JPH11133670A - 画像形成方法 - Google Patents

画像形成方法

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JPH11133670A
JPH11133670A JP29655997A JP29655997A JPH11133670A JP H11133670 A JPH11133670 A JP H11133670A JP 29655997 A JP29655997 A JP 29655997A JP 29655997 A JP29655997 A JP 29655997A JP H11133670 A JPH11133670 A JP H11133670A
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正良 嶋村
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吉寛 小川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 細線再現性、階調性に優れ、高品位な画像を
実現し、トナーによる現像剤担持体等の部材を傷つけ
ず、汚染せず、且つ定着性、耐オフセット性を高度に満
足する画像形成方法を提供することにある。 【解決手段】 静電潜像担持体と対向した現像剤担持体
上に現像剤の層を形成して、静電潜像担持体に担持され
ている静電潜像を該現像剤担持体上の現像剤で現像する
工程を有する画像形成方法において、該現像剤担持体
は、少なくとも基体及び該基体を被覆している被覆層を
有しており、該被覆層は、結着樹脂、該結着樹脂中に分
散された導電性球状粒子及び含窒素複素環化合物を少な
くとも含有しており、該現像剤は、メルトインデックス
MI125(125℃,5kg荷重)が0.5g/10m
in乃至35g/10minであるトナーを有している
ことを特徴とする画像形成方法に関する。

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
印刷法等で形成された静電荷像を顕在化するための画像
形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真法を用いた機器は、単な
るオリジナル原稿を複写するだけでなく、コンピュータ
ーの出力としてのデジタルプリンター或いはグラフィッ
クデザイン等の高細密画像のコピー用に使われ始めた。
その結果、プリンター装置の解像度は、従来240、3
00dpiであったものが400、600、1200d
piとなってきており、更なる高画質、高精細の機器の
開発が望まれている。
【0003】そのため、より高い信頼性が厳しく追及さ
れてきており、それに伴い要求される性能はより高度に
なり、トナーを含めた画像形成方法の性能向上が達成で
きなければ、より優れた機械が成り立たなくなってきて
いる。
【0004】従来、電子写真法としては米国特許第2,
297,681号明細書、特公昭42−23910号公
報及び特公昭42−4748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
て複写物を得るものであり、そして感光体上に転写せ
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。
【0005】感光体上の電気的潜像を現像する方法とし
ては、磁性トナー間相互の粒子摩擦、及びトナー担持体
としてのスリーブと磁性トナー粒子との間の摩擦とによ
り感光ドラム上に形成された静電像電荷と現像規準電位
に対し、逆極性の電荷を磁性トナー粒子に与え、磁性ト
ナーをスリーブ上に極めて薄く塗布させて感光ドラムと
スリーブとで形成された現像領域に搬送し、現像領域に
おいてスリーブ内に固着された現像領域においてスリー
ブ内に固着された磁石による磁界の作用で磁性トナーを
飛翔させ、感光ドラム上静電潜像を顕在化するものが知
られている。
【0006】しかし、この様な一成分系現像剤を用いる
場合には、トナー帯電の調整が難しく、現像剤による工
夫が種々行なわているものの、帯電の不均一や帯電の耐
久安定性に関わる問題は完全には解決されていない。
【0007】特に、スリーブが繰り返し回転を行ってい
くうちに、スリーブ上にコーティングされたトナーの帯
電量がスリーブとの接触により高くなり過ぎ、トナーが
スリーブ表面との鏡映力により引き合い、スリーブ表面
上で不動状態となり、スリーブから潜像保持体(ドラ
ム)上の潜像に移動しなくなる、所謂チャージアップ現
象が、特に低湿下で起こり易い。この様なチャージアッ
プが発生すると、上層のトナーは帯電しにくくなり、ト
ナーの現像量が低下するため、ライン画像の細りやベタ
画像の画像濃度薄等が生じる。
【0008】また、高画質、高精細を実現する上で細線
再現性、階調性の優れたトナーが望まれており、それに
伴いより微細なトナーが要求されている。しかし、トナ
ーが微細になる程、トナーはスリーブ上により静電的に
付着し易くなり、規制ブレード等による物理的な力がト
ナーにかかることで、スリーブ表面へのトナー汚染や融
着が起こり易くなる。
【0009】この様な現象を解決する方法として、樹脂
中に固体潤滑剤及びカーボンブラックの如き導電性粉末
を分散させた被覆層が金属基体上に設けられているスリ
ーブを、現像装置に用いる方法の提案がされている。こ
の方法を用いることにより、上記の現象は大幅に軽減さ
れることが認められる。しかしながら、この方法は、ス
リーブ表面の形状が不均一となるため、均一な帯電及び
現像剤に付与する帯電能が未だ不充分であり、更に、被
覆層の脆性化といった耐久性の点でも問題がある。
【0010】また、特開平3−200986号公報に示
される様に、樹脂中に固体潤滑剤及びカーボンブラック
の如き導電性微粉末、更に球状粒子を分散させた導電性
被覆層を金属基体上に設けたスリーブを現像装置に用い
る方法の提案がなされている。この方法を用いることに
より、スリーブ表面の形状が均一化し、帯電の均一化及
び耐摩耗性が向上する。しかしながら、この方法におい
ても、厳しい耐久条件等で現像スリーブが使用される
と、球状粒子の分散性が未だに不充分なため、導電性被
覆層の摩耗が発生し易く、更に摩耗により導電性被覆層
中の球状粒子がスリーブ表面に露出してしまうと、球状
粒子を核としてトナー汚染や融着が発生し易くなるた
め、更なる耐久性の向上が望まれている。
【0011】また、特開平2−176762号公報に示
されるように、トナーの帯電の立ち上がりを向上させ、
更に、トナーを均一に帯電させるために、スリーブ表面
の被覆層に荷電制御剤を含有させるスリーブを現像装置
に用いる方法の提案がされている。この方法を用いるこ
とにより、トナーの帯電の立ち上がりやトナーの均一帯
電化はある程度向上するものの、まだ文字シャープ性に
優れた高画質や高温高湿下での画像濃度安定性に十分効
果を発揮するほどには、現像スリーブ表面の帯電付与は
