JPH11295918A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

画像形成方法及び画像形成装置

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JPH11295918A
JPH11295918A JP10075198A JP10075198A JPH11295918A JP H11295918 A JPH11295918 A JP H11295918A JP 10075198 A JP10075198 A JP 10075198A JP 10075198 A JP10075198 A JP 10075198A JP H11295918 A JPH11295918 A JP H11295918A
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JP
Japan
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temperature
toner
image forming
forming apparatus
weight
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Application number
JP10075198A
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English (en)
Inventor
Yuichi Mizoo
祐一 溝尾
Hirohide Tanigawa
博英 谷川
Ganichi Endo
巌一 遠藤
Tadashi Michigami
正 道上
Satoshi Matsunaga
聡 松永
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 低湿下または、高湿下で使用しても画像品質
が安定して得られ、経時において画像欠陥を生じない画
像形成方法を提供する。 【解決手段】 結着樹脂、着色剤及び有機ジルコニウム
化合物を含有するトナー粒子と無機微粉体とを有し、ト
ナーの貯蔵弾性率と損失弾性率とが等しくなる温度(T
T.C)が、50乃至75℃に存在し;トナーの損失正
接が極大となる温度(TT.P)が、50乃至75℃に
存在し;クリーニングブレードの損失正接が極小となる
温度が、40乃至80℃に存在し;極大となる温度(T
B.P)が、70乃至130℃に存在しており;上記
(TT.P)と(TB.P)との差が、−40乃至20
℃であり;温度(TT.C)におけるトナーの損失弾性
率と、クリーニングブレードの損失弾性率との比が、5
×102乃至5×104であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電荷潜像を顕像
化するためのトナーを用いる画像形成方法及び画像形成
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法としては、米国特許第2,2
97,691号明細書、特公昭42−23910号公報
及び特公昭43−24748号公報に記載されている如
く多数の方法が知られている。一般には光導電性物質を
利用し、種々の手段により感光体上に静電荷潜像を形成
し、次いで潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて
紙の如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧
力、加熱圧力或いは溶剤蒸気により定着し、トナー画像
を得るものである。
【0003】トナーは、現像される静電潜像の極性に応
じて、正または負の電荷を有する必要がある。
【0004】トナーに電荷を保有せしめるためには、ト
ナーの成分である樹脂の摩擦帯電性を利用することも出
来るが、この方法ではトナーの帯電が安定しないので、
濃度の立ち上がりが遅く、カブリ易い。そこで、所望の
摩擦帯電性をトナーに付与するために帯電制御剤を添加
することが行われている。
【0005】今日、当該技術分野で知られている帯電制
御剤としては、負摩擦帯電性帯電制御剤として、モノア
ゾ染料の金属錯塩、ヒドロキシカルボン酸、ジカルボン
酸、芳香族ジオール等の金属錯塩、酸成分を含む樹脂等
が知られている。正摩擦帯電性帯電制御剤として、ニグ
ロシン染料、アジン染料、トリフェニルメタン系染顔
料、4級アンモニウム塩、4級アンモニウム塩を側鎖に
有するポリマー等が知られている。
【0006】しかしながら、これらの帯電制御剤のほと
んどは、有色でありカラートナーには使えないものが多
い。そして、カラートナーに適用可能な、無色、白色あ
るいは淡色のものは、性能的に不十分なものがほとんど
である。それらはハイライトの均一性が得られなかった
り、耐久試験での画像濃度の変動が大きい等の欠点を有
する。
【0007】この他、帯電制御剤によっては、以下のよ
うな欠点を有する。画像濃度とカブリのバランスが取り
にくい、高湿環境で、十分な画像濃度を得にくい、樹脂
への分散性が悪い、保存安定性、定着性、耐オフセット
性に悪影響を与える等である。
【0008】従来、芳香族カルボン酸類の金属錯体、金
属塩は特開昭53−127726号公報、特開昭57−
111541号公報、特開昭57−124357号公
報、特開昭57−104940号公報、特開昭61−6
9073号公報、特開昭61−73963号公報、特開
昭61−267058号公報、特開昭62−10515
6号公報、特開昭62−145255号公報、特開昭6
2−163061号公報、特開昭63−208865号
公報、特開平3−276166号公報、特開平4−84
141号公報、特開平8−160668号公報を始めと
して、いくつかの提案がなされている。しかしながら、
これらの公報に提案されているのは、摩擦帯電付与とい
う観点からはいずれも優れたものであるが、簡易な現像
器構成で環境変動、経時、使用状況に関わらず、安定し
た現像性の得られるものは少ない。また、高速機におい
て長期耐久時おいても安定した現像性が得られるものも
少ない。更に、他の原材料の影響があり、他の原材料へ
の制約が発生するものも多い。以上のようなすべての項
目において満足するものは無いのが現状である。
【0009】更に、トナー画像を得る工程中、感光体上
よりトナー像を転写材に転写した場合、感光体上には、
転写残のトナーが存在する。連続した複写を速やかに行
う為に、この感光体上の残余トナーをクリーニングして
やる必要がある。このクリーニングが不十分であった場
合には、種々の画像欠陥の原因となる。このクリーニン
グ手段としては磁気ブラシクリーニング、ブレードクリ
ーニング等が用いられる。
【0010】上述のクリーニング方法において、磁気ブ
ラシクリーニング方式では、感光体上に残留したトナー
をクリーニング材のキャリアに静電気的に吸着回収する
ものである。しかしながら、同方法ではクリーニング材
のキャリアの帯電量が低下した場合に発生する磁気ブラ
シからのトナー飛散やクリーニング不良といった問題を
抱えている。これらの問題を解決する方法として特開平
5−88595号公報で、クリーニング材の帯電状態に
よりクリーニングローラー自体の回転速度を変更する方
法でトナー飛散を防止する方法が提示されている。しか
し、この方法では、感光体上に生成もしくは付着する紙
粉、オゾン付着物等を完全に除去することは出来ない。
【0011】また、ブレードを用いたクリーニング方法
では、直接感光体面上より残余トナーをかきとる方式の
ため、フィルミング、トナー融着、感光体削れ等種々の
問題が発生している。
【0012】また、有機感光体及びアモルファスシリコ
ン感光体は、特に高温高湿環境下において、感光体表面
に付着した紙粉、オゾン付着物等の影響により、画像流
れという現象を生じる。これら問題を解決する方法とし
て特開平2−110475号公報で、金属架橋したスチ
レン−アクリル樹脂を用いたトナーに、2種の無機微粉
末を用いて、感光体上に生成もしくは付着する紙粉、オ
ゾン付加物等を除去及び高温高湿下でのトナー飛散、画
像流れ、画像濃度低下を改良する方法が開示されてい
る。しかし、この方法では、感光体自体をも削ってしま
うため、連続複写時の画像安定性に問題がある。
【0013】また、近年においては、複写機のデジタル
化及びトナーの微粒子化により、複写機の多機能化、コ
ピー画像の高画質化、更に環境問題への取り組みとして
省エネルギーの観点から高温高湿対策としての感光体内
部ヒーター(ドラムヒーター)レスが望まれている。
【0014】更に、複写スピードのアップ、転写紙の材
質により、感光体上の残余トナー除去と感光体上に生成
もしくは付着する紙粉、オゾン付加物等を除去する方法
に更なる改善が要求されている。
【0015】特開平9−190125号公報において、
常温における反発弾性が35〜60%のブレードを用
い、有機感光体表面に無機粒子を含有させて、感光体表
面粗さRzを0.05〜1.0μmとし、クリーニング
ブレードを感光体に対してカウンターに当接させ、か
つ、クリーニングブレードを10〜200μmに振動さ
せてクリーニングさせる方法が開示されている。本方法
により、常温常湿下でのクリーニング性を向上すること
は可能であるが、高温高湿下での画像流れ防止と感光体
削れを両立させることには問題がある。
【0016】つまり、上述の如き問題点、特に高温高湿
下において、高帯電能を有し、高画質、高画像濃度が得
られ、なお且つ、クリーニング不良、トナー融着及び画
像流れ等を発生させない画像形成方法や装置は実現して
いないのが現状である。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決した画像形成方法及び画像形成装置を提
供することにある。
【0018】本発明の目的は、高温高湿下でも高帯電能
を有し、高画質、高画像濃度が得られる画像形成方法及
び画像形成装置を提供することにある。
【0019】本発明の目的は、低湿下で使用しても、高
湿下で使用しても高い画像品質が安定して得られ、経時
において画像欠陥を生じない画像形成方法及び画像形成
装置を提供することにある。
【0020】本発明の目的は、長期耐久でも潜像に忠実
な画像を得続けることのできる画像形成方法及び画像形
成装置を提供することにある。
【0021】本発明の目的は、高温高湿下でも画像流れ
を生じない画像形成方法及び画像形成装置を提供するこ
とにある。
【0022】本発明の目的は、高速複写機に使用した場
合においても感光体削れを生じず、多数枚耐久性に優れ
ている画像形成方法及び画像形成装置を提供することに
ある。
【0023】本発明の目的は、高温高湿下でも高画質、
高画像濃度の得られる画像形成方法及び画像形成装置を
提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】本発明は、静電荷像担持
体に形成された静電荷像を、トナーを用いて現像してト
ナー像を形成し、形成された該トナー像を静電荷像担持
体から中間転写体を介して、又は介さずに転写材に転写
し、該静電荷像担持体上の転写残トナーをクリーニング
ブレードを用いてクリーニングする工程を有する画像形
成方法において、該トナーが少なくとも結着樹脂、着色
剤及び有機ジルコニウム化合物を含有するトナー粒子と
無機微粉体とを有するトナーであり、 a)該トナーの貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率
(G”T)とが等しくなる温度(TT.C)が、温度5
0乃至75℃に存在し、 b)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
る温度(TT.P)が、温度50乃至75℃に存在し、 c)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
ドの貯蔵弾性率(G’B)が、5×105乃至1×107
Paであり、 d)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
ドの損失弾性率(G”B)が、5×103乃至1×106
Paであり、 e)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
P)が極小となる温度(TT.B)が、温度40乃至8
0℃に存在しており、 f)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
P)が極大となる温度(TB.P)が、温度70乃至1
30℃に存在しており、 g)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
る温度(TT.P)と、該クリーニングブレードの損失
正接(tanδB.P)が極大となる温度(TB.P)
との差(TT.P−TB.P)が、−40乃至20℃で
あり、 h)温度(TT.C)における該トナーの損失弾性率
(G”T)と、温度(TT.C)におけるクリーニング
ブレードの損失弾性率(G”B.C)との比(G”T)
/(G”B.C)が、5×102乃至5×104であるこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。
【0025】さらに、本発明は、静電荷像担持体に形成
された静電荷像をトナーを用いて現像し、トナー像を形
成するための現像手段、形成された該トナー像を静電荷
像担持体から中間転写体を介して、又は介さずに転写材
に転写するための転写手段、該静電荷像担持体上の転写
残トナーをクリーニングブレードを用いてクリーニング
するためのクリーニング手段を少なくとも有する画像形
成装置において、該トナーが少なくとも結着樹脂、着色
剤及び有機ジルコニウム化合物を含有するトナー粒子と
無機微粉体とを有するトナーであり、 a)該トナーの貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率
(G”T)とが等しくなる温度(TT.C)が、温度5
