JPH09179331A

JPH09179331A - 静電荷潜像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH09179331A
Application number: JP33910895A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yamazaki; 弘山崎; Hisahiro Hirose; 尚弘廣瀬; Kenji Hayashi; 健司林; Yoshiki Nishimori; 芳樹西森; Tomoe Kikuchi; 智江菊地; Mikio Kamiyama; 幹夫神山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】小粒径化した場合でも弱帯電のトナーの発生
が少なく、かつ帯電過多となるトナーの発生が少なく、
安定した帯電性能を有する静電荷潜像現像用トナーを提
供する。又、長期に亘って使用してもカブリの発生のな
い、静電荷潜像現像用トナー及び現像剤を提供する。更
に本発明により、上記トナー及び現像剤を好適に使用す
ることのできる画像形成方法を提供する。【解決手段】形状係数が１．０１〜１．５０の範囲で
あり、さらにその標準偏差が０．１以下であることを特
徴とする静電荷潜像現像用トナー、そのトナーを用いた
現像剤及び画像形成方法。

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、プリンタ
等として用いられる画像形成装置に適用される静電荷潜
像現像用トナー、現像剤及び画像形成方法に関するもで
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真現像方式は種々の分野で
利用されている。例えば複写機のみならず、コンピュー
ターの出力端末であるプリンタや、カラー複写機、カラ
ープリンタ等の分野でも盛んに利用されるようになっ
た。これら広い範囲での利用が進むにつれ、画像の品質
に対する要求が高くなっている。この動向をうけて、ト
ナー自体に対する要求としては、小粒径でありながら帯
電性能の良いものが望まれるなど、種々の要求がなされ
ている。

【０００３】トナーを小粒径化したりして画質向上させ
るための技術の提案は種々あり、その他にも画質向上策
の開示は列挙にいとまがない。しかし、いわゆる小粒径
化したトナーでは、トナー自体が小さいために相対的に
表面積が大きくなるため、単位表面積当たりの撹拌効果
等は減少して、摩擦帯電性が低下する問題がある。この
結果、弱帯電トナーの発生が起こり、長期に亘る使用に
於いては、画像にカブリ等が発生する問題やトナー自体
が現像器から飛散する問題を有していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、小粒径化した場合でも弱帯電のトナー発生が少な
く、かつ帯電過多となるトナーの発生が少なく、安定し
た帯電性能を有する静電荷潜像現像用トナーを提供する
ことにある。

【０００５】更に本発明の目的は、長期に亘って使用し
てもカブリの発生のない、静電荷潜像現像用トナー及び
現像剤を提供することにある。

【０００６】更に本発明の他の目的は、上記トナー及び
現像剤を好適に使用することのできる画像形成方法を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成の何れかを採ることによって達成される。

【０００８】（１）形状係数が１．０１〜１．５０の
範囲であり、かつその標準偏差が０．１以下であること
を特徴とする静電荷潜像現像用トナー。

【０００９】（２）前記トナーの体積平均粒径が２〜
８μｍであることを特徴とする（１）記載の静電荷潜像
現像用トナー。

【００１０】（３）前記トナーのＢＥＴ値比表面積が
５ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする（１）又は
（２）記載の静電荷潜像現像用トナー。

【００１１】（４）キャリアとトナーとを有する静電
荷潜像現像剤において、該トナーの形状係数が１．０１
〜１．５０の範囲であり、かつその標準偏差が０．１以
下であることを特徴とする静電荷潜像現像剤。

【００１２】（５）前記トナーの体積平均粒径が２〜
８μｍであることを特徴とする（４）記載の静電荷潜像
現像剤。

【００１３】（６）前記トナーのＢＥＴ値比表面積が
５ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする（４）又は
（５）記載の静電荷潜像現像剤。

【００１４】（７）感光体上に形成された静電荷潜像
を顕像化しトナー像とする画像形成方法において、該ト
ナーの形状係数が１．０１〜１．５０の範囲であり、か
つその標準偏差が０．１以下であることを特徴とする画
像形成方法。

