JP3834872B2 - 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 - Google Patents
静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3834872B2 JP3834872B2 JP14012996A JP14012996A JP3834872B2 JP 3834872 B2 JP3834872 B2 JP 3834872B2 JP 14012996 A JP14012996 A JP 14012996A JP 14012996 A JP14012996 A JP 14012996A JP 3834872 B2 JP3834872 B2 JP 3834872B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- image
- developer
- forming method
- image forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、安定した帯電性能を有し、かつ現像速度が早く、耐久性に優れ、カブリの発生の少ない静電荷潜像現像用トナー及び上記トナーを用いいた画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真現像方式は種々の分野で利用されている。例えば複写機のみならず、コンピューターの出力端末であるプリンターや、カラー複写機、カラープリンター等の分野でも利用されている。この利用が進むにつれ、画像の品質に対する要求が高くなっている。このために、トナー自体に対する要求として、帯電性能の向上等の種々な性能向上が要求されている。
【0003】
画像品質の向上のため、トナーを小粒径化して画質を向上させる提案は種々あり、列挙にいとまがない。しかし、いわゆる従来の小粒径化したトナーでは、単にトナー自体の粒径を小さくするだけではいわゆるファンデルワールス力による付着力が高くなることから、かえってトナーに所望の帯電性を付与することが困難となり、弱帯電性トナーの存在や帯電過多となるトナーの存在が多くなり、長期に亘る使用では画像にカブリの発生が起こり、現像器あるいは二成分現像に於けるキャリアに対する汚染等の問題を発生し、耐久性が低下する問題を有している。この傾向は、小粒径化したトナーについて顕著に現れるが、実用化されている粒径のトナーにつついても起きていることであり、従来問題視されなかった帯電性でも、近年のごとき高速、高画質、高耐久性画像形成装置においては、欠陥が目立つようになっている。
【0004】
また、小粒径化によってトナーの付着力が高くなることにより、転写性能の低下及び感光体上に残留する未転写トナーのクリーニング性が低下する問題を有している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題に対して、本発明の課題は、小粒径化した場合でも弱帯電性のトナーの発生が少なく、かつ帯電過多となるトナーの発生が少なく、安定した帯電性能を有する静電荷潜像現像用トナーを提供することにある。
【0006】
更に本発明の課題は、現像速度が早く、耐久性に優れ、長期に亘って使用してもカブリの発生のない、静電荷潜像現像用トナーを提供することにある。
【0007】
更に本発明の他の課題は、上記トナーを好適に使用することのできる画像形成方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記課題は、下記手段により達成される。
【0009】
1. 重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gであることを特徴とする静電荷潜像現像用トナー
2. 重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gである静電荷潜像現像用トナーを含有することを特徴とする現像剤
3. 感光体上に形成された静電荷潜像を顕像化し、トナー像とする画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのトナーであることを特徴とする画像形成方法
4. 感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのトナーであることを特徴とする画像形成方法
5. 感光体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後に該感光体上に残留するトナーをクリーニングし除去する画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのトナーであることを特徴とする画像形成方法。
【0010】
以下、本発明について具体的に説明する。
【0011】
(1)トナーの構成及び製造方法
本発明のトナーはBET値比表面積が5m2/g以上であることを特徴とするトナーであるが、技術的な観点からは150m2/g以下であるが、好ましくは100m2/g以下であり、特に好ましくは5〜50m2/gである。さらに好ましくは5〜40m2/g、特に好ましくは10〜40m2/gのものである。このBET値比表面積は窒素吸着法の1点法で測定されるもので、具体的な測定装置としてはフローソーブ2300(島津製作所)が挙げられる。
【0012】
すなわち、BET値比表面積が過多であるものは、非常に微細な凹凸が存在するものであり、製造自体が困難である。さらにこのような表面を有するものを得たとしても、帯電に寄与する凹凸よりも細かいものとなり、効果が飽和状態になる。
【0013】
