JP2002131976A - 現像方法、現像装置、画像形成方法、画像形成装置 - Google Patents

現像方法、現像装置、画像形成方法、画像形成装置

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JP2002131976A
JP2002131976A JP2000330369A JP2000330369A JP2002131976A JP 2002131976 A JP2002131976 A JP 2002131976A JP 2000330369 A JP2000330369 A JP 2000330369A JP 2000330369 A JP2000330369 A JP 2000330369A JP 2002131976 A JP2002131976 A JP 2002131976A
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particles
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developing method
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Takeshi Omura
大村  健
Takao Yamanouchi
貴生 山之内
Takeshi Uchida
剛 内田
Ryuji Kitani
龍二 木谷
Yasuko Yamauchi
泰子 山内
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は現像剤担持体或いは静電潜像担持体
のいずれか一方が弾性を有する現像方法において、現像
剤担持体へのトナー融着が少なく、長期に亘って良好な
画像を形成できる現像方法を提供することであり、該現
像方法を用いた現像装置、画像形成方法、画像形成装置
を提供することである。 【解決手段】 現像剤担持体或いは静電潜像担持体のい
ずれか一方が弾性を有し、且つ現像剤担持体上のトナー
を現像剤担持体に対向して設けられた静電潜像担持体上
に移行させてトナー画像を形成する現像方法において、
前記トナーが少なくとも樹脂、着色剤、離型剤および外
部添加剤を含有し、該外部添加剤の少なくとも1種が平
均粒径0.1〜5.0μmの有機微粒子の表面に、平均
粒径5〜100nmの無機微粒子が固着された無機/有
機複合微粒子である現像方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は複写機やプリンター
に用いられる現像方法、現像装置、画像形成方法、及び
画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現像スリーブ(以後、現像ローラとも云
う)等の現像剤担持体と感光体ドラム等の静電潜像担持
体との間に所定距離のギャップ(空隙)を確保し、現像
剤担持体上に薄層状に担持した現像剤を上記ギャップ位
置まで搬送し、該ギャップに形成した交番電界により飛
翔させて静電潜像担持体に到達させることにより、該静
電潜像担持体上の静電潜像を現像する、いわゆる飛翔方
式の現像装置は公知である。かかる飛翔方式の現像装置
は、例えば、特公昭63−15580号公報に記載され
ている。
【0003】前記ギャップの距離(空隙距離)は適正値
に維持する必要がある。ギャップ距離が大きすぎると濃
度低下という不具合が生じ、小さすぎるとトナーカブリ
という不具合が生ずるためである。
【0004】このため、現像ローラの両端部にリング状
のスペーサを設けて感光体に当接させることでギャップ
距離を適正値に維持するようにした現像装置が提案され
ている。かかる現像装置では、装置の偏心やローラ(現
像ローラ及び/又は感光体ドラム)の精度不良に起因し
てローラ軸方向の中央部付近でのギャップ距離が適正値
から外れる場合があるが、装置の偏心を無くすためには
各部品に厳しい精度が必要となる。また、ローラの精度
を向上させるためにはローラを硬い材料で構成する必要
があり、設計の自由度が損なわれるばかりでなく、ゴム
等の弾性を有するローラを使用したい場合には適しな
い。感光体ドラムと現像ローラとの軸間距離を所定値と
することにより前記ギャップ距離を所望値に設定する構
成も提供されているが、この構成の場合も、各部品に厳
しい精度が必要となる。
【0005】上記のような課題を解決するために、先端
縁部が前記現像領域内に位置し且つ前記長手方向と平行
となるように設けられ前記現像剤担持体と該現像剤担持
体に対向される静電潜像担持体との間にて両担持体から
圧接されることにより両担持体間の空隙距離を所定値に
設定する位置決め部材を有するフレキシブル現像スリー
ブおよび押圧規制部材による現像スリーブ上の薄層形成
による現像装置が特開平11−184243号で提案さ
れている。しかしながら、この現像方式では現像スリー
ブがフレキシブルであるため、スリーブ上にトナーが融
着しやすく、トナー付着が増大すると、トナー飛翔によ
る現像が妨げられ、トナー融着部分で画像斑と呼ばれる
斑点状の画像欠陥を発生する。特に、トナーとして現像
スリーブ上等で破砕しやすいトナーを用いた場合にこの
ような問題が発生しやすい傾向があった。
【0006】また、使用するトナーの形状が不揃いであ
る場合には、トナー全体としてスリーブ上に融着しやす
いトナーの割合を多く含有しやすい。又、このようなト
ナーは帯電量分布が広く、弱帯電トナーを多く含むた
め、高温高湿下でのカブリ、転写不良の問題があった。
【0007】トナーの耐破砕性および現像スリーブへの
耐融着性を改良する方法として、非磁性一成分現像法式
に研磨剤としてチタン酸ストロンチウムを使用する技術
が特開平11−212293号に開示されているが、上
記のようなフレキシブル現像スリーブを用いた現像方式
にはいまだ充分ではなかった。
【0008】又、トナーの耐破砕性および現像スリーブ
への耐融着性に優れたトナーを得るためには、トナー粒
子を構成する樹脂として分子量の高い樹脂を使用する必
要がある。他方、画像支持体(転写紙)に対する良好な
接着性すなわち定着性を確保するためには、当該トナー
粒子を構成する樹脂として分子量の低い樹脂を使用する
必要がある。このような相反する特性を解決したトナー
を用いることが必要である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題を解決した新規な現像方法を提供すること
である。即ち、現像剤担持体或いは静電潜像担持体のい
ずれか一方が弾性を有する、或いは現像剤担持体と静電
潜像担持体の間に両担持体間の空隙距離を所定値に設定
する位置決め部材を有する現像方法において、現像剤担
持体へのトナー融着が少なく、長期に亘って良好な画像
を形成できる現像方法を提供することであり、該現像方
法を用いた現像装置、画像形成方法、画像形成装置を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成のいずれかを採ることにより達成される。
【0011】1.現像剤担持体或いは静電潜像担持体の
いずれか一方が弾性を有し、且つ現像剤担持体上のトナ
ーを現像剤担持体に対向して設けられた静電潜像担持体
上に移行させてトナー画像を形成する現像方法におい
て、該トナーが樹脂、着色剤、離型剤および外部添加剤
を含有し、該外部添加剤の少なくとも1種が平均粒径
0.1〜5.0μmの有機微粒子の表面に、平均粒径5
〜100nmの無機微粒子が固着された無機/有機複合
微粒子であることを特徴とする現像方法。
【0012】2.現像剤担持体と静電潜像担持体の間の
現像領域に先端縁部が現像剤担持体の長手方向と平行と
なるように設けられ、両担持体から圧接されることによ
り両担持体間の空隙距離を所定値に設定する位置決め部
材を有し、且つ現像剤担持体上のトナーを静電潜像担持
体上に移行させてトナー画像を形成する現像方法におい
て、該トナーが樹脂、着色剤、離型剤および外部添加剤
を含有し、該外部添加剤の少なくとも1種が平均粒径
0.1〜5.0μmの有機微粒子の表面に、平均粒径5
〜100nmの無機微粒子が固着された無機/有機複合
微粒子であることを特徴とする現像方法。
【0013】3.前記現像剤担持体又は静電潜像担持体
のいずれか一方が弾性を有することを特徴とする前記2
に記載の現像方法。
【0014】4.破砕強度指数が0.1〜0.8である
トナーを用いることを特徴とする前記1〜3のいずれか
1項に記載の現像方法。
【0015】5.現像剤担持体上のトナーが押圧規制部
材によって搬送量を制御されており、該押圧規制部材の
押圧力が10N/m〜100N/mの範囲であることを
特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の現像方
法。
【0016】6.前記トナー画像の形成が現像剤担持体
上のトナーを静電潜像担持体に飛翔させて行われること
を特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の現像方
法。
【0017】7.トナー粒子の形状係数の変動係数が1
6%以下で、個数粒度分布における個数変動係数が27
%以下であるトナーを用いることを特徴とする前記1〜
6のいずれか1項に記載の現像方法。
【0018】8.形状係数が1.0〜1.6の範囲にあ
るトナー粒子の割合が65個数%以上であるトナーを用
いることを特徴とする前記1〜7のいずれか1項に記載
の現像方法。
【0019】9.形状係数が1.2〜1.6の範囲にあ
るトナー粒子の割合が65個数%以上であるトナーを用
いることを特徴とする前記8に記載の現像方法。
【0020】10.形状係数が1.2〜1.6の範囲に
あるトナー粒子の割合が65個数%以上、形状係数の変
動係数が16%以下であるトナー粒子を用いることを特
徴とする前記9に記載の現像方法。
【0021】11.角がないトナー粒子の割合が50個
数%以上であるトナーを用いることを特徴とする前記1
〜10のいずれか1項に記載の現像方法。
【0022】12.角がないトナー粒子の割合が50個
数%以上であり、個数粒度分布における個数変動係数が
27%以下であるトナーを用いることを特徴とする前記
11に記載の現像方法。
【0023】13.トナー粒子の粒径をD(μm)とす
るとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.
23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示
すヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子
の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い
階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和
(M)が70%以上であるトナーを用いることを特徴と
する前記1〜12のいずれか1項に記載の現像方法。
【0024】14.トナー粒子の個数平均粒径が3〜8
μmであるトナーを用いることを特徴とする前記1〜1
3のいずれか1項に記載の現像方法。
【0025】15.重合性単量体を水系媒体中で重合さ
せて得られるトナーを用いることを特徴とする前記1〜
14のいずれか1項に記載の現像方法。
【0026】16.樹脂粒子を水系媒体中で会合させて
得られるトナーを用いることを特徴とする前記1〜15
のいずれか1項に記載の現像方法。
【0027】17.多段重合法により得られる複合樹脂
粒子と、着色剤粒子とを塩析/融着して得られるトナー
であって、複合樹脂粒子の最外層以外の領域に離型剤が
含有されているトナーを用いることを特徴とする前記1
〜16のいずれか1項に記載の現像方法。
【0028】18.GPCのピークまたはショルダーが
少なくとも100,000〜1,000,000と、
1,000〜50,000に存在する樹脂を含有するト
ナーを用いることを特徴とする前記1〜17のいずれか
1項に記載の現像方法。
【0029】19.GPCのピークまたはショルダーが
少なくとも100,000〜1,000,000と、2
5,000〜100,000と、1,000〜25,0
00に存在する樹脂を含有するトナーを用いることを特
徴とする前記1〜18のいずれか1項に記載の現像方
法。
【0030】20.前記1〜19のいずれか1項に記載
の現像方法を用いたことを特徴とする現像装置。
【0031】21.前記1〜19のいずれか1項に記載
の現像方法を用いたことを特徴とする画像形成方法。
【0032】22.前記20に記載の現像方法を用いた
ことを特徴とする画像形成装置。23.転写材の搬送体
に沿って、互いに異なった色のトナー画像が周面に形成
される複数個の静電荷像担持体が配置され、それぞれの
静電荷像担持体に対向して設けられた転写手段により、
転写材に各トナー画像を転写し、カラー画像を形成する
画像形成装置において、該静電荷像担持体の周面に形成
されるトナー画像が前記20に記載の現像装置を用いて
形成されることを特徴とする画像形成装置。
【0033】本発明を更に詳しく説明する。本発明の現
像方法に用いられる現像機構について説明する。
【0034】図1(a)は実施の形態の現像装置付近の
構成を示す模式的断面図、(b)は要部詳細図である。
図示のように、現像装置110は、現像スリーブ(現像
剤担持体)114が感光体ドラム(静電潜像担持体)1
20と対向するようにして、感光体ドラム120の周面
に近接した位置に設けられている。また、現像スリーブ
114と感光体ドラム120との間には位置決め部材
(0.1mm厚のポリエステルフィルム)116が介挿
されており、これにより、現像スリーブ114と感光体
ドラム120とのギャップ(空隙)距離Dsを所定値に
設定している。
【0035】現像装置110のホッパ112内には、非
磁性一成分トナーが収納されており、スクリューや攪拌
羽根等により現像装置110内を搬送されて、現像スリ
ーブ114に至る。現像スリーブ114に至ったトナー
は、規制部材(例:0.1mm厚のSUS(ステンレス
スチール)板)115との摩擦により所定の極性に帯電
されて現像スリーブ114の周面に薄層状に担持され
る。この薄層の厚みは規制部材115の素材や押圧力等
で定まるが、本例では、感光体ドラム120の周速度を
100mm/sec、現像スリーブ114の周速度を2
00mm/sec、規制部材115が現像スリーブ11
4を押圧する押圧力を約4g/mmとすることにより、
1.5層程度(トナー粒子1.5個分程度の厚み)とし
ている。なお、規制部材115との摩擦帯電によりトナ
ーが所定の極性に帯電されて現像スリーブ114の周面
上に薄層状に担持されるプロセスは公知であるため説明
は省略する。
【0036】現像スリーブ114は導電性を有するフレ
キシブルな素材(例:肉厚1mmのポリアミド樹脂)を
用いて円筒状(例:直径17mm)に構成されている。
現像スリーブ114の内部には径が僅かに現像スリーブ
114よりも小さい(例:直径16mm)駆動ローラ1
13が収納されており、該駆動ローラ113が矢印方向
へ回転すると、該駆動ローラ113の外周面と現像スリ
ーブ114の内周面との摩擦力で現像スリーブ114が
駆動されて同方向へ回転するように構成されている。ま
た、上述のように、現像スリーブ114はフレキシブル
であり、且つ、駆動ローラ113よりも僅かに径が大き
いため、若干の弛みが存在する。この弛みは、規制部材
115と不図示のガイドベルトとによって、感光体ドラ
ム120と対向している側に於いて発生するように規制
されている。このため、現像スリーブ114からの押圧
力の一部は上記弛みで吸収され、その結果、現像スリー
ブ114と感光体ドラム120との間に介挿されている
位置決め部材116に対して現像スリーブ114から加
わる押圧力は、比較的低圧となる。
【0037】現像スリーブ114の周面上に薄層状に担
持されたトナーは、現像スリーブ114の回転に伴い搬
送されて、現像領域Daに至る。現像領域Daとは、現
像スリーブ114の周面上のトナーが、現像バイアス電
源装置から印加される現像バイアス電圧Vbと交番電圧
とにより形成される電界の作用で、現像スリーブ114
の周面から飛翔されてパウダクラウド化され、感光体ド
ラム120の周面上の静電潜像を現像する領域である。
この領域は、現像スリーブ114と感光体ドラム120
のニップ幅Da内の領域でもある。現像バイアス電源装
置は、現像バイアス電圧Vbの設定値(例:−500V
程度)を出力する直流電圧電源と、交番電界(例:Vp
p2.0kV,周波数2kHz)を形成するための交流
電源装置とから構成されている。交番電界により現像ス
リーブから飛翔されたトナーがパウダクラウド化されて
感光体上の静電潜像を現像するプロセスについては、例