【００１５】（８）前記トナーの体積平均粒径が２〜
８μｍであることを特徴とする（７）記載の画像形成方
法。

【００１６】（９）前記トナーのＢＥＴ値比表面積が
５ｍ²／ｇ以上であることを特徴とする（７）又は
（８）記載の画像形成方法。

【００１７】本発明のトナーは、形状係数が１．０１〜
１．５０の範囲であり、さらにその標準偏差が０．１以
下であることを特徴とするものである。さらに、本発明
のトナーは体積平均粒径が２〜８μｍのトナーであるこ
とが望ましく、さらにＢＥＴ値比表面積が５〜１００ｍ
²／ｇであることが望ましい。

【００１８】本発明の形状係数は、下記算出式で求めら
れるものである。

【００１９】形状係数＝（周囲長）／（円相当周長）＝
Ｌ／（２π√Ａ／π）ここにおいてＬは周囲長、Ａは粒子の投影面積を表す。

【００２０】また、この形状係数はいわゆる画像解析装
置を用いて求めることができる。具体的に使用される画
像解析装置としては、ＳＰＩＣＣＡ（日本アビオニクス
社製）等を挙げることができる。この形状係数はトナー
粒子５０個の各々の形状係数を測定し、その算術平均を
示すものである。標準偏差はこの５０個のトナー粒子の
形状係数のそれを示すものである。

【００２１】また、形状係数は１．０１〜１．５０、好
ましくは１．０５〜１．３０である。この形状係数がこ
の範囲よりも小さい場合には、形状が球状となり感光体
に対する付着力が増加するため、クリーニング特性が低
下する。一方、大きい場合には形状の不定形性が大きく
なり、現像器などの撹拌によるストレスで変形を受けや
すくなり、特に長期の使用に際しては現像性の変化を発
生し、本発明の目的を達成する事が出来ない。

【００２２】さらに、標準偏差は０．１以下、好ましく
は０．０８以下である。この標準偏差を越える場合には
本発明の目的である弱帯電性トナーの抑制を防止するこ
とができない。この標準偏差の下限については、偏差の
バラツキのため０を下限とするが、本発明においては現
実的に０．０００１である。

【００２３】なお、ＢＥＴ比表面積は窒素吸着法の１点
法で測定されるもので、具体的な測定装置としてはフロ
ーソーブ２３００（島津製作所）が挙げられる。本発明
において望ましいＢＥＴ比表面積は５〜２００ｍ²／ｇ
であるが、さらに好ましくは７〜１００ｍ²／ｇであ
る。

【００２４】体積平均粒径は２〜８μｍのものである。
この粒径の測定は、レーザー光散乱方式の粒径測定器、
具体的にはＨＥＬＯＳ（シンパティック社製）や光散乱
電気永動粒径測定装置ＥＬＳ−８００（大塚電子工業社
製）により測定される体積平均粒径を示す。

【００２５】トナーの構成及び製造方法本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するも
のが好ましく、必要に応じて定着性改良剤である離型剤
や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、いわ
ゆる樹脂と着色剤から構成される着色粒子に対して無機
微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したも
のであってもよい。

【００２６】以下本重合法に従って本発明のトナーの製
造方法及びトナーの構成を説明する。

【００２７】本発明のトナーは、例えば、必要な添加剤
の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の
重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を
添加して会合する方法で製造することができ、特にこの
方法では効率良く、本発明のトナーを製造する（以下、
本重合法と称る）ことが出来る。

【００２８】本発明のトナーを製造する方法は、特に上
述の様に限定されるものでは無いが、好適には特開平５
−２６５２５２号公報や特願平５−１１６６７２、特願
平６−２２３９５３号に示す方法が使用される。すなわ
ち、樹脂及び着色剤等より構成される微粒子を複数以上
会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて
分散した後に、臨界凝集濃度以上の濃度の凝集剤及び水
に対して無限溶解する有機溶媒を使用して会合させ所望
の重合体粒子を得る。さらに、形成された重合体自体の
ガラス転移点温度以上で加熱融着することによって本発
明の形状係数を有するものを調整することができる。

【００２９】本発明のトナーをこの標準偏差内に形状係
数を制御して製造する方法としては、重合体粒子を加熱
融着する段階での温度制御及び温度分布を均一化するこ
とで標準偏差を制御することができる。