本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものが好ましく、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、いわゆる樹脂と着色剤から構成される着色粒子に対して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。いずれに於いても本発明のトナーは高いBET値比表面積を有するものである。
【0014】
本発明のトナーは、例えば、単量体に必要な添加剤を混合して乳化重合し、微粒子の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。
【0015】
本発明のトナーを製造する方法は、特に上述の様に限定されるものでは無いが、好ましくは特開平5−265252号や特願平5−116672、特願平6−223953号に示す方法が使用される。すなわち、樹脂及び着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理する。さらに、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着することによって本発明のBET値比表面積を有するトナーを形成することができる。
【0016】
具体的には、樹脂を構成する単量体として好ましく使用されるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、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アクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。
【0017】
これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。また、樹脂を構成する単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例えば、カルボキシ基、スルホ基、ホスホ基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等があげられる。
【0018】
さらに、単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
【0019】
これら単量体は、ラジカル重合開始剤を用いて重合し、樹脂とすることができる。この場合、懸濁重合法や溶液重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としてはアゾイソブチロニトリル、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等が使用できる。また、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を挙げることができる。
【0020】
本発明において、優れた樹脂としてはガラス転移点が20〜90℃のものが好ましく、軟化点が80〜220℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としては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分子量が数平均分子量(Mn)で1,000〜100,000、重量平均分子量(Mw)で2,000〜1,000,000のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Mw/Mnが1.5〜100、特に1.8〜70のものが好ましい。
【0021】
本発明のトナーを好ましく製造するに際して、使用される凝集剤としては特に限定されるものでは無いが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等があげられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらは組み合わせて使用してもよい。
【0022】
これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加して使用される。この臨界凝集濃度とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分及び分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学 Vol、17、p601(1960) 日本高分子学会編」等に記述されており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度変えて添加し、その分散液のζ(ゼータ)電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。
【0023】
本発明に用いられる凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の1.2倍以上、さらに好ましくは1.5倍以上添加することがよい。
【0024】
水に無限溶解する溶媒とは、着色された重合体分散液、すなわち水性分散液に対して無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明に於いては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、t−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類をあげることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。