0乃至75℃に存在し、 b)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
る温度(TT.P)が、温度50乃至75℃に存在し、 c)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
ドの貯蔵弾性率(G’B)が、5×105乃至1×107
Paであり、 d)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
ドの損失弾性率(G”B)が、5×103乃至1×106
Paであり、 e)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
P)が極小となる温度(TT.B)が、温度40乃至8
0℃に存在しており、 f)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
P)が極大となる温度(TB.P)が、温度70乃至1
30℃に存在しており、 g)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
る温度(TT.P)と、該クリーニングブレードの損失
正接(tanδB.P)が極大となる温度(TB.P)
との差(TT.P−TB.P)が、−40乃至20℃で
あり、 h)温度(TT.C)における該トナーの損失弾性率
(G”T)と、温度(TT.C)におけるクリーニング
ブレードの損失弾性率(G”B.C)との比(G”T)
/(G”B.C)が、5×102乃至5×104であるこ
とを特徴とする画像形成装置に関する。
【0026】
【発明の実施の形態】本発明者らは、ジルコニウムの錯
化合物あるいは芳香族カルボン酸塩を用いることによ
り、立ち上がりの良さを保持しつつ、高湿環境において
も高い帯電量を得、低湿環境においても帯電過剰となる
ことのないトナー得ることができることを見い出した。
また、本発明の有機ジルコニウム化合物は透明性に優
れ、カラートナーにとっても、鮮明な色彩画像が得られ
るので好ましい。また、本発明の有機ジルコニウム化合
物は、ジルコニウム元素基準でハフニウム元素を20w
t%未満で含んでいても良い。
【0027】配位子として、芳香族ジオール、芳香族ヒ
ドロキシカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸を2〜4個
キレート形成しているジルコニウム錯体あるいはジルコ
ニウム錯塩が好ましい。塩の場合は、芳香族カルボン酸
イオン、芳香族ヒドロキシカルボン酸イオン、芳香族ポ
リカルボン酸イオンを1〜4個有しているものが好まし
く、更には2〜3個有しているものが好ましい。またキ
レート形成数の異なる錯体,錯塩あるいは配位子の異な
る錯体,錯塩の混合物であってもよい。また酸イオンの
数の異なる塩の混合物であってもよい。
【0028】さらに、この特徴を磁性体を含有する磁性
トナーと組み合わせたり、あるいは一成分系現像方法に
適用することにより、優れた現像性がえらることを見い
だした。すなわち、小さな摩擦帯電機会で素速い帯電の
立ち上がりと、高い帯電量を必要とする磁性トナーや一
成分現像用トナーにとって本発明の有機ジルコニウム化
合物はこれらの要件を満たす好適な負帯電制御剤となる
のである。以上のように一成分現像法に用いられるトナ
ーにも好適に用いられ、非磁性の一成分現像方法に用い
られるトナーにも最適である。
【0029】更に本発明では、酸価を有する結着樹脂と
共に用いると、水分子の持つ極性を利用し、帯電が強調
される効果の寄与を大きいものとすることができる。
【0030】本発明の有機ジルコニウム化合物は、ジル
コニウムイオンが八配位をとりやすいことと、カルボキ
シル基、水酸基などの酸素が配位し易いことなどから、
ジルコニウムイオンにカルボキシル基などが配位する機
会が多くなる。結着樹脂として官能基にカルボキシル基
を有するスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂など酸価
を有する結着樹脂と用いると、結着樹脂中へのなじみが
よく分散性に優れ、トナー粒子中からの脱落を防ぎ、帯
電均一化と帯電の耐久安定性が得られる。更には、トナ
ーの透明性への影響が小さくなり、カラートナーにとっ
て鮮やかな色彩を表現するのに好ましいものとなる。ま
た、結着樹脂のカルボキシル基、水酸基のジルコニウム
イオンヘの配位を介し、ポリマー鎖の架橋を施すことが
できるため、結着樹脂をゴム弾性の大きいものとするこ
とができ、離型性に優れ、定着部材の汚れを効果的に防
止できる。また、トナー製造時の溶融混練時に混練シェ
アをかけることができ、磁性体、顔料、染料の分散を向
上させることができ、着色力の高い、色味の鮮明なトナ
ーとすることができる。
【0031】本発明の有機ジルコニウム化合物は、摩擦
帯電能力にすぐれ、高い帯電量が得られるので、高い帯
電量を必要とする磁性トナーにとって好適な荷電制御剤
となるのである。さらに、有機ジルコニウム化合物自体
の良好な分散性に加え、結着樹脂に酸価を有するものを
用いると磁性体の分散性向上に働くので、耐久性、帯電
均一性が得られるようになるのである。
【0032】更に、本発明者らは、高温高湿下における
クリーニング不良、トナー融着及び画像流れに関して検
討を続け、以下のことを見出した。
【0033】感光体上の残余トナー及び生成又は付着し
た紙粉、オゾン付加物等をクリーニングする方法として
は、磁気ブラシによる静電吸着法、クリーニングブレー
ドによるかき落とし法等が考えられている。
【0034】しかし、磁気ブラシ法においては、残余ト
ナーのクリーニングに対しては有効であるが、感光体上
に生成又は付着した紙粉、オゾン付加物等をクリーニン
グする方法としては問題がある。また、クリーニングブ
レードによるかき落とし法においては、使用されるブレ
ードの材質、感光体に対する当接方法により、得られる
効果が違ってくる。
【0035】固いブレードを感光体へ当接させ、感光体
上の残余トナー及び生成又は付着した紙粉、オゾン付加
物等をクリーニングする場合、感光体とブレードとの密
着性が得られにくく、すり抜け等によるクリーニング不
良が発生しやすい。また、この現象を回避する目的で感
光体への当接圧力を強くした場合には、感光体削れや感
光体上へのトナー融着等の問題が発生する。
【0036】逆に柔らかいブレードを感光体へ当接さ
せ、感光体上の残余トナー及び生成又は付着した紙粉、
オゾン付加物等をクリーニングする場合、感光体とブレ
ードとの密着性は高まるが、ブレード捲れや感光体の回
転時振動の影響によるびびり等から発生するクリーニン
グ不良が発生する。また、この現象を回避する目的で感
光体への当接圧力を弱くした場合には、本来の目的であ
る感光体上の残余トナー及び生成又は付着した紙粉、オ
ゾン付加物等をクリーニングする上で問題が発生する。
【0037】更に、クリーニング性と研磨性を両立させ
る目的で、クリーニングブレードと磁気ブラシを併用す
る方法等も考えられているが、複写機自体の軽量、コン
パクト化に対応できない点及び設定の自由度が狭くなる
点等の問題がある。
【0038】また、上記のブレードの材質に対して、常
温常湿における反発弾性を規定すること及び有機感光体
表面層に無機微粉末を含有させて面粗さを規定し、感光
体に対してブレードをカウンターで当接させ、かつブレ
ード自体を振動させてクリーニングを行う方法も考えら
れているが、感光体上の残余トナーのクリーニングには
有効であっても、高温高湿下において生成又は付着した
紙粉、オゾン付加物等をクリーニングする場合には問題
がある。
【0039】更に、クリーニング助剤として研磨効果を
持った第三成分をトナーに添加する方法では、感光体上
の生成又は付着した紙粉、オゾン付加物等をクリーニン
グする効果はあるが、感光体削れと現像性及びクリーニ
ング性を全て満足するものでは無い。
【0040】そこで、本発明者らは、特に高温高湿下に
おけるトナーの現像性、クリーニング性を考え、前記ク
リーニングにおける問題を詳細に検討した結果、特に高
速複写機において、クリーニングブレードの粘弾性特性
とトナーの粘弾性特性には密接な関係が存在することを
見出した。更に、本条件を満たすブレードとトナーにお
いて、そのトナーに複合酸化物を用いることが、いっそ
う本効果を高めることを見出した。
【0041】感光体に当接するクリーニングブレード
は、連続複写中は感光体との摩擦により昇温する。この
現象は複写機が設置される環境により、更に顕著とな
る。つまり、高温高湿下での昇温が非常に厳しいものと
なり、高速複写機においては、感光体に当接しているブ
レード温度は40〜70℃にもなる。
【0042】そこで、本発明者らは、種々のトナー、ブ
レードに関し、温度依存特性としての粘弾性特性を測定
し、これらの組み合わせにおける、高温高湿下での現像
性及び画像流れ、感光体削れに着目して検討を行い、以
下のことを見出した。
【0043】現像剤が下記式(1)で示される無機微粉
体である複合酸化物(A)粒子を有することにより、感
光体上からの紙粉及びオゾン付加物に対する研磨性は向
上する。
【0044】 [M1a[M2bc (1) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
びCeからなるグループから選択される金属元素を示
し、M2はTi又はSiから選択される金属元素を示
し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
し、cは3〜9の整数を示す。)
【0045】また、トナーの現像器内ブロッキング、感
光体への融着等に関しては、トナーとブレードとの粘弾
特性を以下の範囲とすることにより防止することができ
る。
【0046】トナーが温度50乃至75℃において、 a)貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率(G”T)とが
等しくなる温度(TT.C)が存在し、 b)損失正接(tanδT.P)が極大となる温度(T
T.P)が存在し、該クリーニングブレードが、 c)温度40乃至80℃で、貯蔵弾性率(G’B)が、
5×105乃至1×107Paであり、 d)温度40乃至80℃で、損失弾性率(G”B)が、
5×103乃至1×106Paであり、 e)温度40乃至80℃で、損失正接(tanδB.
P)が極小となる温度(TT.B)が存在し、 f)温度70乃至130℃に、損失正接(tanδB.
P)が極大となる温度(TB.P)が存在し、該トナー
及び該クリーニングブレードの損失正接において、 g)差(TT.P−TB.P)が、−40乃至20℃で
あり、該トナー及び該クリーニングブレードの損失正接
において、 h)温度(TT.C)におけるクリーニングブレードの
損失弾性率(G”B.C)の比(G”T/G”B.C)
が5×102乃至5×104である。
【0047】なお、1Pa=10dyn/cm2であ
る。
【0048】以上のことから、特に高速複写機を用いて
高温高湿環境下で連続複写を行う場合においても、高画
質、高画像濃度を維持し、感光体上の残余トナー及び感
光体上に生成又は付着する紙粉やオゾン付加物を取り除
くことで、クリーニング不良、画像流れ等の発生を防止
するためには、帯電制御剤として有機ジルコニウム化合
物を含有させること、トナーとブレードとの粘弾特性を
規定することが重要であり、更に好ましくは帯電制御剤
として有機ジルコニウム化合物を含有させ、トナーとブ
レードとの粘弾特性を規定したトナーに対して、前述の
式(1)で示される複合酸化物を使用することが重要で
ある。
【0049】本発明のトナーにおいて、温度50乃至7
5℃に貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率(G’)が等
しくなる温度(T.TC)が存在し、損失正接(tan
δT.P)が極大となる温度(T.TP)が存在するも
のであるが、好ましくは、温度53乃至73℃にT.T
C及びT.TPが存在する場合であり、更に好ましくは
温度55乃至70℃にT.TC及びT.TPが存在する
場合である。
【0050】もし、温度50℃未満にT.TC及びT.
TPが存在すると、クリーニングブレードの粘弾性的性
質によらずトナーがクリーニング時に電子写真感光体上
に固着するドラム融着と呼ばれる現象が起きる場合があ
り好ましくない。温度75℃超にT.TC及びT.TP
が存在すると、クリーニングブレードの粘弾性的性質に
よらずトナーがクリーニング時に電子写真感光体表面に
大きな傷を形成する場合があり好ましくない。
【0051】本発明において、クリーニングブレードは
温度40乃至80℃で、貯蔵弾性率(G’B)は5×1
5乃至1×107Paであればよいが、好ましくは7×
105乃至7×106Paとなる場合であり、更に好まし
くは1×106乃至5×106Paとなる場合である。も
し、G’Bが5×105Pa未満となる場合には、トナ
ーの粘弾性的性質によらずクリーニング時に電子写真感
光体上のトナーが完全にクリーニングされないクリーニ
ング不良と呼ばれる現象が起きる場合があり好ましくな
い。G’Bが1×107Pa超となる場合には、電子写
真感光体表面の摩耗が著しくなるドラム削れと呼ばれる
現象が起きる場合があり好ましくない。
【0052】本発明において、クリーニングブレードは
温度40乃至80℃で、損失弾性率(G”B)は5×1
3乃至1×106Paあればよいが、好ましくは7×1
3乃至7×105Paとなる場合であり、更に好ましく
は1×104乃至5×105Paとなる場合である。も
し、G”Bが5×103Pa未満となる場合には、トナ
ーの粘弾性的性質によらずクリーニング時にドラム融着
現象が起きる場合があり好ましくない。G”Bが1×1
6Pa超となる場合には、クリーニング不良と呼ばれ
る現象が起きる場合があり好ましくない。
【0053】本発明において、クリーニングブレードは
温度40乃至80℃で、損失正接(tanδB.P)が
極小となる温度(TT.B)が存在すれば良いが、好ま
しくは温度42乃至75℃で損失正接(tanδB.