【００３０】すなわち、重合体粒子が加熱融着される場
合、個々の粒子に対する熱が均一にならない場合は、あ
る粒子は高い熱を受け、別な粒子は低い熱を受けること
がある。この結果、粒子同士が熱融着する場合にその融
着速度が変化してしまい、種々の形状が形成されること
になってしまう。本発明者らは鋭意検討した結果、この
温度分布を均一にすることで形状の分布を制御すること
ができることを見いだすと共に、特定の形状係数、標準
偏差を有するトナーが、前述した特異な効果を奏するこ
とを見いだし、本発明を完成するにいたった。さらに、
昇温時に於ける温度分布を均一化することも効果的であ
る。

【００３１】具体的には、乳化された重合体粒子が分散
されている水の温度分布を均一化することがよく、温度
の分布幅を最大で５℃以下にすることがよい。この結
果、均一な形状を形成することができる。

【００３２】このためには、反応容器を加熱する際の反
応装置内部の撹拌を均一にする方法、すなわち、多段の
撹拌機構を採用する。また、加熱する際に加熱媒体と反
応容器内部の温度差が１０℃以下で加熱する方法があ
る。また、撹拌装置に加えて撹拌効率を高めるために、
邪魔板を反応容器内部に設置することも有効に使用する
ことができる。

【００３３】本発明のトナーの製造に使用される単量体
としては、具体的にはスチレン、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−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチ
レン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、
２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、
ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいは
スチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロ
ピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチ
ル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチル
アミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等の
メタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ
−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘ
キシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、
アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル誘導体等の
αーメチレン脂肪酸モノカルボン酸エステル類、エチレ
ン、プロピレン・イソブチレン等のオレフィン類、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、
フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン
酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエ
ステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニル
エチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン
類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、
Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナ
フタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリ
ロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等の
アクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これら
ビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用するこ
とができる。

【００３４】また、単量体としてイオン性解離基を有す
るものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例
えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の
置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的に
は、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン
酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエ
ステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンス
ルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルア
ミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホス
ホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシ
ッドホスホオキシプロピルメタクリレート等があげられ
る。

【００３５】さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビ
ニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。

【００３６】これら単量体はラジカル重合開始剤を用い
て樹脂とすることができる。この場合、懸濁重合法や溶
液重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。
この油溶性重合開始剤としてはアゾイソブチロニトリ
ル、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイ
ド等が使用できる。また、乳化重合法を用いる場合には
水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水
溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アン
モニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸
塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を
挙げることができる。

【００３７】本発明のトナーと乳化重合法により製造す
る場合凝集剤を使用するが、その凝集剤としては特に限
定されるものでは無いが、金属塩から選択されるものが
好適に使用される。具体的には、一価の金属として例え
ばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の
塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム
等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金
属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等があげ
られ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリ
ウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、安価亜鉛、硫酸
銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることが
できる。これらは組み合わせて使用してもよい。

【００３８】これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加す
ることが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物
の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が
発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、
乳化された成分及び分散剤自体によって大きく変化する
ものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学１７、
６０１（１９６０）日本高分子学会編」等に記述されて
おり、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。ま
た、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩
を濃度を変えて添加し、その分散液のζ（ゼータ）電位
を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度とし
て求めることもできる。

【００３９】本発明のトナー製造時の凝集剤の添加量
は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界
凝集濃度の１．２倍以上、さらに好ましくは１．５倍以
上添加することがよい。

【００４０】無限溶解する溶媒とは、得られた微粒子の
重合体分散液、すなわち水溶液に対して無限溶解する溶
媒を示し、この溶媒は、本発明に於いては形成された重
合体を溶解させないものが選択される。具体的には、メ
タノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノー
ル、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエ
タノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリ
ル類、ジオキサン等のエーテル類をあげることができ
る。特に、エタノール、プロパノールが好ましい。

【００４１】この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤
を添加した重合体含有分散液に対して１〜３００体積％
が好ましい。

【００４２】本発明のトナーを形成するために用いる樹
脂を形成する重合方法としては種々の方法を使用するこ
とができるが、特に好適な方法としては上述した乳化重
合法が良い。

