JPH0815898A

JPH0815898A - 静電荷像現像剤および画像形成方法

Info

Publication number: JPH0815898A
Application number: JP6167535A
Authority: JP
Inventors: Toyofumi Inoue; 豊文井上; Seiichi Takagi; 高木　　誠一; Hiroe Okuyama; 浩江奥山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19
Also published as: CA2147102A1

Abstract

(57)【要約】【目的】トナーの電荷分布を均一にし、ゴースト現象
が発生しにくく、また、感光体付着等のトナークリーニ
ング性に関わる問題が発生しない一成分静電荷像現像
剤、およびそれを用いる画像形成方法を提供する。【構成】一成分静電荷像現像剤は、結着樹脂と磁性体
を含有してなるトナー粒子と、該トナー粒子に対し０．
１〜１．５重量％の平均一次粒子径０．０５〜１．５μ
ｍを有する酸化チタン微粒子とを含有してなり、かつ、
酸化チタン微粒子によって形成される酸化チタン凝集体
のうち、粒径２０μｍ以上の酸化チタン凝集体の個数が
０であることを特徴とする。現像を行う場合、現像剤担
持体上に上記の一成分静電荷像現像剤の薄層を形成して
潛像の現像を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一成分静電荷像現像剤
およびそれを用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用化されている種々の静電複写
方式における乾式現像法は、トナーおよび鉄粉等のキャ
リアを用いる二成分トナー現像方式とキャリアを用いな
い一成分トナー現像方式とに大別される。一成分トナー
現像方式は、二成分トナー現像方式の現像機に必要な自
動濃度調節機等が不必要なため、現像機がコンパクトに
なり、またキャリアの汚染がないため、キャリア交換の
ようなメンテナンスが不要になる。そのため、低速の小
型複写機やプリンターだけでなく、中速以上の複写機や
プリンターにも用いられるようになってきており、性能
の一層の向上が期待されている。一般的に、一成分トナ
ー現像方式は、二成分トナー現像方式の様にキャリアを
用いないため、一成分静電荷像現像剤は、トナー粒子に
対する帯電付与能力が不足し、その結果、トナー粒子の
電荷分布が不均一になりやすく、特に低温低湿環境下に
おいて、前サイクルの画像の履歴が次サイクルに現れる
現象（ゴースト現象）が発生しやすいという問題があ
る。この現象に対し、酸化チタン等の比較的電気抵抗の
低い添加剤をトナー粒子に加えることにより、電荷分布
を均一にする試みが種々提案されているが、一般的に酸
化チタン等の添加剤は凝集性が強く、それらを電子写真
プロセスに用いた場合、感光体に付着する等の問題を引
き起こすという問題が生じる。したがって、前述の特性
を全て満足させる一成分静電荷像現像剤は未だ得られて
いないのが現状である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な実情に鑑みてなされたものである。したがって、本発
明の目的は、トナー粒子の電荷分布を均一にし、前述の
ゴースト現象が発生しない一成分静電荷像現像剤を提供
することにある。本発明の他の目的は、感光体付着等の
トナークリーニング性に関わる問題が発生しない一成分
静電荷像現像剤を提供することにある。本発明のさらに
他の目的は、上記一成分静電荷像現像剤を使用する画像
形成方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々検討
した結果、磁性トナー粒子表面に特定の粒径の酸化チタ
ン粒子を特定量付着させること、更に、現像剤中に、或
る粒径以上の大きさの酸化チタンの凝集体を実質的に含
まなくすることにより、上記目的が達成できることを見
出し、本発明を完成することに至った。すなわち、本発
明の磁性一成分静電荷像現像剤は、結着樹脂と磁性体を
含有してなるトナー粒子と、該トナー粒子に対し０．１
〜１．５重量％の平均一次粒子径０．０５〜１．５μｍ
を有する酸化チタン微粒子とを含有してなり、そして、
その酸化チタン微粒子によって形成される酸化チタン凝
集体のうち、粒径２０μｍ以上の酸化チタン凝集体の個
数が０であることを特徴とする。本発明の画像形成方法
は、潛像担持体上に潛像を形成する工程、および現像剤
担持体上の現像剤を用いて現像を行う工程を有するもの
であって、該現像剤担持体上に上記の一成分静電荷像現
像剤の薄層を形成して現像を行うことを特徴とする。

【０００５】先ず、本発明の一成分静電荷像現像剤につ
いて詳細に説明する。本発明の一成分静電荷像現像剤の
構成成分であるトナー粒子は、少なくとも結着樹脂およ
び磁性体より構成される。磁性体としては、従来から一
般的に使われている公知の磁性体であれば何如なるもの
でも使用することができる。例えば、鉄、コバルト、ニ
ッケル等の金属およびそれらの合金、Ｆｅ₃Ｏ₄、γ−
Ｆｅ₂Ｏ₃、コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、Ｍｎ
Ｚｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の各種フェライ
トなどにより形成されるものが使用される。これら磁性
体の粒径は、一般に０．０５〜０．５μｍの範囲が適当
である。また、本発明においては、用いる磁性体の含有
量の好ましい範囲は、２０〜７０重量％であり、更に好
ましい範囲は４０〜６０重量％である。磁性体の含有量
が２０重量％未満であると帯電量のコントロールが難し
く、特に低温低湿環境下では、画像濃度の低下、或いは
不均一現像が生じ、７０重量％を越えるとトナーの定着
性が悪化し、実用上不都合を生じる。