【0025】
この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して1〜300体積%が好ましい。
【0026】
本発明のトナーに用いる樹脂を形成する重合方法としては種々の方法を使用することができるが、特に好適な方法としては上述した乳化重合法が良い。
【0027】
本発明のトナーに使用する着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック・ランプブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができる。染料としてはC.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事ができる。顔料としてはC.I.ピグメントレッド5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、同139、同144、同149、同166、同177、同178、同222、C.I.ピグメントオレンジ31、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同17、同93、同94、同138、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60等を用いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。これらの着色剤は数平均一次粒子径は、概ね10〜200nm程度のものをトナーに分散して用いるのが好ましい。
【0028】
着色剤の添加方法としては、重合体自体を乳化重合法で調製し、ついで、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加する方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調整する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。
【0029】
さらに、定着性改良剤としての低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=1,500〜9,000)や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。また、荷電制御剤としてアゾ系金属錯体、4級アンモニウム塩等を用いてもよい。
【0030】
また、流動性付与の観点から、無機微粒子、有機微粒子を重合して得られた着色粒子に添加してもよい。この場合、無機微粒子の使用が好ましく、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用がが好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理されていることが好ましい。
【0031】
本発明のトナーは前述の重合体自体を複数個会合させることで製造することができるものであるが、この場合、重合体粒子の分散液に対して撹拌下、凝集剤である金属塩を臨界凝集濃度以上の量を添加し、更に、前述した水に無限溶解する溶媒を添加、さらに重合体のガラス転移点温度以上に加熱処理することで得ることができる。
【0032】
本発明のトナー自体の粒径は、任意であるが、小粒径のものが本発明の効果を呈しやすく、かつ改良効果の発揮度も大きく、体積平均粒径で2〜10μmのものが好ましく、特に3〜9μmのものが好ましい。この粒径は、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【0033】
本発明のトナーは、例えば磁性体を含有させて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられいずれも好適に使用することができるが、本発明ではキャリアと混合して使用する二成分現像剤として使用するのが好ましい。
【0034】
二成分現像剤を構成するキャリアとしては鉄、フェライト等の磁性材料粒子のみで構成される非被覆キャリア、あるいは磁性材料粒子表面を樹脂等によって被覆した樹脂被覆キャリアのいずれを使用してもよい。このキャリアの平均粒径は体積平均粒径で30〜150μmが好ましい。また、被覆するための樹脂としては特に限定されるものでは無いが、例えばスチレン−アクリル樹脂をあげることができる。
【0035】
(2)画像形成方法の構成
本発明のトナーが使用できる現像方式としては特に限定されず、接触現像方式あるいは非接触現像方式等に好適に使用することができる。接触方式の現像としては、本発明のトナーを有する現像剤の層厚は現像領域に於いて0.1〜8mm、特に、0.4〜5mmであることが好ましい。また、この場合、感光体と現像剤担持体との間隙は、0.15〜7mm、特に、0.2〜4mmであることが好ましい。
【0036】
また、非接触系現像方式としては、現像剤担持体上に形成された現像剤層と感光体とが接触しないものであり、この現像方式を構成するために現像剤層は薄層で形成されることが好ましい。この方法は現像剤担持体表面の現像領域で20〜500μmの現像剤層を形成させ、感光体と現像剤担持体との間隙が該現像剤層よりも大きい間隙を有するものである。
【0037】