【００４３】本発明のトナーには種種の着色剤を使用す
るが、これら着色剤としてはカーボンブラック、磁性
体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボ
ンブラックとしてはチャネルブラック、ファーネスブラ
ック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプ
ブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケ
ル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合
金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合
物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性
を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マン
ガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合
金、二酸化クロム等を用いる事ができる。染料としては
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５
８、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８
２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、
同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同
６０、同７０、同９３、同９５等を用いる事ができ、ま
たこれらの混合物も用いる事ができる。顔料としては
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：
１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１
４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、Ｃ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３
８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トブルー１５：３、同６０等を用いる事ができ、これら
の混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類
により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ま
しい。

【００４４】着色剤の添加方法としては、重合体自体を
乳化重合法で調整し、ついで、凝集剤を添加することで
凝集させる段階で添加し重合体に添加し着色する方法
や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合す
る方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合
体を調整する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻
害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用す
ることが好ましい。

【００４５】さらに、定着性改良剤としての低分子量ポ
リプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や
低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。また、荷電
制御剤としてアゾ系金属錯体、４級アンモニウム塩等を
用いてもよい。

【００４６】また、流動性付与の観点から、無機微粒
子、有機微粒子を重合して得られた着色粒子に添加して
もよい。この場合、無機微粒子の使用が好ましく、シリ
カ、チタニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用がが
好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリ
ング剤やチタンカップリング剤等によって疎水化処理さ
れていることが好ましい。本発明の重合体粒子（会合
前）の粒径は、好ましくは０．０５〜１μｍであるが、
この範囲に限定されるものではない。

【００４７】本発明のトナーは前述の重合体粒子自体を
複数個会合させることで製造することができるものであ
るが、この場合、重合体粒子の分散液に対して撹拌下、
凝集剤である金属塩を臨界凝集濃度以上の量を添加し、
更に、水に無限溶解する溶媒（例えばイソプロピルアル
コール）を添加、さらに重合体のガラス転移点温度以上
に加熱処理することで得ることができる。

【００４８】本発明のトナー自体の粒径は、任意である
が、小粒径のものが本発明の効果を呈しやすく、体積平
均粒径で２〜１０μｍのものが好ましく、特に２〜８μ
ｍのものが好ましい。この粒径は、凝集剤の濃度や有機
溶媒の添加量、さらには重合体自体の組成によって制御
することができる。

【００４９】本発明のトナーは、例えば磁性体を含有さ
せて一成分磁性トナーとして使用する場合、いわゆるキ
ャリアと混合して二成分現像剤として使用する場合、非
磁性トナーを単独で使用する場合等が考えられ、いずれ
も好適に使用することができるが、本発明ではキャリア
と混合して使用する二成分現像剤として使用するのが好
ましい。

【００５０】二成分現像剤を構成するキャリアとしては
鉄、フェライト等の磁性材料粒子のみで構成される非被
覆キャリア、あるいは磁性材料粒子表面を樹脂等によっ
て被覆した樹脂被覆キャリアのいずれを使用してもよ
い。このキャリアの平均粒径は体積平均粒径で３０〜１
５０μｍが好ましい。また、被覆するための樹脂として
は特に限定されるものでは無いが、例えばスチレン−ア
クリル樹脂をあげることができる。

【００５１】なお、優れた樹脂としてはガラス転移点が
２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０
℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法
で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスタ
ーで測定することができる。さらに、これら樹脂として
はゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定
される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０
００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００
００００のものが好ましい。さらに、分子量分布とし
て、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０の
ものが好ましい。画像形成方法の構成本発明のトナーが使用できる現像方式としては特に限定
されず、接触現像方式あるいは非接触現像方式等に好適
に使用することができる。特に本発明のトナーは、高い
帯電立ち上がり性を有しており、非接触現像方法に有用
である。すなわち、非接触現像方法では現像電界の変化
が大きいことから、微少な帯電の変化が大きく現像自体
に作用する。このため、トナーの帯電量の変化に対して
大きな変動をしてしまう。しかし、本発明のトナーは帯
電立ち上がり性が高いことから、帯電量の変化が少な
く、安定した帯電量を確保することができるため、非接
触現像方法でも安定した画像を長期に亘って形成するこ
とができる。