えば、電子写真技術の基礎と応用(電子写真学会編・コ
ロナ社)の158頁〜170頁に記載されているように
公知であるため、説明は省略する。なお、Vppとは交
番電圧波形の振幅の山と谷の差であるピーク・トゥー・
ピーク電圧を意味する。
【0038】感光体ドラム120は、本例では、負帯電
性の有機感光体で構成される表面を有し、図内矢印方向
へ定速回転される光導電性のドラムである。この感光体
ドラム120は、不図示の帯電装置により一様な電位
(例:−800V程度)に帯電された後、レーザ等の光
学ヘッドにより露光されて電位を減衰される(例:−1
00V程度)。つまり、静電潜像が形成される。この静
電潜像が上記現像領域Daに至ると、上記の電位減衰部
分に、前述のようにパウダクラウド化されたトナーが付
着して、現像が行われる。
【0039】位置決め部材116は、その先端縁部(図
では下端部)116aが前記現像領域Da内に位置し、
且つ、該現像領域Daの長手方向と平行になるように、
現像スリーブ114と感光体ドラム120との間の回転
方向上流側の位置(図では上半部側の位置)に介挿され
ており、現像スリーブ114と感光体ドラム120から
圧接されている。これにより、現像スリーブ114と感
光体ドラム120のギャップ距離Dsが所定値に設定さ
れるとともに、先端縁部116aが長手方向に沿って設
けられているため画像幅の全域に渡ってギャップ距離D
sが適正値に設定されている。位置決め部材116は、
本例では前述のように0.1mm厚のポリエステルフィ
ルムが用いられているが、ポリエステルフィルムに限定
されない。トナーの摩擦帯電との兼ね合いを考慮して素
材を選択してもよく、例えば、トナーの帯電極性と逆極
性の帯電系列材料を用いることにより、規制部材115
による摩擦帯電を補助もしくは助長するように構成して
もよい。また、2層構造として、現像スリーブ114と
接触する面を導電性の素材で構成してトナーの帯電極性
と同極性の電圧を印加することにより、トナーの付着を
防止するとともにトナーの帯電を補助するようにしても
よい。
【0040】また、位置決め部材116は、本例では、
図示のように現像スリーブ114と感光体ドラム120
の回転の上流側に設けられていて現像領域Da中の上流
側の部分を遮蔽しているが、下流側に設けて現像領域D
a中の下流側の部分を遮蔽してもよい。本例のように上
流側に設けた場合には、位置決め部材116が回転方向
に沿うように設けられるため、現像スリーブ114や感
光体ドラム120から受ける抵抗が少なくなり、トナー
の飛翔に不具合を生じ難いという効果がある。また、現
像スリーブ114と感光体ドラム120の少なくとも一
方がフレキシブルもしくは弾性を有する場合でも、ギャ
ップ距離Dsを適正値に設定できる効果がある。
【0041】次に、位置決め部材116の先端縁部11
6aの位置と、現像スリーブ114〜感光体ドラム12
0間のギャップ距離Dsと、トナー付着量の関係を説明
する。現像スリーブ114の表面からのトナーの飛翔と
パウダクラウド化は、主に、ギャップ距離Dsと、現像
領域の回転方向の幅Daと、現像バイアス電圧Vbとに
よって定まる。また、交番電界を形成する場合であれ
ば、印加電圧波形の振幅差電圧Vppも寄与する。飛翔
方式の現像装置を構成する場合、電源側の精度を向上さ
せることは比較的容易であるが、ギャップ距離Dsを安
定して確保することは困難である。このため、本例で
は、位置決め部材116を用いている。
【0042】通常の電圧設定値(感光体ドラム120の
帯電電位Vo,減衰電位Vi,現像バイアス電位Vb,
振幅差電圧Vppの各設定値)に於けるギャップ距離D
sの適正値は、図2(a)の斜線部の範囲(0.1〜
0.2mm)である。ギャップ距離Dsを上記範囲に設
定することは従来の方式では非常に困難であったが、本
例では、図2(a)内の両破線矢印で示される0〜4m
mという許容度の大きい範囲がギャップ距離Dsを設定
する際の調整範囲(位置決め部材116の先端縁部11
6aの調整範囲)となるため、調整が容易である。ここ
で、先端縁部116aの位置は、図1(a)に示すよう
に、感光体ドラム120の軸芯〜現像スリーブ114の
軸芯間を結ぶ仮想線を基準位置とし、該仮想線より上方
を+方向、下方を−方向として記述している。
【0043】ギャップ距離Dsは上述のように位置決め
部材116によって容易に適正値に設定できるのである
が、この位置決め部材116の存在によって現像領域の
一部(図示の例では上側の部分)が遮蔽されてしまう。
このため、感光体ドラム120上でのトナー付着量が低
下して現像濃度の低下という不具合を生ずる。十分な印
字画像濃度を得るためには0.7mg/cm2以上のト
ナー付着量があればよく、この範囲は、図2(b)中に
斜線部として示される。図2(b)より明らかなよう
に、1.5mm以上の現像ニップ幅Daを確保すること
で、十分なトナー付着量を得ることができる。
【0044】このため、位置決め部材116の先端縁部
116aの位置を、現像ニップ幅Daが1.5mm以上
となる範囲(図2(c)中の斜線部の範囲)内に設定す
る必要がある。これは、図2(c)から明らかなように
前記基準位置(仮想線の位置)から1mm程度下方へ突
出した位置を限度(下限)とする範囲である。なお、本
例では現像スリーブ114がフレキシブルであるため十
分な現像ニップ幅を確保できるのであるが、静電潜像担
持体をフレキシブル(弾性を有する)に例えばベルト状
に構成することによっても同様の効果を得ることができ
る。
【0045】上述の例を種々に変形することが可能であ
る。例えば、交番電界を形成するための振幅電圧差Vp
pとして100〜3000V程度、その周波数として1
00〜10kHz程度、波形として三角波、矩形波を用
いることもできる。また、位置決め部材116の厚みと
して0.01〜0.5mm程度を用い、上述の交番電界
と組み合わせて用いることもできる。非磁性のトナーに
代えて磁性トナーを用いることもできる。また、フレキ
シブル現像スリーブに代えて現像ローラを用いるととも
に、感光体を弾性を有するように構成することもでき
る。また、位置決め部材116を非画像印字領域中に脱
着することで、現像同時清掃装置として使用することも
できる。
【0046】次に、本発明に用いられるトナーについて
記載する。本発明のトナーは平均粒径0.1〜5.0μ
mの有機微粒子の表面に、平均粒径5〜100nmの無
機微粒子が固着された無機/有機複合微粒子を外部添加
剤(以後、外添剤とも云う)として含有させたトナーで
ある。このようなトナーを本発明の現像剤担持体或いは
静電潜像担持体のいずれか一方が弾性を有する、或いは
現像剤担持体と静電潜像担持体の間に両担持体間の空隙
距離を所定値に設定する位置決め部材を有する現像方法
に適用することにより、現像スリーブ上へのトナーが融
着が防止され、画像欠陥の発生を防止することが出来
る。
【0047】以下、本発明に用いられる無機/有機複合
微粒子について記載する。無機/有機複合微粒子を構成
する無機微粒子の一次平均粒径は、クリーニング性、研
磨性、耐フィルミング性を向上させる観点から、5〜1
00nmである。なお、無機微粒子の一次平均粒径は、
走査型電子顕微鏡により観察して、画像解析により測定
される個数基準の平均粒径をいう。
【0048】本発明の無機/有機複合微粒子の抵抗は、
107〜1013Ω・cmが好ましく、部材への付着力が
適度であることから108〜1011Ω・cmが特に好ま
しい。無機/有機複合微粒子の抵抗が107Ω・cm未
満では、トナーの電荷をリークさせかぶりの原因とな
る。一方1013Ω・cmより大きいと感光体や中間転写
体等の部材に対し付着力が過多となりフィルミングの原
因となる。抵抗測定の方法は、一定の圧力を加えた条件
で粉体の状態で測定された値を示す。この測定では、常
温常湿環境(25℃、60%RH)で測定された体積固
有抵抗を示す。
【0049】本発明で測定されるその他の各粒子の抵抗
の測定方法は、温度20〜25℃、湿度50±5%の条
件下で以下に示す方法で行った。
【0050】図3に示すような装置を用いて各粒子の静
抵抗を測定した。同図において、51は測定粒子層(試
料層)、52は絶縁性のパイプ、53は黄銅製の重り、
54は黄銅製の底板、55は抵抗計である。
【0051】抵抗計の読み値R(Ω)、試料層の断面積
S(cm2)および試料層の厚さt(cm)から次式に
よって静抵抗を求めた。尚、この測定において500g
/cm2の荷重が試料層にかけられる。
【0052】静抵抗(Ω・cm)=R×S/t 無機微粒子の構成材料としては、酸化ケイ素、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、
酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸
化銅、酸化テルル、酸化マンガン、チタン酸バリウム、
チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、窒化
ケイ素、窒化炭素等が用いられる。特に、108〜10
11Ω・cmの抵抗を得るためには、アンチモンドープし
た酸化スズまたは、それをを被覆した、酸化チタン、酸
化珪素、硫酸バリウムまたは、格子欠陥を利用したアン
チモンフリーの酸化スズ、または、それを被覆した、酸
化チタン、酸化珪素、硫酸バリウム粒子が好ましい。
【0053】無機/有機複合微粒子を構成する有機微粒
子は、アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン
−アクリル重合体等からなる樹脂粒子であることが好ま
しい。
【0054】有機微粒子を構成するアクリル系重合体と
しては、アクリル酸もしくはアクリル酸エステル、メタ
クリル酸もしくはメタクリル酸エステルから選ばれる単
量体を重合して得られる単独重合体あるいは共重合体で
ある。かかるアクリル系重合体を得るために用いられる
アクリル系単量体としては、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n−ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n
−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリ
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2−クロルエチル、アクリル酸フェニ
ル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸ラウリル、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、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
【0055】上記アクリル系単量体の1種または2種以
上からアクリル系重合体が得られるが、本発明において
は、必要に応じてその他の単量体が1種または2種以上
共重合されたものであってもよい。この場合には、単量
体組成物においてアクリル系単量体を50質量%以上の
割合で用いることが好ましい。
【0056】有機微粒子を構成するスチレン系重合体を
得るために用いられるスチレン系単量体としては、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、α−メチルスチレン、p−エチルスチ
レン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチ
レン、p−tert−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、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチ
レン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン
等が挙げられる。
【0057】上記スチレン系単量体の1種または2種以
上からスチレン系重合体が得られるが、本発明において
は、必要に応じてその他の単量体が1種または2種以上
共重合されたものであってもよい。この場合には、単量
体組成物においてスチレン系単量体を50質量%以上の
割合で用いることが好ましい。
【0058】有機微粒子を構成するスチレン/アクリル
系共重合体は、上記アクリル系単量体の1種または2種
以上と上記スチレン系単量体の1種または2種以上とに
より得られるが、必要に応じてその他の単量体が1種ま
たは2種以上共重合されたものであってもよい。この場
合には、単量体組成物において、アクリル系単量体およ
びスチレン系単量体の合計が50質量%以上の割合で用
いることが好ましい。
【0059】前記その他の単量体としては、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
リル酸もしくはメタクリル酸誘導体、酢酸ビニル、酪酸
ビニル、安息香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等のビニルケトン類、ブタ
ジエン、イソプレン等のジエン類、マレイン酸、フマー
ル酸等の不飽和カルボン酸類、その他が挙げられる。特
に、108〜1011Ω・cmの抵抗を得るためには、樹
脂粒子の乳化重合後の洗浄工程により、粒子表面の界面
活性剤を適度に残留させた樹脂粒子を使用してもよい。
【0060】無機/有機複合微粒子を構成する有機微粒
子の平均粒径は、クリーニング性の向上、フィルミング
の防止、摩擦帯電性の安定性の観点から0.1〜5.0
μmであり、特に0.2〜3.0μmが好ましい。な
お、有機微粒子の平均粒径は、湿式分散機を備えたレー
ザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」
(シンパテック(SYMPATEC)社製)により測定
される体積基準の平均粒径をいう。ただし、測定前に、
有機微粒子数10mgを界面活性剤と共に水50mlに
分散させ、その後超音波ホモジナイザー(出力150
W)で発熱による再凝集に注意しながら1〜10分間分
散させる前処理を行った。
【0061】無機/有機複合微粒子は、有機微粒子の表
面に、上記特定処理化合物で処理された無機微粒子が固
着されて構成される。ここで固着とは、無機微粒子が有
機微粒子に単に静電気力により付着しているのではな
く、無機微粒子の有機微粒子中に埋め込まれた部分の長
さが5〜95%である状態をいう。このような状態は、
透過電子顕微鏡または通常の電子顕微鏡により無機/有
機複合微粒子の表面を観察することにより確認すること
ができる。
【0062】無機微粒子を有機微粒子の表面に固着させ
るに際しては、まず有機微粒子を球形化し、その後に無
機微粒子を有機微粒子の表面に固着させるのが好まし
い。これは、有機微粒子が球形であると、無機微粒子が
均一に固着されるようになって、無機微粒子の遊離が有
効に防止されるからである。
【0063】有機微粒子を球形化する手段としては、有
機微粒子を熱によっていったん溶融し、その後噴霧造粒
を行う方法、熱溶融した有機微粒子を水中にジェットで
放出して球形化する方法、懸濁重合法あるいは乳化重合
法によって球形の有機微粒子を合成する方法、等が挙げ
られる。
【0064】有機微粒子の表面に無機微粒子を固着する
手段としては、有機微粒子と無機微粒子とを混合し、そ
の後に熱を加える方法、有機微粒子の表面に無機微粒子
を機械的に固着するいわゆるメカノケミカル法等が用い
られる。具体的には、有機微粒子と無機微粒子とを混合
し、ヘンシェルミキサー、V型混合機、タービュラーミ
キサー等により撹拌混合を行い、有機微粒子の表面に静
電気力により無機微粒子を付着させ、次いで表面に無機
微粒子が付着した有機微粒子をニロアトマイザー、スプ
レードライヤー等の熱処理装置に導入し、熱を加えて有
機微粒子の表面を軟化させて当該表面に無機微粒子を固
着させる方法、有機微粒子の表面に静電気力により無機
微粒子を付着させた後に、衝撃式粉砕機を改造した機械
的エネルギーを付与することのできる装置、例えばオン
グミル、ハイブリダイザー等の装置を使用して有機微粒
子の表面に無機微粒子を固着させる方法、等が用いられ
る。
【0065】無機/有機複合微粒子を得るに際して、有
機微粒子に対する無機微粒子の配合量は、有機微粒子の
表面を均一に覆うことができる量であればよい。具体的
には、無機微粒子の比重によって異なるが、トナーのク
リーニング性と帯電性を安定させる観点から有機微粒子
に対して、通常5〜100質量%、好ましくは5〜80
質量%の割合で無機微粒子を使用する。
【0066】以上の無機/有機複合微粒子は着色粒子に
添加混合されてトナーが構成されるが、無機/有機複合
微粒子の配合割合は、着色粒子に対して0.01〜5.