特に本発明のトナーは、高い帯電立ち上がり性を有しており、非接触現像方法に有用である。すなわち、非接触現像方法では現像電界の変化が大きいことから、微少な帯電の変化が現像自体に大きく影響する。このため、微妙なトナーの帯電量の変化により、画質、濃度等の現像性の変動を大きくしてしまう。しかし、本発明のトナーは帯電立ち上がり性が高いことから、帯電の変化が少なく、安定した帯電量を確保することができるため、非接触現像方法でも安定した画像を長期に亘って形成することができる。
【0038】
非接触現像方式において、薄層形成は磁気の力を使用する磁性ブレードや現像剤担持体表面に現像剤層規制棒を押圧する方式等で形成される。さらに、ウレタンブレードや燐青銅板等を現像剤担持体表面に接触させ現像剤層を規制する方法もある。押圧規制部材の押圧力としては1〜15gf/mmが好適である。押圧力が小さい場合には規制力が不足するために搬送が不安定になりやすく、一方、押圧力が大きい場合には現像剤に対するストレスが大きくなるため、現像剤の耐久性が低下しやすい。好ましい範囲は3〜10gf/mmである。さらに、非接触現像方式においては、現像に際して現像バイアスを付加する場合、直流成分のみ付与する方式でも良いし、交流バイアスを印加する方式のいずれでも良い。
【0039】
現像剤担持体の大きさとしては直径が10〜40mmφのものが好適である。直径が小さい場合には現像剤の混合が不足し、トナーに対して充分な帯電付与を行うに充分な混合を確保することが困難となり、直径が大きい場合には現像剤に対する遠心力が大きくなり、トナーの飛散の問題を発生しやすい。
【0040】
以下、非接触現像方式の一例を図1を用いて説明する。
【0041】
図1は、本発明の画像形成方法に好適に使用できる非接触現像方式の現像部の概略図であり、1は感光体、2は現像剤担持体、3は本発明のトナーを含有する二成分現像剤、4は現像剤層規制部材、5は現像領域、6は現像剤層、7は交番電界を形成するための電源である。
【0042】
本発明のトナーを含有する二成分現像剤はその内部に磁石2Bを有する現像剤担持体2上に磁気力により担持され、現像スリーブ2Aの移動により現像領域5に搬送される。この搬送に際して、現像剤層6は現像剤層規制部材4により、現像領域5に於いて、感光体1と接触することがないようにその厚さの層に規制される。
【0043】
現像領域5の最小間隙(Dsd)はその領域に搬送される現像剤層6の厚さ(好ましくは20〜500μm)より大きく、例えば100〜1000μm程度である。交番電界を形成するための電源7は、周波数1〜10kHz、電圧1〜3kVp−pの交流が好ましい。電源7には必要に応じて直流を交流に直列に加えた構成であってもよい。直流電圧としては300〜800Vが好ましい。
【0044】
本発明のトナーをカラー画像形成方式へ適用する場合、感光体上へ単色の画像を形成しつつ逐次画像支持体へ転写する方式(これを逐次転写方式とし、図2に示す。)、あるいは感光体上に複数回単色画像を現像しカラー画像を形成した後に一括して画像支持体へ転写する方式(これを一括転写方式とし、図3に示す。)等の方式があげられる。
【0045】
図2、3における画像形成方式について以下に詳述する。
【0046】
本発明に於いて使用される現像剤担持体としては、図1、2、3に示すごとく、担持体内部に磁石2Bを内蔵した現像器が用いられ、現像剤担持体表面を構成するスリーブ2Aとしてはアルミニウムや表面を酸化処理したアルミニウムあるいはステンレス製のものが用いられる。
【0047】
以下、図2に示した逐次転写方式の一例について説明する。
【0048】
11は帯電電極である帯電器、12はイェロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーを各々に装填する現像器からなる現像ユニットで、4色のトナーに対応する4つの器に分かれている。これら現像器の基本構成は、図1に示した現像部の概略図と同じである。14は感光体ドラム、13はクリーニングユニット、15は感光体ドラム上に形成された単色カラートナー像を一時的に保持し、さらにその上に次の単色トナー像を保持し、最終的に所望の多色カラー画像を形成する転写ドラム、16は転写ドラム上のトナー画像が転写される転写材を搬送する搬送ユニット、17は転写ドラム15の内部に設けられ、内部からのコロナ放電し、転写材を該ドラムに静電吸着する吸着電極、18は感光体ドラム14上に形成されたトナー像を逐次転写ドラムび転写させる転写電極、19は転写ドラム15上に静電吸着した転写材を剥離するための剥離電極、20は転写材剥離後、転写ドラムに残留する電荷を除去する除去電極である。
【0049】
感光体ドラム14上に帯電器11により、一様に電荷を形成し、その後、像様露光(手段図示せず)し、静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像ユニット12の一色のトナー(例えば黒トナー)を保有する現像器により現像され、一色のトナー画像が感光体ドラム14上に形成される。一方搬送ユニット16により転写ドラム15上に搬送された転写材料は吸着電極17により転写ドラム上に静電吸着され、転写部に搬送される。
【0050】
この搬送された転写材へは、転写部において、感光体ドラム14上に形成されている上記トナー像を転写する。この転写像を転写後の感光体ドラム14上には、トナーが残留しており、この残留トナーはクリーニングユニット13によりクリーニングされ、次のプロセスに使用される。多色画像を形成する場合、同様なプロセスに従い他の色のトナー画像が現像により形成され、逐一転写ドラム15に転写される。最終的には、所望のトナー画像が転写ドラム15上に吸着されている転写材上に形成される。所望のトナー画像がを形成した転写材は、剥離電極19により剥離され、定着部へ搬送され、最終の固定された多色トナー画像が得られる。一方、転写ドラム15は残留している電荷を除去電極20により除去され、次のプロセスに使用される。