不十分であり、また、耐久性の点でも未だに満足できる
ものではなく、更なる改良が望まれている。
【0012】一方、現像剤(トナー)性能改良のために
多くの検討が行われている。
【0013】例えば、電子写真装置自体の消費電力を低
減するために、定着点(熱をかけた時のトナーの軟化す
る温度)を下げようとしたトナーが数多く検討されてい
る。
【0014】このようなトナーを設計するには、概し
て、トナー構成材料であるバインダーの熱特性やワック
スの熱特性を改良してトナーの熱特性を制御することが
行われている。しかしながら、トナーの熱特性を低温側
へシフトさせると現像特性が悪化する上に、高温高湿下
で多量枚数の画出しを行った場合、トナーが現像剤担持
体等の部材を汚染してしまう問題が生じるため、好まし
くない。逆に、トナーの熱特性を高温側へシフトさせる
と、現像特性が良くても定着点が高くなってしまい好ま
しくない。
【0015】これらを解決するためにスリーブ構成、ト
ナー熱特性等を制御して最適な画像形成方法を模索する
ことが必要であるが、未だ不充分であり、多くの改良す
べき点を有している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る従来技術の問題点を大幅に改良し、細線再現性、階調
性に優れ、高解像度・高精細な画像の出力を可能とする
画像形成方法を提供することにある。
【0017】更に、本発明の目的は、異なる環境下にお
いても初期から高画像濃度を出力でき、良好な画像濃度
安定性を示す画像形成方法を提供することにある。
【0018】更に、本発明の目的は、トナーで現像剤担
持体、現像剤規制部材等を傷つけない、及び汚染しない
画像形成方法を提供することにある。
【0019】更に、本発明の目的は、定着性、耐オフセ
ット性について高い性能を示す画像形成方法を提供する
ことにある。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の各
種問題点を解決し、上述の本発明の目的にかなう画像形
成方法を開発すべく鋭意検討する過程で下記の発明に至
った。
【0021】すなわち、本発明は、静電潜像担持体と対
向した現像剤担持体上に現像剤の層を形成して、静電潜
像担持体に担持されている静電潜像を該現像剤担持体上
の現像剤で現像する工程を有する画像形成方法におい
て、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被
覆している被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹
脂、該結着樹脂中に分散された導電性球状粒子及び含窒
素複素環化合物を少なくとも含有しており、該現像剤
は、メルトインデックスMI125(125℃,5kg荷
重)が0.5g/10min乃至35g/10minで
あるトナーを有していることを特徴とする画像形成方法
に関する。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明者らは、本発明にかかる画
像形成方法が本発明の効果を発揮する理由を下記のよう
に考えている。
【0023】本発明にかかる現像剤担持体の被覆層構成
を規定することで現像剤担持体と現像剤との界面で迅速
な帯電が行われる一方、現像剤担持体自身の放電が円滑
に行われるため、チャージアップすることなく初期から
高画像濃度を出力できる。また、該導電性被覆層中の結
着樹脂中に導電性球状粒子と含窒素複素環化合物とを分
散させることで安定した現像剤の帯電性が得られ、ま
た、温度,湿度の環境による影響の少ない安定した現像
剤への帯電付与が得られる。
【0024】しかしながら、現像剤に硬すぎるトナーま
たは柔らかすぎるトナーを用いた場合、本発明の現像剤
担持体の効果が十分に得られなくなる。即ち、トナーに
含有される荷電制御剤の分散性がトナー内部のマトリッ
クス状態で決まるため、硬すぎるトナーまたは軟らかす
ぎるトナーの場合は、トナー内部のマトリックスが密ま
たは粗の状態にあり、必ずしも荷電制御剤が均一に分散
されない。このようなトナーと本発明の現像剤担持体を
組み合わせても、現像剤担持体の被覆層中の球状炭素粒
子や含窒素複素環化合物とトナー中の荷電制御剤等との
間で、帯電が効率良く行われないので、初期からの高画
像濃度は得られなくなる。
【0025】また、硬すぎるトナーは、現像ブレード等
で現像剤担持体に押しつけられると、現像剤担持体表面
を傷つけてしまい、スジ状の画像欠陥が生じる。逆に、
軟らかすぎるトナーは、高温高湿下で多量枚数のプリン
ト試験時に現像剤担持体に付着し、トナー汚染又は融着
等の問題を引き起こす。
【0026】上記の不具合をなくし、本発明の現像剤担
持体がその効果を十分に発揮するためには、トナーの硬
さや軟らかさ(MI)を規定する必要がある。
【0027】一方、トナーのMIを規定することは、定
着特性を制御する上で重要である。
【0028】従って、上記構成にすることによって、現
像特性と定着特性のバランスのとれた画像形成が行われ
ると考える。即ち、多量枚数の画出しの際、現像剤担持
体へのトナー汚染又は融着等が生じず、初期から高画像
濃度を維持しつつ、ドット再現性の良い、トナーの飛び
散りの少ない高画質が得られ、また、高温高湿・低温低
湿等の環境下においても良好な画質及び画像濃度等が得
られ、且つ、定着性及び耐オフセット性に優れるという
効果が生じる。
【0029】更に本発明について詳細に説明する。
【0030】まず、本発明の現像剤担持体を構成する基
体表面に被覆された導電性被覆層に用いられる導電性球
状粒子について説明する。
【0031】本発明に使用される導電性球状粒子として
は、個数平均粒径が0.3〜30μm、好ましは2〜2
0μmであり、且つ真密度が3g/cm3以下を満足し
ていることが好ましい。
【0032】該導電性球状粒子は、現像剤担持体の導電
性被覆層表面に均一な表面粗度を保持させると同時に、
被覆層表面が磨耗した場合でも被覆層の表面粗度の変化
が少なく、且つトナー汚染やトナー融着を発生しにくく
する為に添加するものである。
【0033】また、該導電性球状粒子は、導電性被覆層
中に含有する含窒素複素環化合物との相互作用により、
含窒素複素環化合物の効果をより高め、迅速且つ均一な
帯電をより向上させ、更に帯電性能を安定化させる効果
もある。
【0034】導電性球状粒子の個数平均粒径が0.3μ
m未満では、表面に均一な粗さを付与する効果と帯電性
能を高める効果が少なく、現像剤への迅速且つ均一な帯
電が不十分となると共に、導電性被覆層の磨耗によるト
ナーのチャージアップ、トナー汚染及びトナー融着が発
生し、得られる画像の文字ラインのシャープ性やゴース
トの悪化、画像濃度低下を生じやすくなるため好ましく
ない。個数平均粒径が30μmを超える場合には、導電
性被覆層表面の粗さが大きくなり過ぎ、トナーの帯電が
十分に行なわれにくくなってしまうと共に、被覆層の機