0質量%が好ましく、特に、0.01〜2.0質量%が
好ましい。
【0067】この添加量が少ないと現像スリーブや感光
体上にトナーの付着が発生し、画像欠陥が発生する。一
方、過多であると、現像に悪影響が発生し、例えば濃度
が下がる問題を生ずる可能性がある。
【0068】無機粒子を構成する材料 無機微粒子を構成する材料には、酸化珪素、酸化チタ
ン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、
酸化セリウム、酸化タングステン、酸化アンチモン、酸
化銅、酸化テルル、酸化マンガン、チタン酸バリウム、
チタン酸化ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、窒
化珪素、窒化炭素等がある。
【0069】特にこれら無機微粒子として好適なものは
酸化チタン、酸化アルミナ、酸化ジルコニウムである。
この理由は、これら材料は表面積が小さく水分の吸着が
少ないためである。
【0070】無機/有機複合微粒子を構成する無機微粒
子は、疎水処理を施し、特に疎水化度が30以上のもの
が好ましい。この疎水化度は、メタノールウェッタビリ
ティー法により測定される。
【0071】無機微粒子の疎水化処理剤としては、チタ
ンカップリング剤、シランカップリング剤、長鎖カルボ
ン酸およびその金属塩、界面活性剤等が用いられる。特
に好ましくは前記一般式(1)の化合物である。
【0072】次に、本発明に用いられる上記外添剤以外
のトナー構成について記載する。以下に、本発明に好ま
しく用いられる複合樹脂粒子を塩析/融着させたトナー
の定義を記載する。 〈定義〉 (1)本発明のトナーを構成する「複合樹脂粒子」と
は、樹脂からなる核粒子の表面を覆うように、当該核粒
子を形成する樹脂とは分子量および/または組成の異な
る樹脂からなる1または2以上の被覆層が形成されてい
る多層構造の樹脂粒子をいうものとする。
【0073】また、複合樹脂粒子の「中心部(核)」と
は、複合樹脂粒子を構成する「核粒子」をいう。
【0074】また、複合樹脂粒子の「外層(殻)」と
は、複合樹脂粒子を構成する「1または2以上の被覆
層」のうち最外層をいう。
【0075】また、複合樹脂粒子の「中間層」とは、中
心部(核)と外層(殻)の間に形成される被覆層をいう
ものとする。
【0076】複合樹脂粒子の分子量分布は単分散ではな
く、また、複合樹脂粒子は、通常、その中心部(核)か
ら外層(殻)にかけて分子量勾配を有している。 (2)本発明において、複合樹脂粒子を得るための「多
段重合法」とは、単量体(n)を重合処理(第n段)し
て得られた樹脂粒子(n)の存在下に、単量体(n+
1)を重合処理(第n+1段)して、当該樹脂粒子
(n)の表面に、単量体(n+1)の重合体(樹脂粒子
(n)の構成樹脂とは分散および/または組成の異なる
樹脂)からなる被覆層(n+1)を形成する方法をいう
ものとする。
【0077】ここに、樹脂粒子(n)が核粒子である場
合(n=1)には、「二段重合法」となり、樹脂粒子
(n)が複合樹脂粒子である場合(n≧2)には、三段
以上の多段重合法となる。 (3)本発明において、「塩析/融着」とは、塩析(粒
子の凝集)と融着(粒子間の界面消失)とが同時に起こ
ること、または、塩析と融着とを順次、或いは同時に起
こさせる行為をいう。
【0078】塩析と融着とを同時に行わせるためには、
複合樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)
以上の温度条件下において粒子(複合樹脂粒子、着色剤
粒子)を凝集させる必要がある。 (4)本発明において、「破砕強度指数」とは、トナー
粒子の破砕されやすさを示す指標であって、具体的に
は、下記の方法により求められる指数をいう。 (方法)トナー(試料)30gと、ガラスビーズ「GB
503M」(東芝バロティーニ社製,粒子径:2mm)
100gとを2リットルのポリエチレンポットに入れ、
タービュラーミキサーにより60秒間混合攪拌した後、
330メッシュの試験篩でガラスビーズを分離除去す
る。
【0079】そして、混合攪拌前後において、全トナー
粒子中における2〜4μmの小粒子の個数割合(%)を
測定し、下記の式により算出する。
【0080】破砕強度指数=(N−N0)/60 (式中、Nは、混合攪拌後における2〜4μmの小粒子
の個数%であり、N0は、混合攪拌前における2〜4μ
mの小粒子の個数%である。) なお、「小粒子の個数%」は、コールターマルチサイザ
ーを用いて測定された値である。具体的には、コールタ
ーマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインター
フェース(日科機製)、パーソナルコンピューターを接
続して使用する。前記コールターマルチサイザーにおけ
るアパーチャーとしては100μmのものを用いて、2
μm以上(例えば2〜40μm)のトナーの体積分布を
測定して算出した。
【0081】多段重合法によって得られる複合樹脂粒子
はその組成および/または分子量が異なる複数の樹脂が
存在することになり、当該複合樹脂粒子と着色剤粒子と
を塩析/融着させることにより得られるトナーは、トナ
ー粒子間において、組成・分子量・表面特性のバラツキ
がきわめて小さい。
【0082】このようなトナー粒子が複数の樹脂組成・
分子量から構成されているトナーは破砕強度の高く、本
発明の現像剤担持体或いは静電潜像担持体のいずれか一
方が弾性を有する、或いは現像剤担持体と静電潜像担持
体の間に両担持体間の空隙距離を所定値に設定する位置
決め部材を有する現像方法に適用することにより、現像
スリーブ上へのトナーが融着が防止され、画像欠陥の発
生を防止することが出来る。
【0083】〈複合樹脂粒子〉本発明のトナーを得るた
めの複合樹脂粒子としては、(1)高分子量樹脂から形
成される中心部(核)と、低分子量樹脂から形成される
外層(殻)とを有し、前記中心部(核)に離型剤が含有
されている複合樹脂粒子、(2)高分子量樹脂から形成
される中心部(核)と、中間分子量樹脂から形成される
1または2以上の中間層と、低分子量樹脂から形成され
る外層(殻)とを有し、前記中間層の少なくとも1の層
に離型剤が含有されている複合樹脂粒子、(3)高分子
量樹脂から形成される中心部(核)と、低分子量樹脂か
ら形成される外層(殻)とを有し、前記中心部(核)に
結晶性ポリエステルが含有されている複合樹脂粒子、
(4)高分子量樹脂から形成される中心部(核)と、中
間分子量樹脂から形成される1または2以上の中間層
と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)とを有し、
前記中間層の少なくとも1の層に結晶性ポリエステルが
含有されている複合樹脂粒子を挙げることができる。
【0084】上記のような複合樹脂粒子を塩析/融着す
ることにより、本発明のトナー中に、高分子量樹脂およ
び低分子量樹脂を導入することができる。
【0085】ここに、複合樹脂粒子の中心部(核)を構
成する「高分子量樹脂」は、GPCにより測定される分
子量分布において、100,000〜1,000,00
0の範囲にピークまたはショルダーを有する樹脂であ
り、120,000〜500,000の範囲にピークま
たはショルダーを有するものであることが好ましい。
【0086】かかる高分子量樹脂を導入することによ
り、得られるトナーに十分な内部凝集力(高温時の耐オ
フセット性)を付与することができる。
【0087】また、複合樹脂粒子の外層(殻)を構成す
る「低分子量樹脂」は、GPCにより測定される分子量
分布において、1,000〜50,000の範囲にピー
クまたはショルダーを有する樹脂であり、3,000〜
20,000の範囲にピークまたはショルダーを有する
ものであることが好ましい。
【0088】かかる低分子量樹脂を導入することによ
り、得られるトナーに優れた定着性(画像支持体に対す
る接着力)を付与することができる。
【0089】複合樹脂粒子の中間層を構成する「中間分
子量樹脂」は、GPCにより測定される分子量分布にお
いて、25,000〜150,000の範囲にピークま
たはショルダーを有する樹脂であり、1の複合樹脂粒子
の中間層を構成する中間分子量樹脂のピーク分子量は、
当該複合樹脂粒子の中心部(核)を構成する高分子量樹
脂のピーク分子量と、当該複合樹脂粒子の外層(殻)を
構成する低分子量樹脂のピーク分子量との間に存在する
ことが必要とされる。
【0090】これにより、当該複合樹脂粒子の中心部
(核)と、外層(殻)との間に分子量勾配が形成され
る。
【0091】本発明のトナーを構成する樹脂の分子量分
布は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー)を使用して測定されたスチレン換算の分子量であ
る。
【0092】GPCによる樹脂の分子量の測定方法とし
ては、測定試料0.5〜5.0mg(具体的には1m
g)に対してTHFを1ml加え、室温にてマグネチッ
クスターラなどを用いて攪拌を行って十分に溶解させ
る。次いで、ポアサイズ0.45〜0.50μmのメン
ブランフィルターで処理した後にGPCへ注入する。
【0093】GPCの測定条件としては、40℃にてカ
ラムを安定化させ、THFを毎分1mlの流速で流し、
1mg/mlの濃度の試料を約100μl注入して測定
する。カラムは、市販のポリスチレンジェルカラムを組
み合わせて使用することが好ましい。例えば、昭和電工
社製のShodex GPC KF−801,802,
803,804,805,806,807の組合せや、
東ソー社製のTSKgelG1000H、G2000
H、G3000H、G4000H、G5000H、G6
000H、G7000H、TSKguardcolum
nの組合せなどを挙げることができる。また、検出器と
しては、屈折率検出器(IR検出器)またはUV検出器
を用いることが好ましい。試料の分子量測定では、試料
の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を
用いて測定した検量線を用いて算出する。検量線測定用
のポリスチレンとしては10点程度用いるとよい。
【0094】本発明のトナーを構成する複合樹脂粒子を
得るための重合性単量体としては、ラジカル重合性単量
体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤を使用す
ることができる。また、「酸性基を有するラジカル重合
性単量体」および「塩基性基を有するラジカル重合性単
量体」から選ばれた少なくとも1種類の単量体を使用す
ることが好ましい。 (1)ラジカル重合性単量体:ラジカル重合性単量体と
しては特に限定されるものではなく、要求される特性に
応じて、従来公知の単量体を1種または2種以上を組み
合わせて用いることができる。
【0095】かかるラジカル重合性単量体としては、芳
香族系ビニル単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単
量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量
体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、
ハロゲン化オレフィン系単量体等を挙げることができ
る。
【0096】芳香族系ビニル単量体としては、例えばス
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−メトキシスチレン、p−フェニ
ルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレ
ン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−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、2,4−ジメチル
スチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単
量体およびその誘導体が挙げられる。
【0097】(メタ)アクリル酸エステル系単量体とし
ては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、ア
クリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、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、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチル
ヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミ
ノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタ
クリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチル等が挙げられる。
【0098】ビニルエステル系単量体としては、例えば
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
が挙げられる。
【0099】ビニルエーテル系単量体としては、例えば
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げ
られる。
【0100】モノオレフィン系単量体としては、例えば
エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1
−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられ
る。
【0101】ジオレフィン系単量体としては、例えばブ
タジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
【0102】ハロゲン化オレフィン系単量体としては、
例えば塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等が挙
げられる。 (2)架橋剤:トナーの特性を改良するための架橋剤と
して、ラジカル重合性架橋剤を添加してもよい。かかる
ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジ
ビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリ
コールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリ
レート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フ
タル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有する化合物
が挙げられる。
【0103】使用する単量体(単量体混合物)に占める
ラジカル重合性架橋剤の割合としては0.1〜10質量
%であることが好ましい。 (3)酸性基を有するラジカル重合性単量体:酸性基を
有するラジカル重合性単量体としては、アクリル酸、メ
タクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケ
イ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モ
ノオクチルエステル等のカルボン酸基含有単量体;スチ
レンスルホン酸、アリルスルホコハク酸、アリルスルホ
コハク酸オクチル等のスルホン酸基含有単量体が挙げら
れる。
【0104】酸性基を有するラジカル重合性単量体の全
部または一部は、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金
属塩またはカルシウムなどのアルカリ土類金属塩の構造
であってもよい。
【0105】使用する単量体(単量体混合物)に占める
酸性基を有するラジカル重合性単量体の割合としては
0.1〜20質量%であることが好ましく、更に好まし
くは0.1〜15質量%である。 (4)塩基性基を有するラジカル重合性単量体:塩基性
基を有するラジカル重合性単量体としては、第1級アミ
ン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム
塩等のアミン系化合物を挙げることができる。かかるア
ミン系化合物の具体例としては、ジメチルアミノエチル
アクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、
ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエ
チルメタクリレート、およびこれらの第4級アンモニウ
ム塩、3−ジメチルアミノフェニルアクリレート、2−
ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルトリメチル
アンモニウム塩、アクリルアミド、N−ブチルアクリル
アミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、ピペリジル
アクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメタク
リルアミド、N−オクタデシルアクリルアミド;ビニル
ピリジン、ビニルピロリドン;ビニルN−メチルピリジ
ニウムクロリド、ビニルN−エチルピリジニウムクロリ
ド、N,N−ジアリルメチルアンモニウムクロリド、
N,N−ジアリルエチルアンモニウムクロリド等を挙げ
ることができる。
【0106】使用する単量体(単量体混合物)に占める
塩基性基を有するラジカル重合性単量体の割合としては
0.1〜20質量%であることが好ましく、更に好まし
くは0.1〜15質量%である。 〔連鎖移動剤〕複合樹脂粒子を構成する樹脂の分子量を
調整することを目的として、一般的に用いられる連鎖移
動剤を用いることができる。
【0107】連鎖移動剤としては、特に限定されるもの
ではなく、例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメル
カプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカ
プタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エ
ステル、ターピノーレン、四臭化炭素およびα−メチル
スチレンダイマー等が使用される。 〔重合開始剤〕複合樹脂粒子を得るためのラジカル重合
開始剤は、水溶性のラジカル重合開始剤であれば適宜使
用することができる。
【0108】ラジカル重合開始剤の具体例としては、例
えば過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム
等)、アゾ系化合物(4,4′−アゾビス4−シアノ吉
草酸およびその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノ
プロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられ
る。
【0109】さらに、上記のラジカル性重合開始剤は、
必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤と
することができる。レドックス系開始剤を用いることに
より、重合活性が上昇して重合温度の低下が図れ、更に
重合時間の短縮が期待できる。
【0110】重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生
成温度以上であれば特に限定されないが、例えば50〜
90℃の範囲とされる。但し、過酸化水素と還元剤(ア
スコルビン酸等)との組合せなどの常温開始の重合開始
剤を用いることにより、室温またはそれ以上の温度で重
合することも可能である。 〔界面活性剤〕前述のラジカル重合性単量体を使用して
重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中
に油滴分散を行う必要がある。この際に使用することの
できる界面活性剤としては特に限定されるものでは無い
が、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として
挙げることができる。