【0051】
次に図3を使用し、一括転写方式について説明する。
【0052】
装置の各部は図2の例と同じであるので省略する。但し、21は搬送された転写材を搬送しながら、トナー像を転写する搬送部である。感光体ドラム14上に帯電電極により一様に電荷を形成し、その後潜像形成手段(手段図示せず)により静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像ユニット12の一色のトナー(例えば黒トナー)を保有する現像器により現像され、一色のトナー画像が感光体ドラム上に形成される。本図示例においては、このトナー像は転写されることなく、そのままトナー画像を有している感光体ドラム上に再度、帯電器11により一様に電荷を形成し、さらに静電潜像を形成し、上記とは異なる色のトナーを有する現像器により現像され、他の色のトナー像が先のトナー像上に重ね合わせて形成される。この間クリーニングユニット13、転写電極18、搬送部21は作動せず、かつ感光体ドラム14上のトナー像を乱すことがない様に感光体ドラム14から退避させられている。
【0053】
所望の画像形成が終了し、多色トナー画像が形成された後、感光体ドラム上のトナー画像は、搬送ユニット16により搬送された転写材に、搬送部21により搬送されながら、転写電極18によりトナー画像は転写される。転写されたトナー画像を担持して転写材は定着部へ搬送され、固定化され、転写材上に最終多色トナー画像が形成される。トナー像を転写した後の感光体ドラム14にはトナーが残留するのでクリーニングユニット13によりクリーニングされ、次のプロセスに使用される。
【0054】
上述した各種方式で感光体上に形成されたトナー像は、転写工程により紙等の転写材に転写される。転写方式としては特に限定されず、いわゆるコロナ転写方式やローラー転写方式等種々の方式を採用することができる。
【0055】
本発明のトナーは転写効率が高く、かつ感光体上に残留するトナーが少ないので例えばブレードクリーニング方式に用いた場合ブレードの感光体への押接力を軽減する等ができ、感光体の長寿命化にも寄与することができる等の効果も有する。
【0056】
トナー像を転写材に転写した後、感光体上に残留したトナーはクリーニングにより除去され、感光体は次のプロセスに繰り返し使用される。
【0057】
本発明に於いてクリーニングする機構に関しては特に限定されず、ブレードクリーニング方式、磁気ブラシクリーニング方式、ファーブラシクリーニング方式などの公知のクリーニング機構を任意に使用することができる。これらクリーニング機構として、好適なものは上述した理由から、いわゆるクリーニングブレードを用いたブレードクリーニング方式である。
【0058】
この構成としては、図4、5に記載される構成のいずれも使用することができる。図4、5に於いてはホルダー33にクリーニングブレード31を保持する構成であり、32は感光体、34は感光体32の回転方向を示す矢印である。θはホルダー33と感光体32が形成する角度であり、図4、5いずれでも10〜90°、好ましくは15〜75°である。クリーニングブレード31を構成する材料としては、シリコンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体を使用することができる。この場合、ゴム硬度が30〜90°のものがよい。クリーニグブレード31の厚みは1.5〜5mm、ホルダー部外の長さは5〜20mmがよく、感光体に対する圧接力は5〜50gf/mmが好適である。
【0059】
【実施例】
以下、実施例により本発明の効果について具体的に説明する。
【0060】
着色粒子製造例1
カーボンブラック(リーガル330R:キャボット社製)をアルミニウムカップリング剤(プレンアクトAl−M:味の素社製)で処理したもの10.67gをドデシル硫酸ナトリウム4.92gを120mlの純水に溶解した溶液に添加し、撹拌しつつ超音波を付与することによりカーボンブラックの水分散液を調製した。また、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=3200)を熱を加えながら水中に界面活性剤により乳化させた固形分濃度=20重量%の乳化分散液を調製した。上記カーボンブラックの分散液に低分子量ポリプロピレン乳化分散液43gを混合し、さらに、スチレンモノマー98.1g、n−ブチルアクリレートモノマー18.4g、メタクリル酸モノマー6.1g、t−ドデシルメルカプタン3.3g、脱気済み純水850mlを添加した後に、窒素気流下撹拌を行いながら70℃まで昇温した。ついで、過硫酸カリウム4.1gを溶解した純水200mlを加え、70℃にて6時間反応させた。得られたカーボンブラック含有着色粒子分散液を「分散液1」とする。なお、このものの一次粒子径(光散乱電気永動粒径測定装置 ELS−800:大塚電子工業社製)及び分子量分布(GPCを使用。スチレン換算分子量)測定した。結果を下記表1に示す。
【0061】
この「分散液1」600mlに対して2.7mol/lの塩化カリウム水溶液を160ml添加し、さらにイソプロピルアルコール94ml及びポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル(エチレンオキサイド平均重合度は10である)5.4gを溶解した純水40mlを添加した。その後、85℃まで昇温し、6時間反応させた。ついで反応終了後、反応液を濾過、水洗を行い、乾燥し本発明の着色粒子を得た。このものを「着色粒子1」とする。
【0062】
着色粒子製造例2