【０００６】結着樹脂としては、ビニル系重合体が使用
できる。具体的には、１または２以上のビニルモノマー
のホモポリマーまたはコポリマーであって、代表的なビ
ニルモノマーとしては、スチレン、ｐ−クロルスチレ
ン、ビニルナフタレン等のビニル芳香族化合物、例え
ば、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等
のエチレン系不飽和モノオレフィン類、例えば塩化ビニ
ル、臭化ビニル、フッ化ビニル等のハロゲン化ビニル化
合物、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息
香酸ビニル、酪酸ビニル、ギ酸ビニル、ステアリン酸ビ
ニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル類、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、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、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチ
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、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等のエチ
レン性モノカルボン酸およびそのエステル類、例えばア
クリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド
等のエチレン性モノカルボン酸置換体、例えばマレイン
酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル
等のエチレン性ジカルボン酸およびそのエステル類、例
えばビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、例えばビ
ニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテル等の如きビニルエーテル類、例えば、
ビニリデンクロリド、ビニリデンクロルフロリド等のビ
ニリデンハロゲン化合物、例えば、Ｎ−ビニルピロー
ル、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−ビニル化合物類等があげ
られる。更に、ポリエステル等の樹脂を用いたり併用し
てもよい。

【０００７】また、必要に応じて、トナー離型性を向上
させることを目的として、従来公知のポリオレフィンワ
ックス等の離型剤を添加することができる。また、本発
明の一成分静電荷現像剤においては、荷電制御、電気抵
抗制御等の目的で種々の物質を添加することができる。
例えばフッ素系界面活性剤、アゾ系或いはサリチル酸金
属錯体等の染料、マレイン酸を単量体成分として含む共
重合体のごとき高分子酸、４級アンモニウム塩、ニグロ
シン等のアジン系染料、カーボンブラック等を添加する
ことができる。

【０００８】本発明の一成分静電荷像現像剤の構成成分
の他の一つである酸化チタン微粒子としては、比抵抗１
×１０⁷〜２×１０⁸Ωｃｍのものが使用されるが、そ
の一次粒子径が０．０５〜１．５μｍの範囲のものをト
ナー粒子に対して０．１〜１．５重量％含有させること
が必要である。好ましくは０．３〜１．２重量％の範囲
で添加する。酸化チタン微粒子の一次粒子径および添加
量が上記の範囲を逸脱すると、ゴースト現象を抑制する
ことができなくなる。

【０００９】本発明において、添加される酸化チタン微
粒子は、現像剤中で酸化チタン凝集体を形成してもよい
が、酸化チタン凝集体のうち、粒径２０μｍ以上の酸化
チタン凝集体の個数が０、すなわち、粒径２０μｍ以上
の酸化チタン凝集体を実質的に含まないことが必要であ
る。酸化チタン凝集体の個数が０でなくなると、感光体
への付着、すなわちフィルミング現象が発生しやすくな
る。

【００１０】また、酸化チタン微粒子は、その製造時に
解砕工程を加えることにより、酸化チタン微粒子の凝集
体量を低減して、５００μｍメッシュでのふるい残分を
３０重量％以下とすることができるが、本発明において
は、そのようにして得られた酸化チタン微粒子を用いる
のが好ましい。酸化チタン微粒子の５００μｍメッシュ
のふるい残分が３０重量％よりも多くなると、トナー粒
子の感光体への付着を抑制することができ難くなる。

【００１１】更に、本発明の一成分静電荷像現像剤は、
トナー粒子の耐久性、流動性或いはクリーニング性を向
上することを目的として、シリカ等の他の無機微粉末、
脂肪酸或いはその誘導体および金属塩等の有機微粉末、
フッ素系樹脂、アクリル系樹脂もしくはスチレン系樹脂
等の樹脂微粉末等を上記チタン微粒子と併用することも
できる。