械的強度が低下してしまうため好ましくない。
【0035】また、本発明で使用する導電性球状粒子の
真密度は、3g/cm3以下、好ましくは2.7g/c
3以下、より好ましくは0.9〜2.3g/cm3であ
ることが良い。即ち、導電性球状粒子の真密度が3g/
cm3を超える場合には、導電性被覆層中での球状粒子
の分散性が不十分となる為、被覆層表面に均一な粗さを
付与しにくくなると共に、含窒素複素環化合物の分散も
均一に行われなくなり、トナーの迅速且つ均一な帯電化
及び被覆層の強度が不十分となってしまい好ましくな
い。
【0036】本発明において、導電性球状粒子の導電性
としては、体積抵抗値が106Ω・cm以下のものをい
い、好ましくは体積抵抗が103〜10-6Ω・cmの粒
子を使用する。
【0037】導電性球状粒子の体積抵抗が106Ω・c
mを超えると、磨耗によって導電性被覆層表面に露出し
た球状粒子を核としてトナーの汚染や融着を発生しやす
くなると共に、迅速且つ均一な帯電が行われにくくなる
ため、好ましくない。
【0038】導電性球状粒子における球状とは、粒子の
長径/短径の比が1.0〜1.5程度のものを意味して
おり、本発明において好ましくは、長径/短径の比が
1.0〜1.2の粒子を使用することが良い。
【0039】導電性球状粒子の長径/短径の比が1.5
を超える場合には、導電性被覆層中への導電性球状粒子
の分散性が低下すると共に、導電性被覆層中への含窒素
複素環化合物の分散性低下及び被覆層表面粗さの不均一
化が発生し、トナーの迅速且つ均一な帯電化及び導電性
被覆層の強度の点で好ましくない。
【0040】本発明の導電性球状粒子を得る方法として
は、以下に示す様な方法が好ましいが、必ずしもこれら
の方法に限定されるものではない。
【0041】本発明に使用される特に好ましい導電性球
状粒子を得る方法としては、例えば、樹脂系球状粒子や
メソカーボンマイクロビーズを焼成して炭素化及び/又
は黒鉛化して得た低密度且つ良導電性の球状炭素粒子を
得る方法が挙げられる。そして、樹脂系球状粒子に用い
られる樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、ナフタ
レン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼ
ン重合体、スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、ポリ
アクリロニトリルが挙げられる。
【0042】また、メソカーボンマイクロビーズは、通
常、中ピッチを加熱焼成していく過程で生成する球状結
晶を多量のタール、中油、キノリンの如き溶剤で洗浄す
ることによって製造することができる。
【0043】より好ましい導電性球状粒子を得る方法と
しては、フェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹
脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン
−ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリルの
如き球状樹脂粒子表面に、メカノケミカル法によってバ
ルクメソフェーズピッチを被覆し、被覆された粒子を酸
化性雰囲気下で熱処理した後に不活性雰囲気下又は真空
下で焼成して炭素化及び/又は黒鉛化し、導電性球状炭
素粒子を得る方法が挙げられる。この方法で得る球状炭
素粒子は、黒鉛化すると得られる球状炭素粒子の被覆部
の結晶化が進んだものとなるので導電性が向上し、より
好ましい。
【0044】上記した方法で得られる導電性の球状炭素
粒子は、いずれの方法でも、焼成条件を変化させること
によって、得られる球状炭素粒子の導電性をある程度制
御することが可能であり、本発明において好ましく使用
される。また、上記の方法で得られる球状炭素粒子は、
場合によっては、更に導電性を高めるために導電性球状
粒子の真密度が3g/cm3を超えない程度の範囲で、
導電性の金属及び/または金属酸化物のメッキを施して
いても良い。
【0045】本発明で使用される導電性球状粒子を得る
他の方法としては、球状樹脂粒子からなる芯粒子に対し
て、芯粒子の粒径より小さい導電性微粒子を適当な配合
比で機械的に混合することによって、ファンデルワール
ス力及び静電気力の作用により、芯粒子の周囲に均一に
導電性微粒子を付着した後、例えば機械的衝撃力を付与
することによって生ずる局部的温度上昇により芯粒子表
面を軟化させ、芯粒子表面に導電性微粒子を成膜して導
電化処理した球状樹脂粒子を得る方法が挙げられる。上
記の芯粒子には、有機化合物からなる真密度の小さい球
形の樹脂粒子を使用することが好ましく、樹脂として
は、例えば、PMMA、アクリル樹脂、ポリブタジエン
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブタジエン、又はこれらの共重合体、ベンゾグ
アナミン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ナイ
ロン、フッ素系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ系樹
脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。芯粒子(母粒子)
の表面に成膜する際に使用される導電性微粒子(小粒
子)としては、導電性微粒子被膜を均一に設ける為に、
小粒子の粒径が母粒子の粒径の1/8以下のものを使用
するのが好ましい。
【0046】本発明に使用される導電性球状粒子を得る
更に他の方法としては、球状樹脂粒子中に導電性微粒子
を均一に分散させることにより、導電性微粒子が分散さ
れた導電性球状粒子を得る方法が挙げられる。球状樹脂
粒子中に導電性微粒子を均一に分散させる方法として
は、例えば、結着樹脂と導電性微粒子とを混練して導電
性微粒子を分散させた後、冷却固化し、所定の粒径に粉
砕し、機械的処理及び熱的処理により球形化して導電性
球状粒子を得る方法;又は、重合性単量体中に重合開始
剤、導電性微粒子及びその他の添加剤を加え、分散機に
よって均一に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撹拌機等によって所定の粒子径にな
るように懸濁させて重合を行ない、導電性微粒子が分散
された球状粒子を得る方法が挙げられる。
【0047】これらの方法で得た導電性微粒子が分散さ
れた導電性球状粒子においても、前記した芯粒子より小
さい粒径の導電性微粒子と適当な配合比で機械的に混合
して、ファンデルワールス力及び静電気力の作用によ
り、導電性球状粒子の周囲に均一に導電性微粒子を付着
させた後、例えば、機械的衝撃力を付与することにより
生ずる局部的温度上昇により導電性球状粒子の表面を軟
化させ、該表面に導電性微粒子を成膜して、更に導電性
を高めて使用してもよい。
