JPH08194328A

JPH08194328A - 静電荷像現像用トナー組成物および画像形成方法

Info

Publication number: JPH08194328A
Application number: JP7019959A
Authority: JP
Inventors: Kaori Ooishi; かおり大石; Haruhide Ishida; 晴英石田; Toshiyuki Yano; 敏行矢野; Atsuhiko Eguchi; 敦彦江口; Yoshifumi Iida; 能史飯田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1996-07-30

Abstract

(57)【要約】【目的】潜像担持体表面に損傷を与えることなく、ま
た、摩耗を著しく制御し、かつ、潜像担持体表面或いは
クリーニング部材に対してフィルミング現象等を起こさ
ず、繰り返し特性の安定した静電荷像現像用トナー組成
物、及び、白抜け、カブリ、濃度低下、像ぼけ、黒筋な
どの画質トラブルがなく、信頼性の高い画像を長期にわ
たり形成することができる画像形成方法を提供する。【構成】静電荷像現像用トナー組成物は、結着樹脂お
よび着色剤を含有するトナー粒子と、樹脂微粒子および
マイカ微粒子とよりなり、該樹脂微粒子およびマイカ微
粒子の少なくとも１方がシリコーンオイルで処理された
ものである。画像形成方法は、潜像担持体上に潜像を形
成する工程、該潜像を上記静電荷像現像用トナー組成物
を用いて現像する工程、現像されたトナー像を転写体上
に転写する工程、転写体上のトナー像を加熱定着する工
程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法、静電印刷法等において静電荷像を現像するための静
電荷像現像用トナー組成物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】電子写真法等、感光体等に形成された静
電潛像を現像剤を用いて現像し、感光体上のトナー画像
を紙、シートなどの転写体に転写した後、熱、圧力、溶
剤などを利用して定着し、永久画像を得るものであり、
また、その際に感光体上に残留したトナーはクリーニン
グ装置により感光体上から除去される。したがって、電
子写真法が、繰り返し特性の安定したシステムとして完
成するためには、画像を形成するための各工程が完全に
機能することが必要である。これらの各工程の中で、ク
リーニング工程では、感光体とクリーニング部材などが
直接接触するために、感光体表面に傷や摩耗などの損傷
やフィルミングなどを引き起こしたり、またクリーニン
グ不良による画質欠陥が生じる場合がある。したがっ
て、クリーニング工程では高いクリーニング性が必要と
なる。また、近年、省資源化のために再生紙の利用が増
加しているが、一般に再生紙は紙粉を多く発生するため
に、感光体とクリーニング部材の間に紙粉等が入り込
み、黒筋等のクリーニング不良を誘発するという問題が
あり、更に高いクリーニング性能が求められている。

【０００３】従来、流動性、耐久性、或いはクリーニン
グ性を改善するために、種々の添加剤をトナー粒子に外
部添加することが提案されている。例えば、シリカ、ア
ルミナ、チタニア等の無機化合物の微粉末を添加してト
ナーを得ることが提案されている（特開昭５９−２２６
３５５号公報、特開昭６１−２３１６０号公報、特開昭
６３−１１８７５７号公報、特開平２−１８７０号公
報、特開平２−９０１７５号公報等）。しかしながら、
シリカ、アルミナ、チタニア等の無機化合物の微粉末
は、硬度が高いために、感光体表面にくぼみや傷が付き
やすく、また傷付いた部分でトナーの固着を生じやすく
なる等の問題がある。

【０００４】これらの問題を解決すべく、トナー粒子に
添加剤として脂肪酸金属塩やポリオレフィン等を外部添
加する方法が検討されている（特開昭５４−１６２１９
号公報、特開昭６０−１９８５５６号公報、特開昭６１
−２３１５６２号公報、特開昭６１−２３１５６３号公
報等）。しかしながら、上記公報に開示されている脂肪
酸金属塩やポリオレフィン等は、いずれも、初期的には
効果があるが、添加剤自体が感光体上にフィルミングし
易い性質を持っているため、繰り返しクリーニングされ
る間に、感光体とクリーニング部材間の圧力などによ
り、感光体表面に不均一なフィルミングが生じ、感光体
の感度低下による濃度低下やカブリ、画像の白抜け、画
像ぼけ等の画質欠陥を発生させるという問題がある。