【0111】イオン性界面活性剤としては、スルホン酸
塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリール
アルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−
ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−ア
ミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オ
ルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、
2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−
4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン
酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナト
リウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫
酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、脂肪酸塩
(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプ
リン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸
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。
【0112】また、ノニオン性界面活性剤も使用するこ
とができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドと
ポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレング
リコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノー
ルポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレン
グリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオ
キサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げるこ
とができる。
【0113】複合樹脂粒子の重量平均粒径(分散粒子
径)は、10〜1000nmの範囲にあることが好まし
く、更に好ましくは30〜300nmの範囲とされる。
【0114】この重量平均粒径は、電気泳動光散乱光度
計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定さ
れた値である。
【0115】本発明のトナーを構成する樹脂成分(複合
樹脂粒子により導入される樹脂)のガラス転移温度(T
g)は48〜74℃の範囲にあることが好ましく、さら
に好ましくは52〜65℃である。
【0116】また、当該樹脂成分の軟化点は95〜14
0℃の範囲にあることが好ましい。ここで、樹脂成分の
ガラス転移点(Tg)とは、DSCにて測定された値を
いい、ベースラインと吸熱ピークの傾きとの交点をガラ
ス転移点とする。具体的には、示差走査熱量計を用い、
100℃まで昇温しその温度にて3分間放置した後に降
下温度10℃/minで室温まで冷却する。次いで、こ
のサンプルを昇温速度10℃/minで測定した際に、
ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの
立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜
を示す接線との交点をガラス転移点として示す。
【0117】ここに、測定装置としては、パーキンエル
マー社製のDSC−7等を使用することができる。
【0118】また、樹脂成分の軟化点とは、フローテス
ターを使用して測定された値をいう。具体的には、フロ
ーテスター「CFT−500」(島津製作所製)を用
い、ダイスの細孔の径1mm、長さ1mm、荷重20k
g/cm2、昇温速度6℃/minの条件下で1cm3
試料を溶融流出させたときの流出開始点から流出終了点
の高さの1/2に相当する温度を軟化点として示す。 〈離型剤〉本発明のトナーは、最外層以外の領域(中心
部または中間層)に離型剤を含有する複合樹脂粒子と、
着色剤粒子とを塩析/融着させて得られる会合型のトナ
ー粒子が好ましい。
【0119】本発明のトナーを構成する離型剤として
は、種々の公知のもので、かつ水中に分散することがで
きるものを例示することができる。具体的には、ポリプ
ロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックス、こ
れらオレフィン系ワックスの変性物、カルナウバワック
スやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビスアミ
ドなどのアミド系ワックスなどを挙げることができる。
【0120】本発明のトナーを構成する好適な離型剤と
して、下記一般式(1)で示される結晶性のエステル化
合物(以下、「特定のエステル化合物」という。)から
なるものを挙げることができる。
【0121】一般式(1):R1−(OCO−R2n (式中、R1およびR2は、それぞれ、置換基を有してい
てもよい炭素数が1〜40の炭化水素基を示し、nは1
〜4の整数である。) 〈特定のエステル化合物〉エステル化合物を示す一般式
(1)において、R1およびR2は、それぞれ、置換基を
有していてもよい炭化水素基を示す。
【0122】炭化水素基R1の炭素数は1〜40とさ
れ、好ましくは1〜20、更に好ましくは2〜5とされ
る。
【0123】炭化水素基R2の炭素数は1〜40とさ
れ、好ましくは16〜30、更に好ましくは18〜26
とされる。
【0124】また、一般式(1)において、nは1〜4
の整数とされ、好ましくは2〜4、さらに好ましくは3
〜4、特に好ましくは4とされる。
【0125】特定のエステル化合物は、アルコールとカ
ルボン酸との脱水縮合反応により好適に合成することが
できる。
【0126】特定のエステル化合物の具体例としては、
下記式1)〜26)に示す化合物を例示することができ
る。
【0127】
【化1】
【0128】
【化2】
【0129】〈離型剤の含有割合〉本発明のトナーを構
成する離型剤の含有割合としては、通常1〜30質量%
が好ましく、さらに好ましくは2〜20質量%、更に好
ましくは3〜15質量%である。 〈複合樹脂粒子における離型剤の含有領域〉本発明のト
ナーにおいて、これを構成する複合樹脂粒子における離
型剤は、当該複合樹脂粒子の最外層以外の領域(中心部
または中間層)に含有される。
【0130】このように、複合樹脂粒子の最外層には、
粒子間接着力を低下させる離型剤が含有されていないの
で、当該複合樹脂粒子同士は、塩析/融着工程において
強固に接着し、破砕強度の高い融着粒子が形成される。 〈結晶性ポリエステル〉本発明のトナーは、最外層以外
の領域(中心部または中間層)に結晶性ポリエステルを
含有する樹脂粒子と、着色剤粒子とを塩析/融着させて
得られる会合型のトナー粒子が好ましい。
【0131】ここに、樹脂粒子中に含有される結晶性ポ
リエステルは、当該樹脂粒子を融着させて得られるトナ
ーに良好な定着性(画像支持体に対する接着性)を付与
する化合物である。 〈結晶性ポリエステルの物性〉かかる結晶性ポリエステ
ルの融点は50〜130℃であることが好ましく、更に
好ましくは60〜120℃とされる。
【0132】50〜130℃の範囲に融点を有する結晶
性ポリエステルによれば、得られるトナーにおいて、そ
の全体の溶融粘度を下げることが可能となり、紙等に対
する接着性の向上を図ることができる。しかも、当該結
晶性ポリエステルが存在しても、高温側の弾性率が好ま
しい範囲に維持されるため、良好な耐オフセット性が発
揮される。結晶性ポリエステルの融点が50℃未満の場
合には、定着性自体は向上するものの、保存性が低下し
実用性に問題を生じる。一方、融点が130℃を超える
場合には、溶融開始温度が高くなるために、定着性の向
上に対する寄与が低く、定着性改良の効果発揮が少なく
なる。
【0133】ここに、結晶性ポリエステルの融点とは、
示差熱量分析装置(DSC)にて測定された値をいう。
具体的には、0℃から200℃まで10℃/minの条
件で昇温(第一昇温過程)したときに測定される吸熱ピ
ークの最大ピークを示す温度を融点とする。そして、こ
の融点は、後述する「DSCによる第一昇温過程での吸
熱ピーク(P1)」と一致する。
【0134】融点の具体的な測定装置としては、パーキ
ンエルマー社製のDSC−7等を挙げることができる。
【0135】結晶性ポリエステルの数平均分子量は1,
500〜15,000であることが好ましく、更に好ま
しくは2,000〜10,000とされる。
【0136】1,500〜15,000の範囲に数平均
分子量を有する結晶性ポリエステルによれば、得られる
トナーにおいて、その全体の溶融粘度低下を発揮させる
ための結着樹脂(無定形高分子)との溶融状態での相溶
性が向上され、より低温側での定着性が向上する。この
数平均分子量が1,500未満の場合では、結晶性ポリ
エステルの溶融粘度が過度に低くなり、却って相溶状態
が不均一になりやすく、定着性を向上することができに
くくなる。一方、数平均分子量が15,000を超える
場合には、結晶性ポリエステルの溶融に時間がかかり、
この場合でも相溶状態が不均一になるために、定着性の
向上効果が低くなってしまう。
【0137】ここに、結晶性ポリエステルの数平均分子
量とは、下記の条件に従って測定された分子量から求め
られる値をいう。 (条件) ・使用機種:「LC−6A」(島津製作所社製) ・カラム :「ウルトラスタイラジェルPlus」 ・分析温度:60℃ ・溶媒 :m−クレゾール/クロロベンゼン=3/1
(体積比) ・検量線 :標準ポリスチレン検量線 結晶性ポリエステルの溶融粘度(融点+20℃での溶融
粘度)は300dPa・s以下であることが好ましく、
更に好ましくは250dPa・s以下とされる。
【0138】溶融粘度が300dPa・s以下である結
晶性ポリエステルによれば、得られるトナーにおいて、
結着樹脂を含めた全体の溶融粘度を下げることが可能に
なり、定着性が向上する。この溶融粘度が300dPa
・sを超える場合には、全体の溶融粘度が高くなるため
に、定着性の向上効果が低くなってしまう。
【0139】ここに、結晶性ポリエステルの溶融粘度
(融点+20℃での溶融粘度)とは、コーンプレート粘
度計で測定された値をいう。
【0140】結晶性ポリエステルのGPCでのピーク分
子量は6,000〜50,000とされる。
【0141】結晶性ポリエステルは、DSCによる第一
昇温過程での吸熱ピーク(P1)が50〜130℃、特
に60〜120℃に存在することが好ましい。
【0142】また、結晶性ポリエステルは、DSCによ
る第一冷却過程での発熱ピーク(P 2)が30〜110
℃、特に40〜120℃に存在することが好ましい。
【0143】ここに、吸熱ピーク(P1)と、発熱ピー
ク(P2)とは、P1≧P2の関係が成立する。温度差
(P1−P2)は、特に制限されるものではないが、50
℃以下であることが好ましい。
【0144】上記のような熱的特性を有する結晶性ポリ
エステルを含有させることにより、優れたオフセット防
止効果(広い定着可能温度域)および優れた定着性(高
い定着率)を発揮させることができる。
【0145】本発明の効果を発揮させるためには、結着
樹脂と結晶性ポリエステルとが互いに独立した状態で存
在していることが好ましい。すなわち、結晶性ポリエス
テルはシャープに溶解し、その溶融した状態で結着樹脂
を溶解する作用が働き、結果としてトナー全体の溶融粘
度を下げることができ、定着性を向上することができる
ものである。また、互いに独立して存在することによ
り、高温側での弾性率の低下を抑えることが可能となる
ため、耐オフセット性も損なうことがない。
【0146】吸熱ピーク(P1)が50℃未満に存在す
る場合には、融解温度が低いために、定着性は向上する
ものの、耐オフセット性および保存安定性が低下する。
【0147】また、吸熱ピーク(P1)が130℃を超
える範囲に存在する場合には、融解温度が高いために、
結着樹脂との溶解温度が高くなり、結果として定着性の
向上を図ることができない。
【0148】再結晶化の状態を示す発熱ピーク(P2
が30℃未満に存在する場合には、かなり低い温度まで
冷却しないと再結晶化することができず、そのような物
質は、結晶性が低い状態でトナー中に存在することにな
り、定着性の向上に寄与することができない。
【0149】また、発熱ピーク(P2)が110℃を超
える範囲に存在する場合には、再結晶化する温度が高過
ぎて、いわゆる溶融温度も高くなり、低温定着性が損な
われる。
【0150】吸熱ピーク(P1)および発熱ピーク
(P2)は、示差熱量分析装置(DSC)により測定さ
れる。昇温・冷却条件としては、0℃にて1分間放置し
た後、10℃/minの条件で200℃まで昇温し、そ
の際に測定される最大の吸熱ピークを示す温度をP1
する。その後、200℃にて1分間放置後、10℃/m
inの条件で降温し、その際に測定される最大の発熱ピ
ークを示す温度をP2とする。具体的な測定装置として
は、パーキンエルマー社製のDSC−7等を挙げること
ができる。 〈結晶性ポリエステルの構成成分〉結晶性ポリエステル
としては、脂肪族ジオールと、脂肪族ジカルボン酸(酸
無水物および酸塩化物を含む)とを反応させて得られる
ポリエステルが好ましい。
【0151】結晶性ポリエステルを得るために使用され
るジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピ
レングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,
4−ブタンジオール、1,4−ブテンジオール、ネオペ
ンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,
6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオー
ル、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフ
ェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノー
ルA等を挙げることができる。
【0152】結晶性ポリエステルを得るために使用され
るジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク
酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマール
酸、シトラコ酸、イタコン酸、グルタコ酸、n−ドデシ
ルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコ
ハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク
酸、n−オクテニルコハク酸、これらの酸無水物あるい
は酸塩化物を挙げることができる。
【0153】特に好ましい結晶性ポリエステルとして
は、1,4−シクロヘキサンジメタノールとアジピン酸
とを反応して得られるポリエステル、1,6−ヘキサン
ジオールとセバシン酸とを反応して得られるポリエステ
ル、エチレングリコールとコハク酸とを反応して得られ
るポリエステル、エチレングリコールとセバシン酸とを
反応して得られるポリエステル、1,4−ブタンジオー
ルとコハク酸とを反応して得られるポリエステルを挙げ
ることができ、これらのうち、1,4−シクロヘキサン
ジメタノールとアジピン酸とを反応して得られるポリエ
ステルが最も好ましい。 〈結晶性ポリエステルの含有割合〉本発明のトナーにお
ける結晶性ポリエステルの含有割合としては、通常2〜
25質量%とされ、好ましくは5〜20質量%、更に好
ましくは8〜15質量%とされる。 〈複合樹脂粒子における結晶性ポリエステルの含有領
域〉本発明のトナーにおいて、これを構成する複合樹脂
粒子における結晶性ポリエステルは、当該複合樹脂粒子
の最外層以外の領域(中心部または中間層)に含有され
る。
【0154】複合樹脂粒子における結晶性ポリエステル
は、当該複合樹脂粒子の最外層以外の領域(中心部また
は中間層)に含有される。
【0155】このように、複合樹脂粒子の最外層には、
粒子間接着力を低下させる結晶性ポリエステルが含有さ
れていないので、当該複合樹脂粒子同士は、塩析/融着
工程において強固に接着し、破砕強度の高い融着粒子が
形成される。 〈着色剤〉本発明のトナーは、上記の複合樹脂粒子と、
着色剤粒子とを塩析/融着して得られる。
【0156】本発明のトナーを構成する着色剤(複合樹
脂粒子との塩析/融着に供される着色剤粒子)として
は、各種の無機顔料、有機顔料、染料を挙げることがで
きる。
【0157】無機顔料としては、従来公知のものを用い
ることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0158】黒色の顔料としては、例えば、ファーネス
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
【0159】これらの無機顔料は所望に応じて単独また
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
【0160】磁性トナーとして使用する際には、前述の
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜6
0質量%添加することが好ましい。
【0161】有機顔料及び染料としても従来公知のもの
を用いることができる。具体的な有機顔料及び染料を以
下に例示する。
【0162】マゼンタまたはレッド用の顔料としては、
C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメン
トレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピ
グメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメン
トレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:
1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメ
ントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、
C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメント
レッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.
I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッ
ド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
【0163】オレンジまたはイエロー用の顔料として
は、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメ
ントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、
C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメント
イエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.
I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.
ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロ
ー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.