P)が極小となる温度(TT.B)が存在する場合であ
り、更に好ましくは温度45乃至70℃で損失正接(t
anδB.P)が極小となる温度(TT.B)が存在す
る場合である。
【0054】もし、(tanδB.P)が極小となる温
度TT.Bが40℃未満となる場合には、トナーの粘弾
性的性質によらずクリーニング時にドラム融着が起きる
場合があり好ましくない。(tanδB.P)が極小と
なる温度TT.Bが80℃超となる場合には、ドラム削
れが起きる場合があり好ましくない。
【0055】本発明において、クリーニングブレードは
温度70乃至130℃で、損失正接(tanδB.P)
が極大となる温度(TB.P)が存在すれば良いが、好
ましくはTB.Pが温度75乃至120℃となる場合で
あり、更に好ましくはTB.Pが温度80乃至110℃
となる場合である。
【0056】もし、温度TB.Pが70℃未満及び温度
TB.Pが130℃超となる場合には、クリーニング不
良が起きる場合があり好ましくない。
【0057】本発明において、差(TT.P−TB.
P)は−40乃至20℃であれば良いが、好ましくは−
30乃至10℃となる場合であり、更に好ましくは−2
0乃至5℃となる場合である。
【0058】もし、差(TT.P−TB.P)が−40
℃未満及び差(TT.P−TB.P)が20℃超となる
場合には、ドラム上からの十分な除去効果が得られず、
ドラム融着、クリーニング不良等が起きる場合があり好
ましくない。
【0059】本発明において、温度(TT.C)でのト
ナー及びクリーニングブレードの損失弾性率の比(G”
T/G”B.C)は5×102乃至5×104Paであれ
ば良いが、好ましくは7×102乃至3×104Paとな
る場合であり、更に好ましくは1×103乃至1×104
Paとなる場合である。
【0060】もし、比(G”T/G”B.C)が5×1
2未満となる場合には、ドラム削れが起きる場合があ
り好ましくなく、比(G”T/G”B.C)が5×10
4超となる場合には、ドラム融着が起きる場合があり好
ましくない。
【0061】更に本発明において、より好ましいトナー
の構成を以下に詳述する。
【0062】本発明において用いられるトナーは、芳香
族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ポリ
カルボン酸のジルコニウム錯体あるいはジルコニウム錯
塩を含有することを特徴の一つとしている。好ましくは
一般式(l)で表わせるジルコニウム錯体あるいは錯塩
である。
【0063】
【化1】 一般式(1)において、Arは芳香族残基を表わし、置
換基としてアルキル基、アリール基、アルアルキル基、
シクロアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリ
ールオキシ基、水酸基、アルコキシカルボニル基、アリ
ールオキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、
カルボキシル基、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、アミ
ノ基、アミド基、カルバモイル基を有していてもよい。
X,Yは−0−、−CO−O−を表わし、X,Yは同じ
であっても異なっていてもよく、Lは中性配位子、水、
アルコール、アンモニア、アルキルアミン、ピリジンを
表わし、C1は1価のカチオン、水素、1価の金属イオ
ン、アンモニウム、アルキルアンモニウムを表わし、C
2は2価のカチオン、2価の金属イオンを表し、nは
2、3、4を表わし、mは0、2、4を表わす。各錯体
または錯塩において配位子となる芳香族カルボン酸類、
芳香族ジオール類は同じものであっても異なるものであ
ってもよい。またn,mの数の異なる錯化合物の混合物
であっても良い。結着樹脂中への錯体、錯塩の分散性向
上の観点あるいは帯電性向上の観点から、芳香族残基と
しては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、
フェナントレン環が好ましく、置換基としてはアルキル
基、カルボキシル基、水酸基が好ましく、Lとしては水
が好ましく、C1としては水素、ナトリウム、カリウ
ム、アンモニウム、アルキルアンモニウムが好ましい。
【0064】更に好ましい錯体あるいは錯塩は一般式
(2)、(3)、(4)で表わせるジルコニウム錯体ま
たは塩である。
【0065】
【化2】 一般式(2)、(3)、(4)において、Rは水素、ア
ルキル基、アリール基、アルアルキル基、シクロアルキ
ル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ
基、水酸基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、カルボキ
シル基、ハロゲン、ニトロ基、アミノ基、カルバモイル
基を表わし、相互に連結して脂肪族環、芳香環あるいは
複素環を形成しても良く、この場合この環に置換基Rを
有していても良く、置換基Rは1から8個持っていても
よく、それぞれ同じであっても、異なっていてもよく、
Cは1価のカチオン、水素、アルカリ金属、アンモニウ
ム、アルキルアンモニウムを表わし、1は1〜8の整数
を表わし、nは2、3、4を表わし、mは0、2、4を
表わし、各錯体または錯塩において配位子となる芳香族
カルボン酸類、芳香族ジオール類は同じ物であっても異
なるものであってもよい。またn,mの数の異なる錯化
合物の混合物であっても良い。結着樹脂中への錯体、錯
塩の分散性向上の観点あるいは帯電性向上の観点から、
置換基Rとしてはアルキル基、アルケニル基、カルボキ
シル基、水酸基が好ましく、Cとしては水素、ナトリウ
ム、カリウム、アンモニウム、アルキルアンモニウムが
好ましい。特に好ましいのは、カウンターイオンを有さ
ない、一般式においてn=2の場合のジルコニウム中性
錯体であり、優れた環境安定性が得られ、結着樹脂中へ
の分散性にも優れ、良好な耐久性が得られる。
【0066】本発明に用いられるジルコニワム錯体ある
いは錯塩は、六配位または八配位の錯化合物で、八配位
の中には、配位子が橋かけした複核錯化合物となり示性
式上六配位となる錯化合物がある。このような錯化合物
の構造の代表的なものを、以下の一般化学式(5)〜
(9)でその構造を例示する。以下の構造の中には配位
子Lを持たないものも包含する。
【0067】
【化3】
【0068】
【化4】 本発明において用いられるトナーは、芳香族カルボン酸
のジルコニウム塩を含有することも特徴の一つとしてい
る。好ましくは一般式(10)、(11)で表わせるジ
ルコニウム塩である。
【0069】
【化5】 一般式(10)、(11)において、Arは置換基とし
てアルキル基、アリール基、アルアルキル基、シクロア
ルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキ
シ基、水酸基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル
基、アリールオキシカルボニル基、アシル基、カルボキ
シル基、ハロゲン、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、ア
ミド基、カルバモイル基を有していてもよい、芳香族残
基を表わし、A1は1価のアニオン、ハロゲンイオン、
水酸イオン、硝酸イオンを表わし、A2は2価のアニオ
ン、硫酸イオン、リン酸水素イオンを表し、nは1、
2、3、4を表わす。各金属塩において酸イオンとなる
芳香族カルボン酸類、芳香族ジオール類は同じものであ
っても異なるものであってもよい。また、nの数が異な
る塩の混合物であっても良い。結着樹脂中への金属塩の
分散性向上の観点あるいは帯電性向上の観点から、芳香
族残基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラ
セン環、フェナントレン環が好ましく、置換基としては
アルキル基、カルボキシル基、水酸基、アシルオキシ基
が好ましく、一般式(10)ではnが4のもの、一般式
(11)ではnが2のものが好ましい。
【0070】更に好ましい金属塩は一般式(12)、
(13)で表わせるジルコニウム塩である。
【0071】
【化6】 一般式(12)及び(13)において、Rは水素、アル
キル基、アリール基、アルアルキル基、シクロアルキル
基、アルケニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、
水酸基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカル
ボニル基、アシルオキシ基、アシル基、カルボキシル
基、ハロゲン、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルバ
モイル基を表わし、相互に連結して脂肪族環、芳香環あ
るいは複素環を形成しても良く、この場合この環に置換
基Rを有していても良い、置換基Rは1から8個持って
いてもよく、それぞれ同じであっても、異なっていても
よく、A1は1価のアニオン、ハロゲンイオン、水酸イ
オン、硝酸イオンを表わし、A2は2価のアニオン、硫
酸イオン、リン酸水素イオンを表し、1は1〜8の整数
を表わし、nは2、3、4を表わす。各金属塩において
酸イオンとなる芳香族カルボン酸類、芳香族ジオール類
は同じものであっても異なるものであってもよい。ま
た、nの数が異なる塩の混合物であっても良い。結着樹
脂中への金属塩の分散性向上の観点あるいは帯電性向上
の観点から、置換基としてはアルキル基、アルケニル
基、カルボキシル基、水酸基、アシルオキシ基が好まし
く、一般式(12)ではnが4のもの、一般式(13)
ではnが2のものが好ましく、優れた環境安定性が得ら
れ、結着樹脂中への分散性にも優れ、優れた耐久性が得
られる。
【0072】本発明の有機ジルコニウム化合物は、塩化
酸化ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、有機酸ジルコニ
ウムなどのジルコニウム化合物を水、アルコール、アル
コール水溶液に溶解し、芳香族カルボン酸、芳香族ジオ
ールおよびこれらのアルカリ金属塩を添加するか、ある
いは芳香族カルボン酸、芳香族ジオールとアルカリ剤を
添加することにより合成される。これらの有機ジルコニ
ウム化合物は、アルコール水溶液などで再結晶し、アル
コール洗浄で精製する。また、錯塩の場合は、生成物を
鉱酸、アルカリ剤、アミン剤で処理することにより種々
のカウンターイオンを持つ錯塩が得られる。本発明にお
いては、ジルコニウム錯塩のカウンターイオンに水素イ
オン、アルカリ金属イオン、アンモニウムイオンなど複
数種有しているものも含む。
【0073】以下に、本発明に用いられる有機ジルコニ
ウム化合物の具体例を挙げるが、ここでは、示性式を示
す。水分子を2〜4個配位しているものも含まれるが、
ここでは水分子の記載を省略する。また、カウンターイ
オンは複数種有するものも含むが、ここでは一番多いカ
ウンターイオンのみを記載する。
【0074】
【化7】
【0075】
【化8】
【0076】
【化9】
【0077】
【化10】
【0078】
【化11】
【0079】
【化12】
【0080】
【化13】
【0081】
【化14】
【0082】
【化15】
【0083】
【化16】
【0084】
【化17】
【0085】
【化18】
【0086】
【化19】
【0087】
【化20】
【0088】
【化21】
【0089】
【化22】
【0090】
【化23】
【0091】
【化24】
【0092】
【化25】
【0093】
【化26】
【0094】
【化27】
【0095】
【化28】
【0096】
【化29】
【0097】
【化30】
【0098】本発明の有機ジルコニウム化合物をトナー
に含有させる方法としては、トナー内部に添加する方法
と外添する方法がある。内添する場合の好ましい添加量
としては結着樹脂100重量部に対して0.1〜10重
量部、より好ましくは、0.5〜5重量部の範囲で用い
られる。また、外添する場合は、0.01〜5重量部が
好ましく、特にメカノケミカル的にトナー表面に固着さ
せるのが好ましい。
【0099】また本発明の化合物は、従来の技術で述べ
たような公知の電荷制御剤と組み合わせて使用すること
もできる。例えば、他の有機金属錯体、金属塩、キレー
ト化合物で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属
錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体、ポリカルボン酸
金属錯体、ポリオール金属錯体などがあげられる。その
ほかには、カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エ
ステル類などのカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮
合体などもあげられる。またビスフェノール類、カリッ
クスアレーンなどのフェノール誘導体なども用いられ
る。
【0100】本発明に用いられるトナーの結着樹脂とし
ては、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹
脂等があげられる。中でもビニル系樹脂、ポリエステル
系樹脂が帯電性、定着性でより好ましい。
【0101】ビニル系モノマーとしては、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−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレ
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、等のスチレン誘導体;
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどの
エチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプ
レン等の不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、臭化ビニル、沸化ビニルなどのハロゲン化ビニル
類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニ
ルなどのビニルエステル類;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(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などのα−メチレン
脂肪族モノカルボン酸エステル類;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(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などのアクリル酸エ
ステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル
類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチ
ルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類;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−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合
物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸誘導体も
しくはメタクリル酸誘導体が挙げられる。これらのビニ
ル系モノマーは単独もしくは2つ以上のモノマーを混合
して用いられる。
【0102】これらの中でもスチレン系共重合体、スチ
レンアクリル系共重合体となるようなモノマーの組み合
わせが好ましい。
【0103】また、必要に応じて以下に例示するような
架橋性モノマーで架橋された重合体であってもよい。
【0104】芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビ
ニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキ
ル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、
エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレン
グリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレー
ト、1,6ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペン
チルグリコールジアクリレート及び以上の化合物のアク
リレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;エ
ーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート
化合物類としては、例えば、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アクリレート、
テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレ
ングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレング
リコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコ
ールジアクリレート及び以上の化合物のアクリレートを
メタアクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及
びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合
物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2
−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレ
ート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート及び以上
の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの
が挙げられ;ポリエステル型ジアクリレート類として例
えば、商品名MANDA(日本化薬)が挙げられる。
【0105】多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、トリメチロールエタントリア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート及び以上の化合物のアクリレー
トをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレ
ート、トリアリルトリメリテートが挙げられる。
【0106】これらの架橋剤は、他のモノマー成分10
0重量部に対して、0.01〜10重量部(さらに好ま
しくは0.03〜5重量部)用いることができる。
【0107】これらの架橋性モノマーのうち、結着用樹
脂に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられる
ものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベン
ゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれた
ジアクリレート化合物類が挙げられる。
【0108】本発明において、ビニル系モノマーの単重
合体または共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、エ
ポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジ
ン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環
族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等を、必要に応じて
前述した結着樹脂に混合して用いることができる。
【0109】2種以上の樹脂を混合して、結着樹脂とし
て用いる場合、より好ましい形態としては分子量の異な
るものを適当な割合で混合するのが好ましい。
【0110】ビニル系樹脂の酸価は、好ましくは1〜1
00mgKOH/g、より好ましくは3〜70mgKO
H/gであることが好ましい。ビニル系樹脂のガラス転
移温度は、好ましくは45〜80℃、より好ましくは5
5〜70℃であり、数平均分子量(Mn)は2,500
〜50,000、重量平均分子量(Mw)は10,00
0〜1,000,000であることが好ましい。
【0111】ビニル系重合体又は共重合体からなる結着
樹脂を合成する方法としては、塊状重合法、溶液重合
法、懸濁重合法、乳化重合法の如き重合法が利用でき
る。カルボン酸モノマー又は酸無水物モノマーを用いる
場合には、モノマーの性質上、塊状重合法または溶液重
合法を利用することが好ましい。
【0112】一例として次のような方法が挙げられる。
ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物、ジカルボン酸モノ
エステルの如きモノマーを用い、塊状重合法、溶液重合
法によりビニル系共重合体を得ることができる。溶液重
合法においては、溶媒留去時にジカルボン酸、ジカルボ
ン酸モノエステル単位を、留去条件を工夫することによ
り一部無水化することができる。更に、塊状重合法また
は溶液重合法によって得られたビニル系共重合体を加熱
処理することで、更に無水化を行うことができる。酸無
水物をアルコールの如き化合物により一部エステル化す
ることもできる。
【0113】逆に、この様にして得られたビニル系共重
合体を加水分解処理で酸無水物基を閉環させ、一部ジカ
ルボン酸とすることができる。
【0114】一方、ジカルボン酸モノエステルモノマー
を用い、懸濁重合法、乳化重合法で得られたビニル系共
重合体を加熱処理による無水化及び加水分解処理による
開環により、無水物からジカルボン酸を得ることができ
る。塊状重合法または溶液重合法で得られたビニル系共
重合体を、モノマー中に溶解し、次いで懸濁重合法また
は乳化重合法により、ビニル系重合体または共重合体を
得る方法を用いれば、酸無水物の一部は開環してジカル
ボン酸単位を得ることができる。重合時にモノマー中に
他の樹脂を混合してもよく、得られた樹脂を加熱処理に
よる酸無水物化、弱アルカリ水処理による酸無水物の開
環アルコール処理によりエステル化を行うことができ
る。
【0115】ジカルボン酸、ジカルボン酸無水物モノマ
ーは交互重合性が強いので、無水物、ジカルボン酸の如
き官能基をランダムに分散させたビニル系共重合体を得
る為には以下の方法が好ましい方法の一つである。ジカ
ルボン酸モノエステルモノマーを用い溶液重合法によっ
てビニル系共重合体を得、このビニル系共重合体をモノ
マー中に溶解し、懸濁重合法によって結着樹脂を得る方
法である。この方法では溶液重合後の溶媒留去時に処理
条件により、全部またはジカルボン酸モノエステル部を
脱アルコール閉環無水化させることができ酸無水物を得
ることができる。懸濁重合時には酸無水物基が加水分解
開環し、ジカルボン酸が得られる。
【0116】ポリマーにおける酸無水物化は、カルボニ
ルの赤外吸収が酸またはエステルの時よりも高波数側に
シフトするので、酸無水物の生成または消滅は確認でき
る。
【0117】この様にして得られる結着樹脂は、カルボ
キシル基、無水物基、ジカルボン酸基が結着樹脂中に均
一に分散されているので、トナーに良好な帯電性を与え
ることができる。
【0118】結着樹脂としては、以下に示すポリエステ
ル樹脂も好ましい。
【0119】ポリエステル樹脂は、全成分中45〜55
mol%がアルコール成分であり、55〜45mol%
が酸成分である。
【0120】アルコール成分としては、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘ
キサンジオール、水素化ビスフェノールA、また式
(A)で表わされるビスフェノール及びその誘導体;
【0121】
【化31】 (式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,
yはそれぞれ1以上の整数であり、かつ、x+yの平均
値は2〜10である。)。
【0122】また、式(B)で示されるジオール類;
【0123】
【化32】 グリセリン、ソルビット、ソルビタン等の多価アルコー
ル類が挙げられる。
【0124】また、全酸成分中50mol%以上を含む
2価のカルボン酸成分としては、例えばフタル酸、テレ
フタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼン
ジカルボン酸類又はその無水物;こはく酸、アジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボ
ン酸類又はその無水物;またさらに炭素数6〜18のア
ルキル基又はアルケニル基で置換されたこはく酸もしく
はその無水物;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、
イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸又はその無水物等
が挙げられ、また、3価以上のカルボン酸としてはトリ
メリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸やその無水物等が挙げられる。
【0125】特に好ましいポリエステル樹脂のアルコー
ル成分としては、前記(A)式で示されるビスフェノー
ル誘導体であり、酸成分としては、フタル酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸又はその無水物、こはく酸、n−ド
デセニルコハク酸、又はその無水物、フマル酸、マレイ
ン酸、無水マレイン酸の如きジカルボン酸類;トリメリ
ット酸又はその無水物のトリカルボン酸類が挙げられ
る。これらの酸成分及びアルコール成分から得られたポ
リエステル樹脂を結着樹脂として使用した熱ローラー定
着用トナーは、定着性が良好で、耐オフセット性に優れ
ているからである。
【0126】ポリエステル樹脂の酸価は好ましくは90
mgKOH/g以下、より好ましくは50mgKOH/
g以下であり、OH価は好ましくは50mgKOH/g
以下、より好ましくは30mgKOH/g以下であるこ
とが良い。これは、分子鎖の末端基数が増えるとトナー
の帯電特性において環境依存性が大きくなるためであ
る。
【0127】ポリエステル樹脂のガラス転移温度は好ま
しくは50〜75℃、より好ましくは55〜65℃であ
り、さらに数平均分子量(Mn)は好ましくは1,50
0〜50,000、より好ましくは2,000〜20,
000であり、重量平均分子量(Mw)は好ましくは
6,000〜100,000、より好ましくは10,0
00〜90,000であることが良い。
【0128】複合酸化物(A)としてはM1として、マ
グネシウム、亜鉛、コバルト、マンガン、ストロンチウ
ム、カルシウム、セリウムが挙げられる。M2として
は、チタン、シリカがあげられる。特に本発明の効果を
より発揮できることから、珪酸ストロンチウム〔Sr〕
a〔Si〕bc及びチタン酸ストロンチウム〔Sr〕
a〔Ti〕bcが好ましい。より具体的には、SrSi
3、Sr3SiO5、Sr2SiO4、SrSiO5、Sr
3Si27及びSrTiO3、Sr2TiO4、Sr3Ti2
7が挙げられ、中でもSrSiO3及びSrTiO3
好ましい。
【0129】本発明で使用する複合酸化物を有する粒子
は、例えば焼結法によって生成し、機会粉砕した後、風
力分級し、所望の粒度分布であるものを用いるのが良
い。
【0130】本発明における複合酸化物は、トナー粒子
100重量部に対して、複合酸化物(A)を有する微粒
子を0.10〜10重量部、好ましくは0.2〜5.0
重量部用いるのが良い。複合酸化物を含む粒子は、重量
平均粒径が0.1〜5.0μm、好ましくは0.3〜
3.0μm、より好ましくは0.5〜2.5μmであ
る。
【0131】本発明のトナーを磁性トナーとして用いる
場合、磁性トナーに含まれる磁性材料としては、マグネ
タイト、マグヘマイト、フェライトの如き酸化鉄、及び
他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,Co,Niのよう
な金属、あるいは、これらの金属とAl,Co,Cu,
Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,Be,Bi,C
d,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのような金属との
合金、およびこれらの混合物等が挙げられる。
【0132】具体的には、磁性材料としては、四三酸化
鉄(Fe34)、三二酸化鉄(γ−Fe23)、酸化鉄
亜鉛(ZnFe24)、酸化鉄イットリウム(Y3Fe5
12)、酸化鉄カドミウム(CdFe24)、酸化鉄ガ
ドリニウム(Gd3Fe5−O12)、酸化鉄銅(CuFe
24)、酸化鉄鉛(PbFe12−O19)、酸化鉄ニッケ
ル(NiFe24)、酸化鉄ネオジム(NdFe
23)、酸化鉄バリウム(BaFe1219)、酸化鉄マ
グネシウム(MgFe24)、酸化鉄マンガン(MnF
24)、酸化鉄ランタン(LaFeO3)、鉄粉(F
e)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉(Ni)等が挙
げられる。上述した磁性材料を単独で或いは2種以上の
組合せて使用する。特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄
又はγ−三二酸化鉄の微粉末である。
【0133】これらの強磁性体は平均粒径が0.05〜
2μmで、795.8kA/m印加での磁気特性が抗磁
力1.6〜12.0kA/m、飽和磁化50〜200A
2/kg(好ましくは50〜100Am2/kg)、残
留磁化2〜20Am2/kgのものが好ましい。
【0134】結着樹脂100重量部に対して、磁性体1
0〜200重量部、好ましくは20〜150重量部使用
するのが良い。
【0135】本発明のトナーに使用できる着色剤として
は、任意の適当な顔料又は染料が挙げられる。例えば顔
料として、カーボンブラック、アニリンブラック、アセ
チレンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロ
ー、ローダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、
フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー等があ
る。これらは定着画像の光学濃度を維持するために必要
な量が用いられ、結着樹脂100重量部に対し0.1〜
20重量部、好ましくは0.2〜10重量部の添加量が
良い。また、同様の目的で、更に染料が用いられる。例
えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンテン
系染料、メチン系染料があり、結着樹脂100重量部に
対し0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜10重量
部の添加量が良い。
【0136】本発明において、必要に応じて一種又は二
種以上の離型剤を、トナー粒子中に含有させても良い。
【0137】離型剤としては例えば、低分子ポリエチレ
ン、低分子ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワッ
クス、パラフィンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワッ
クス;また、酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭
化水素系ワックスの酸化物;または、それらのブロック
共重合物;カルナバワックス、サゾールワックス、モン
タン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分
とするワックス類;及び脱酸カルナバワックスなどの脂
肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したものなど
が挙げられる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、
モンタン酸、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長
鎖アルキルカルボン酸類などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラ
ンジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不
飽和脂肪酸類;ステアリンアルコール、アラルキルアル
コール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコー
ル、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは
更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール
類などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価ア
ルコール類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カル
シウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム
などの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれている
もの);また、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンや
アクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化
させたワックス類;また、ベヘニン酸モノグリセリドな
どの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、ま
た、植物性油脂の水素添加によって得られるヒドロキシ
ル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。
【0138】離型剤の融点は、好ましくは70〜140
℃、より好ましくは80〜135℃であり、更に好まし
くは90〜130℃であることが良い。これは、融点が
低すぎた場合には、トナーの耐高温オフセット性へ、高
すぎた場合には、トナーの低温定着性に悪影響を及ぼす
為である。
【0139】離型剤の量は、結着樹脂100重量部あた
り0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜10重量部
が好ましい。
【0140】また、これらの離型剤は、通常、樹脂を溶
剤に溶解し、樹脂溶液温度を上げ、撹拌しながら添加混
合する方法や、混練時に混合する方法で結着樹脂に含有
させることができる。
【0141】トナー粒子は、画像濃度、解像度の面で、
重量平均粒径が、好ましくは3〜12μm、より好まし
くは3〜9μmであるのが良い。
【0142】本発明のトナーに流動性向上剤を添加して
も良い。流動性向上剤は、トナー粒子に外添することに
より、流動性が添加前後を比較すると増加し得るもので
ある。例えば、フッ化ビニリデン微粉末、ポリテトラフ
ルオロエチレン微粉末の如きフッ素系樹脂粉末;湿式製
法シリカ、乾式製法シリカの如き微粉末シリカ、微粉末
酸化チタン、微粉末アルミナ、それらをシランカップリ
ング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルによ
り表面処理を施した処理シリカ等がある。
【0143】好ましい流動性向上剤としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粉体であ
り、いわゆる乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称さ
れるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔
中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎とな
る反応式は次の様なものである。
【0144】SiCl2+2H2+O2→SiO2+4HC
【0145】この製造工程において、塩化アルミニウム
又は塩化チタン等の他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハ
ロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金
属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、シリカ
としてはそれらも包含する。その粒径は、平均の一次粒
径として、0.001〜2μmの範囲内であることが好
ましく、特に好ましくは、0.002〜0.2μmの範
囲内のシリカ微粉体を使用するのが良い。
【0146】ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により
生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば以下の
様な商品名で市販されているものがある。
【0147】 AEROSIL(日本アエロジル社) 130 200 300 380 TT600 MOX170 MOX80 COK84 Ca−O−SiL(CABOT Co.社) M−5 MS−7 MS−75 HS−5 EH−5 Wacker HDK N 20 V15 (WACKER−CHEMIE GMBH社) N20E T30 T40 D−C Fine Silica(ダウコーニングCo.社) Fransol(Fransil社)
【0148】さらには、該ケイ素ハロゲン化合物の気相
酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水化処理した処
理シリカ微粉体がより好ましい。該処理シリカ微粉体に
おいて、メタノール滴定試験によって測定された疎水化
度が30〜80の範囲の値を示すようにシリカ微粉体を
処理したものが特に好ましい。
【0149】疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応
あるいは物理吸着する有機ケイ素化合物等で化学的に処
理することによって付与される。好ましい方法として
は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成され
たシリカ微粉体を有機ケイ素化合物で処理する。
【0150】有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチル
ジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチ
ルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、
α−クロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチル
トリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシ
ロキサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個
宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシロ
キサン等がある。さらに、ジメチルシリコーンオイルの
如きシリコーンオイルが挙げられる。これらは1種ある
いは2種以上の混合物で用いられる。
【0151】流動性向上剤は、BET法で測定した窒素
吸着による比表面積が30m2/g以上、好ましくは5
0m2/g以上のものが良好な結果を与える。トナー1
00重量部に対して流動性向上剤0.01〜8重量部、
好ましくは0.1〜4重量部使用するのが良い。
【0152】次に本発明の画像形成方法に関して説明す
る。
【0153】図1及び図2を参照しながら、本発明の画
像形成方法を実施し得る画像形成装置の一例について説
明する。一次帯電器2で静電荷像担持体(感光体)1表
面を負極性又は正極性に帯電し、アナログ露光又はレー
ザ光による露光5により静電荷像(例えば、イメージス
キャニングによりデジタル潜像)を形成し、磁性ブレー
ド11と、磁極N1,N2,S1及びS2を有する磁石23
を内包している現像スリーブ4とを具備する現像器9の
磁性トナー13で静電荷像を反転現像又は正規現像によ
り現像する。現像部において感光体1の導電性基体16
と現像スリーブ4との間で、バイアス印加手段12によ
り交互バイアス,パルスバイアス及び/又は直流バイア
スが印加されている。磁性トナー像は、中間転写体を介
して、又は、介さずに転写材へ転写される。転写紙Pが
搬送されて、転写部にくると転写帯電器3により転写紙
Pの背面(感光体側と反対面)から正極性または負極性
の帯電をすることにより、感光体表面上の負荷電性磁性
トナー像または正荷電性磁性トナー像が転写紙P上へ静
電転写される。除電手段22で除電後、感光体1から分
離された転写紙Pは、ヒータ21を内包している加熱加
圧ローラ定着器7により転写紙P上のトナー画像は、加
熱加圧定着される。
【0154】転写工程後の感光体1に残留する磁性トナ
ーは、クリーニングブレード8を有するクリーニング手
段で除去される。クリーニング後の感光体1は、イレー
ス露光6により除電され、再度、一次帯電器2により帯
電工程から始まる工程が繰り返される。
【0155】次に、以下の実施例中で測定した各種物性
データの測定方法に関して以下に説明する。
【0156】 (1)X線回折の測定 使用装置:X線回折装置CN2013〔理学電気(株)〕 :粉末試料成型機PX−700〔サーモニックス(株)製〕
【0157】上記成型装置を使用して、測定検体を圧縮
プレスする。成型した試料をX線回折装置にセットし、
以下の条件で測定する。得られたX線回折パターンのピ
ーク強度と2θ角度より構造を決定する。 Target Filter Cu,Ni Voltage Current 32.5kV、15mA Counter Se Time Constant 1sec Divergence Slit 1° Receiving Slit 0.15mm Scatter Slit 1° Angle Range 60〜20°
【0158】 (2)トナー中の複合酸化物の定量方法 使用装置:蛍光X線分析装置3080(理学電気(株)) :試料プレス成型機MAEKAWA Testing Machine(MFGCo.,LTD製)
【0159】検量線の作成 磁性トナー(X)に対し、定量目的の複合酸化物をコー
ヒーミルを用いて以下の比率(重量%)で各々混合し、
検量線用サンプルを作成する。0%,0.5%,1.0
%,2.0%,3.0%,5.0%,10.0%試料プ
レス成型機を用いて上記サンプル7点をプレス成形す
る。2θテーブルより複合酸化物中〔M〕Kαピーク角
度(a)を決定する。蛍光X線分析装置中へ検量線サン
プルを入れ、試料室を減圧し真空にする。以下の条件に
て各々のサンプルのX線強度を求め検量線を作成する。
【0160】〔測定条件〕 測定電位,電圧 50kV−50mA 2θ角度 a 結晶板 LiF 測定時間 60秒
【0161】トナー中の複合酸化物の定量 上記と同様の方法でサンプル成形した後、同じ測定条
件にてX線強度をもとめ、検量線より添加量を算出す
る。
【0162】(3)粒度分布の測定 粒度分布については、種々の方法によって測定できる
が、本発明においてはコールターカウンターのマルチサ
イザーを用いて行った。
【0163】測定装置としてはコールターカウンターの
マルチサイザーII型(コールター社製)を用い、個数
分布,体積分布を出力するインターフェイス(日科機
製)及びCX−1パーソナルコンピューター(キヤノン
製)を接続し、電解液は特級または1級塩化ナトリウム
を用いて1%NaCl水溶液を調製する。測定法として
は前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として
界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸
塩)を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20
mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約
1〜3分間分散処理を行い、前記コールターカウンター
のマルチサイザーII型により、アパーチャーとして、
トナー粒径を測定するときは100μmアパーチャーを
用い、無機微粉末粒径を測定するときは13μmアパー
チャーを用いて測定する。トナー及び無機微粉末の体
積,個数を測定して、体積分布と、個数分布とを算出し
た。それから体積分布から求めた重量基準の重量平均径
を求める。
【0164】(4)ビニル系樹脂における酸価の測定 結着樹脂中の官能基の定性及び定量は赤外吸収スペクト
ル、JIS K−0707の酸価測定、加水分解酸価測
定(全酸価測定)を応用する方法が一例として挙げられ
る。
【0165】例えば赤外吸収においては、1780cm
-1付近の無水物のカルボニルに由来する吸収ピークが現
われるので酸無水物の存在は確認される。
【0166】本発明において、赤外吸収スペクトルのピ
ークとは、分解能4cm-1のFT−IRで16回積算し
た後に、明瞭にピークとして確認されるものをいう。F
T−IRの機種としては、例えばFT−IR1600
(パーキンエルマー社製)が挙げられる。
【0167】JIS K−0070の酸価測定(以下J
IS酸価と記す)では、酸無水物は理論値(酸無水物は
ジカルボン酸としての酸価をもつものとする)の約50
%が測定される。
【0168】一方、全酸価(A)の測定では、実質的に
理論値通りの値が測定される。従って、全酸価(A)と
JIS酸価との差は、理論値の約50%で酸無水物は二
塩基酸として測定されるので、1g当りの酸無水物に由
来する全酸価(B)は求められる。
【0169】 全酸価(B)=〔全酸価(A)−JIS酸価〕×2
【0170】さらに、例えば酸成分としてマレイン酸モ
ノエステルを使用し、溶液重合法及び懸濁重合法を用い
て結着樹脂として使用するビニル系共重合体組成物を調
製する場合、溶液重合法で生成されたビニル系共重合体
のJIS酸価の全酸価(A)を測定することにより全酸
価(B)が測定され、その全酸価(B)と、溶液重合法
で使用したビニル系モノマーの組成割合から重合工程及
び溶媒除去工程で生成した酸無水物の存在量(例えば、
モル%)が算出される。さらに、溶液重合法で調製され
たビニル系共重合体をスチレン及びブチルアクリレート
の如きモノマーに溶解してモノマー組成物を調製し、調
製したモノマー組成物を懸濁重合する。その際、酸無水
物基の一部が開環する。懸濁重合法で得られたビニル系
共重合体組成物のJIS酸価、全酸価(A)、モノマー
組成割合及び溶液重合法で調製されたビニル系共重合体
の添加量から、結着樹脂として使用するビニル系共重合
体組成物中のジカルボン酸基、酸無水物基及びジカルボ
ン酸モノエステル基の存在量を算出することができる。
【0171】結着樹脂の全酸価(A)は以下のようにし
て求められる。サンプル樹脂2gをジオキサン30ml
に溶解させ、これに、ピリジン10ml、ジメチルアミ
ノピリジン20mg及び水3.5mlを加え撹拌しなが
ら4時間加熱還流する。冷却後、1/10NのKOH・
THF溶液でフェノールフタレインを指示薬として中和
滴定して得られた酸価の値を全酸価(A)とする。全酸
価(A)の測定条件下では酸無水物基は加水分解されて
ジカルボン酸になるが、アクリル酸エステル基、メタク
リル酸エステル基及びジカルボン酸モノエステル基は加
水分解されない。
【0172】1/10NのKOH・THF溶液の調製は
次のように行う。KOH1.5gを約3mlの水で溶解
し、これにTHF200mlと水30mlを加え撹拌す
る。静置後溶液が分離していたら少量のメタノールを、
溶液が濁っていたら少量の水を加えて均一な透明溶液に
する。1/10NのHC1標準溶液でKOH・THF溶