【０００５】一方、有機感光体を用いて長期にわたる複
写を繰り返すと、その表面層が摩耗して、有機感光体の
帯電時に、リークを起こしたり、画像上に黒点が現れた
り、表面層の膜厚が摩耗により目減りして、電気特性に
変化が生じ、複写画像の画質の維持が困難になるという
問題が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記問
題に対して、有効な手段を見出せていないのが現状であ
る。本発明は、従来の技術における上記の問題点を解決
することを目的としてなされたものである。すなわち本
発明の目的は、クリーニング工程において、感光体また
は誘電体等の潜像担持体表面に損傷を与えることなく、
また、摩耗を著しく制御し、かつ、潜像担持体表面或い
はクリーニング部材に対してフィルミング現象等を起こ
さず、繰り返し特性の安定した静電荷像現像用トナー組
成物を提供することにある。本発明の他の目的は、白抜
け、カブリ、濃度低下、像ぼけ、黒筋などの画質トラブ
ルがなく、信頼性の高い画像を長期にわたり形成するこ
とができる画像形成方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の静電荷像現像用
トナー組成物は、結着樹脂および着色剤を含有するトナ
ー粒子と、樹脂微粒子およびマイカ微粒子とよりなり、
該樹脂微粒子およびマイカ微粒子の少なくとも１方がシ
リコーンオイルで処理されたものであることを特徴とす
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、該潜像を現像剤を用いて現像する工程、現
像されたトナー像を転写体上に転写する工程、転写体上
のトナー像を加熱定着する工程を有するものであって、
現像剤として、上記静電荷像現像用トナー組成物を使用
することを特徴とする。

【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
トナー粒子の構成成分である結着樹脂および着色剤は、
従来公知のものが使用される。使用される結着樹脂の代
表的なものとしては、スチレン、クロロスチレン等のス
チレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレ
ン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル
類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸フェニル、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、メタクリル酸ドデシル等
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチ
ルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン類などの単独重合体および共重合体
を例示することができる。特に代表的な結着樹脂として
は、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−
アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸
アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂をあげるこ
とができる。さらに、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン、パ
ラフィン類、ワックス類等をあげることができる。これ
らの樹脂の中でも、特にスチレン樹脂およびポリエステ
ル樹脂が好ましく使用できる。

【０００９】また、着色剤としては、公知の顔料、染料
等が使用されるが、代表的なものとしては、カーボンブ
ラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイ
エロー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、フ
タロシアニンブルー、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１
２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエ
ロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー・ブルー１
５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等があげ
られる。これら着色剤の含有量は、トナー粒子に対して
２重量％から８重量％の範囲が好ましい。また、着色剤
は磁性材料より形成されていてもよく、上記着色剤の一
部または全部を磁性材料によって置換することができ
る。磁性材料としては、平均粒子径０．１〜２μｍのフ
ェライト、マグネタイト、γ−三二酸化鉄、酸化クロ
ム、各種金属微粉末等があげられる。特にフェライト、
マグネタイトが好ましく用いられる。磁性材料の含有量
は、トナー粒子に対して２０〜７０重量％の範囲が好ま
しい。

【００１０】トナー粒子には、必要に応じて、帯電制御
剤を添加してもよい。帯電制御剤としては、公知のもの
を使用することができるが、アゾ系の金属錯体、サリチ
ル酸の金属錯体、ニグロシンまたは第４級アンモニウム
塩を用いるのが好ましい。また、低分子量ポリプロピレ
ン、低分子量ポリエチレン、ワックスなどのオフセット
防止剤を添加することもできる。本発明における上記成
分よりなるトナー粒子は、カプセルトナーであってもよ
い。またトナー粒子の平均粒子径は、３〜２０μｍの範
囲にあるのが好ましい。