【００５２】接触方式の現像としては、本発明のトナー
を有する現像剤の層厚は現像領域に於いて０．１〜８ｍ
ｍ、特に、０．４〜５ｍｍであることが好ましい。ま
た、感光体と現像剤担持体との間隙は、０．１５〜７ｍ
ｍ、特に、０．２〜４ｍｍであることが好ましい。

【００５３】また、非接触現像方式としては、現像剤担
持体上に形成された現像剤層と感光体とが接触しないも
のであり、この現像方式を構成するために現像剤層は薄
層で形成されることが好ましい。従って、この方法は現
像剤担持体表面の現像領域で２０〜５００μｍの現像剤
層を形成させ、感光体と現像剤担持体との間隙が該現像
剤層よりも大きい間隙を有するようにする。この薄層形
成には磁気の力を使用する磁性ブレードや現像剤担持体
表面に現像剤層規制棒を押圧する方式等で形成される。
さらに、ウレタンブレードや燐青銅板等を現像剤担持体
表面に接触させ現像剤層を規制する方法もある。押圧規
制部材の押圧力としては１〜１５ｇｆ／ｍｍが好適であ
る。押圧力が小さい場合には規制力が不足するために搬
送が不安定になりやすく、一方、押圧力が大きい場合に
は現像剤に対するストレスが大きくなるため、現像剤の
耐久性が低下しやすい。より好ましい範囲は３〜１０ｇ
ｆ／ｍｍである。

【００５４】さらに、現像に際して現像バイアスを付加
する場合、直流成分のみ付与する方式でも良いし、交流
バイアスを印加する方式のいずれでも良い。

【００５５】現像剤担持体の大きさとしては直径が１０
〜４０ｍｍのものが好適である。直径が小さい場合には
現像剤の混合が不足し、トナーに対して充分な帯電付与
を行うに充分な混合を確保することが困難となり、直径
が大きい場合には現像剤に対する遠心力が大きくなり、
トナーの飛散の問題を発生しやすい。

【００５６】以下、非接触現像方式の一例を図１を用い
て説明する。

【００５７】図１は、本発明の画像形成方法に好適に使
用できる非接触現像方式の現像部の概略図であり、１は
感光体、２は現像剤担持体、３は本発明のトナーを含有
する二成分現像剤、４は現像剤層規制部材、５は現像領
域、６は現像剤層、７は交番電界を形成するための電源
である。

【００５８】本発明のトナーを含有する二成分現像剤は
その内部に磁石２Ｂを有する現像剤担持体２上に磁気力
により担持され、現像スリーブ２Ａの移動により現像領
域５に搬送される。この搬送に際して、現像剤層６は現
像剤層規制部材４により、現像領域５に於いて、感光体
１と接触することがないようにその厚さが規制される。

【００５９】現像領域５の最小間隙（Ｄｓｄ）はその領
域に搬送される現像剤層６の厚さ（好ましくは２０〜５
００μｍ）より大きく、例えば１００〜１０００μｍ程
度である。交番電界を形成するための電源７は、周波数
１〜１０ｋＨｚ、絶対値で電圧０．１〜３ｋＶp-pの交
流が好ましい。電源７には必要に応じて直流を交流に直
列に加えた構成であってもよい。直流電圧としては１０
０〜８００Ｖが好ましい。

【００６０】本発明のトナーをカラー画像形成方式へ適
用する場合、感光体上へ単色の画像を形成しつつ逐次画
像支持体へ転写する方式（これを逐次転写方式とし、図
２に示す）、あるいは感光体上に複数回単色画像を現像
しカラー画像を形成した後に、一括して画像支持体へ転
写する方式（これを一括転写方式とし、図３に示す）等
の方式があげられる。

【００６１】本発明に於いて使用される現像剤担持体と
しては、担持体内部に磁石を内蔵したものが用いられ、
現像剤担持体表面を構成するものとしては、アルミニウ
ムや表面を酸化処理したアルミニウムあるいはステンレ
ス製のものが用いられる。

【００６２】上述した各種方式で感光体上に形成された
トナー像は、転写工程により普通紙等の転写材に転写さ
れる。転写方式としては特に限定されず、いわゆるコロ
ナ転写方式やローラー転写方式等種々の方式を採用する
ことができる。