I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイ
エロー156等が挙げられる。
【0164】グリーンまたはシアン用の顔料としては、
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブ
ルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、
C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブ
ルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられ
る。
【0165】また、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。
【0166】これらの有機顔料及び染料は所望に応じて
単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔
料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好
ましくは3〜15質量%が選択される。
【0167】本発明のトナーを構成する着色剤(着色剤
粒子)は、表面改質されていてもよい。ここに、表面改
質剤としては、従来公知のものを使用することができ、
具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング
剤、アルミニウムカップリング剤等を好ましく用いるこ
とができる。
【0168】シランカップリング剤としては、メチルト
リメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチ
ルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシ
ラン等のアルコキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン
等のシロキサン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等が挙げられ
る。
【0169】チタンカップリング剤としては、例えば、
味の素社製の「プレンアクト」と称する商品名で市販さ
れているTTS、9S、38S、41B、46B、5
5、138S、238S等、日本曹達社製の市販品A−
1、B−1、TOT、TST、TAA、TAT、TL
A、TOG、TBSTA、A−10、TBT、B−2、
B−4、B−7、B−10、TBSTA−400、TT
S、TOA−30、TSDMA、TTAB、TTOP等
が挙げられる。
【0170】アルミニウムカップリング剤としては、例
えば、味の素社製の「プレンアクトAL−M」等が挙げ
られる。
【0171】これらの表面改質剤の添加量は、着色剤に
対して0.01〜20質量%であることが好ましく、更
に好ましくは0.1〜5質量%とされる。
【0172】着色剤粒子の表面改質法としては、着色剤
粒子の分散液中に表面改質剤を添加し、この系を加熱し
て反応させる方法を挙げることができる。
【0173】表面改質された着色剤粒子は、濾過により
採取され、同一の溶媒による洗浄処理と濾過処理が繰り
返された後、乾燥処理される。
【0174】本発明のトナーを構成するトナー粒子に
は、荷電制御剤など、離型剤及び/又は結晶性ポリエス
テル以外の内添剤が含有されていてもよい。
【0175】トナー粒子中に含有される荷電制御剤とし
ては、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸
の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム
塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいは
その金属錯体等が挙げられる。
【0176】本発明のトナーは、離型剤を含有する複合
樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させて得られる会
合型のトナー粒子からなる。
【0177】このトナー粒子には、複合樹脂粒子の大き
さに相当するサブミクロン領域に、離型剤のドメインが
1つ以上存在することになり、当該トナー粒子は、離型
剤が微細に分散されたものとなる。
【0178】従って、本発明のトナーには、十分な量の
離型剤が導入されるとともに、これを構成するトナー粒
子間において、離型剤の存在量にバラツキがない。
【0179】しかも、塩析/融着に供される複合樹脂粒
子において、粒子間の接着力を低下させる傾向のある離
型剤は、最外層以外の領域(中心部または中間層)に含
有され、しかも、当該最外層は、接着性の良好な低分子
量樹脂から形成されているので、複合樹脂粒子同士が強
固に接着し、破砕強度の高い融着粒子(トナー粒子)が
形成される。
【0180】本発明のトナーは、塩析/融着に供される
複合樹脂粒子において、粒子間の接着力を低下させる傾
向のある結晶性ポリエステルは、最外層以外の領域(中
心部または中間層)に含有され、しかも、当該最外層
は、接着性の良好な低分子量樹脂から形成されているの
で、複合樹脂粒子同士が強固に接着し、破砕強度の高い
融着粒子(トナー粒子)が形成される。
【0181】さらに、本発明のトナーは、その製造時か
ら表面に凹凸がある形状を有しており、複合樹脂粒子と
着色剤粒子とを水系媒体中で融着して得られる会合型の
トナーであるために、トナー粒子間における形状および
表面性の差がきわめて小さく、結果として表面性が均一
となりやすい。このためにトナー粒子間での定着性に差
異を生じにくく、定着性も良好に保つことができるもの
である。 〈トナーの破砕強度指数〉本発明のトナーは、樹脂と離
型剤と着色剤を含有するトナーであって、上記定義によ
る破砕強度指数が0.1〜0.8である点に特徴を有す
る。また、本発明のトナーは、樹脂と結晶性ポリエステ
ルと着色剤を含有するトナーであって、上記定義による
破砕強度指数が0.1〜0.8である点に特徴を有す
る。
【0182】破砕強度指数が0.8を超えるトナーは、
十分な耐破砕性を有することができず、そのようなトナ
ーを長期にわたる画像形成に供すると、破砕によって生
じた微粉により、フィルミング、カブリ、キャリアスペ
ントなどが発生する。
【0183】一方、破砕強度指数が0.1未満であるト
ナーは、最低定着温度が高くなる傾向があり、複写機の
小型化および低消費電力化などの要請に十分に応えるこ
とができない。 〈トナー粒子の粒径〉本発明のトナーの粒径は、体積平
均粒径で3〜10μmであることが好ましく、更に好ま
しくは3〜8μmとされる。この粒径は、後に詳述する
トナーの製造方法において、凝集剤(塩析剤)の濃度や
有機溶媒の添加量、融着時間、重合体の組成によって制
御することができる。
【0184】体積平均粒径が3〜10μmであることに
より、定着工程において、飛翔して加熱部材に付着しオ
フセットを発生させる付着力の大きいトナー微粒子が少
なくなり、また、転写効率が高くなってハーフトーンの
画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【0185】トナーの体積平均粒径は、コールターカウ
ンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLA
D1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装
置)等を用いて測定することができる。
【0186】本発明においては、コールターマルチサイ
ザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース(日
科機製)、パーソナルコンピューターを接続して使用し
た。前記コールターマルチサイザーにおけるアパーチャ
ーとしては100μmのものを用いて、2μm以上(例
えば2〜40μm)のトナーの体積分布を測定して粒度
分布および平均粒径を算出した。
【0187】さらに、本発明のトナーとしては、3μm
以下のトナー粒子の割合が20個数%以下であることが
好ましく、2μm以下のトナー粒子の割合が10個数%
以下であることが更に好ましい。このようなトナー粒子
(微粉トナー)の量は、大塚電子社製・電気泳動光散乱
光度計ELS−800を用いて測定することができる。
このように粒径分布を調整するためには、塩析/融着工
程での温度制御を狭くすることが好ましい。具体的には
できるだけすばやく昇温する、すなわち、昇温速度を大
きくすることである。この条件としては、昇温までの時
間としては30分未満、好ましくは10分未満、さら
に、昇温速度としては、1〜15℃/分が好ましい。
【0188】本発明のトナーとしては、トナー粒子の粒
径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にと
り、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数
基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級
に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻
階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対
度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーで
あることが好ましい。
【0189】相対度数(m1)と相対度数(m2)との和
(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の粒
度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工
程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制する
ことができる。
【0190】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々の
トナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜
0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:
0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜
1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:
1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜
2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザ
ーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユ
ニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュー
タにおいて、粒度分布分析プログラムにより作成された
ものである。 〔測定条件〕 (1)アパーチャー:100μm (2)サンプル調製法:電解液〔ISOTON R−1
1(コールターサイエンティフィックジャパン社製)〕
50〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加え
て攪拌し、これに測定試料10〜20mgを加える。こ
の系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより
調製する。
【0191】又、本発明に適用されるトナーとしては、
形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるトナー粒子が6
5個数%以上であり、形状係数の変動係数が16%以下
であるトナーを使用することが好ましい。このようなト
ナーは帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定
し、良好な画質を長期にわたって形成できる。
【0192】又、本発明に適用されるトナーとしては、
トナーの形状係数の変動係数が16%以下であり、且つ
トナーの個数粒度分布における個数変動係数が27%以
下であることが好ましい。このようなトナーを用いるこ
とにより、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわ
たって形成することができることを見出した。
【0193】本発明のトナーの形状係数は、下記式によ
り示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示
す。
【0194】 形状係数=((最大径/2)2×π)/投影面積 ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を
2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大
となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒
子の平面上への投影像の面積をいう。
【0195】本発明では、この形状係数は、走査型電子
顕微鏡により2000倍にトナー粒子を拡大した写真を
撮影し、ついでこの写真に基づいて「SCANNING
IMAGE ANALYZER」(日本電子社製)を
使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。こ
の際、100個のトナー粒子を使用して本発明の形状係
数を上記算出式にて測定したものである。
【0196】本発明のトナーは形状係数が1.0〜1.
6の範囲にあるトナー粒子の割合が65個数%以上が好
ましく、更に形状係数が1.2〜1.6の範囲にあるト
ナー粒子の割合が65個数%以上が好ましく、最も好ま
しくは、70個数%以上である。
【0197】この形状係数が1.0〜1.6の範囲にあ
るトナー粒子が65個数%以上であることにより、現像
剤搬送部材などでの摩擦帯電性がより均一となり、過度
に帯電したトナーの蓄積が無く、現像剤搬送部材表面よ
りトナーがより交換しやすくなるために、現像ゴースト
等の問題も発生しにくくなる。さらに、トナー粒子が破
砕しにくくなって帯電付与部材の汚染が減少し、トナー
の帯電性が安定する。
【0198】本発明に用いられるトナーの形状係数の変
動係数は下記式から算出される。 変動係数=〔S/K〕×100(%) 〔式中、Sは100個のトナー粒子の形状係数の標準偏
差を示し、Kは形状係数の平均値を示す。〕 この形状係数の変動係数は16%以下であり、好ましく
は14%以下である。形状係数の変動係数が16%以下
であることにより、帯電量分布がシャープとなり、画質
が向上し、クリーニング特性が改良される。
【0199】このトナーの形状係数および形状係数の変
動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御する
ために、樹脂粒子(重合体粒子)を重合、融着、形状制
御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子
(着色粒子)の特性をモニタリングしながら適正な工程
終了時期を決めてもよい。
【0200】モニタリングするとは、インラインに測定
装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制
御をするという意味である。すなわち、形状などの測定
をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体
中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナ
ーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しな
がら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反
応を停止する。
【0201】モニタリング方法としては、特に限定され
るものではないが、フロー式粒子像分析装置FPIA−
2000(東亜医用電子社製)を使用することができ
る。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像
処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適で
ある。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時
モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形
状などになった時点で反応を停止するものである。
【0202】本発明のトナーの個数粒度分布および個数
変動係数はコールターカウンターTA−IIあるいはコ
ールターマルチサイザー(コールター社製)で測定され
るものである。本発明においてはコールターマルチサイ
ザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース(日
科機製)、パーソナルコンピューターを接続して使用し
た。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するア
パーチャーとしては100μmのものを用いて、2μm
以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平
均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対する
トナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径
とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものであ
る。
【0203】トナーの個数粒度分布における個数変動係
数は下記式から算出される。 個数変動係数=〔S/Dn〕×100(%) 〔式中、Sは個数粒度分布における標準偏差を示し、D
nは個数平均粒径(μm)を示す。〕 本発明のトナーの個数変動係数は27%以下であり、好
ましくは25%以下である。個数変動係数が27%以下
であることにより、帯電量分布がシャープとなり、画質
が向上し、クリーニング特性が改良される。
【0204】本発明の個数変動係数を制御する方法は特
に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力
により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をよ
り小さくするためには液中での分級が効果的である。こ
の液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回
転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速
度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法があ
る。
【0205】本発明の角がないトナー粒子とは、電荷の
集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすい
ような突部を実質的に有しないトナー粒子を言う。図4
は角がないトナー粒子を説明する図である。すなわち、
図4(a)に示すように、トナー粒子Tの長径をLとす
るときに、半径(L/10)の円Cで、トナー粒子Tの
周囲線に対し1点で内側に接しつつ内側をころがした場
合に、当該円CがトナーTの外側に実質的にはみださな
い場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的には
み出さない場合」とは、はみ出す円が存在する突起が1
箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長
径」とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を2本の
平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる
粒子の幅をいう。なお、図4(b)および(c)は、そ
れぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。
【0206】角がないトナーの測定は次のようにして行
った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大
した写真を撮影し、さらに拡大して15,000倍の写
真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無
を測定する。この測定を100個のトナー粒子について
行った。
【0207】本発明のトナーにおいて、角がないトナー
粒子の割合は50個数%以上であり、好ましくは70個
数%以上である。角がないトナー粒子の割合が50個数
%以上であることにより、現像剤搬送部材などとのスト
レスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、
感光体表面に対して過度な付着性を有するトナーの発生
を防止することができ、クリーニング特性が向上する。
また、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中
する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯
電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な
画質を長期にわたって形成できる。 〈外添剤〉本発明のトナーは前記した無機/有機複合微
粒子の外添剤を含有することを必須条件しているが、無
機/有機複合微粒子以外の外添剤としては特に限定され
るものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および
滑剤を挙げることができる。
【0208】外添剤として使用できる無機微粒子として
は、従来公知のものを挙げることができる。具体的に
は、シリカ微粒子、チタン微粒子、アルミナ微粒子等を
好ましく用いることができる。これら無機微粒子は疎水
性であることが好ましい。
【0209】シリカ微粒子の具体例としては、日本アエ
ロジル(株)製の市販品R−805、R−976、R−
974、R−972、R−812、R−809、ヘキス
ト(株)製のHVK−2150、H−200、キャボッ
ト(株)製の市販品TS−720、TS−530、TS
−610、H−5、MS−5等が挙げられる。
【0210】チタン微粒子の具体例としては、例えば、
日本アエロジル(株)製の市販品T−805、T−60
4、テイカ(株)製の市販品MT−100S、MT−1
00B、MT−500BS、MT−600、MT−60
0SS、JA−1、富士チタン(株)製の市販品TA−
300SI、TA−500、TAF−130、TAF−
510、TAF−510T、出光興産(株)製の市販品
IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙
げられる。
【0211】アルミナ微粒子の具体例としては、例え
ば、日本アエロジル(株)製の市販品RFY−C、C−
604、石原産業(株)製の市販品TTO−55等が挙
げられる。
【0212】外添剤として使用できる有機微粒子として
は、数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形
の微粒子を挙げることができる。かかる有機微粒子の構
成材料としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの
を挙げることができる。
【0213】外添剤として使用できる滑剤としては、高
級脂肪酸の金属塩を挙げることができる。かかる高級脂
肪酸の金属塩の具体例としては、ステアリン酸亜鉛、ス
テアリン酸アルミニウム、ステアリン酸銅、ステアリン
酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリ
ン酸金属塩;オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オ
レイン酸鉄、オレイン酸銅、オレイン酸マグネシウム等
のオレイン酸金属塩;パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸
銅、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸カルシウ
ム等のパルミチン酸金属塩;リノール酸亜鉛、リノール
酸カルシウム等のリノール酸金属塩;リシノール酸亜
鉛、リシノール酸カルシウムなどのリシノール酸金属塩
等が挙げられる。
【0214】外添剤の添加量としては、トナーに対して
0.1〜5質量%程度であることが好ましい。 〈本発明の製造方法〉本発明のトナーの製造方法は、最
外層以外の領域に離型剤が含有されている複合樹脂粒子
を多段重合法により得る工程(I)と、この工程(I)
で得られる複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着さ
せる工程(II)とを含む点に特徴を有する。
【0215】又、本発明ののトナーの製造方法は、最外
層以外の領域に結晶性ポリエステルが含有されている複
合樹脂粒子を多段重合法により得る工程(I)と、この
工程(I)で得られる複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩
析/融着させる工程(II)とを含む点に特徴を有す
る。
【0216】本発明の製造方法の一例としては、(1)
離型剤及び/又は結晶性ポリエステルが最外層以外の領
域(中心部または中間層)に含有されている複合樹脂粒
子を得るための多段重合工程(I)、(2)複合樹脂粒
子と着色剤粒子とを塩析/融着させてトナー粒子を得る
塩析/融着工程(II)、(3)トナー粒子の分散系か
ら当該トナー粒子を濾別し、当該トナー粒子から界面活
性剤などを除去する濾過・洗浄工程、(4)洗浄処理さ
れたトナー粒子を乾燥する乾燥工程、(5)乾燥処理さ
れたトナー粒子に外添剤を添加する工程から構成され
る。
【0217】以下、各工程について説明する。 〔多段重合工程(I)〕この多段重合工程(I)は、樹
脂粒子(n)の表面に、単量体(n+1)の重合体から
なる被覆層(n+1)を形成する多段重合法により、複
合樹脂粒子を製造する工程である。
【0218】ここに、製造の安定性、および得られるト
ナーの破砕強度の観点から三段重合以上の多段重合法を
採用することが好ましい。
【0219】以下に、多段重合法の代表例である二段重
合法および三段重合法について説明する。 (二段重合法)二段重合法は、離型剤及び/又は結晶性
ポリエステルを含有する高分子量樹脂から形成される中
心部(核)と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)
とにより構成される複合樹脂粒子を製造する方法であ
る。
【0220】この方法を具体的に説明すると、先ず、離
型剤及び/又は結晶性ポリエステルを単量体(H)に溶
解させて単量体溶液を得、この単量体溶液を水系媒体
(界面活性剤の水溶液)中に油滴分散させた後、この系
を重合処理(第1段重合)することにより、離型剤及び
/又は結晶性ポリエステルを含有する高分子量の樹脂粒
子(H)の分散液を調製する。
【0221】次いで、この樹脂粒子(H)の分散液に、
重合開始剤と、低分子量樹脂を得るための単量体(L)
とを添加し、当該樹脂粒子(H)の存在下に単量体
(L)を重合処理(第2段重合)することにより、当該
樹脂粒子(H)の表面に、低分子量の樹脂(単量体
(L)の重合体)からなる被覆層(L)を形成する。 (三段重合法)三段重合法は、高分子量樹脂から形成さ
れる中心部(核)と、離型剤及び/又は結晶性ポリエス
テルを含有する中間層と、低分子量樹脂から形成される
外層(殻)とにより構成される複合樹脂粒子を製造する
方法である。
【0222】この方法を具体的に説明すると、先ず、常
法に従った重合処理(第1段重合)により得られた樹脂
粒子(H)の分散液を、水系媒体(界面活性剤の水溶
液)に添加するとともに、当該水系媒体中に、離型剤及
び/又は結晶性ポリエステルを単量体(M)に溶解させ
てなる単量体溶液を油滴分散させた後、この系を重合処
理(第2段重合)することにより、当該樹脂粒子(H)
(核粒子)の表面に、離型剤及び/又は結晶性ポリエス
テルを含有する樹脂(単量体(M)の重合体)からなる
被覆層(M)(中間層)を形成してなる複合樹脂粒子
〔高分子量樹脂(H)−中間分子量樹脂(M)〕の分散
液を調製する。
【0223】次いで、得られた複合樹脂粒子の分散液
に、重合開始剤と、低分子量樹脂を得るための単量体
(L)とを添加し、当該複合樹脂粒子の存在下に単量体
(L)を重合処理(第3段重合)することにより、当該
複合樹脂粒子の表面に、低分子量の樹脂(単量体(L)
の重合体)からなる被覆層(L)を形成する。
【0224】この三段重合法において、樹脂粒子(H)
の表面に被覆層(M)を形成する際に、当該樹脂粒子
(H)の分散液を水系媒体(界面活性剤の水溶液)に添
加するとともに、当該水系媒体中に、離型剤及び/又は
結晶性ポリエステルを単量体(M)に溶解させてなる単
量体溶液を油滴分散させた後、この系を重合処理(第2
段重合)する方法を採用することにより、離型剤及び/
又は結晶性ポリエステルを微細かつ均一に分散させるこ
とができる。
【0225】なお、樹脂粒子(H)の分散液の添加処理
および、単量体溶液の油滴分散処理については、何れを
先行して実施してもよいし、同時に行ってもよい。
【0226】(イ)複合樹脂粒子を構成する中間層を形
成する際に、複合樹脂粒子の中心部(核)となる樹脂粒
子を界面活性剤の水溶液中に添加した後、当該水溶液中
に、離型剤/結晶性ポリエステルを含有する単量体組成
物を分散させ、この系を重合処理する態様、(ロ)複合
樹脂粒子を構成する中間層を形成する際に、離型剤/結
晶性ポリエステルを含有する単量体組成物を界面活性剤
の水溶液中に分散させた後、当該水溶液中に、複合樹脂
粒子の中心部(核)となる樹脂粒子を添加し、この系を
重合処理する態様、(ハ)複合樹脂粒子を構成する中間
層を形成する際に、複合樹脂粒子の中心部(核)となる
樹脂粒子を界面活性剤の水溶液中に添加すると同時に、
当該水溶液中に、離型剤/結晶性ポリエステルを含有す
る単量体組成物を分散させ、この系を重合処理する態様
が含まれる。
【0227】離型剤及び/又は結晶性ポリエステルを含
有する樹脂粒子(核粒子)または被覆層(中間層)を形
成する方法としては、離型剤及び/又は結晶性ポリエス
テルを単量体に溶解させ、得られる単量体溶液を水系媒
体中に油滴分散させ、この系を重合処理することによ
り、ラテックス粒子として得る方法を採用することがで
きる。
【0228】ここで、「水系媒体」とは、水50〜10
0質量%と、水溶性の有機溶媒0〜50質量%とからな
る媒体をいう。水溶性の有機溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセ
トン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランを例示
することができ、得られる樹脂を溶解しないアルコール
系有機溶媒が好ましい。
【0229】離型剤及び/又は結晶性ポリエステルを含
有する樹脂粒子または被覆層を形成するために好適な重
合法としては、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤
を溶解してなる水系媒体中に、離型剤及び/又は結晶性
ポリエステルを単量体に溶解してなる単量体溶液を、機
械的エネルギーを利用して油滴分散させて分散液を調製
し、得られた分散液に水溶性重合開始剤を添加して、油
滴内でラジカル重合させる方法(以下、この明細書にお
いて「ミニエマルジョン法」という。)を挙げることが
できる。なお、水溶性重合開始剤を添加することに代え
て、または、当該水溶性重合開始剤を添加するととも
に、油溶性の重合開始剤を前記単量体溶液中に添加して
もよい。
【0230】機械的に油滴を形成するミニエマルジョン
法によれば、通常の乳化重合法とは異なり、油相に溶解
させた離型剤及び/又は結晶性ポリエステルが脱離する
ことがなく、形成される樹脂粒子または被覆層内に十分
な量の離型剤及び/又は結晶性ポリエステルを導入する
ことができる。
【0231】ここに、機械的エネルギーによる油滴分散
を行うための分散機としては、特に限定されるものでは
なく、高速回転するローターを備えた攪拌装置「クレア
ミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック
(株)製)、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マ
ントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなどを挙げ
ることができる。また、分散粒子径としては、10〜1
000nmとされ、好ましくは50〜1000nm、更
に好ましくは30〜300nmとされる。
【0232】なお、離型剤及び/又は結晶性ポリエステ
ルを含有する樹脂粒子または被覆層を形成するための重
合法として、乳化重合法、懸濁重合法、シード重合法な
どの公知の方法を採用することもできる。また、これら
の重合法は、複合樹脂粒子を構成する樹脂粒子(核粒
子)または被覆層であって、離型剤及び結晶性ポリエス
テルを含有しないものを得るためにも採用することがで
きる。
【0233】この重合工程(I)で得られる複合樹脂粒
子の粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定される重量平均粒径
で10〜1000nmの範囲にあることが好ましい。
【0234】また、複合樹脂粒子のガラス転移温度(T
g)は48〜74℃の範囲にあることが好ましく、更に
好ましくは52〜64℃である。
【0235】また、複合樹脂粒子の軟化点は95〜14
0℃の範囲にあることが好ましい。 〔塩析/融着工程(II)〕この塩析/融着工程(I
I)は、多段重合工程(I)によって得られた複合樹脂
粒子と、着色剤粒子とを塩析/融着させる(塩析と融着
とを同時に起こさせる)ことによって、不定形(非球
形)のトナー粒子を得る工程である。
【0236】この塩析/融着工程(II)においては、
複合樹脂粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤な
どの内添剤粒子(数平均一次粒子径が10〜1000n
m程度の微粒子)を塩析/融着させてもよい。
【0237】着色剤粒子は、表面改質されていてもよ
い。ここに、表面改質剤としては、従来公知のものを使
用することができる。
【0238】着色剤粒子は、水性媒体中に分散された状
態で塩析/融着処理に供される。着色剤粒子が分散され
る水性媒体は、臨界ミセル濃度(CMC)以上の濃度で
界面活性剤が溶解されている水溶液を挙げることができ
る。
【0239】ここに界面活性剤としては、多段重合工程
(I)で使用した界面活性剤と同一のものを使用するこ
とができる。
【0240】着色剤粒子の分散処理に使用する分散機は
特に限定されないが、好ましくは、高速回転するロータ
ーを備えた攪拌装置「クレアミックス(CLEARMI
X)」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散機、
機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式ホモ
ジナイザー等の加圧分散機、ゲッツマンミル、ダイヤモ
ンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。
【0241】複合樹脂粒子と着色剤粒子とを塩析/融着
させるためには、複合樹脂粒子および着色剤粒子が分散
している分散液中に、臨界凝集濃度以上の塩析剤(凝集
剤)を添加するとともに、この分散液を、複合樹脂粒子
のガラス転移温度(Tg)以上に加熱することが必要で
ある。
【0242】塩析/融着させるために好適な温度範囲と
しては、(Tg+10)〜(Tg+50℃)とされ、特
に好ましくは(Tg+15)〜(Tg+40℃)とされ
る。
【0243】また、融着を効果的に行なわせるために、
水に無限溶解する有機溶媒を添加してもよい。
【0244】ここに、塩析/融着の際に使用する「塩析
剤」としては、アルカリ金属塩およびアルカリ土類金属
塩を挙げることができる。
【0245】塩析剤を構成するアルカリ金属としては、
リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、塩析剤
を構成するアルカリ土類金属としては、マグネシウム、
カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ
る。これらのうち、カリウム、ナトリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウムが好ましい。
【0246】前記アルカリ金属またはアルカリ土類金属
の対イオン(塩を構成する陰イオン)としては、塩化物
イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、炭酸イオン、
硫酸イオン等が挙げられる。
【0247】塩析/融着の際に添加することのできる
「水に無限溶解する有機溶媒」としては、メタノール、
エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エ
チレングリコール、グリセリン、アセトン等が挙げられ
る。これらのうち、メタノール、エタノール、1−プロ
パノール、2−プロパノールなどの炭素数が3以下のア
ルコールが好ましく、特に2−プロパノールが好まし
い。
【0248】なお、複合樹脂粒子および着色剤粒子が分
散している分散液中に塩析剤を添加する際の当該分散液
の温度は、複合樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)以下
であることが好ましく、具体的には5〜55℃の範囲で
あることが好ましく、更に好ましくは10℃〜45℃と
される。
【0249】塩析剤を添加するときの分散液の温度が、
複合樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)以上となる場合
には、粒径の制御を行うことが困難となり巨大粒子が生
成されやすい。
【0250】このように、この塩析/融着工程(II)
においては、複合樹脂粒子と着色剤粒子とが分散されて
なる分散液の温度が、当該複合樹脂粒子のガラス転移温
度(Tg)以下のときに、当該分散液を攪拌しながら塩
析剤を添加し、その後速やかに当該分散液の加熱を開始
して、複合樹脂粒子のガラス転移温度(Tg)以上の温
度とすることが必要である。 〔濾過・洗浄工程〕この濾過・洗浄工程では、上記の工
程で得られたトナー粒子の分散系から当該トナー粒子を
濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状
の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去
する洗浄処理とが施される。
【0251】ここに、濾過処理方法としては、遠心分離
法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルター
プレス等を使用して行う濾過法など特に限定されるもの
ではない。 〔乾燥工程〕この工程は、洗浄処理されたトナー粒子を
乾燥処理する工程である。
【0252】この工程で使用される乾燥機としては、ス
プレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを
挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流
動層乾燥機、回転式乾燥機、攪拌式乾燥機などを使用す
ることが好ましい。
【0253】乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質
量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量
%以下とされる。
【0254】なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、
弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を
解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、
ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フ
ードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用すること
ができる。 〔外添剤の添加工程〕この工程は、乾燥処理されたトナ
ー粒子に外添剤を添加する工程である。
【0255】外添剤を添加するために使用される装置と
しては、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、
ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合
装置を挙げることができる。
【0256】本発明のトナーは、着色剤、離型剤、結晶
性ポリエステル以外にトナー用材料として種々の機能を
付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には
荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は前述の塩析
/融着段階で樹脂粒子と着色剤粒子と同時に添加し、ト
ナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等
種々の方法で添加することができる。
【0257】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
かつ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0258】本発明のトナーは、セミグロス画像を形成
するために好適に使用される。ここに、「セミグロス画
像」とは、標準光沢度が17〜37である画像をいうも
のとする。本発明において標準光沢度とは、画像形成材
料(トナー)が画像形成支持体を90%以上被覆してい
る画像部分において、JIS−Z8741−1983方
法2により、入射角75°にてグロスメーターVGS−
1D(日本電色工業(株)社製)により測定した値で表
す。画像形成材料による画像形成支持体の被覆割合の測
定は、高速カラー画像解析装置SPICCA(日本アビ
オニクス社製)を用いて行った。
【0259】本発明においてセミグロス画像の標準光沢
度は17〜37とされ、好ましくは17〜27とされ
る。標準光沢度が17未満では、画像の鮮やかさに欠
け、十分な質感が得られない。一方、標準光沢度が37
を超えると、表面正反射光成分が大きすぎ、十分な質感
が得られず、現実性(リアリティ)が不足する。更に、
表面が平滑であると内部への入射光量が大きくなり、着
色剤の劣化が生じ易く、経時的な画像劣化が生じる。着
色剤の劣化に対しては、特に標準光沢度が27以下であ
ることが好ましい。 〈画像形成装置〉本発明の現像方法を用いた画像形成装
置を下記に記載する。
【0260】図5は、カラー画像形成装置の一例を示す
概略構成図である。カラー画像形成装置の本体内には第
1、第2、第3及び第4画像形成部Pa、Pb、Pc及
びPdが並列設置される。各画像形成部は同様の構成と
され、各々異なった色の可視像(トナー像)を形成す
る。
【0261】画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdは、
それぞれ専用の静電潜像担持体(電子写真感光体ドラ
ム)1a、1b、1c及び1dを具備する。各画像形成
部Pa、Pb、Pc及びPdにて形成された電子写真感
光体ドラム(感光体ドラムと略すことがある)1a、1
b、1c及び1d上の画像は、各画像形成部に隣接して
移動する転写材担持体18上に担持し搬送される転写材
(記録材とも云う)上に転写される。更に、転写材上の
画像は、定着部(定着器)10にて加熱及び加圧して定
着され、転写材はトレイ61へと排出される。
【0262】次に、各画像形成部における潜像形成部に
ついて説明する。感光体ドラム1a、1b、1c、1d
の外周には、各々除電露光ランプ21a、21b、21
c、21d、ドラム帯電器2a、2b、2c、2d、像
露光手段としてのレーザビーム露光装置17、電位セン
サー22a、22b、22c、22dが設けられてい
る。除電露光ランプ21a、21b、21c、21dに
より除電された感光体ドラム1a、1b、1c、1d
は、ドラム帯電器2a、2b、2c、2dにより一様に
帯電され、次いで、レーザビーム露光装置17により露
光されることにより、感光体ドラム1a、1b、1c、
1dの上には、画像信号に応じた色分解された静電潜像
が形成される。本発明の画像形成装置は、像露光手段と
しては、上述のレーザビーム露光装置17の他に、LE
Dアレー露光装置などのように、基本画像単位(画素)
においてオフ以外の光量レベルが複数の光を照射可能
な、周知の多値露光手段を好適に採用し得る。
【0263】前記感光体ドラム上の静電潜像は、本発明
の弾性を有する現像スリーブ、及び現像位置決め部材を
有する現像手段にて現像され可視像とされる。つまり、
現像手段は、それぞれシアン色、マゼンタ色、イエロー
色、ブラック色の現像剤、例えばトナーとキャリアを有
した二成分現像剤が所定量充填された現像器3a、3
b、3c、3dを備えており、上記感光体ドラム1a、
1b、1c、1dに形成された静電潜像を現像し、可視
画像(トナー像)とする。
【0264】次に、転写手段について説明する。転写材
カセット60中に保持された転写材は、レジストローラ
を経て転写材担持体18へと送給される。
【0265】この転写材担持体18が回転し始めると、
転写材がレジストローラから転写材担持体18上へと搬
送される。このとき画像書き出し信号がONとなり、適
正なタイミングにより第1の電子写真感光体ドラム1a
上に画像形成を行う。
【0266】第1の電子写真感光体ドラム1aの下方に
は、転写帯電器4a及び転写押圧部材41aが設けてい
て、転写押圧部材41aにて感光体ドラムの方へと均一
な押力を付与し、且つ、転写帯電器4aが電界を付与す
ることにより感光体ドラム1a上のトナー像を転写材上
へと転写させる。このとき、転写材は、転写材担持体1
8上に静電吸着力で保持され、第2の画像形成部Pbへ
と転写材は搬送され、次の転写が行なわれる。以下、上
記と同様な方法により第3、第4の画像形成部Pc、P
dによって形成されたトナー像が転写された転写材は、
分離帯電器(分離極)9によって除電され、静電吸着力
の減衰によって転写材担持体18から離脱し、定着部
(定着器)10へと搬送される。
【0267】図5においては、定着部10は、加熱ロー
ラ71、加圧ローラ72、ローラ71、72をそれぞれ
クリーニングする耐熱性クリーニング部材73、74、
各ローラ71、72を加熱するヒータ75、76、ジメ
チルシリコーンなどの離型剤オイルを定着ローラ71に
塗布するオイル塗布ローラ77、そのオイルを供給する
ためのオイル溜め78、定着温度制御用のサーミスタ7
9から構成されている。
【0268】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0269】〈無機/有機複合微粒子作製例1〉平均粒
子径1.0μmのスチレン/アクリル有機微粒子(電気
抵抗6.6×1013Ω・cm)100gに対して一次粒
子径が30nmの表面を酸化スズ処理した酸化チタン粒
子商品名ET−300W(石原産業社製)を40g添加
しタービュラミキサにて混合した。ついで、粉砕機を改
造したハイブリダイザ(奈良機械製作所社製)にて周速
100m/secの条件で3分間処理して有機微粒子表
面に酸化チタンが固着された無機/有機複合微粒子を作
製した。これを「無機/有機複合微粒子1」とする。
【0270】無機/有機複合微粒子1の電気抵抗は4.