【００１１】本発明において、上記トナー粒子には、外
添剤として樹脂微粒子およびマイカ微粒子が添加される
が、これら樹脂微粒子およびマイカ微粒子の少なくとも
一方がシリコーンオイルで処理されていることが必要で
ある。樹脂微粒子としては、例えば、アクリル系樹脂、
スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂を使
用することができる。好ましくは、アクリル系樹脂、ス
チレン系樹脂であり、特にメチルアクリレートをモノマ
ー成分として含有しているものが維持性の点で好まし
い。樹脂微粒子の粒径は、０．０５〜５μｍの範囲が好
ましく、特に０．１〜２μｍの範囲がより好ましい。ま
た、マイカ微粒子としては、アルミニウム、カリウム、
マグネシウム、ナトリウム、鉄等の珪酸化合物が好まし
く、その大きさは、０．００５〜０．００２μｍのもの
が好ましく用いられる。

【００１２】樹脂微粒子は、公知の方法で製造すること
ができる。例えば、分散助剤を使用した懸濁重合、乳化
剤を使用した乳化重合などによって製造することができ
る。樹脂微粒子およびマイカ微粒子の処理に使用するこ
とができるシリコーンオイルとしては、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、アミノ基含有シリコーンオイル、フッ素変性シリコ
ーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル等があげ
られる。

【００１３】シリコーンオイルで処理した樹脂微粒子を
製造するためには、樹脂微粒子を、アルコール等の溶剤
に溶解したシリコーンオイル中に添加して混合し分散し
た後、エバポレーターによって乾燥して溶剤を除去する
ことによって行ってもよいが、樹脂の合成時に、シリコ
ーンオイルを樹脂を用い、シリコーンオイルを含む樹脂
微粒子を作製してもよい。例えば、シリコーンオイルを
樹脂合成用モノマーに添加し、或いは重合時に添加して
樹脂微粒子を作製してもよい。マイカ微粒子をシリコー
ンオイルで処理する場合には、上記樹脂微粒子の場合と
同様に、マイカ微粒子を溶剤に溶解したシリコーンオイ
ル中に添加し、混合して分散した後、乾燥することによ
って行うことができる。

【００１４】シリコーンオイルの処理量は、樹脂微粒子
またはマイカ微粒子に対して５ないし４０重量％の範
囲、好ましくは１０〜３０重量％の範囲である。処理量
が５重量％よりも低い場合には、本発明の所期の効果が
十分得られず、４０重量％よりも多くなると、シリコー
ンオイルで処理した樹脂微粒子またはマイカ微粒子が凝
集しやすくなり、トナー粒子の流動性が損なわれる。

【００１５】本発明において、上記の樹脂微粒子および
マイカ微粒子は、トナー粒子に対してそれぞれ０．１〜
２．０重量％および０．１〜１．０重量％の範囲で添加
される。また、樹脂微粒子とマイカ微粒子との配合割合
は、２０：９０〜９０：１０の範囲である。

【００１６】本発明において、トナー粒子には、上記樹
脂微粒子およびマイカ微粒子に加えて、トナーの流動性
を向上させるための他の外添剤を添加することもでき
る。例えば、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃などの無
機酸化物微粒子、またはそれらの微粒子表面をシランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤、樹脂、帯電制御
剤等で処理したもの等を添加することができる。