【0048】本発明の現像剤担持体の導電性被覆層の構
成としては、導電性被覆層の結着樹脂中に前記導電性球
状粒子と併用して含窒素複素環化合物を含有させること
で、導電性被覆層の帯電性能が格段に向上し、本発明の
目的が達成される。
【0049】この理由は以下の通りである。即ち、現像
剤担持体の帯電付与能を向上させようとして、荷電制御
剤(主に有機金属錯体等の化合物)を用いると、高温高
湿下で荷電制御剤から配位子や金属塩が遊離し、十分な
帯電性能を発揮できないばかりか、画像に悪影響を与え
る場合がある。これに対し、含窒素複素環化合物は上述
の問題がなく、有機金属錯体化合物と比べ低分子量なの
で、現像剤担持体との導電性被覆層中での分散が良好な
ので、帯電付与能が高い。それ故、低消費電力を達成で
きるトナーと組み合わせた場合、該トナーのやや低い現
像性能を底上げでき、所望の現像性能を得ることが可能
となる。
【0050】上記の含窒素複素環化合物は、個数平均径
が好ましくは20μm以下、より好ましくは0.1μm
〜15μmのものを使用するのが良い。含窒素複素環化
合物の個数平均径が20μmを超える場合には、導電性
被覆層中への含窒素複素環化合物の分散性不良が生じ、
帯電性能の向上効果が不十分になり、好ましくない。
【0051】含窒素複素環化合物としては、アジリジン
化合物、ピロール化合物、インドール化合物、イミダゾ
ール化合物、ピラゾール化合物、ピリジン化合物、キノ
リン化合物、イソキノリン化合物、アクリジン化合物、
ピリタジン化合物、ピリミジン化合物、ピラジン化合物
等が挙げられる。これらの含窒素複素環化合物は単独或
いは2種類以上組み合わせて用いることができる。
【0052】特に本発明の効果を促進させる上でイミダ
ゾール化合物を用いることが好ましく、以下のものが挙
げられる。
【0053】
【化4】
【0054】
【化5】
【0055】
【化6】
【0056】
【化7】
【0057】本発明の現像剤担持体を構成する導電性被
覆層には、更に潤滑性粒子を併用して分散させると、よ
り本発明の効果が促進されるため好ましい。この潤滑性
粒子としては、例えば、グラファイト、二硫化モリブデ
ン、窒化硼素、雲母、フッ化グラファイト、銀−セレン
化ニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石、ステ
アリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられ、中でもグ
ラファイト粒子が導電性被覆層の導電性が損なわれない
ので特に好ましく用いられる。これらの潤滑性粒子は、
個数平均粒径が好ましくは0.2〜20μm程度、より
好ましくは1〜15μmのものを使用するのが良い。潤
滑性粒子の個数平均粒径が0.2μm未満の場合には、
潤滑性が十分に得られ難く好ましくなく、個数平均粒径
が20μmを超える場合には、導電性被覆層表面の粗さ
が不均一となり、トナーの均一な帯電化、及び被覆層の
強度の点で好ましくない。
【0058】本発明の現像剤担持体を構成する導電性被
覆層の結着樹脂材料としては、一般に公知の樹脂が使用
可能である。例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、
ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素
樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹
脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹
脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の熱
あるいは光硬化性樹脂等を使用することができる。なか
でもシリコーン樹脂、フッ素樹脂のような離型性のある
もの、或いはポリエーテルスルホン、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミド、フェノー
ル、ポリエステル、ポリウレタン、スチレン系樹脂、ア
クリル系樹脂のような機械的性質に優れたものが、より
好ましい。
【0059】本発明において、現像剤担持体の導電性被
覆層の体積抵抗は、103Ω・cm以下、より好ましく
は103〜10-2Ω・cmであることがよい。被覆層の
体積抵抗が103Ω・cmを超える場合には、トナーの
チャージアップが発生し易くなり、ゴーストの悪化や濃
度低下を引き起こし易い。
【0060】本発明においては、導電性被覆層の体積抵
抗を調整するため、導電性被覆層中に上記の導電性球状
粒子及び含窒素複素環化合物と併用して、他の導電性微
粒子を分散含有させてもよい。
【0061】この導電性微粒子としては、個数平均粒径
が、好ましくはlμm以下、より好ましくは0.01〜
0.8μmのものがよい。この導電性被覆層中に導電性
球状粒子及び含窒素複素環化合物と併用して分散含有さ
せる導電性微粒子の個数平均粒径が1μmを超える場合
には、導電性被覆層の体積抵抗を低く制御しづらくな
り、トナーのチャージ・アップ現象が発生しやすくな
る。
【0062】本発明で使用することのできる導電性微粒
子としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラ
ック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャン
ネルブラック等のカーボンブラック;酸化チタン、酸化
スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化
アンチモン及び酸化インジウム等の金属酸化物等;アル
ミニウム、銅、銀、ニッケル等の金属、グラファイト、
金属繊維、炭素繊維等の無機系充填剤等が挙げられる。
【0063】次に本発明の現像剤担持体の構成について
説明する。
【0064】本発明の現像剤担持体は、主として基体で
ある金属円筒管及びそれを取り巻いて被覆する導電性樹
脂層とから構成される。金属円筒管は主として、ステン
レススチール及びアルミニウムが好適に用いられる。
【0065】導電性被覆層を構成する各成分の構成比に
ついて説明するが、これは本発明において特に好ましい
範囲である。
【0066】導電性被覆層中に分散されている導電性球
状粒子の含有量としては、結着樹脂100質量部に対し
て好ましくは2〜120質量部、より好ましくは2〜8
0質量部の範囲で特に好ましい結果を与える。導電性球
状粒子の含有量が2質量部未満の場合には導電性球状粒
子の添加効果が小さく、120質量部を超える場合には
トナーの帯電性が低くなり過ぎてしまう場合がある。
【0067】導電性被覆層中に導電性球状粒子と併用し
て含有させる含窒素複素環化合物の含有量としては、結
着樹脂100質量部に対して好ましくは0.5〜60質
量部、より好ましくは1〜50質量部の範囲で特に好ま
しい結果を与える。含窒素複素環化合物の含有量が0.