【００６３】トナー像を転写材に転写した後、感光体上
に残留したトナーはクリーニングにより除去され、感光
体は次のプロセスに繰り返し使用される。

【００６４】図２、３中、１１は帯電器、１２は現像
器、１３はクリーニングユニット、１４は感光体ドラ
ム、１５は転写ドラム、１６は搬送ユニット、１７は吸
着極、１８は転写極、１９は剥離極、２０は除電極をそ
れぞれ示している。

【００６５】図２によって逐次転写方式のプロセスを説
明すると、画像形成は、導電性基体上に静電潜像を形成
する光半導体を有する積層型有機感光体ドラム１４の周
面に近接してコロナ放電によって感光体ドラム４面に電
荷を付与する帯電器１１、単色の現像剤を収納した現像
器を複数配列した現像ユニット１２、感光体ドラム１４
上に残留したトナーを清掃するクリーニングユニット１
３を配置してある。他方、導電性基体、導電性弾性体層
及び絶縁層からなる転写ドラム１５側には、転写ドラム
１５に転写材を供給する搬送ユニット１６が配置され、
この搬送ユニット１６から供給された転写材はコロナ放
電による吸着極１７の作用により転写ドラム１５表面に
静電吸着されて、転写部における転写極１８によって感
光体ドラム１４の単色トナー像を転写材上に転写する。

【００６６】次に、転写材上の残留電荷は除電器２０に
よって除かれ、転写材は転写部に再度搬送され、異なる
色のトナーにより現像された感光体ドラム１４のトナー
像を重ねて転写し、これを数回繰り返して多色画像を転
写材の表面に形成し、この転写材を剥離部に転送し、剥
離極によって転写ドラム１５の電荷を除電し、転写材を
転写ドラムから剥離して排出する。この転写材を後述の
定着装置にて定着することで多色画像を形成する。

【００６７】図３の一括転写方式における画像形成は、
転写ドラムへの１色毎の転写を行わず、感光体ドラム上
に多色のトナーを重ね合わせ（この場合はクリーニング
ユニット１３、転写極１８は作動させない）最後に転写
ユニット２１により転写材上に１度に転写する他は上記
と同様である。

【００６８】なお、上記評価に於いて、感光体の帯電は
負帯電であり、露光は画像に応じて半導体レーザーによ
り行われ、現像は露光部に対して行われる反転現像方式
を使用した。本発明に於いてクリーニングする機構に関
しては特に限定されず、ブレードクリーニング方式、磁
気ブラシクリーニング方式、ファーブラシクリーニング
方式などの公知のクリーニング機構を任意に使用するこ
とができる。これらクリーニング機構として、好適なも
のはいわゆるクリーニングブレードを用いたブレードク
リーニング方式である。

【００６９】この構成としては、図４、５に記載される
構成のいずれも使用することができる。図４、５に於い
てはホールダー３３にクリーニングブレード３１を保持
する構成である。又、感光体は１である。ホールダーと
感光体が形成する角度は図４、５いずれでも図に示した
θ₁が１０〜９０°、好ましくは１５〜７５°である。
クリーニングブレード自体を構成する材料としては、シ
リコーンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体を使用するこ
とができる。この場合、ゴム硬度が３０〜９０°のもの
がよい。厚みは１．５〜５ｍｍ、ホールダー部外の長さ
は５〜２０ｍｍがよい。感光体に対する圧接力は５〜５
０ｇｆ／ｍｍが好適である。