着色粒子製造例1において、表面処理されたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Blue 15:3を用いた他は同様にして本発明の着色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分散液2」とし、着色粒子を「着色粒子2」とする。
【0063】
着色粒子製造例3
着色粒子製造例1において、表面処理されたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Red 122を用いた他は同様にして本発明の着色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分散液3」とし、着色粒子を「着色粒子3」とする。
【0064】
着色粒子製造例4
着色粒子製造例1において、表面処理されたカーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Yellow 17を用いた他は同様にして本発明の着色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分散液4」とし、着色粒子を「着色粒子4」とする。
【0065】
着色粒子製造例5
着色粒子製造例1において、「分散液1」を用い、添加するイソプロピルアルコールの量を150mlとした他は同様にして本発明の着色粒子を得た。これを「着色粒子5」とする。
【0066】
着色粒子製造例6
着色粒子製造例2において、「分散液2」を用い、添加する2.7mol/lの塩化カリウム水溶液の量を250mlとした他は同様にして本発明の着色粒子を得た。これを「着色粒子6」とする。
【0067】
着色粒子製造例7
着色粒子製造例3において、「分散液3」を用い、添加するイソプロピルアルコールの量を68ml、2.7mol/lの塩化カリウム水溶液の量を200mlとした他は同様にして本発明の着色粒子を得た。これを「着色粒子7」とする。
【0068】
着色粒子製造例8
着色粒子製造例4において、「分散液4」を用い、添加するイソプロピルアルコールの量を72ml、2.7mol/lの塩化カリウム水溶液の量を200mlとした他は同様にして本発明の着色粒子を得た。これを「着色粒子8」とする。
【0069】
【表1】
【0070】
比較用着色粒子製造例1
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体(共重合体比=85:15、重量平均分子量=63000)100部を用い、カーボンブラック10部、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=3200)5部を加えて混練、粉砕分級し、比較用着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子1」とする。
【0071】
比較用着色粒子製造例2
比較用着色粒子製造例1に於いて、カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Blue 15:3を用いた他は同様にして比較用着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子2」とする。
【0072】
比較用着色粒子製造例3
比較用着色粒子製造例1に於いて、カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Red 122を用いた他は同様にして比較用着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子3」とする。
【0073】
比較用着色粒子製造例4
比較用着色粒子製造例1に於いて、カーボンブラックの代わりにC.I.Pigment Yellow 17を用いた他は同様にして比較用着色粒子を得た。これを「比較用着色粒子4」とする。
【0074】
トナー製造例
上記「着色粒子1」〜「着色粒子8」及び「比較用着色粒子1」〜「比較用着色粒子4」に対して疎水性シリカ(一次数平均粒子径=12nm)を1重量%添加し、トナーを得た。これらの「トナー1」〜「トナー8」及び「比較用トナー1」〜「比較用トナー4」とする。
【0075】
評価
以上の「分散液1」〜「分散液4」、「着色粒子1」〜「着色粒子8」、「比較用着色粒子1」〜「比較用着色粒子4」、「トナー1」〜「トナー8」及び「比較用トナー1」〜「比較用トナー4」に関して各種物性を下記表2、3に示す。
【0076】
【表2】
【0077】
【表3】
【0078】
なお、評価は上記トナーをスチレン−アクリル樹脂で被覆した体積平均粒径が50μmのフェライトキャリアと混合し、トナー濃度が7重量%の現像剤を調整して使用した。なお、上記「トナー1」〜「トナー8」及び「比較用トナー1」〜「比較用トナー4」に対応する現像剤を「現像剤1」〜「現像剤8」及び「比較用現像剤1」〜「比較用現像剤4」とする。
【0079】
(接触現像方式における評価)
複写機U−Bix3135(コニカ(株)製)を使用して評価を行った。なお、現像剤層厚は1.5mm、感光体と現像剤担持体の間隙(Dsd)は0.5mmである。
【0080】
尚、クリーニング装置としては、図5に記載した構成で、ホルダー33と感光体32が形成する角度θは22°で、クリーニングブレード31を構成する材料としては、ウレタンゴムを使用した。このもののゴム硬度は65°のものであり、厚みは2mm、ホルダー部外の長さは8mmとした。さらに、感光体に対する圧接力は15gf/mmである。
【0081】
評価は低温低湿(10℃/10%RH)環境下で1万枚連続印字後、24時間放置し印字を繰り返す方式で6万枚まで印字を行ない、休止後の最初の画像に発生するカブリ濃度を測定した。結果を下記表4に示す。