5質量部未満の場合には含窒素複素環化合物の添加効果
が小さく、60質量部を超える場合には、導電性被覆層
の体積抵抗を低く制御しづらくなり、チャージ・アップ
現象が発生しやすくなると共に導電性球状粒子の添加効
果が得られ難くなる。
【0068】導電性被覆層中に潤滑性粒子を併用して含
有させる場合には、潤滑性粒子の含有量は、結着樹脂1
00質量部に対して好ましくは5〜120質量部、より
好ましくは10〜100質量部の範囲で特に好ましい結
果を与える。潤滑性粒子の含有量が120質量部を超え
る場合には、被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下
が認められ、5質量部未満では7μm以下の小粒径トナ
ーを用いて長期間使用した場合など、導電性被覆層表面
にトナーの汚染が発生しやすくなる傾向がある。
【0069】前記した、導電性被覆層中に導電性微粒子
を併用して分散含有させる場合の1μm以下の導電性微
粒子の含有量としては、結着樹脂100質量部に対し
て、好ましくは40質量部以下、より好ましくは2〜3
5質量部の範囲で使用すると特に好ましい結果が得られ
る。
【0070】即ち、導電性微粒子の含有量が40質量部
を超える場合には、被膜強度の低下及びトナーの帯電量
の低下が認められ好ましくない。
【0071】本発明において、導電性被覆層表面の粗度
としては、中心線平均粗さ(以下、「Ra」と称す。)
が、好ましくは0.2〜4.5μmの範囲内であり、よ
り好ましくは0.4〜3.5μmの範囲内であることが
良い。導電性被覆層表面のRaが0.2μm未満の場合
には、トナーの搬送性が低下しまい十分な画像濃度が得
られなくなる場合があり、導電性被覆層表面のRaが
4.5μmを超える場合には、 トナーの搬送量が多く
なり過ぎてトナーが十分に帯電できなくなり、いずれも
好ましくない。
【0072】上記したような構成の導電性被覆層の層厚
は、好ましくは25μm以下、より好ましくは20μm
以下、更に好ましくは4〜20μmであると均一な膜厚
を得るために好ましいが、特にこの層厚に限定されるも
のではない。これらの層厚は、導電性被覆層に使用する
材料にもよるが、付着重量として、4000〜2000
0mg/m2程度にすれば得られる。
【0073】以下に、現像剤担持体に関わる物性の測定
方法について述べる。
【0074】(1)中心線平均粗さ(Ra)の測定 JIS B0601の表面粗さに基づき、小坂研究所製
サーフコーダーSE−3300にて、軸方向3点×周方
向2点=6点について各々測定し、その平均値をとっ
た。
【0075】(2)粒子の体積抵抗の測定 粒状試料を40φのアルミリングに入れ、2500Nで
加圧成形し、抵抗率計ロレスタAP、又はハイレスタI
P(ともに三菱油化製)にて4端子プローブを用いて体
積抵抗値を測定する。尚、測定環境は、20〜25℃,
50〜60RH%とする。 (3)被覆層の体積抵抗の測定 100μmの厚さのPETシート上に7〜20μmの厚
さの導電性被覆層を形成し、ASTM規格(D−991
−82)及び、日本ゴム協会標準規格SRIS(230
1−1969)に準拠した、導電性ゴム及びプラスチッ
クの体積抵抗測定用の4端子構造の電極を設けた電圧降
下式デジタルオーム計(川口電機製作所製)を使用して
測定した。尚、測定環境は20〜25℃,50〜60R
H%とする。
【0076】(4)球状粒子の真密度の測定 本発明で使用する導電性球状粒子の真密度は、乾式密度
計アキュピック1330(島津製作所製)を用いて測定
した。
【0077】(5)球状粒子の粒径測定 レーザー回折型粒度分布計のコールターLS−130型
粒度分布計(コールター社製)を用いて測定し、個数分
布から算出した個数平均粒径を求めた。
【0078】(6)導電性微粒子の粒径測定 電子顕微鏡を用いて、導電性微粒子の粒径を測定する。
撮影倍率は6万倍とするが、難しい場合は低倍率で撮影
した後に6万倍となる様に拡大する。写真上で一次粒子
の粒径を測る。この際、長軸と短軸を測り、平均した値
を粒径とする。
【0079】次に、本発明を構成する現像剤について詳
細に説明する。
【0080】本発明の現像剤は少なくともトナーからな
り、該トナーは結着樹脂、荷電制御剤、可塑剤等を含有
することが好ましいが、特に、これらトナー構成材料だ
けに限定されるものではない。
【0081】本発明のトナーのMI125(125℃,5
kg荷重)が0.5g/10min乃至35g/10m
inであることが良く、好ましくは1.5g/10mi
n乃至30g/10min、さらに好ましくは5.0g
/10min乃至25g/10minであることが良
い。
【0082】トナーのMI値がこの範囲にあるには以下
の理由による。MI値が0.5より小さいとトナーが現
像剤担持体表面を削る又は傷つけて、画像欠陥が生じ
る。且つ熱定着時にトナーが印字紙に十分に定着できな
い。一方、MI値が35より大きいと、多量枚数の画出
しをした際、現像剤担持体へのトナー汚染または融着等
の問題や熱定着時に所謂オフセット、定着ローラーへの
トナーの付着等の問題が発生する。
【0083】本発明のMI値の測定方法は、JIS規格
K7210のA法にのっとって行われる。但し、測定条
件は、温度125℃,荷重5kgであり、測定値は10
分値に換算する。
【0084】本発明に使用される結着樹脂の種類として
は、例えば、ポリスチレン、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−プロピレ
ン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチ
レン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル
酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合
体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−
アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジ
メチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−マレイン酸共重合体、スチレ
ン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重
合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹
脂、アクリロニトリル共重合体、ロジン、変性ロジン、
テンペル樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭
化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、
カルナバワックスなどが単独或いは混合して使用でき
る。
【0085】本発明に係る樹脂の重合法としては、乳化
重合法や懸濁重合法、溶液重合法が挙げられ、重合生成
するポリマーによって適宜選択される。
【0086】重合で用いる溶媒としては、キシレン、ト
ルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピルアルコ
ール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマー混合
の場合はキシレン、トルエン又はクメンが好ましい。こ
れら溶媒は重合生成するポリマーによって適宜選択され
る。
【0087】重合時に必要ならば、多官能開始剤、架橋
剤、重合促進剤等を用いても良い。
【0088】本発明のトナーは荷電制御剤として、サリ
チル酸金属塩、アルキルサリチル酸金属塩、ジアルキル
サリチル酸金属塩、ナフトエ酸金属塩の如き有機金属錯
塩;モノアゾ染料の如き染料;モノアゾ染料の金属錯塩
の如きモノアゾ染料誘導体を含有していることが好まし
い。
【0089】これらの荷電制御剤は単独でも或いは2種
以上組み合わせて用いることもできる。
【0090】上記の荷電制御剤をトナーに用いた場合、
本発明の現像剤担持体の導電性被覆層中に分散している
含窒素複素環化合物とのマッチング性が良く、高精細画
像を得るのに適している。
【0091】本発明に用いる荷電制御剤としては、例え
ば次に示した一般式(1)で示される。
【0092】
【化8】
【0093】特に、本発明に使用できる荷電制御剤でよ
り効果的なものとして、
【0094】
【化9】
【0095】
【化10】 で示されるモノアゾ系鉄錯体塩(2−1)及びモノアゾ
系チタン錯体塩(2−2)を挙げることができる。
【0096】また、荷電制御剤として例えば次に示した
一般式(3)で示される塩基性有機金属錯体も用いるこ
とができる。
【0097】
【化11】
【0098】特に、本発明に使用できる荷電制御剤でよ
り効果的なものとして、
【0099】
【化12】 で示されるナフトエ酸鉄錯体も挙げることができる。
【0100】上記荷電制御剤の含有量はトナーの結着樹
脂100質量部に対し0.1〜5質量部が好ましく、特
に0.2〜3質量部が好ましい。荷電制御剤の割合が過
大の場合には、現像剤担持体表面とトナー表面の摩擦帯
電が過剰に行われてトナーがチャージアップするだけで
なく、トナーの流動性が悪化し、現像剤担持体近傍での
トナー循環が阻害されるので好ましくない。一方、過小