【００７０】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【００７１】着色粒子製造例その１カーボンブラック（リーガル３３０Ｒ：キャボット社
製）をアルミニウムカップリング剤（プレンアクトＡｌ
−Ｍ：味の素社製）で処理したもの１０．６７ｇをドデ
シル硫酸ナトリウム４．９２ｇを１２０ｍｌの純水に溶
解した溶液に添加し、撹拌しつつ超音波を付与すること
によりカーボンブラックの水分散液を調整した。また、
低分子量ポリプロピレン（数平均分子量＝３２００）を
熱を加えながら水中に界面活性剤により乳化させた固形
分濃度が２０重量％の乳化分散液を調製した。上記カー
ボンブラックの分散液に低分子量ポリプロピレン乳化分
散液４３ｇを混合し、さらに、スチレンモノマー９８．
１ｇ、ｎ−ブチルアクリレートモノマー１８．４ｇ、メ
タクリル酸モノマー６．１ｇ、ｔ−ドデシルメルカプタ
ン３．３ｇ、脱気済み純水８５０ｍｌを添加した後に、
窒素気流下撹拌を行いながら７０℃まで昇温した。つい
で、過硫酸カリウム４．１ｇを溶解した純水２００ｍｌ
を加え、７０℃にて６時間反応させた。得られたカーボ
ンブラック含有着色粒子分散液を「分散液１」とする。
なお、このものの一次粒子径を下記表１に示す。測定は
光散乱電気永動粒径測定装置ＥＬＳ−８００（大塚電子
工業社製）を用いて実施した。

【００７２】この「分散液１」６００ｍｌに対して２．
７モル％の塩化カリウム水溶液を１６０ｍｌ添加し、さ
らにイソプロピルアルコール９４ｍｌ及びポリオキシエ
チレンオクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイド
平均重合度は１０である）５．４ｇを溶解した純水４０
ｍｌを添加した。その後、撹拌機構を複数装着し、さら
に温度センサーを液表面、下部、側面に設置し、撹拌条
件を変化させて７５℃まで昇温し、６時間反応させた。
ついで反応終了後、反応液を濾過、水洗を行い、乾燥し
本発明の着色粒子を得た。下記表１に会合条件について
も記載した。

【００７３】

【表１】

【００７４】なお、着色粒子３の製造では、撹拌と同時
に撹拌装置内部に邪魔板を設置し、撹拌効率を向上させ
た。

【００７５】着色粒子製造例その２着色粒子３及び比較用着色粒子１において、表面処理さ
れたカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＢｌｕｅ１５：３を用いた他は同様にして本発明
の着色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分
散液２」とし、着色粒子を「着色粒子４」及び「比較用
着色粒子２」とする。

【００７６】着色粒子製造例その３着色粒子３及び比較用着色粒子１において、表面処理さ
れたカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＲｅｄ１２２を用いた他は同様にして本発明の着
色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分散液
３」とし、着色粒子を「着色粒子５」及び「比較用着色
粒子３」とする。

【００７７】着色粒子製造例その４着色粒子３及び比較用着色粒子１において、表面処理さ
れたカーボンブラックの代わりにＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＹｅｌｌｏｗ１７を用いた他は同様にして本発明
の着色粒子を得た。なお、ここで得られた分散液を「分
散液４」とし、着色粒子を「着色粒子６」及び「比較用
着色粒子４」とする。

【００７８】トナー製造例上記「着色粒子１」〜「着色粒子６」及び「比較用着色
粒子１」〜「比較用着色粒子４」に対して疎水性シリカ
（一次数平均粒子径＝１２ｎｍ）を１重量％添加し、ト
ナーを得た。これらを「トナー１」〜「トナー６」及び
「比較用トナー１」〜「比較用トナー４」とする。

【００７９】評価以上の「分散液１」〜「分散液４」、「着色粒子１」〜
「着色粒子６」、「比較用着色粒子１」〜「比較用着色
粒子４」、「トナー１」〜「トナー６」及び「比較用ト
ナー１」〜「比較用トナー４」に関して各種物性を下記
表に示す。

【００８０】

【表２】

【００８１】

【表３】

【００８２】なお、評価は上記トナーをスチレン−アク
リル樹脂で被覆した体積平均粒径が５０μｍフェライト
キャリアと混合し、トナー濃度が７重量％の現像剤を調
整して使用した。なお、上記「トナー１」〜「トナー
６」及び「比較用トナー１」〜「比較用トナー４」に対
応する現像剤を「現像剤１」〜「現像剤６」及び「比較
用現像剤１」〜「比較用現像剤４」とする。

【００８３】評価は、非接触現像方式で基本的には図３
の構成を有するコニカ社製カラー複写機Ｋｏｎｉｃａ９
０２８を改造して使用した。条件は下記に示す条件であ
る。感光体としては積層型有機感光体を使用した。