8×108Ω・cmであった。 〈無機/有機複合微粒子作製例2〉無機/有機複合微粒
子作製例1に於いて、一次粒子径が30nmの表面を酸
化スズ処理した酸化チタンの代りに、一次粒子径が50
nmの表面を酸化スズ処理したシリカ粒子商品名ES−
650W(チタン工業社製)を使用した他は同様にして
無機/有機複合微粒子を得た。これを「無機/有機複合
微粒子2」とする。
【0271】無機/有機複合微粒子2の電気抵抗は5.
6×109Ω・cmであった。 〈無機/有機複合微粒子作製例3〉無機/有機複合微粒
子作製例1において、一次粒子径が30nmの表面を酸
化スズ処理した酸化チタンの代りに、一次粒子径が15
nmの表面をテトラオクチルチタネートで処理した疎水
性酸化チタンを使用した他は同様にして無機/有機複合
微粒子を得た。これを「無機/有機複合微粒子3」とす
る。
【0272】無機/有機複合微粒子3の電気抵抗は8.
8×1012Ω・cmであった。 〈無機/有機複合微粒子作製例4〉無機/有機複合微粒
子作製例1において、平均粒子径が1.0μmの有機微
粒子の代りに平均粒子径が2.0μmの有機微粒子を使
用し、一次粒子径が30nmの表面を酸化スズ処理した
酸化チタンの代りに、表面をシリコーンオイルで処理し
たシリカを使用した他は同様にして無機/有機複合微粒
子を得た。これを「無機/有機複合微粒子4」とする。
無機/有機複合微粒子4の電気抵抗は7.2×1013Ω
・cmであった。〔複合樹脂粒子の調製例1〕 (1)核粒子の調製(第1段重合):攪拌装置、温度セ
ンサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000m
lのセパラブルフラスコに、アニオン系界面活性剤(ド
デシルスルフォン酸ナトリウム:SDS)7.08gを
イオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液
(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230rpmの攪拌
速度で攪拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
【0273】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、攪拌することにより重合(第1段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これを「ラテックス(1H)」とす
る。
【0274】(2)中間層の形成(第2段重合):攪拌
装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン10
5.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタク
リル酸6.4g、n−オクチル−3−メルカプトプロピ
オン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に、前記
式19)で表される化合物(以下、「例示化合物(1
9)」という。)72.0gを添加し、80℃に加温し
溶解させて単量体溶液を調製した。
【0275】一方、アニオン系界面活性剤(SDS)
1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面
活性剤溶液を80℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、
核粒子の分散液である前記ラテックス(1H)を固形分
換算で28g添加した後、循環経路を有する機械式分散
機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テ
クニック(株)製)により、前記例示化合物(19)の
単量体溶液を混合分散させ、均一な分散粒子径(284
nm)を有する乳化粒子(油滴)を含む分散液(乳化
液)を調製した。
【0276】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を80℃にて3時間にわたり加熱攪拌する
ことにより重合(第2段重合)を行い、ラテックス(高
分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂に
より被覆された構造の複合樹脂粒子の分散液)を得た。
これを「ラテックス(1HM)」とする。
【0277】(3)外層の形成(第3段重合):上記の
ようにして得られたラテックス(1HM)に、重合開始
剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに溶解
させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、ス
チレン300g、n−ブチルアクリレート95g、メタ
クリル酸15.3g、n−オクチル−3−メルカプトプ
ロピオン酸エステル10.4gからなる単量体混合液を
1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加
熱攪拌することにより重合(第3段重合)を行った後、
28℃まで冷却しラテックス(高分子量樹脂からなる中
心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低分子量樹
脂からなる外層とを有し、前記中間層に例示化合物(1
9)が含有されている複合樹脂粒子の分散液)を得た。
このラテックスを「ラテックス(1HML)」とする。
【0278】このラテックス(1HML)を構成する複
合樹脂粒子は、138,000、80,000および1
3,000にピーク分子量を有するものであり、また、
この複合樹脂粒子の重量平均粒径は122nmであっ
た。
【0279】〔複合樹脂粒子の調製例2〕 (1)核粒子の調製(第1段重合):攪拌装置を取り付
けたフラスコ内において、スチレン105.6g、n−
ブチルアクリレート30.0g、メタクリル酸6.4g
からなる単量体混合液に、前記式16)で表される化合
物(以下、「例示化合物(16)」という。)72.0
gを添加し、80℃に加温し溶解させて単量体溶液を調
製した。
【0280】一方、アニオン系界面活性剤(SDS)
1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面
活性剤溶液を80℃に加熱し、この界面活性剤溶液に、
循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(CL
EARMIX)」(エム・テクニック(株)製)によ
り、前記例示化合物(16)の単量体溶液を混合分散さ
せ、均一な分散粒子径(268nm)を有する乳化粒子
(油滴)を含む分散液(乳化液)を調製した。
【0281】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を80℃にて3時間にわたり加熱攪拌する
ことにより重合(第1段重合)を行い、ラテックス(高
分子量樹脂からなる樹脂粒子の分散液)を調製した。こ
れを「ラテックス(2H)」とする。
【0282】(2)外層の形成(第2段重合):上記の
ようにして得られたラテックス(2H)に、重合開始剤
(KPS)14.8gをイオン交換水400mlに溶解
させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下に、ス
チレン600g、n−ブチルアクリレート190g、メ
タクリル酸30.0g、n−オクチル−3−メルカプト
プロピオン酸エステル20.8gからなる単量体混合液
を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり
加熱攪拌することにより重合(第2段重合)を行った
後、28℃まで冷却しラテックス(高分子量樹脂からな
る中心部と、低分子量樹脂からなる外層とを有し、前記
中心部に例示化合物(16)が含有されている複合樹脂
粒子の分散液)を得た。このラテックスを「ラテックス
(2HL)」とする。
【0283】このラテックス(2HL)を構成する複合
樹脂粒子は、168,000および11,000にピー
ク分子量を有するものであり、また、この複合樹脂粒子
の重量平均粒径は126nmであった。
【0284】〔着色粒子の製造例1Bk〜4Bk〕n−
ドデシル硫酸ナトリウム59.0gをイオン交換水16
00mlに攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、カ
ーボンブラック「リーガル330」(キャボット社製)
420.0gを徐々に添加し、次いで、「クレアミック
ス」(エム・テクニック(株)製)を用いて分散処理す
ることにより、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分
散液(Bk)」という。)を調製した。この着色剤分散
液(Bk)における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光
散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用い
て測定したところ、重量平均粒子径で98nmであっ
た。
【0285】複合樹脂粒子の調製例1で得られたラテッ
クス(1HML)420.7g(固形分換算)と、イオ
ン交換水900gと、着色剤分散液(Bk)166gと
を、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、攪拌装置、
粒径および形状のモニタリング装置を取り付けた反応容
器に入れ攪拌した。内温を30℃に調整した後、この溶
液に5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてp
Hを11.0に調整した。
【0286】次いで、塩化マグネシウム6水和物12.
1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、
攪拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放
置した後に昇温を開始し、この系を6〜10分間かけて
90±3℃まで昇温した(昇温速度=10℃/分)。そ
の状態で、「コールターカウンターTA−II」にて会
合粒子の粒径を測定し、体積平均粒径が5.5μmにな
った時点で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水
1000mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停
止させ、さらに、熟成処理として液温度85±2℃にて
0.5〜15時間にわたり加熱攪拌することにより融着
を継続させた。その後、8℃/分の条件で30℃まで冷
却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、攪拌を停
止した。生成した会合粒子をヌッチェを用いて濾過し、
イオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、フラッシュジ
ェットドライヤーを用いて吸気温度60℃にて乾燥さ
せ、ついで流動層乾燥機を用いて60℃の温度で乾燥さ
せ、離型剤〔例示化合物(19)〕を含有する着色粒子
を得た。前記塩析/融着段階および形状制御工程のモニ
タリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御
することにより、形状および形状係数の変動係数を制御
し、粒径および粒度分布の変動係数を任意に調整して、
表1に示す形状特性および粒度分布特性からなる着色粒
子1Bk〜4Bkを得た。
【0287】〔着色粒子の製造例5Bk〜8Bk〕ラテ
ックス(1HML)に代えて、複合樹脂粒子の調製例2
で得られたラテックス(2HL)420.7g(固形分
換算)を使用し、熟成処理時間を変更したこと以外は着
色粒子の製造例1Bk〜4Bkと同様にして、表1に示
す形状特性および粒度分布特性からなる着色粒子5Bk
〜8Bkを得た。
【0288】〔着色粒子製造例1Y〜4Y〕n−ドデシ
ル硫酸ナトリウム90gをイオン交換水1600mlに
攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、染料(C.
I.ソルベントイエロー93)42.0gを徐々に添加
し、次いで、「クレアミックス」(エム・テクニック
(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒
子の分散液(以下、「着色剤分散液(Y)」という。)
を調製した。この着色剤分散液(Y)における着色剤粒
子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平
均粒子径で250nmであった。
【0289】着色剤分散液(Bk)に代えて着色剤分散
液(Y)166gを使用したこと以外は着色粒子製造例
1Bk〜4Bkと同様にして、表1に示す形状特性およ
び粒度分布特性からなる着色粒子1Y〜4Yを得た。
【0290】〔着色粒子製造例5Y〜8Y〕ラテックス
(1HML)に代えて、複合樹脂粒子の調整例2で得ら
れたラテックス(2HL)420.7g(固形分換算)
を使用したこと以外は着色粒子製造例1Y〜4Yと同様
にして、表1に示す形状特性および粒度分布特性からな
る着色粒子5Y〜8Yを得た。
【0291】〔着色粒子製造例1M〜4M〕n−ドデシ
ル硫酸ナトリウム90gをイオン交換水1600mlに
攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、顔料(C.
I.ピグメントレッド122)26.3gを徐々に添加
し、次いで、「クレアミックス」(エム・テクニック
(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒
子の分散液(以下、「着色剤分散液(M)」という。)
を調製した。この着色剤分散液(M)における着色剤粒
子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平
均粒子径で221nmであった。
【0292】着色剤分散液(Bk)に代えて着色剤分散
液(M)166gを使用したこと以外は着色粒子製造例
1Bk〜4Bkと同様にして、表1に示す形状特性およ
び粒度分布特性からなる着色粒子1M〜4Mを得た。
【0293】〔着色粒子製造例5M〜8M〕ラテックス
(1HML)に代えて、複合樹脂粒子の調製例2で得ら
れたラテックス(2HL)420.7g(固形分換算)
を使用したこと以外は着色粒子製造例1M〜4Mと同様
にして、表1に示す形状特性および粒度分布特性からな
る着色粒子5M〜8Mを得た。
【0294】〔着色粒子製造例1C〜4C〕n−ドデシ
ル硫酸ナトリウム90gをイオン交換水1600mlに
攪拌溶解した。この溶液を攪拌しながら、顔料(C.