の場合は十分な帯電量が得られず、本発明の現像剤担持
体と組み合わせても高画質が得られない。
【0101】本発明のトナーには、磁性材料が含まれる
ことが好ましい。使用できる磁性材料としては、マグネ
タイト、γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト
等の酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属ある
いはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、
マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、
ビスマス、カドミウム、マンガン、セレン、チタン、タ
ングステン、バナジウムのような金属との合金及びその
混合物等が挙げられる。
【0102】上記磁性材料の含有量はトナーの結着樹脂
100質量部に対し約20〜200質量部、特に好まし
くは30〜150質量部が好ましい。磁性材料が過大の
場合には、画像濃度が低下するので好ましくない。一
方、過小の場合には、カブリ抑制が悪化するので好まし
くない。
【0103】本発明で用いられる着色剤は、従来公知の
カーボンブラック、銅フタロシアニンの如き顔料または
染料などが用いられる。また、上記磁性材料が着色剤で
あっても何ら指しつかいない。
【0104】本発明では必要に応じて現像剤中にワック
スを含有していることが好ましい。用いられるワックス
としては、パラフィンワックス及びその誘導体、マイク
ロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャー
トロプシュワックス及びその誘導体、カルナバワックス
及びその誘導体、及びポリオレフィンワックス及びその
誘導体等であり、誘導体には酸化物やビニル系モノマー
とのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。これら
のワックスの中でも、特に高級脂肪族アルコール系ワッ
クスが好ましく用いられる。
【0105】これらのワックスは結着樹脂100質量部
に対し、0.5質量部以上20質量部以下で用いられる
ことが好ましい。ワックスが過大の場合には、現像性が
低くなるだけでなく、トナーを可塑化する力が大きくな
り過ぎ、耐オフセット性が悪くなるので好ましくない。
一方、過小の場合には、ワックスの効果が十分に得られ
ないので好ましくない。
【0106】本発明の静電荷像現像用現像剤は、トナー
構成材料をボールミルの如き混合機により充分混合して
から加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱
混練機を用いて溶融、捏和及び練肉し、冷却固化後粉
砕、及び厳密な分級を行うことにより生成することがで
きる。
【0107】また、本発明の静電荷像現像用現像剤に
は、環境安定性,帯電安定性,現像性,流動性,保存性
向上のため、無機微粉体または疎水性無機微粉体が混合
されることが好ましい。例えば、シリカ微粉末、酸化チ
タン微粉末又はそれらの疎水化物が挙げられる。それら
は、単独あるいは併用して用いることが好ましい。
【0108】シリカ微粉体はケイ素ハロゲン化合物の蒸
気相酸化により生成されたいわゆる乾式法またはヒュー
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
が、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、またN
2O,SO 3 2-等の製造残渣のない乾式シリカの方が
好ましい。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。
【0109】さらにシリカ微粉体は疎水化処理されてい
るものが好ましい。疎水化処理するには、シリカ微粉体
と反応あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物などで化
学的に処理することによって付与される。好ましい方法
としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生
成された乾式シリカ微粉体をシランカップリング剤で処
理した後、あるいはシランカップリング剤で処理すると
同時にシリコーンオイルの如き有機ケイ素化合物で処理
する方法が挙げられる。
【0110】疎水化処理に使用されるシランカップリン
グ剤としては、例えばジメチルジクロルシラン、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挙げることができ
る。
【0111】上記シリカ微粉体のシランカップリング剤
処理は、シリカ微粉体を撹拌等によりグラウンド状とし
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
燥処理、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。
【0112】有機ケイ素化合物としては、シリコーンオ
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、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好ま
しい。
【0113】シリコーンオイル処理の方法は、例えばシ
ランカップリング剤で処理された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、ベースとなるシリカへシリコー
ンオイルを噴射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、溶剤を除去して
作製しても良い。
【0114】本発明の静電荷像現像用現像剤には、必要
に応じてシリカ微粉体又は酸化チタン微粉体以外の外部
添加剤を添加してもよい。
【0115】例えばテフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリ
弗化ビニリデンの如き滑剤、中でもポリ弗化ビニリデン
が好ましい。或いは酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン
酸ストロンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸ストロン
チウムが好ましい。或いは例えば酸化チタン、酸化アル
ミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水性のものが
好ましい。ケーキング防止剤、或いは例えばカーボンブ
ラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ等の導電
性付与剤、また逆極性の白色微粒子及び黒色微粒子を現
像性向上剤として少量用いることもできる。
【0116】トナーと混合される樹脂微粒子または無機
微粉体または疎水性無機微粉体等は、トナー100質量
部に対して0.1〜5質量部(好ましくは、0.1〜3
質量部)使用するのが良い。
【0117】また、本発明のトナーを二成分現像剤とし
て使用する場合には、キャリアとして、鉄粉、フェライ
ト粉、マグネタイト粉、ガラスビーズ等のノンコートキ
ャリアやスチレン−アクリルレジン、シリコーンレジ
ン、フッ素変性アクリルレジン等をコーティングしたキ
ャリア又は造粒キャリア等を使用することができる。
【0118】
【実施例】以上本発明の基本的な構成と特色について述
べたが、以下実施例に基づいて具体的に本発明について
説明する。しかしながら、これによって本発明の実施の
態様がなんら限定されるものではない。実施例中の部数
は質量部である。
【0119】[実施例1] (現像剤担持体の製造例−1)ハイブリタイザー(奈良
機器製)を用いて、球状PMMA粒子(11.1μm,
1.28g/cm3)100部に、導電性カーボンブラ
ック5部を被覆して、球状の導電性処理された樹脂粒子
J−1を得た。
【0120】更に ・レゾール型フェノール樹脂溶液(メタノール50%含有) 200部 ・個数平均径6.0μmのグラファイト 45部 ・導電性カーボンブラック 8部 ・含窒素複素環化合物(式1) 3部 ・イソプロピルアルコール 130部 上記材料に直径1mmのジルコニアビーズをメディア粒
子として加え、サンドミルにて2時間分散し、篩を用い
てビーズを分離し、原液を得た。
【0121】次に、上記で得られた原液380部に導電
性処理樹脂粒子J−1を10部添加し、固形分濃度が3
2%になる様にイソプロピルアルコールを添加した後、
直径3mmのガラスビーズを用いて1時間分散し、篩を
用いてビーズを分離し、塗工液を得た。
【0122】この塗工液を用いてスプレー法により外径
16mmφのアルミニウム製円筒管上に導電性樹脂被覆
層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により150℃,30
分間加熱し硬化させ、表1に示した現像剤担持体S−1
(Ra=1.23)を作製した。
【0123】(現像剤の製造例−1)蒸留塔、撹拌機、
温度計を備えた反応容器にキシレン300部を投入し
た。次に撹拌しながら窒素ガスを容器内に導入して30
分間窒素置換を行った後昇温させ、還流させた。