【００８４】感光体表面電位＝−５５０ＶＤＣバイアス＝−２５０ＶＡＣバイアス＝Ｖｐ−ｐ：−５０〜−４５０Ｖ交番電界周波数＝１８００ＨｚＤｓｄ＝３００μｍ押圧規制力＝１０ｇｆ／ｍｍ押圧規制棒＝ＳＵＳ４１６（磁性ステンレス製）／
直径３ｍｍ現像剤層厚＝１５０μｍ現像スリーブ＝２０ｍｍなお、現像剤は「現像剤１」と「現像剤４」〜「現像剤
６」及び「比較用現像剤１」〜「比較用現像剤４」を組
み合わせてカラー現像剤として使用した。評価方法はフ
ルカラーで画素率が４５％の画像を用い、高温高湿環境
（３３℃／８０％ＲＨ）にて実写を実施した。実写は
３００００枚の実写を行い、初期と３００００枚実写後
のカブリ濃度を紙の反射濃度を０とした相対反射濃度で
測定した。なお、濃度計はマクベス社製ＲＤ−９１８を
使用した。

【００８５】評価結果を下記表に示す。

【００８６】

【表４】

【００８７】以上の結果に示すように、本発明の現像剤
は帯電性が安定しているため、長期に亘ってカブリの発
生しない安定した画像を形成することができる。

【００８８】形状係数１．００５標準偏差０．０７のト
ナーを作製し、同様なテストを行ったが、クリーニング
性が低下し、クリーニング不良が発生した。

【００８９】

【発明の効果】本発明により、小粒径化した場合でも弱
帯電のトナーの発生が少なく、かつ帯電過多となるトナ
ーの発生が少なく、安定した帯電性能を有する静電荷潜
像現像用トナーを提供することが出来る。又、長期に亘
って使用してもカブリの発生のない、静電荷潜像現像用
トナー及び現像剤を提供することが出来る。

【００９０】更に本発明により、上記トナー及び現像剤
を好適に使用することのできる画像形成方法を提供する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる非接触現像方式の一例を示す概
要図。

【図２】本発明に係わる画像形成装置の一例を示す概要
図。

【図３】本発明に係わる画像形成装置の別の一例を示す
概要図。

【図４】本発明に係わるブレードクリーニングを説明す
る概要図。

【図５】本発明に係わるブレードクリーニングを説明す
る概要図。

【符号の説明】

１１帯電器１２現像器１３クリーニングユニット１４感光体ドラム１５転写ドラム１６搬送ユニット１７吸着極１８転写極１９剥離極２０除電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西森芳樹東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者菊地智江東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内 (72)発明者神山幹夫東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状係数が１．０１〜１．５０の範囲で
あり、かつその標準偏差が０．１以下であることを特徴
とする静電荷潜像現像用トナー。
【請求項２】前記トナーの体積平均粒径が２〜８μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の静電荷潜像現像
用トナー。
【請求項３】前記トナーのＢＥＴ値比表面積が５ｍ²
／ｇ以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の
静電荷潜像現像用トナー。
【請求項４】キャリアとトナーとを有する静電荷潜像
現像剤において、該トナーの形状係数が１．０１〜１．
５０の範囲であり、かつその標準偏差が０．１以下であ
ることを特徴とする静電荷潜像現像剤。
【請求項５】前記トナーの体積平均粒径が２〜８μｍ
であることを特徴とする請求項４記載の静電荷潜像現像
剤。
【請求項６】前記トナーのＢＥＴ値比表面積が５ｍ²
／ｇ以上であることを特徴とする請求項４又は５記載の
静電荷潜像現像剤。
【請求項７】感光体上に形成された静電荷潜像を顕像
化しトナー像とする画像形成方法において、該トナーの
形状係数が１．０１〜１．５０の範囲であり、かつその
標準偏差が０．１以下であることを特徴とする画像形成
方法。
【請求項８】前記トナーの体積平均粒径が２〜８μｍ
であることを特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
【請求項９】前記トナーのＢＥＴ値比表面積が５ｍ²
／ｇ以上であることを特徴とする請求項７又は８記載の
画像形成方法。