【００１７】次に、本発明の画像形成方法について説明
する。潜像担持体上に潜像を形成する工程に用いる潜像
担持体としては、最表面が有機材料からなる電子写真感
光体および誘電体が使用される。電子写真感光体として
は、表面層が結着樹脂に光導電材料を分散した有機感光
層よりなるもの、合成樹脂より形成された保護層よりな
るもの等、公知のものが使用される。具体的には、ポリ
カーボネート樹脂中に電荷輸送剤を分散させた電荷輸送
層等が使用される。また、最表面層が有機材料からなる
誘電体としては、基体上にポリエステルやポリカーボネ
ート等の合成樹脂よりなる誘電体層を設けたものが使用
される。潜像の形成は常法によって行うことができ、例
えば、電子写真感光体の場合には、コロナ帯電器やバイ
アスロールによる接触によって一様帯電し、次いで像露
光することにより行うことができる。形成された潜像を
現像剤を用いて現像する工程は、上記した静電荷像現像
用トナー組成物を使用して行われるが、静電荷像現像用
トナー組成物は一成分現像剤として用いても、また、二
成分現像剤として用いてもよい。現像されたトナー像
は、転写工程において、コロトロンやバイアス印加転写
ローラーにより転写紙等の転写体上に転写され、次いで
定着工程において加熱定着して画像が形成される。一
方、潜像担持体上に残留するトナーは、クリーニング部
材によってクリーニングし、次の複写操作に供される。

【００１８】

【作用】本発明の静電荷像現像用トナー組成物におい
て、外添される樹脂微粒子は、硬度が無機酸化物微粒子
に比べて低いこと、０．０５μｍ以上の比較的大きな平
均粒径を有するため、潜像担持体表面とトナー粒子との
接触、或いは無機酸化物微粒子が外添されている場合に
は、潜像担持体表面と無機酸化物微粒子との接触を制御
することができ、一方、マイカはトナー粒子の摩擦係数
を低減させる作用を示すが、樹脂微粒子及び／又はマイ
カがシリコーンオイルで処理されているため、潜像担持
体表面とトナー粒子との摩擦係数が著しく低下し、その
効果が長期に亘って保持されるものと考えられる。した
がって、本発明の静電荷像現像用トナー組成物を用いた
場合、転写時の転写効率が向上し、バイアス転写ロール
による転写等においても、画像が一部欠落することがな
くなるという効果を奏する。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例によって何等限定される
ものではない。なお、「部」は全て重量部を意味する。実施例１＜磁性トナー粒子の製造＞スチレン−ブチルアクリレート共重合体（８０／２０）１００部（Ｍｗ＝２．０×１０⁵、Ｍｎ＝４，０００、Ｔｇ＝６２℃）磁性体（ＥＰＴ１０００、戸田工業社製）４５部低分子量ポリプロピレン３部（ビスコール６６０ｐ、三洋化成社製）帯電制御剤（スピロンブラックＴＰＨ、保土谷化学社製）２部上記の成分を二軸押出機によって溶融混練し、冷却した
後、ジェットミルにより微粉砕し、さらに分級機で分級
して、平均粒子径（体積）１０μｍの磁性トナー粒子を
得た。

【００２０】＜シリコーンオイル処理樹脂微粒子の製造
＞ジメチルシリコーンオイル２０部を、エタノール５０
０部に溶解し、この溶液を、平均粒子径０．５μｍのポ
リメチルメタクリレート樹脂１００部と混合して撹拌し
た後、エバポレーターを用いてエタノールを留去し、乾
燥した。次に、得られた乾燥処理物を乳鉢を用いて解砕
し、１０５μｍのメッシュの篩によって篩分けして、ジ
メチルシリコーンオイルで処理された樹脂微粒子を得
た。

【００２１】＜シリコーンオイル処理マイカ微粒子の製
造＞ジメチルシリコーンオイル２０部を、エタノール５
００部に溶解し、この溶液を、平均粒子径０．０１μｍ
のマイカ微粒子１００部と混合して撹拌した後、エバポ
レーターを用いてエタノールを留去し、乾燥した。次
に、得られた乾燥処理物を乳鉢を用いて解砕し、１０５
μｍのメッシュの篩によって篩分けして、ジメチルシリ
コーンオイルで処理されたマイカ微粒子を得た。

【００２２】＜磁性トナー組成物の製造＞上記の磁性ト
ナー粒子１００部に、外添剤として、疎水性シリカ（Ｒ
９７２、日本アエロジル社製）０．５部、上記シリコー
ンオイル処理樹脂微粒子０．５部、及び上記シリコーン
オイル処理マイカ微粒子０．２部を添加し、ヘンシェル
ミキサーによって混合して磁性トナー組成物を得た。