【0124】この還流下、窒素ガスを流しながら、スチ
レン90部、アクリル酸−n−ブチル10部、マレイン
酸モノブチル0.35部を加え撹拌する。次に、キシレ
ン10部に溶解したジ−tert−ブチルパーオキサイ
ド4部の溶液を1時間かけて滴下した。5時間保持して
重合を完了し、スチレン−アクリル系樹脂(トナー用結
着樹脂B−1)を得た。
【0125】更に ・トナー用結着樹脂(B−1) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 100部 ・ポリプロピレン 4部 ・荷電制御剤(式2−1) 2部 上記混合物を130℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0126】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)5.5μmのトナ
ーを得た(MI125=1.8g/10min)。
【0127】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.4部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−1を得た。
【0128】[実施例2]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0129】(現像剤の製造例−2)蒸留塔、撹拌機、
温度計を備えた反応容器に、アクリロニトリル180
部、ブタジエン160部、オレイン酸ナトリウム5部、
過硫酸カリウム1部、蒸留水200部を投入した。次に
撹拌しながら窒素ガスを容器内に導入して30分間窒素
置換を行った後40℃に昇温させた。24時間保持して
重合を完了し、メタノール洗浄後、アクリロニトリル−
ブタジエン樹脂(トナー用結着樹脂B−2)を得た。
【0130】更に ・トナー用結着樹脂(B−2) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 80部 ・ポリエチレン 8部 ・荷電制御剤(式2−2) 4部 上記混合物を100℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0131】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)10.1μmのト
ナーを得た(MI125=28g/10min)。
【0132】上記トナー100部とオイル処理シリカ
0.6部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−2を得た。
【0133】[実施例3]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0134】(現像剤の製造例−3)蒸留塔、撹拌機、
温度計を備えた反応容器に、セバシン酸1000部とヘ
キサメチレングリコール650部とを入れ、次に撹拌し
ながら窒素ガスを容器内に導入して30分間窒素置換を
行った後昇温させた。留出した水の量が150mlに達
した時に反応を停止させ、反応系を室温に冷却してポリ
エステル系樹脂(トナー用結着樹脂B−3)を得た。
【0135】トナー用結着樹脂B−3、荷電制御剤(式
4)を用いて、ワックス量を12部にした以外は実施例
2と同様にして7.4μmのトナーを得た(MI125
33g/10min)。
【0136】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.1部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−3を得た。
【0137】[実施例4] (現像剤担持体の製造例−2)銅及び銀でメッキしPM
MA粒子(34μm,1.54g/cm3)を用いて、
導電性カーボンブラックを無くした以外は実施例1と同
様にして、表1に示した現像剤担持体S−2(Ra=
1.81)を得た。
【0138】現像剤は実施例1のT−1を用いた。
【0139】[実施例5] (現像剤担持体の製造例−3)10μmの球状のフェノ
ール樹脂100部に、ライカイ機(自動乳鉢、石川工業
製)を用いて3μm以下の石炭系ブルクメソフェーズビ
ッチ粉末14部を均一に被覆し、その後、酸化性雰囲気
下で熱安定化処理した後に2600℃で焼成することに
より、黒鉛化して得られた球状の導電性炭素粒子J−3
を得た。
【0140】以下、含窒素複素環化合物にアクリジンを
用いて、グラファイトを無くした以外は実施例1と同様
にして表1に示した現像剤担持体S−3(Ra=1.0
7)を得た。
【0141】現像剤に関しては、ワックス量を1部にし
た以外は、実施例1と同様の方法により、表2に示した
現像剤T−4を得た。
【0142】[実施例6]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0143】現像剤に関しては、 ・トナー用結着樹脂(B−1) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 100部 ・高級アルコール系ワックス(Mw900) 7部 ・荷電制御剤(式2−1) 3部 上記混合物を130℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0144】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)5.8μmのトナ
ーを得た(MI125=13.0g/10min)。
【0145】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.4部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−7を得た。
【0146】[実施例7]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0147】現像剤に関しては、 ・トナー用結着樹脂(B−1) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 100部 ・高級アルコール系ワックス(Mw700) 5部 ・荷電制御剤(式2−1) 3部 上記混合物を130℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0148】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)6.7μmのトナ
ーを得た(MI125=10.0g/10min)。
【0149】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.2部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−8を得た。
【0150】[実施例8]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0151】現像剤に関しては、 ・トナー用結着樹脂(B−1) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 100部 ・ポリプロピレン(Mw3000) 5部 ・荷電制御剤(式2−1) 3部 上記混合物を130℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0152】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)6.5μmのトナ
ーを得た(MI125=3.8g/10min)。
【0153】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.2部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−9を得た。
【0154】[実施例9]現像剤担持体は実施例1のS
−1を用いた。
【0155】現像剤に関しては、 ・トナー用結着樹脂(B−1) 100部 ・磁性酸化鉄粒子 100部 ・ポリエチレン(Mw900) 7部 ・荷電制御剤(式2−1) 3部 上記混合物を130℃に加熱された二軸エクストルーダ
ーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉
砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕した。
【0156】得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を、
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密
に分級除去して、重量平均径(D4)6.5μmのトナ
ーを得た(MI125=22.8g/10min)。
【0157】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.2部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−10を得た。
【0158】[比較例1]含窒素複素環化合物を無く
し、球状ポリスチレン粒子(24.8μm,1.37g
/cm3)にした以外は実施例1と同様にして、表1に