【００１２】次に、本発明の上記一成分系静電荷像現像
剤を使用する画像形成方法について説明する。本発明の
画像形成方法は、潜像担持体上に潜像を形成する工程、
および現像剤担持体上の現像剤を用いて現像を行う工程
よりなる。潜像担持体上に潜像を形成する工程は、従来
公知の方法によって実施することができる。また、潜像
担持体としては、電子写真感光体および誘電体が使用で
きる。例えば、潜像担持体として電子写真感光体を用い
る場合には、一様帯電、画像露光によって静電潜像を形
成すればよい。形成された静電潜像は、次いで現像剤担
持体上の現像剤を用いて現像を行う工程において現像さ
れる。本発明においては、上記の一成分系静電荷像現像
剤を、例えば層規制部材によって現像剤担持体上に薄層
になるように供給し、そして現像剤担持体上形成された
一成分系静電荷像現像剤の薄層を、上記潜像担持体と対
向させる。それによって、層規制部材によって荷電され
た一成分系静電荷像現像剤のトナー粒子が飛翔して、潜
像担持体の静電潜像に付着し、静電潜像の顕像化が行わ
れる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明を実施例によって説明する。
なお、実施例における現像剤中の粒径２０μｍ以上の酸
化チタン凝集体の個数は、倍率１０００倍のＳＥＭ写真
の一視野中の個数である。また、酸化チタン微粒子単独
のふるい残分は以下の方法で測定した値である。オクタ
ゴン２００振動器（ｅｎｄｅｃｏｔｔｓ社製）に目開き
５００μｍのふるいをセットした後、サンプル２５ｇを
ふるい上に置き、目盛５にて３分間振動させた後のふる
い残量を、サンプル全量で割った値（×１００）をふる
い残分（重量％）として求めた値である。

【００１４】実施例１スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体４６重量％（共重合比８２：１２、Ｍｗ＝１５００００）磁性体（粒径０．２μｍのマグネタイト）５０重量％負帯電性荷電制御剤（アゾ系Ｃｒ化合物）２重量％ポリエチレンワックス（Ｍｎ＝３０００）２重量％上記材料をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これ
を設定温度１６０℃の２本ロールミルにより１５分間熱
混練した。混練物を冷却した後、粗粉砕し、次いで微粉
砕して、５０％体積平均粒径Ｄ50が８．５μｍの粉砕物
を得た。これを更に分級により微粉カットを行って、Ｄ
50：９．５μｍの分級品を得た。これに疎水性コロイダ
ルシリカ０．５重量％および酸化チタン微粒子（一次径
０．３μｍ、ふるい残分１０重量％）０．８重量％を添
加し、ヘンシェルミキサーで混合した後、１０５μｍメ
ッシュで篩分し、粗大粒子を除去して、現像剤を得た。比較例１実施例１で用いた酸化チタン微粒子の代わりに、ふるい
残分５０重量％（解砕工程なし）の酸化チタンを用いる
こと以外は、実施例１と同様にして現像剤を得た。比較例２酸化チタン微粒子を添加しない以外は、実施例１と同様
にして現像剤を得た。

【００１５】上記実施例１および比較例１および２で得
られた現像剤について、現像剤担持体上に現像剤の薄層
を形成する現像機を有する富士ゼロックス社製ＸＰ−１
１プリンターを用い、１０℃１５％ＲＨの環境下にて印
字テストを行った。ゴースト現象については、白紙１０
枚連続印字直後のベタ黒１枚目の先端部の画像濃度とベ
タ黒２枚目中央部の画像濃度との差にて評価を行い、感
光体付着（フィルミング）については、上記環境下にお
いて、２００００枚印字後の感光体表面を観察して評価
した。総合評価における◎は良好、○は実用上問題な
し、×は実用上問題あり、を意味する。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明の磁性一成分静電荷
像現像剤は、結着樹脂と磁性体を含有してなるトナー粒
子と、該トナー粒子に対し０．１〜１．５重量％の平均
一次粒子径０．０５〜１．５μｍを有する酸化チタン微
粒子とを含有し、かつ、酸化チタン微粒子によって形成
される酸化チタン凝集体のうち、粒径２０μｍ以上の酸
化チタン凝集体の個数が０であるから、トナーの電荷分
布が均一になり、従来の磁性トナーの課題であったゴー
スト現象が改善され、また、感光体付着等のトナークリ
ーニング性に関わる問題も改善することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂と磁性体を含有してなるトナー
粒子と、該トナー粒子に対し０．１〜１．５重量％の平
均一次粒子径０．０５〜１．５μｍを有する酸化チタン
微粒子とを含有してなり、かつ、該酸化チタン微粒子に
よって形成される酸化チタン凝集体のうち、粒径２０μ
ｍ以上の酸化チタン凝集体の個数が０であることを特徴
とする一成分静電荷像現像剤。
【請求項２】磁性体の量がトナー粒子に対し２０〜７
０重量％であることを特徴とする請求項１記載の一成分
静電荷像現像剤。
【請求項３】酸化チタン微粒子として、５００μｍメ
ッシュのふるい残分が３０重量％以下である酸化チタン
微粒子を用いることを特徴とする請求項１記載の一成分
静電荷像現像剤。
【請求項４】酸化チタン微粒子が解砕処理されてなる
ことを特徴とする請求項１記載の一成分静電荷像現像
剤。
【請求項５】潛像担持体上に潛像を形成する工程、お
よび現像剤担持体上の現像剤を用いて現像を行う工程を
有する画像形成方法において、該現像剤担持体上に請求
項１に記載の一成分静電荷像現像剤の薄層を形成して現
像を行うことを特徴とする画像形成方法。