液の測定値を標定する。
【0173】結着樹脂の全酸価(A)は、2〜100m
gKOH/gであるが、結着樹脂中の酸成分を含むビニ
ル系共重合体のJIS K−0070による酸価が10
0未満であることが好ましい。JIS K−0070に
よる酸価が100以上の場合には、カルボキシル基、酸
無水物基等の官能基の密度が高く、良好な帯電バランス
を得にくくなり、希釈して用いる場合にもその分散性に
よる問題が生じる傾向がある。
【0174】(5)ポリエステル樹脂の酸価の測定方法 酸価とは、樹脂1g中に含まれるカルボキシル基を中和
するのに必要なカ性カリのミリグラム数として定義され
ている。したがって酸価は末端基の数を示していること
になる。測定の方法はつぎのとおりである。サンプル2
〜10gを200〜300mlの三角フラスコに秤量
し、メタノール:トルエン=30:70の混合溶媒約5
0ml加えて樹脂を溶解する。溶解性がわるいようであ
れば少量のアセトンを加えてもよい。0.1%のブロム
チモールブルーとフェノールレッドの混合指示薬を用
い、あらかじめ標定されたN/10カ性カリ〜アルコー
ル溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量からつぎの
計算で酸価を求める。
【0175】酸価=KOH(ml数)×N×56.1/
試料重量(ただしNはN/10KOHのファクター)
【0176】(6)ガラス転移温度Tg 結着樹脂のTgは、示差熱分析測定装置(DSC測定装
置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用い測定
する。測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを
精密に秤量する。
【0177】これをアルミパン中に入れ、リファレンス
として空のアルミパンを用い、測定温度範囲30〜20
0℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測
定を行う。
【0178】この昇温過程で、温度40〜100℃の範
囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0179】このときの吸熱ピークが出る前と出た後の
ベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を本発
明におけるガラス転移温度Tgとする。
【0180】(7)トナー帯電量の測定(図3) 現像器現像剤担持体上からサンプリングした現像剤を秤
量後、底に500メッシュ(磁性粒子の通過しない大き
さに適宜変更可能)の導電性スクリーン3のある金属製
の測定容器2に測定サンプルを入れ金属製のフタ4をす
る。このときの測定容器2全体の重量を秤りW1(g)
とする。次に、吸引機1(測定容器2と接する部分は少
なくとも絶縁体)において、吸引口7から吸引し風量調
節弁6を調整して真空計5の圧力を250mmAqとす
る。この状態で充分(約2分間)吸引を行ないトナーを
吸引除去する。このときの電位計9の電位をV(ボル
ト)とする。ここで8はコンデンサーであり容量をC
(μF)とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を
秤りW2(g)とする。この摩擦帯電量T(mC/k
g)は下式の如く計算される。
【0181】 T(mC/kg)=(C×V)/(W1−W2)
【0182】(8)トナー及びクリーニングブレードの
粘弾性特性の測定) 粘弾性測定装置(レオメーター)RDA−II(レオメ
トリックス社製)を用いて測定を行う。 測定治具:直径7.9mmのパラレルプレート 測定試料:トナーは加熱、溶解後に直径8mm、高さ2
乃至5mmの円盤状試料に成型して使用する。測定治具
への固定は常法に従って行う。
【0183】クリーニングブレードは厚さ1乃至5mm
のシート状試料から直径約8mmの円盤状に打ち抜く
か、または切り出して使用する。測定治具への固定は瞬
間接着剤等を使用して接着固定する。 測定周波数:6.28ラジアン/秒 測定温度:室温より170℃まで、毎分1℃の割合で昇
温する。
【0184】(9)ワックスの融点測定 示差走査熱量計(DSC測定装置)、DSC−7(パー
キンエルマー社製)を用いてASTM D3418−8
2に準じて測定する。
【0185】測定試料は2〜10mg、好ましくは5m
gを精密に秤量する。
【0186】これをアルミパン中に入れ、リファレンス
として空のアルミパンを用いて、測定温度範囲30〜2
00℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で
測定を行う。
【0187】この昇温過程で、温度30〜200℃の範
囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。
【0188】(10)トナーのDSC曲線の測定 上記ワックスの融点の測定と同様にして、トナーの昇温
過程におけるDSC曲線を測定する。
【0189】(11)ワックスの分子量分布の測定 ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定
装置:GPC150C(ウオーターズ社製) カラム:GMH−HT30cm2連(東ソー社製) 温度:135℃ 溶媒:o−ジクロロベンゼン(0.1%アイオノール添
加) 流速:1.0ml/min 試料:0.15%の試料を0.4ml注入 以上の条件で測定し、試料の分子量算出にあたっては単
分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量較正曲
線を使用する。更に、Mark−Houwink粘度式
から導き出される換算式でポリエチレン換算することに
よって算出される。
【0190】(12)結着樹脂原料又はトナーの結着樹
脂の分子量分布の測定 GPCによるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定
される。
【0191】40℃のヒートチャンバー中でカラムを安
定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてテトラ
ヒドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流す。試
料が結着樹脂原料の場合は、結着樹脂原料をロールミル
に素通し(130℃,15分)したものを用いる。試料
がトナーの場合は、トナーをTHFに溶解後0.2μm
フィルターで濾過し、その濾液を試料として用いる。試
料濃度として0.05〜0.6重量%に調整した樹脂の
THF試料溶液を50〜200μl注入して測定する。
試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分
布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成さ
れた検量線の対数値とカウント数との関係から算出す
る。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例
えば、Pressure Chemical Co.製
あるいは、東洋ソーダ工業社製の分子量が6×102
2.1×103、4×103、1.75×104、5.1
×104、1.1×105、3.9×105、8.6×1
5、2×106、4.48×106のものを用い、少な
くとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが
適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用い
る。
【0192】カラムとしては、103〜2×106の分子
量領域を適確に測定するために、市販のポリスチレンゲ
ルカラムを複数組合せるのが良く、例えば、Water
s社製のμ−styragel 500、103、1
4、105の組合せや、昭和電工社製のshodex
KA801,802,803,804,805,80
6,807の組合せが好ましい。
【0193】
【実施例】以下製造例及び実施例によって本発明を説明
する。
【0194】(複合酸化物の製造例1:珪酸ストロンチ
ウム)炭酸ストロンチウム1500gと酸化珪素600
gをボールミルにて、8時間湿式混合した後、ろ過乾燥
し、この混合物を5kg/cm2の圧力で成形して13
00℃で8時間仮焼した。これを、機械粉砕して、重量
平均径2.0μmの珪酸ストロンチウム微粉体(M−
1)を得た。更に、この得られた(M−1)に対してX
線回折を実施し、図6のピークパターンより製造した複
合酸化物がSrSiO3(式(1)のa=1,b=1,
c=3)及びSr2SiO4(式(1)のa=2,b=
1,c=4)を有することを確認した。
【0195】(複合酸化物の製造例2:チタン酸ストロ
ンチウム)炭酸ストロンチウム600gと酸化チタン3
20gをボールミルにて、8時間湿式混合した後、ろ過
乾燥し、この混合物を5kg/cm2の圧力で成形して
1100℃で8時間仮焼した。これを、機械粉砕して、
重量平均径1.7μmのチタン酸ストロンチウム微粉体
(M−2)を得た。
【0196】(複合酸化物の製造例3:酸化セリウム)
炭酸セリウム1500gと酸素存在下にて1300℃で
10時間燃焼した。これを、機械粉砕して、重量平均径
2.0μmの酸化セリウム微粉体(M−3)を得た。
【0197】(テストブレード)表1に示すブレードA
〜Kを本検討用ブレードとして準備した。
【0198】ブレードBの粘弾性データー(データー:
1)を図4として添付する。
【0199】
【表1】
【0200】 〔トナーの製造例1〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0201】上記材料をヘンシェルミキサーで混合した
後、130℃で二軸混練押出機によって溶融混練を行
い、混練物を冷却後、カッターミルで粗粉砕、ジェット
気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級機
を用いて分級することで、重量平均径7.5μmの磁性
トナー粒子(ア)を得た。
【0202】この磁性トナー粒子(ア)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(ア−
1)とした。
【0203】 〔トナーの製造例2〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物15 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0204】トナー材料中のジルコニウム化合物を変更
した以外は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量
平均径7.6μmの磁性トナー(イ)を得た。
【0205】この磁性トナー粒子(イ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(イ−
1)とした。
【0206】 〔トナーの製造例3〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg72℃、酸価13mgKOH/g、水酸基価23mgKOH/g、分子量 :Mn7800,Mw132000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0207】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.6μmの磁性トナー(ウ)を得た。
【0208】この磁性トナー粒子(ウ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(ウ−
1)とした。
【0209】 〔トナーの製造例4〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg51℃、酸価35mgKOH/g、水酸基価43mgKOH/g、分子量 :Mn2300,Mw49000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0210】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.5μmの磁性トナー(エ)を得た。
【0211】この磁性トナー粒子(エ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(エ−
1)とした。
【0212】 〔トナーの製造例5〕 ・結着樹脂(ビニル系樹脂) 100重量部 (Tg62℃、酸価17mgKOH/g、分子量:Mn37000,Mw330 000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0213】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.3μmの磁性トナー(オ)を得た。
【0214】この磁性トナー粒子(オ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(オ−
1)とした。
【0215】 〔トナーの製造例6〕 ・結着樹脂(ビニル系樹脂) 100重量部 (Tg73℃、酸価21mgKOH/g、分子量:Mn48000,Mw370 000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点90℃)
【0216】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.4μmの磁性トナー(カ)を得た。
【0217】この磁性トナー粒子(カ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(カ−
1)とした。
【0218】 〔トナーの製造例7〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・低分子量ポリエチレン(離型剤) 3重量部 (融点130℃)
【0219】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.4μmの磁性トナー(キ)を得た。
【0220】この磁性トナー粒子(キ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(キ−
1)とした。
【0221】 〔トナーの製造例8〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・ポリプロピレン(離型剤) 3重量部 (融点148℃)
【0222】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.4μmの磁性トナー(ク)を得た。
【0223】この磁性トナー粒子(ク)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(ク−
1)とした。
【0224】 〔トナーの製造例9〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・パラフィンワックス(離型剤) 3重量部 (融点75℃)
【0225】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.4μmの磁性トナー(ケ)を得た。
【0226】この磁性トナー粒子(ケ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(ケ−
1)とした。
【0227】 〔トナーの製造例10〕 ・結着樹脂(ポリエステル樹脂) 100重量部 (Tg60℃、酸価20mgKOH/g、水酸基価30mgKOH/g、分子量 :Mn3000,Mw55000) ・磁性酸化鉄 90重量部 (平均粒径0.15μm、795.8kA/m磁場での特性Hc=9.2kA/ m、σs=83Am2/kg,σr=11.5Am2/kg) ・ジルコニウム化合物14 2重量部 ・パラフィンワックス(離型剤) 3重量部 (融点66℃)
【0228】トナー材料中の結着樹脂を変更した以外
は、上記のトナー製造例1と同様にして、重量平均径
7.4μmの磁性トナー(コ)を得た。
【0229】この磁性トナー粒子(コ)100重量部に
対して、疎水性シリカ(比表面積200m2/g)1.