【0082】
なお、カブリ濃度は紙の濃度を0とした相対濃度で、マクベス濃度計(RD−918)で測定される。また、評価には「現像剤1」、「現像剤4」、「現像剤5」及び「比較用現像剤1」を使用した。
【0083】
【表4】
【0084】
表4の結果から、本発明の現像剤はいずれも多数の印字に対してカブリの発生が少なく安定した印字状態を示すことがわかる。
【0085】
(非接触現像方式における評価)
非接触転写現像方式は図3において説明した。この現像方式を採用して、カラー複写機U−Bix9028(コニカ(株)製)を使用し、一括転写方式は、ほぼ図3の通り、逐次転写方式は同複写機を改造して図2に記載の如くし、共に下記条件で画像処理を行った。
【0086】
尚、感光体は負帯電性の積層型感光体を使用し、露光光源は半導体レーザーを用い反転現像した。
【0087】
感光体表面電位=−550V
DCバイアス =−250V
ACバイアス =Vp−p:−50〜−450V
交番電界周波数=1800Hz
Dsd =300μm
押圧規制力 =10gf/mm
押圧規制棒 =SUS416(磁性ステンレス製)/直径3mm
現像剤層厚 =150μm
現像スリーブ =20mm
なお、現像剤は「現像剤1」〜「現像剤4」、「現像剤5」〜「現像剤8」及び「比較用現像剤1」〜「比較用現像剤4」を組み合わせてカラー現像剤として使用した。評価方法はフルカラーで画素率が75%の画像を用い、高温高湿環境(33℃/80%RH)にて印字を実施した。印字は1000枚連続印字を行い、ついで24時間放置し印字を継続する方式で1万枚まで実施し、転写ムラの発生した枚数を記録した。
【0088】
評価結果を下記表5、6に示す。
【0089】
【表5】
【0090】
【表6】
【0091】
表5、表6の結果から本発明による現像剤を使用した場合には逐次転写方式でも一括転写方式の場合でも転写ムラの発生がなく、優れた結果であることがわかる。
【0092】
【発明の効果】
本発明により、小粒径化した場合でも弱帯電性のトナーの発生が少なく、かつ帯電過多となるトナーの発生が少なく、安定した帯電性能を有し、かつ現像速度が早く、耐久性に優れ、長期に亘って使用してもカブリの発生のない、静電荷潜像現像用トナーを提供し、更にこれらのトナーを使用することにより優れた画像形成方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】非接触現像方式の1例を示す概略図。
【図2】逐次転写方式の1例を示す概略図。
【図3】一括転写方式の1例を示す概略図。
【図4】ブレードクリーニング方式の1例を示す概略図。
【図5】ブレードクリーニング方式の1例を示す概略図。
【符号の説明】
1 感光体
2 現像剤担持体
2A 現像スリーブ
2B 磁石
3 二成分現像剤(本発明のトナー含有)
4 現像剤層規制部材
5 現像領域
6 現像剤層
7 交番電界を形成するための電源
11 帯電器
12 現像ユニット
13 クリーニングユニット
14 感光体ドラム
15 転写ドラム
16 搬送ユニット
17 吸着電極
18 転写電極
19 剥離電極
20 除去電極
21 搬送部
31 クリーニングブレード
33 ホルダー
Claims (5)
- 重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gであることを特徴とする静電荷潜像現像用トナー。
- 重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gである静電荷潜像現像用トナーを含有することを特徴とする現像剤。
- 感光体上に形成された静電荷潜像を顕像化し、トナー像とする画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのトナーであることを特徴とする画像形成方法。
- 感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのトナーであることを特徴とする画像形成方法。
- 感光体上に形成されたトナー像を転写材上に転写した後に該感光体上に残留するトナーをクリーニングし除去する画像形成方法に於いて、前記トナーが重合され分散した重合体微粒子を臨界濃度以上の凝集剤及び水に対して無限溶解する有機溶媒で処理し重合体粒子を会合することより得られたBET値比表面積が10〜50m2/gのト
ナーであることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14012996A JP3834872B2 (ja) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-136716 | 1995-06-02 | ||
JP13671695 | 1995-06-02 | ||
JP14012996A JP3834872B2 (ja) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0950147A JPH0950147A (ja) | 1997-02-18 |