【００２３】実施例２実施例１において、シリコーンオイル処理マイカ微粒子
の代りに、未処理のマイカ微粒子を用いた以外は、全く
同様にして磁性トナー組成物を得た。実施例３実施例１において、シリコーンオイル処理樹脂微粒子の
代りに、未処理のポリメチルメタクリレート樹脂微粒子
を用いた以外は、全く同様にして磁性トナー組成物を得
た。

【００２４】比較例１実施例１において、外添剤として、疎水性シリカ（Ｒ９
７２、日本アエロジル社製）のみを用いた以外は、全く
同様にして磁性トナー組成物を得た。比較例２実施例１において、外添剤として疎水性シリカ（Ｒ９７
２、日本アエロジル社製）のみを用い、その添加量０．
５部を１．０部に変更した以外は、全く同様にして磁性
トナー組成物を得た。比較例３実施例１において、シリコーンオイル処理マイカ微粒子
の代りに、未処理のマイカ微粒子を用い、また、シリコ
ーンオイル処理樹脂微粒子の代りに、未処理のポリメチ
ルメタクリレート樹脂を用いた以外は、全く同様にして
磁性トナー組成物を得た。比較例４実施例１において、シリコーンオイル処理樹脂微粒子を
用いない以外は、全く同様にして磁性トナー組成物を得
た。比較例５実施例１において、シリコーンオイル処理マイカ微粒子
を用いない以外は、全く同様にして磁性トナー組成物を
得た。

【００２５】上記の磁性トナー組成物について、連続複
写試験を行った。すなわち、バイアスロール帯電、バイ
アスロール転写、及び反転現像が可能なように改造した
複写機（Ｖｉｖａｃｅ２００、富士ゼロックス社製）に
上記の磁性トナー組成物を導入し、２０℃、５０％ＲＨ
の環境の下に１０万枚の連続複写試験を行った。初期時
と１０万枚の複写後の画像濃度及び転写効率と、１０万
枚複写後の感光体摩耗量（μｍ）、感光体へのトナー付
着、及び画質欠陥について評価した。評価結果を表１に
示す。なお、画像濃度の評価において、○はカブリがな
く、マクベス濃度計で１．４以上の濃度が得られること
を意味する。また、転写効率は、ソリッドパッチを用い
て、普通紙への転写前後での感光体上のトナー像のテー
プ転写を行い、転写されたトナー量の重量を測定して算
出した値であり、○は９５％以上、△は９０％以上、９
５％未満、×は９０％未満を意味する。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】本発明の静電荷像現像用トナー組成物
は、上記のように外添剤として、樹脂微粒子及びマイカ
微粒子を用い、それらの少なくとも一方がシリコーンオ
イルで処理されたものであることにより、クリーニング
工程において、感光体、誘電体等の潜像担持体表面を損
傷させることなく、かつ、摩耗を著しく抑制し、潜像担
持体表面及びクリーニング部材に対してフィルミング現
象等を起こさず、繰り返し特性の安定した画像を長期に
わたって得ることが可能になる。したがって、本発明の
画像形成方法によれば、高い画像濃度を有し、白ぬけ、
カブリ、濃度低下、像ぼけ、黒筋等の画質欠陥がなく、
長期に亘り信頼性の高い画像を得ることが可能になる。

フロントページの続き (72)発明者江口敦彦神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者飯田能史神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂および着色剤を含有するトナー
粒子と、樹脂微粒子およびマイカ微粒子とよりなり、該
樹脂微粒子およびマイカ微粒子の少なくとも１方がシリ
コーンオイルで処理されたものであることを特徴とする
静電荷像現像用トナー組成物。
【請求項２】潜像担持体上に潜像を形成する工程、該
潜像を現像剤を用いて現像する工程、現像されたトナー
像を転写体上に転写する工程、転写体上のトナー像を加
熱定着する工程を有する画像形成方法において、該現像
剤として、請求項１に記載の静電荷像現像用トナー組成
物を使用することを特徴とする画像形成方法。