0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部をヘンシ
ェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナー(コ−
1)とした。
【0230】〔トナーの製造例11〕重量平均径7.5
μmの磁性トナー(ア)を用いて、この磁性トナー粒子
(ア)100重量部に対して、疎水性シリカ(比表面積
200m2/g)1.0重量部をヘンシェルミキサーに
て外添混合して評価用磁性トナー(ア−2)とした。
【0231】〔トナーの製造例12〕重量平均径7.5
μmの磁性トナー(ア)を用いて、この磁性トナー粒子
(ア)100重量部に対して、疎水性シリカ(比表面積
200m2/g)1.0重量部と複合酸化物(M−2)
3.0重量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評
価用磁性トナー(ア−3)とした。
【0232】〔トナーの製造例13〕重量平均径7.5
μmの磁性トナー(ア)を用いて、この磁性トナー粒子
(ア)100重量部に対して、疎水性シリカ(比表面積
200m2/g)1.0重量部と複合酸化物(M−3)
3.0重量部をヘンシェルミキサーにて外添混合して評
価用磁性トナー(ア−4)とした。
【0233】〔トナーの比較製造例1〜4〕トナー材料
中のジルコニウム化合物を亜鉛化合物、鉄化合物、アル
ミニウム化合物、クロム化合物である下記化合物136
〜139に変更した以外は、上記のトナー製造例1と同
様にして、重量平均径7.6μmの磁性トナー(タ)〜
(テ)を得た。
【0234】この磁性トナー粒子(タ)〜(テ)100
重量部に対して、疎水性シリカ(比表面積200m2
g)1.0重量部と複合酸化物(M−1)3.0重量部
をヘンシェルミキサーにて外添混合して評価用磁性トナ
ー(タ−1)〜(テ−1)とした。
【0235】
【化33】
【0236】(トナーの粘弾性測定)磁性トナー(ア)
〜(コ)及び(タ)〜(テ)に関して粘弾性を測定し
た。
【0237】結果は表2となった。(ア)の粘弾性測定
チャート(データー:2)を図5として添付する。
【0238】
【表2】
【0239】<評価−1>キヤノン製複写機NP608
5改造機(ドラムヒータを取り除き、現像、ドラム、光
学、紙搬送系等を全て調整して複写速度を12%アップ
させた。)を高温高湿室(温度:32.5℃、湿度:8
5%)に設置する。この時、クリーニングブレードには
表1中のBをドラムに対して総圧700gにて当接させ
た。
【0240】評価用磁性トナー(ア−1)を使用して連
続20万枚画出しを行い、画像濃度、カブリ、画像流れ
とドラム削れ量に関して評価した。結果は耐久初期から
最終の20万枚に至るまで、画像濃度は高く、安定して
おり、カブリの無い解像力の高い画質が得られた。ま
た、画像流れは発生しなかった。更に、耐久前後でのド
ラム膜厚を測定したところ、削れ量は9Åであった。詳
細な結果は表3に示した。
【0241】画像濃度の評価レベルは、耐久中最大画像
濃度−耐久終了20万枚時画像濃度によって判断した。
【0242】カブリの評価レベルは、耐久終了20万枚
時のベタ白画像におけるカブリによって判断した。
【0243】カブリ測定は、カブリ測定用反射測定機R
EFLECTMETER(東京電色(株))にて、上記
のベタ白画像及び未使用紙の反射率を測定して、両者の
差をカブリとする。未使用紙反射率−ベタ白反射率=カ
ブリ%画像流れの評価レベルは、画像抜け部分の面積を
測定して判断した。
【0244】ドラム削れ量の評価は、耐久前ドラムと耐
久後ドラムとの膜厚(ドラム軸方向10点平均)差で判
断した。
【0245】 (画像濃度評価レベル) A:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.05未満 B:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.05以上0.10未満 C:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.10以上0.15未満 D:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.15以上0.20未満 E:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.20以上0.30未満 F:最大画像濃度−耐久終了時画像濃度 0.30以上
【0246】(カブリ評価レベル) A:カブリ 0.1%未満 B:カブリ 0.1以上0.5%未満 C:カブリ 0.5以上1.0%未満 D:カブリ 1.0以上1.5%未満 E:カブリ 1.5以上2.0%未満 F:カブリ 2.0%以上
【0247】 (画像流れ評価レベル) A:抜け画像面積 0cm2 B:抜け画像面積 0cm2より大きく0.25cm2未満 C:抜け画像面積 0.25以上2.0cm2未満 D:抜け画像面積 2.0以上6.0cm2未満 E:抜け画像面積 6.0以上10.0cm2未満 F:抜け画像面積 10.0cm2以上
【0248】(ドラム削れ量評価レベル) A:削れ量 0以上10.0Å未満 B:削れ量 10.0以上25.0Å未満 C:削れ量 25.0以上50.0Å未満 D:削れ量 50.0以上100.0Å未満 E:削れ量 100.0以上150.0Å未満 F:削れ量 150.0Å以上
【0249】<評価−2〜6>クリーニングブレードを
C,D,F,G,Hに変更して、評価−1と同様の評価
を行った。画像濃度は高く、安定しており、カブリの無
い解像力の高い画質が得られた。更に画像流れは問題の
無いレベルであった。詳細な結果は表3に示した。
【0250】<評価−7〜11:比較例>クリーニング
ブレードをA,E,I,J,Kに変更して、評価−1と
同様の評価を行った。画像濃度は高く、安定しており、
カブリも問題の無いレベルで解像力の高い画質が得られ
た。更に画像流れは問題の無いレベルであったが、A,
E,I,Kに関しては耐久途中からクリーニング不良
が、Jに関しては耐久途中からドラム融着が発生した。
詳細な結果は表3に示した。
【0251】<評価−12〜14>評価用磁性トナーを
(ア−2)、(ア−3)、(ア−4)に変更して、評価
−1と同様の評価を行った。画像濃度は高く、安定して
おり、カブリも問題の無いレベルで解像力の高い画質が
得られた。更に画像流れは問題の無いレベルであった。
詳細な結果は表3に示した。
【0252】<評価−15〜18>評価用磁性トナーを
(イ−1)、(オ−1)、(ク−1)、(ケ−1)に変
更して、評価−1と同様の評価を行った。画像濃度は高
く、安定しており、カブリも問題の無いレベルで解像力
の高い画質が得られた。更に画像流れは問題の無いレベ
ルであった。詳細な結果は表3に示した。
【0253】<評価−19〜23:比較例>評価用磁性
トナーを(ウ−1)、(エ−1)、(カ−1)、(キ−
1)、(コ−1)に変更して、評価−1と同様の評価を
行った。画像濃度、カブリは問題の無いレベルであった
が、(ウ−1)、(カ−1)、(キ−1)に関してはド
ラム削れ量が多くハーフトーン画像においてスジが発生
した。また、(エ−1)に関しては耐久途中からドラム
融着が発生した。詳細な結果は表3に示した。
【0254】<評価−24〜27:比較例>評価用磁性
トナーを(タ−1)、(チ−1)、(ツ−1)、(テ−
1)に変更して、評価−1と同様の評価を行った。画像
流れ、ドラム削れに関しては問題の無いレベルであった
が、画像濃度が耐久後半で低下し、カブリも悪めであっ
た。詳細な結果は表3に示した。
【0255】<評価−28>トナーが帯電過剰となり易
い、低湿下でのカブリ、チャージアップによる画像濃度
低下、ブレードとのアンマッチングによるクリーニング
不良等を確認する目的で以下の評価を実施した。
【0256】キヤノン製複写機NP6085改造機(ド
ラムヒータを取り除き、現像、ドラム、光学、紙搬送系
等を全て調整して複写速度を12%アップさせた。)を
常温低湿室(温度:23℃、湿度:5%)に設置する。
【0257】この時、クリーニングブレードには表1中
のBをドラムに対して総圧350gにて当接させた。
【0258】評価用磁性トナー(ア−1)を使用して連
続20万枚画出しを行い、画像濃度、カブリとドラム削
れ量に関して評価した。結果は耐久初期から最終の20
万枚に至るまで、画像濃度は高く、安定しており、カブ
リの無い解像力の高い画質が得られた。更に、耐久前後
でのドラム膜厚を測定したところ、削れ量は18Åであ
った。詳細の結果は表4に示した。
【0259】<評価−29〜33>クリーニングブレー
ドをC,D,F,G,Hに変更して、評価−28と同様
の評価を行った。画像濃度は高く、安定しており、カブ
リの無い解像力の高い画質が得られた。更にドラム削れ
は問題の無いレベルであった。詳細な結果は表4に示し
た。
【0260】<評価−34〜38:比較例>クリーニン
グブレードをA,E,I,J,Kに変更して、評価−2
8と同様の評価を行った。画像濃度は高く、安定してお
り、カブリも問題の無いレベルで解像力の高い画質が得
られた。A,E,I,Kに関しては耐久途中からクリー
ニング不良が、Jに関しては耐久途中からドラム削れに
よる画像欠陥が発生した。詳細な結果は表4に示した。
【0261】<評価−39〜42>評価用磁性トナーを
(イ−1)、(オ−1)、(ク−1)、(ケ−1)に変
更して、評価−28と同様の評価を行った。画像濃度は
高く、安定しており、カブリも問題の無いレベルで解像
力の高い画質が得られた。更にドラム削れは問題の無い
レベルであった。詳細な結果は表4に示した。
【0262】<評価−43〜47:比較例>評価用磁性
トナーを(ウ−1)、(エ−1)、(カ−1)、(キ−
1)、(コ−1)に変更して、評価−28と同様の評価
を行った。画像濃度、カブリは問題の無いレベルであっ
たが、(ウ−1)、(カ−1)、(キ−1)に関しては
ドラム削れ量が多くハーフトーン画像においてスジが発
生した。また、(エ−1)に関しては耐久途中からクリ
ーニング不良が発生した。詳細な結果は表4に示した。
【0263】<評価−48〜51:比較例>評価用磁性
トナーを(タ−1)、(チ−1)、(ツ−1)、(テ−
1)に変更して、評価−28と同様の評価を行った。画
像流れ、ドラム削れに関しては問題の無いレベルであっ
たが、画像濃度が耐久後半で低下し、カブリも悪めであ
った。詳細な結果は表4に示した。
【0264】<評価−52>ワックスによる定着領域へ
の影響を確認する目的で以下の評価を実施した。
【0265】キヤノン製複写機NP6085の定着器を
取り外し、外部駆動及び温度制御装置を設置する。
【0266】キヤノン製複写機NP6085を用いて評
価用磁性トナー(ア−1)を使用して未定着画像を作
り、上記の定着装置の定着温度を変化させて定着試験を
実施した。その結果、低温側下限温度130℃、高温側
オフセット上限温度230℃となり、広い定着領域であ
ることが確認された。詳細な結果は表5に示した。
【0267】定着領域の広さに関しては以下の基準を設
けて判定した。
【0268】 (定着領域評価レベル) A:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 100℃以上 B:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 90以上100℃未満 C:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 80以上90℃未満 D:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 70以上80℃未満 E:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 60以上70℃未満 F:高温側オフセット上限温度−低温側定着下限温度 60℃以上
【0269】<評価−53〜56>評価用磁性トナーを
(キ−1)、(ク−1)、(ケ−1)、(コ−1)に変
更して、評価−52と同様の評価を行った。詳細な結果
は表5に示した。
【0270】
【表3】
【0271】
【表4】
【0272】
【表5】
【0273】(トナー及びブレードの粘弾特性)以下、
表6に本検討で使用したトナー(ア)とブレードとの粘
弾特性を示す。
【0274】
【表6】
【0275】
【発明の効果】本発明によれば、上記の如く使用するト
ナー及びクリーニングブレードの改良を行ったことか
ら、高温高湿下においても高帯電能を有し、高画質、高
画像濃度が得られ、さらにクリーニング不良やトナー融
着及び画像流れ等を発生させない画像形成方法及び画像
形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成方法を実施し得る画像形成装
置の一例を示す説明図である。
【図2】図1に示す画像形成装置の現像部の拡大図を示
す。
【図3】トナー及び外添剤の摩擦帯電量を測定するため
の装置の概略図である。
【図4】ブレードBの粘弾性データーを示すグラフであ
る。
【図5】トナー(ア)の粘弾性データーを示すグラフで
ある。
【図6】製造例1の複合酸化物のX線回折ピークパター
ンを示すグラフである。
【符号の説明】
1 吸引機 2 測定容器 3 スクリーン 4 フタ 5 真空計 6 風量調節弁 7 吸引口 8 コンデンサー 9 電位計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道上 正 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 松永 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内

Claims (46)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電荷像担持体に形成された静電荷像
    を、トナーを用いて現像してトナー像を形成し、形成さ
    れた該トナー像を静電荷像担持体から中間転写体を介し
    て、又は介さずに転写材に転写し、該静電荷像担持体上
    の転写残トナーをクリーニングブレードを用いてクリー
    ニングする工程を有する画像形成方法において、 該トナーが少なくとも結着樹脂、着色剤及び有機ジルコ
    ニウム化合物を含有するトナー粒子と無機微粉体とを有