JP3834872B2 true JP3834872B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=26470218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14012996A Expired - Fee Related JP3834872B2 (ja) | 1995-06-02 | 1996-06-03 | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3834872B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6589385B2 (ja) | 2015-05-29 | 2019-10-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 現像装置、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP14012996A patent/JP3834872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0950147A (ja) | 1997-02-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7153625B2 (en) | Process for producing toner particles, and toner | |
JP2002304004A (ja) | 扁平トナー、その製造方法及びそれを用いた画像形成方法 | |
JP3953121B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法 | |
JP3997724B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーを用いた画像形成方法 | |
JP4033252B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーとその製造方法及び画像形成方法 | |
JP2000321821A (ja) | 静電潜像現像用トナーとその製造方法及びそれを用いた画像形成方法 | |
EP0745904B1 (en) | Toner for developing an electrostatic latent image, developer and a method of producing an image using the toner | |
JP3834872B2 (ja) | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 | |
JP3692569B2 (ja) | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそのトナーを用いた画像形成方法 | |
JP3671701B2 (ja) | 静電荷像現像用トナーとその製造方法 | |
JPH09179331A (ja) | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JP4026728B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
US5863691A (en) | Toner for developing electrostatic latent image developer and method for producing image | |
JP3643995B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JPH11194540A (ja) | 非球形粒子、静電荷潜像現像用トナー、現像剤及びそれを用いた画像形成方法 | |
JPH09265210A (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤、現像方法及び定着方法 | |
JP3023742B2 (ja) | 静電荷像現像用二成分系現像剤 | |
JP2004184720A (ja) | トナー及びトナーの製造方法 | |
JPH09146304A (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JP3637449B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP3598454B2 (ja) | 静電荷潜像現像用トナーとそれを用いた画像形成方法及び画像定着方法 | |
JP2000172004A (ja) | 静電荷像現像用トナーとその製造方法及び画像形成方法 | |
JPH09114125A (ja) | 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JPH1020558A (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 | |
JPH1090950A (ja) | 静電荷像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040831 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060530 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060609 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060704 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060717 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804 Year of fee payment: 7 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |