF−2が100〜1
15であることを特徴とする請求項1乃至17のいずれ
かに記載の画像形成方法。 - 【請求項20】 該トナー粒子が、製造工程として少な
くともモノマーと着色剤を含有する成分を造粒/重合す
る工程を経て製造されたものであることを特徴とする請
求項1乃至19のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項21】 トナー前駆体を得る工程において、ト
ナー粒子と、該無機微粒子1、及び、X線回折にお
いて、測定角2θが6乃至40degreeの範囲に、
測定強度が10000cps以上であり、かつ半値半幅
が0.3degree以下であるピークを有さない低結
晶性または非晶性の芳香族化合物の金属錯化合物、金属
塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合物とを混合
分散することを特徴とする請求項1乃至20のいずれか
に記載の画像形成方法。 - 【請求項22】 トナー前駆体を得る工程において、ト
ナー粒子と、無機微粒子1、及び、オキシカルボン
酸化合物の金属錯化合物、金属塩、または、金属錯化合
物と金属塩との混合物とを混合分散することを特徴とす
る請求項1乃至20のいずれかに記載の画像形成方法。 - 【請求項23】 該オキシカルボン酸化合物の金属錯化
合物、金属塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合
物の中心金属が、アルミニウムまたはジルコニウムであ
ることを特徴とする請求項22に記載の画像形成方法。 - 【請求項24】 供給ローラによりトナー担持体上にト
ナーを供給する工程;該トナー担持体上のトナーをトナ
ー塗布ブレードで押圧して所定の層厚でトナー担持体上
にトナーを塗布すると共に、トナーを摩擦させて該トナ
ーに電荷を付与する工程;潜像担持体に形成された静電
荷潜像を該トナー担持体上に塗布されたトナーで非磁性
一成分現像方式により現像し、現像画像を形成する工
程;現像画像を中間転写体を介して又は介さずに転写材
に転写する工程;転写された未定着の画像を定着する工
程を少なくとも有する画像形成方法に用いられる画像形
成用トナーであって、 該トナーは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する
トナー粒子と無機微粒子1とを混合分散してトナー前駆
体を得、得られたトナー前駆体と無機微粒子2及びシリ
カ微粒子とを混合分散して得られるトナーであり、 該無機微粒子1が、平均一次粒径が80nm〜800n
mであるチタン、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウムの
いずれかの酸化物から選ばれる無機微粒子であり、か
つ、該無機微粒子2が、平均一次粒径が80nm未満の
シリカ以外の無機微粒子であり、かつ、シリカ微粒子の
平均一次粒径が30nm未満であることを特徴とする画
像形成用トナー。 - 【請求項25】 該トナー担持体の回転周速は、100
〜800mm/secであることを特徴とする請求項2
4に記載の画像形成用トナー。 - 【請求項26】 該トナー担持体の回転周速は、200
〜700mm/secであることを特徴とする請求項2
4に記載の画像形成用トナー。 - 【請求項27】 該トナー塗布ブレードは、トナー担持
体側表面にポリアミド含有ゴム層を有していることを特
徴とする請求項24乃至26のいずれかに記載の画像形
成用トナー。 - 【請求項28】 該トナー塗布ブレードは、トナー担持
体側表面にショアーD硬度25度以上65度以下のポリ
アミド含有ゴム層を有していることを特徴とする請求項
24乃至26のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項29】 該無機微粒子1の平均一次粒径が10
0nm〜500nmであることを特徴とする請求項24
乃至28のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項30】 該無機微粒子1の帯電量が絶対値で1
0mC/kg以下であることを特徴とする請求項24乃
至29のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項31】 該無機微粒子1がチタン、アルミニウ
ムのいずれかの酸化物であることを特徴とする請求項2
4乃至30のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項32】 該無機微粒子2の平均一次粒径が70
nm以下であることを特徴とする請求項24乃至31の
いずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項33】 該無機微粒子2がチタン、アルミニウ
ムのいずれかの酸化物であることを特徴とする請求項2
4乃至32のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項34】 該トナーの重量平均粒径が4μm〜8
μmであり、且つ、4μm以下の割合が3〜20個数%
であることを特徴とする請求項24乃至33のいずれか
に記載の画像形成用トナー。 - 【請求項35】 該トナーの示差熱分析で60℃〜90
℃の間に少なくとも一つの吸熱ピークがあることを特徴
とする請求項24乃至34のいずれかに記載の画像形成
用トナー。 - 【請求項36】 該トナーが示差熱分析での吸熱ピーク
の半値幅が10℃以下であることを特徴とする請求項2
4乃至35のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項37】 該トナーが結着樹脂としてスチレン系
ポリマーを含有するトナーであることを特徴とする請求
項24乃至36のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項38】該トナーのゲルパーミエーションクロマ
トグラフィー(GPC)測定でのピーク分子量が150
00〜30000であることを特徴とする請求項24乃
至37のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項39】 該トナーの酸価が10mgKOH/g
以下であることを特徴とする請求項24乃至38のいず
れかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項40】 該トナーの帯電量の絶対値が40mC
/kg〜80mC/kgであることを特徴とする請求項
24乃至39のいずれかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項41】 該トナーの形状係数SF−1が100
〜170であり、且つ、形状係数SF−2が100〜1
40であることを特徴とする請求項24乃至40のいず
れかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項42】 該トナーの形状係数SF−1が100
〜120であり、且つ、形状係数SF−2が100〜1
15であることを特徴とする請求項24乃至40のいず
れかに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項43】 該トナー粒子が、製造工程として少な
くともモノマーと着色剤を含有する成分を造粒/重合す
る工程を経て製造されたものであることを特徴とする請
求項24乃至42のいずれかに記載の画像形成用トナ
ー。 - 【請求項44】 トナー前駆体を得る工程において、ト
ナー粒子と、該無機微粒子1、及び、X線回折にお
いて、測定角2θが6乃至40degreeの範囲に、
測定強度が10000cps以上であり、かつ半値半幅
が0.3degree以下であるピークを有さない低結
晶性または非晶性の芳香族化合物の金属錯化合物、金属
塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合物とを混合
分散することを特徴とする請求項24乃至43のいずれ
かに記載の画像形成用トナー。 - 【請求項45】 トナー前駆体を得る工程において、ト
ナー粒子と、無機微粒子1、及び、オキシカルボン
酸化合物の金属錯化合物、金属塩、または、金属錯化合
物と金属塩との混合物とを混合分散することを特徴とす
る請求項24乃至43のいずれかに記載の画像形成用ト
ナー。 - 【請求項46】 該オキシカルボン酸化合物の金属錯化
合物、金属塩、または、金属錯化合物と金属塩との混合
物の中心金属が、アルミニウムまたはジルコニウムであ
ることを特徴とする請求項45に記載の画像形成用トナ
ー。
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