I.ピグメントブルー15:3)26.3gを徐々に添
加し、次いで、「クレアミックス」(エム・テクニック
(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒
子の分散液(以下、「着色剤分散液(C)」という。)
を調製した。この着色剤分散液(C)における着色剤粒
子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平
均粒子径で217nmであった。
【0295】着色剤分散液(Bk)に代えて着色剤分散
液(C)166gを使用したこと以外はトナー製造例1
Bk〜4Bkと同様にして、表1に示す形状特性および
粒度分布特性からなる着色粒子1C〜4Cを得た。
【0296】〔着色粒子製造例5C〜8C〕ラテックス
(1HML)に代えて、複合樹脂粒子の調整例2で得ら
れたラテックス(2HL)420.7g(固形分換算)
を使用したこと以外はトナー製造例1C〜4Cと同様に
して、表1に示す形状特性および粒度分布特性からなる
着色粒子5C〜8Cを得た。
【0297】
【表1】
【0298】以上のようにして得られた着色粒子1Bk
〜8Bk、着色粒子1Y〜8Y、着色粒子1M〜8M、
着色粒子1C〜8Cの各々に、疎水性シリカ(数平均一
次粒子径=10nm、疎水化度=63)を1.0質量%
となる割合で添加するとともに、疎水性酸化チタン(数
平均一次粒子径=25nm、疎水化度=60)を0.8
質量%となる割合でそれぞれ添加し、ヘンシェルミキサ
ーにより混合した。さらに、表2にしめす無機/有機複
合微粒子をそれぞれ1質量%添加し、ヘンシェルミキサ
ーにより混合し、本発明のトナー1Bk〜トナー8B
k、トナー1Y〜トナー8Y、トナー1M〜トナー8
M、トナー1C〜トナー8Cを得た。
【0299】なお、比較用トナーとして着色粒子1B
k、1Y、1M、1Cに一次粒径500nmのチタン酸
ストロンチウム微粒子1質量%添加し、ヘンシェルミキ
サーにより混合した。得られたトナーを比較用トナー1
Bk、比較用トナー1Y、比較用トナー1M、比較用ト
ナー1Cとする。さらに、比較用トナーとして着色粒子
1Bk、1Y、1M、1Cに疎水性シリカ(数平均一次
粒子径=10nm、疎水化度=63)を1.0質量%と
なる割合で添加するとともに、疎水性酸化チタン(数平
均一次粒子径=25nm、疎水化度=60)を0.8質
量%のみを添加し、無機/有機複合微粒子を添加しない
トナーを比較用トナー2Bk、比較用トナー2Y、比較
用トナー2M、比較用トナー2Cとする。
【0300】なお、これらの着色粒子に疎水性シリカお
よび疎水性酸化チタン等の外添剤を添加してトナーを作
製しても、その形状および粒径は変化しない。
【0301】
【表2】
【0302】このようにして疎水性シリカおよび疎水性
酸化チタンが添加された着色粒子の各々について、破砕
強度指数を測定した。結果を下記表3に示す。
【0303】
【表3】
【0304】〈実施例1〜8および比較例〉上記で作製
したトナーを用い、図1に示す現像装置を搭載した図5
のカラー画像形成装置により、高温高湿環境下(温度3
3℃、相対湿度80%)において、フルカラー画像(Y
/M/C/Bkそれぞれの画素率が15%)を連続して
10万枚形成する実写テストを行った。
【0305】また、上記カラー画像形成装置の定着装置
としては、図6に示したような圧接方式の加熱定着装置
を用いた。定着装置の具体的構成は、下記のとおりであ
る。
【0306】中央部にヒーター213を内蔵するアルミ
ニウム合金からなる円筒状(内径=30mm、肉厚=
1.0mm、全幅=310mm)の芯金211の表面
を、シリコーンゴム(アスカーC硬度30°、厚み2m
m)212で被覆することにより加熱ローラ241(上
ローラ)を構成し、鉄からなる円筒状(内径=40m
m、肉厚=2.0mm)の芯金216の表面を、スポン
ジ状シリコーンゴム(アスカーC硬度30°、厚み8m
m)217で被覆することにより加圧ローラ242(下
ローラ)を構成し、当該加熱ローラと当該加圧ローラと
を150Nの総荷重により当接させて5.8mm幅のニ
ップを形成させた。この定着装置を使用して、印字の線
速を180mm/secに設定した。なお、加熱ローラ
の表面をPFAのチューブ(50μm)で被覆した。
又、定着装置のクリーニング機構として、ジメチルシリ
コーン(20℃の粘度が10Pa・sのもの)を含浸し
たウェッブ方式の供給方式を使用した。定着温度は加熱
ローラの表面温度で制御した(設定温度175℃)。な
お、シリコーンオイルの塗布量は0.1mg/A4とし
た。
【0307】実写テストの現像剤(トナー)の組み合わ
せは表4に示す。又、この実写テスト時の各現像剤の搬
送量は表5に示す。実写テストの評価は、網点画像濃
度、ライン幅、画像斑、現像ローラ融着の発生状況につ
いて行った。
【0308】評価方法及び評価基準を下記に示す。結果
を表6に示す。 搬送量:、実写テストを10000枚おきに10回測定
し、その最大値、最小値、(最大値−最小値)の差分で
評価した。
【0309】
【表4】
【0310】
【表5】
【0311】〔評価方法及び評価基準〕 (1)10%網点の濃度:20mm×20mmの10%
網点画像部について、マクベス反射濃度計「RD−91
8」を用いて白地部に対する相対画像濃度を測定した。
10%網点濃度の評価は、ドットの再現性およびハーフ
トーンの再現性を評価するために行ったもので、濃度変
化が0.10以内であれば画質変化は少なく問題ないと
いえる。
【0312】(2)ライン幅:2ドットラインの画像信
号に対応するライン画像のライン幅を印字評価システム
「RT2000」(ヤーマン(株)製)によって測定し
た。1枚目の形成画像のライン幅および20000枚目
の形成画像のライン幅の何れもが200μm以下であ
り、かつ、ライン幅の変化が10μm未満であれば、細
線再現性は問題ないといえる。
【0313】(3)画像斑:画像全面に10%網点画像
を形成し、目視にて全く画像斑が検知できないモノを
「◎」、微かに画像斑があるが、注視しなければ気づか
ない程度を「○」、画像斑が容易に検知できるものを
「×」とした。
【0314】(4)現像ローラ融着の発生状況:上記の
実写テストにおいて、休止時に現像ローラを観察して、
融着物が認められた時点の枚数を測定した。
【0315】
【表6】
【0316】本発明の現像方法、即ち、現像剤担持体或
いは静電潜像担持体のいずれか一方が弾性を有し、且つ
現像剤担持体と静電潜像担持体の間に両担持体間の空隙
距離を所定値に設定する位置決め部材を有する現像方法
において、現像剤中にトナーが外部添加剤を有し、該外
添剤が平均粒径0.1〜5.0μmの有機微粒子の表面
に、平均粒径5〜100nmの無機微粒子が固着された
無機/有機複合微粒子を含有する条件の実施例1〜8の
場合、10万枚の実写テストにおける網点濃度の変化、
細線再現性の変化が共に少なく、且つ画像斑の発生がほ
とんど検知できないのに対し、無機/有機複合微粒子を
含有しない条件の比較例1又は2の場合、網点濃度の変
化、細線再現性の変化が共に大きく、且つ画像斑の発生
が見られる。
【0317】
【発明の効果】上記実施例からも明らかなように、本発
明の現像方法を用いることにより、即ち、現像剤担持体
或いは静電潜像担持体のいずれか一方が弾性を有し、且
つ現像剤担持体と静電潜像担持体の間に両担持体間の空
隙距離を所定値に設定する位置決め部材を有する現像方
法において、現像剤のトナーに本発明の無機/有機複合
微粒子の外添剤を含有させることにより、現像剤担持体
へのトナー融着が少なく、長期に亘って良好な画像を得
ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態の現像装置の模式図(a)と、
(a)の要部詳細図(b)。
【図2】位置決め部材の先端の位置とギャップ距離との
関係を示す特性図(a)、現像ニップ幅と感光体ドラム
上のトナー付着量との関係を示す特性図(b)、位置決
め部材の先端の位置と現像ニップ幅との関係を示す特性
図(c)。
【図3】各粒子の抵抗を測定する装置の概要図。
【図4】角がないトナー粒子を説明する図である。
【図5】カラー画像形成装置の一例を示す概略構成図で
ある。
【図6】カラー画像形成装置に用いた定着装置。
【符号の説明】
110 現像装置 114 現像スリーブ(現像剤担持体) 116 位置決め部材 120 感光体ドラム(静電潜像担持体) Ds ギャップ距離(空隙距離)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/087 G03G 15/08 504A 15/01 114 506A 15/08 504 15/16 102 506 9/08 361 507 381 15/16 102 384 15/08 507L (72)発明者 木谷 龍二 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 (72)発明者 山内 泰子 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA06 AA08 AA15 AA21 AB03 AB06 CA02 CA13 CA14 CA21 CB07 EA05 EA06 EA07 EA10 2H030 AB02 AD01 BB22 BB43 BB46 BB71 2H032 AA02 AA15 BA05 BA18 2H077 AD06 AD13 AD17 BA07 EA11 EA16 FA21

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤担持体或いは静電潜像担持体のい
    ずれか一方が弾性を有し、且つ現像剤担持体上のトナー
    を現像剤担持体に対向して設けられた静電潜像担持体上
    に移行させてトナー画像を形成する現像方法において、 該トナーが樹脂、着色剤、離型剤および外部添加剤を含
    有し、該外部添加剤の少なくとも1種が平均粒径0.1
    〜5.0μmの有機微粒子の表面に、平均粒径5〜10
    0nmの無機微粒子が固着された無機/有機複合微粒子
    であることを特徴とする現像方法。
  2. 【請求項2】 現像剤担持体と静電潜像担持体の間の現
    像領域に先端縁部が現像剤担持体の長手方向と平行とな
    るように設けられ、両担持体から圧接されることにより
    両担持体間の空隙距離を所定値に設定する位置決め部材
    を有し、且つ現像剤担持体上のトナーを静電潜像担持体
    上に移行させてトナー画像を形成する現像方法におい
    て、 該トナーが樹脂、着色剤、離型剤および外部添加剤を含
    有し、該外部添加剤の少なくとも1種が平均粒径0.1
    〜5.0μmの有機微粒子の表面に、平均粒径5〜10
    0nmの無機微粒子が固着された無機/有機複合微粒子
    であることを特徴とする現像方法。
  3. 【請求項3】 前記現像剤担持体又は静電潜像担持体の
    いずれか一方が弾性を有することを特徴とする請求項2
    に記載の現像方法。
  4. 【請求項4】 破砕強度指数が0.1〜0.8であるト
    ナーを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか
    1項に記載の現像方法。
  5. 【請求項5】 現像剤担持体上のトナーが押圧規制部材
    によって搬送量を制御されており、該押圧規制部材の押
    圧力が10N/m〜100N/mの範囲であることを特
    徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像方
    法。
  6. 【請求項6】 前記トナー画像の形成が現像剤担持体上
    のトナーを静電潜像担持体に飛翔させて行われることを
    特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像方
    法。
  7. 【請求項7】 トナー粒子の形状係数の変動係数が16
    %以下で、個数粒度分布における個数変動係数が27%
    以下であるトナーを用いることを特徴とする請求項1〜
    6のいずれか1項に記載の現像方法。
  8. 【請求項8】 形状係数が1.0〜1.6の範囲にある
    トナー粒子の割合が65個数%以上であるトナーを用い
    ることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載
    の現像方法。
  9. 【請求項9】 形状係数が1.2〜1.6の範囲にある
    トナー粒子の割合が65個数%以上であるトナーを用い
    ることを特徴とする請求項8に記載の現像方法。
  10. 【請求項10】 形状係数が1.2〜1.6の範囲にあ
    るトナー粒子の割合が65個数%以上、形状係数の変動
    係数が16%以下であるトナー粒子を用いることを特徴
    とする請求項9に記載の現像方法。
  11. 【請求項11】 角がないトナー粒子の割合が50個数
    %以上であるトナーを用いることを特徴とする請求項1
    〜10のいずれか1項に記載の現像方法。
  12. 【請求項12】 角がないトナー粒子の割合が50個数
    %以上であり、個数粒度分布における個数変動係数が2
    7%以下であるトナーを用いることを特徴とする請求項
    11に記載の現像方法。
  13. 【請求項13】 トナー粒子の粒径をD(μm)とする
    とき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.2
    3間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示す
    ヒストグラムにおける最頻階級に含まれるトナー粒子の
    相対度数(m 1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階
    級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和
    (M)が70%以上であるトナーを用いることを特徴と
    する請求項1〜12のいずれか1項に記載の現像方法。
  14. 【請求項14】 トナー粒子の個数平均粒径が3〜8μ
    mであるトナーを用いることを特徴とする請求項1〜1
    3のいずれか1項に記載の現像方法。
  15. 【請求項15】 重合性単量体を水系媒体中で重合させ
    て得られるトナーを用いることを特徴とする請求項1〜
    14のいずれか1項に記載の現像方法。
  16. 【請求項16】 樹脂粒子を水系媒体中で会合させて得
    られるトナーを用いることを特徴とする請求項1〜15
    のいずれか1項に記載の現像方法。
  17. 【請求項17】 多段重合法により得られる複合樹脂粒
    子と、着色剤粒子とを塩析/融着して得られるトナーで
    あって、複合樹脂粒子の最外層以外の領域に離型剤が含
    有されているトナーを用いることを特徴とする請求項1
    〜16のいずれか1項に記載の現像方法。
  18. 【請求項18】 GPCのピークまたはショルダーが少
    なくとも100,000〜1,000,000と、1,
    000〜50,000に存在する樹脂を含有するトナー
    を用いることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1
    項に記載の現像方法。
  19. 【請求項19】 GPCのピークまたはショルダーが少
    なくとも100,000〜1,000,000と、2
    5,000〜100,000と、1,000〜25,0
    00に存在する樹脂を含有するトナーを用いることを特
    徴とする請求項1〜18のいずれか1項に記載の現像方
    法。
  20. 【請求項20】 請求項1〜19のいずれか1項に記載
    の現像方法を用いたことを特徴とする現像装置。
  21. 【請求項21】 請求項1〜19のいずれか1項に記載
    の現像方法を用いたことを特徴とする画像形成方法。
  22. 【請求項22】 請求項20に記載の現像装置を用いた
    ことを特徴とする画像形成装置。
  23. 【請求項23】 転写材の搬送体に沿って、互いに異な
    った色のトナー画像が周面に形成される複数個の静電荷
    像担持体が配置され、それぞれの静電荷像担持体に対向
    して設けられた転写手段により、転写材に各トナー画像
    を転写し、カラー画像を形成する画像形成装置におい
    て、該静電荷像担持体の周面に形成されるトナー画像が
    請求項20に記載の現像装置を用いて形成されることを
    特徴とする画像形成装置。
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