示した現像剤担持体S−4(Ra=1.34)を得た。
【0159】現像剤に関しては、結着樹脂に市販のポリ
スチレン、荷電制御剤(式4)を用いた以外は実施例2
と同様にして、13.5μmのトナーを得た(MI125
=0.2g/10min)。
【0160】上記トナー100部とオイル処理シリカ
0.5部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−5を得た。
【0161】[比較例2]導電性球状粒子を未処理の球
状フェノール樹脂(18.9μm)にした以外は実施例
1と同様にして、表1に示した現像剤担持体S−5(R
a=1.38)を得た。
【0162】現像剤に関しては、結着樹脂に市販のポリ
塩化ビニル、荷電制御剤(式4)を用いた以外は実施例
2と同様にして7.9μmのトナーを得た(MI125
42g/10min)。
【0163】上記トナー100部とオイル処理シリカ
1.0部を加えて、ヘンシェルミキサーで混合して、表
2に示した現像剤T−6を得た。
【0164】次に、この調製された磁性トナーを以下に
示すような方法によって評価した。
【0165】電子写真装置としては、図1に示したよう
に市販のキヤノン製LBP−A309GIIを1.5倍
のプリント速度(24枚/1分:A4)に改良して用い
た。カートリッジはキヤノン製EP−Bカートリッジを
トナー補給可能な構造に改造し、現像剤担持体3、シリ
コーン規制ブレード8を装着し、磁性トナー13を補給
しながら高温高湿環境下(32.5℃,90RH%)ま
たは低温低湿環境下(10.0℃,15RH%)で連続
5万枚にわたりプリントアウト試験を行い、被検トナー
が現像剤担持体、シリコーン規制ブレード等の部材を汚
染していないかを目視で確認した。また、得られた画像
について下記の項目を評価した。
【0166】(1)画像品位 シャープ性:約2mm角の「電」の文字をプリントアウ
トし、光学顕微鏡観察により「電」の文字周辺のトナー
飛散等の文字のシャープ性のレベルを評価した。 ランク1:文字周辺のトナー飛散がほとんどなく、シャ
ープである。 ランク2:トナー飛散がやや多い。 ランク3:トナー飛散が多い。
【0167】ドット再現性:独立した1ドットのパター
ンをプリントアウトし、1ドットの再現性を光学顕微鏡
観察により評価した。 ランク1:ドットを忠実に再現している。 ランク2:像に乱れが多少ある。 ランク3:像に乱れが多く、再現性が悪い。
【0168】(2)画像濃度 通常の複写用普通紙(75g/m2)に2万枚プリント
アウト終了後の画像濃度維持により評価した。尚、画像
濃度は「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)を用い
て、原稿濃度が0.00白地部分のプリントアウト画像
に対する相対濃度を測定した。
【0169】(3)立ち上がり 100枚プリントアウトした後の画像濃度と初期濃度の
差分ΔDの値によって、立ち上がりを評価した。 ランク1:立ち上がり 非常に良い(ΔD≧0.10) ランク2:立ち上がり 良い(0.04<ΔD<0.1
0) ランク3:立ち上がり 不良(ΔD≧0.04)
【0170】(4)部材の耐汚染性 耐久後の現像剤担持体、シリコーン規制ブレード等の部
材表面をSEMで観察し、トナー汚染の程度を下記の規
準で評価した。 ランク1:軽微な汚染が観察される。 ランク2:部分的に汚染が観察される。 ランク3:著しい汚染が観察される。
【0171】(5)定着性 定着は、50g/cm2の荷重をかけ、柔和な薄紙によ
り定着画像を摺擦し、摺擦前後での画像濃度の低下率
(%)で評価した。 ランク1(優):5%未満 ランク2(良):5%以上、10%未満 ランク3(可):10%以上、20%未満 ランク4(悪い):20%以上
【0172】(6)耐オフセット性 耐オフセット性は、画像面積率約5%のサンプル画像を
プリントアウトし、2万枚後の画像上の汚れの程度によ
り評価した。 ランク1:良好(ほとんど発生せず) ランク2:実用可 ランク3:悪い
【0173】以上(1)〜(6)の評価結果を表3に示
した。
【0174】
【表1】
【0175】
【表2】
【0176】
【表3】
【0177】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像剤担
持体と現像剤を組み合わせることにより、細線再現性、
階調性に優れ、高画質、高い現像性を維持し、耐久によ
る現像剤担持体等のトナー汚染等が発生せず、且つ定着
性、耐オフセット性を高度に満足する画像形成方法を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いた画像形成装置の概略的
説明図である。
【符号の説明】
1 現像装置 2 現像剤容器 3 潜像担持体(感光体) 4 転写手段 5 レーザー光又はアナログ光 6 現像剤担持体 7 クリーニングブレード 8 シリコーン規制ブレード 11 帯電手段 12 バイアス印加手段 13 現像剤 14 クリーニング手段 15 磁界発生手段 20 加熱体 21 定着ローラー 22 加圧ローラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野沢 圭太 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 小川 吉寛 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 (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像担持体と対向した現像剤担持体
    上に現像剤の層を形成して、静電潜像担持体に担持され
    ている静電潜像を該現像剤担持体上の現像剤で現像する
    工程を有する画像形成方法において、 該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体を被覆し
    ている被覆層を有しており、該被覆層は、結着樹脂、該
    結着樹脂中に分散された導電性球状粒子及び含窒素複素
    環化合物を少なくとも含有しており、 該現像剤は、メルトインデックスMI125(125℃,
    5kg荷重)が0.5g/10min乃至35g/10
    minであるトナーを有していることを特徴とする画像
    形成方法。
  2. 【請求項2】 該含窒素複素環化合物は、イミダゾール
    化合物を有することを特徴とする請求項1に記載の画像
    形成方法。
  3. 【請求項3】 該導電性球状粒子は、炭素粒子を有する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方
    法。
  4. 【請求項4】 該導電性球状粒子は、個数平均径が0.
    3μm〜30μmであり、真密度が3g/cm3以下で
    あ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。
  5. 【請求項5】 該被覆層は、更に導電性微粒子を含有し
    ていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記
    載の画像形成方法。
  6. 【請求項6】 該被覆層は、更に潤滑性物質を含有して
    い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。
  7. 【請求項7】 該トナーは、メルトインデックスMI
    125(125℃,5kg荷重)が1.5g/10min
    乃至30g/10min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。
  8. 【請求項8】 該トナーは、メルトインデックスMI
    125(125℃,5kg荷重)が5.0g/10min
    乃至25g/10min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。
  9. 【請求項9】 該トナーは、荷電制御剤を含有し、該荷
    電制御剤が下記(1)式で示されるアゾ系金属錯体化合
    物を含有す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。 【化1】
  10. 【請求項10】 該荷電制御剤は、下記(2)式で示さ
    れるアゾ系鉄錯体化合物を含有することを特徴とする請
    求項9に記載の画像形成方法。 【化2】
  11. 【請求項11】 該トナーは、荷電制御剤を含有し、該
    荷電制御剤が下記(3)式で示される塩基性有機金属錯
    体を含有す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。 【化3】
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004087675A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 Hodogaya Chemical Co., Ltd. モノアゾ鉄錯体化合物、それを用いた電荷制御剤及びトナー

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