    するトナーであり、 a)該トナーの貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率
    (G”T)とが等しくなる温度(TT.C)が、温度5
    0乃至75℃に存在し、 b)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
    る温度(TT.P)が、温度50乃至75℃に存在し、 c)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
    ドの貯蔵弾性率(G’B)が、5×105乃至1×107
    Paであり、 d)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
    ドの損失弾性率(G”B)が、5×103乃至1×106
    Paであり、 e)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
    P)が極小となる温度(TT.B)が、温度40乃至8
    0℃に存在しており、 f)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
    P)が極大となる温度(TB.P)が、温度70乃至1
    30℃に存在しており、 g)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
    る温度(TT.P)と、該クリーニングブレードの損失
    正接(tanδB.P)が極大となる温度(TB.P)
    との差(TT.P−TB.P)が、−40乃至20℃で
    あり、 h)温度(TT.C)における該トナーの損失弾性率
    (G”T)と、温度(TT.C)におけるクリーニング
    ブレードの損失弾性率(G”B.C)との比(G”T)
    /(G”B.C)が、5×102乃至5×104であるこ
    とを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 該有機ジルコニウム化合物が、配位子
    として芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸あ
    るいは芳香族ポリカルボン酸を配位しているジルコニウ
    ム錯化合物、又は、酸イオンとして芳香族カルボン酸
    イオン、芳香族ヒドロキシカルボン酸イオン又は芳香族
    ポリカルボン酸イオンを有しているカルボン酸ジルコニ
    ウム塩であることを特徴とする請求項1に記載の画像形
    成方法。
  3. 【請求項3】 該無機微粉体が、下記式(1)で示され
    る複合酸化物(A)粒子を有することを特徴とする請求
    項1又は2に記載の画像形成方法。 [M1a[M2bc (1) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
    びCeからなるグループから選択される金属元素を示
    し、M2はTi又はSiから選択される金属元素を示
    し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
    し、cは3〜9の整数を示す。)
  4. 【請求項4】 トナー粒子100重量部に対して、複合
    酸化物(A)粒子が0.10〜10重量部外添されてい
    ることを特徴とする請求項3に記載の画像形成方法。
  5. 【請求項5】 トナー粒子100重量部に対して、複合
    酸化物(A)粒子が0.20〜5重量部外添されている
    ことを特徴とする請求項3に記載の画像形成方法。
  6. 【請求項6】 (M1)がSrであることを特徴とする
    請求項3乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】 (M2)がTiであることを特徴とする
    請求項3乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 複合酸化物(A)がチタン酸ストロンチ
    ウム(SrTiO3)であることを特徴とする請求項3
    乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
  9. 【請求項9】 (M2)がSiであることを特徴とする
    請求項3乃至5のいずれかに記載の画像形成方法。
  10. 【請求項10】 複合酸化物(A)が珪酸ストロンチウ
    ム(SrSiO3)であることを特徴とする請求項9に
    記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】 複合酸化物(A)粒子が焼結法により
    生成されたものであることを特徴とする請求項3乃至1
    0のいずれかに記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.1〜5.0μmであることを特徴とする請求項3
    乃至11のいずれかに記載の画像形成方法。
  13. 【請求項13】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.3〜3.0μmであることを特徴とする請求項3
    乃至11のいずれかに記載の画像形成方法。
  14. 【請求項14】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.5〜2.5μmであることを特徴とする請求項3
    乃至11のいずれかに記載の画像形成方法。
  15. 【請求項15】 トナー粒子は、ワックスを含有してい
    ることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載
    の画像形成方法。
  16. 【請求項16】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が70〜140℃であることを特徴とする請求項1
    5に記載の画像形成方法。
  17. 【請求項17】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が80〜135℃であることを特徴とする請求項1
    5に記載の画像形成方法。
  18. 【請求項18】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が90〜130℃であることを特徴とする請求項1
    5に記載の画像形成方法。
  19. 【請求項19】 着色剤が磁性体であることを特徴とす
    る請求項1乃至18のいずれかに記載の画像形成方法。
  20. 【請求項20】 トナー粒子は、複合酸化物(A)粒子
    よりも大きい重量平均径を有していることを特徴とする
    請求項1乃至19のいずれかに記載の画像形成方法。
  21. 【請求項21】 トナー粒子は、重量平均径が3〜12
    μmであることを特徴とする請求項20に記載の画像形
    成方法。
  22. 【請求項22】 トナー粒子は、重量平均径が3〜9μ
    mであることを特徴とする請求項20に記載の画像形成
    方法。
  23. 【請求項23】 クリーニングブレードが、 a)温度40乃至80℃で、貯蔵弾性率(G’B)が1
    ×106乃至5×106Paであり、 b)温度40乃至80℃で、損失弾性率(G”B)が1
    ×104乃至5×105Paであることを特徴とする請求
    項1乃至22のいずれかに記載の画像形成方法。
  24. 【請求項24】 静電荷像担持体に形成された静電荷像
    をトナーを用いて現像し、トナー像を形成するための現
    像手段、形成された該トナー像を静電荷像担持体から中
    間転写体を介して、又は介さずに転写材に転写するため
    の転写手段、該静電荷像担持体上の転写残トナーをクリ
    ーニングブレードを用いてクリーニングするためのクリ
    ーニング手段を少なくとも有する画像形成装置におい
    て、 該トナーが少なくとも結着樹脂、着色剤及び有機ジルコ
    ニウム化合物を含有するトナー粒子と無機微粉体とを有
    するトナーであり、 a)該トナーの貯蔵弾性率(G’T)と損失弾性率
    (G”T)とが等しくなる温度(TT.C)が、温度5
    0乃至75℃に存在し、 b)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
    る温度(TT.P)が、温度50乃至75℃に存在し、 c)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
    ドの貯蔵弾性率(G’B)が、5×105乃至1×107
    Paであり、 d)温度40乃至80℃における該クリーニングブレー
    ドの損失弾性率(G”B)が、5×103乃至1×106
    Paであり、 e)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
    P)が極小となる温度(TT.B)が、温度40乃至8
    0℃に存在しており、 f)該クリーニングブレードの損失正接(tanδB.
    P)が極大となる温度(TB.P)が、温度70乃至1
    30℃に存在しており、 g)該トナーの損失正接(tanδT.P)が極大とな
    る温度(TT.P)と、該クリーニングブレードの損失
    正接(tanδB.P)が極大となる温度(TB.P)
    との差(TT.P−TB.P)が、−40乃至20℃で
    あり、 h)温度(TT.C)における該トナーの損失弾性率
    (G”T)と、温度(TT.C)におけるクリーニング
    ブレードの損失弾性率(G”B.C)との比(G”T)
    /(G”B.C)が、5×102乃至5×104であるこ
    とを特徴とする画像形成装置。
  25. 【請求項25】 該有機ジルコニウム化合物が、配位
    子として芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸
    あるいは芳香族ポリカルボン酸を配位しているジルコニ
    ウム錯化合物、又は、酸イオンとして芳香族カルボン
    酸イオン、芳香族ヒドロキシカルボン酸イオン又は芳香
    族ポリカルボン酸イオンを有しているカルボン酸ジルコ
    ニウム塩であることを特徴とする請求項24に記載の画
    像形成装置。
  26. 【請求項26】 該無機微粉体が、下記式(1)で示さ
    れる複合酸化物(A)粒子を有することを特徴とする請
    求項24又は25に記載の画像形成装置。 [M1a[M2bc (1) (式中、M1はSr,Mg,Zn,Co,Mn,Ca及
    びCeからなるグループから選択される金属元素を示
    し、M2はTi又はSiから選択される金属元素を示
    し、aは1〜9の整数を示し、bは1〜9の整数を示
    し、cは3〜9の整数を示す。)
  27. 【請求項27】 トナー粒子100重量部に対して、複
    合酸化物(A)粒子が0.10〜10重量部外添されて
    いることを特徴とする請求項26に記載の画像形成装
    置。
  28. 【請求項28】 トナー粒子100重量部に対して、複
    合酸化物(A)粒子が0.20〜5重量部外添されてい
    ることを特徴とする請求項26に記載の画像形成装置。
  29. 【請求項29】 (M1)がSrであることを特徴とす
    る請求項26乃至28のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  30. 【請求項30】 (M2)がTiであることを特徴とす
    る請求項26乃至28のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  31. 【請求項31】 複合酸化物(A)がチタン酸ストロン
    チウム(SrTiO3)であることを特徴とする請求項
    26乃至28のいずれかに記載の画像形成装置。
  32. 【請求項32】 (M2)がSiであることを特徴とす
    る請求項26乃至28のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  33. 【請求項33】 複合酸化物(A)が珪酸ストロンチウ
    ム(SrSiO3)であることを特徴とする請求項32
    に記載の画像形成装置。
  34. 【請求項34】 複合酸化物(A)粒子が焼結法により
    生成されたものであることを特徴とする請求項26乃至
    33のいずれかに記載の画像形成装置。
  35. 【請求項35】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.1〜5.0μmであることを特徴とする請求項2
    6乃至34のいずれかに記載の画像形成装置。
  36. 【請求項36】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.3〜3.0μmであることを特徴とする請求項2
    6乃至34のいずれかに記載の画像形成装置。
  37. 【請求項37】 複合酸化物(A)粒子は、重量平均径
    が0.5〜2.5μmであることを特徴とする請求項2
    6乃至34のいずれかに記載の画像形成装置。
  38. 【請求項38】 トナー粒子は、ワックスを含有してい
    ることを特徴とする請求項24乃至37のいずれかに記
    載の画像形成装置。
  39. 【請求項39】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が70〜140℃であることを特徴とする請求項3
    8に記載の画像形成装置。
  40. 【請求項40】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が80〜135℃であることを特徴とする請求項3
    8に記載の画像形成装置。
  41. 【請求項41】 ワックスが、示差走査型熱量計(DS
    C)で測定される昇温時の吸熱ピーク温度で規定される
    融点が90〜130℃であることを特徴とする請求項3
    8に記載の画像形成装置。
  42. 【請求項42】 着色剤が磁性体であることを特徴とす
    る請求項24乃至41のいずれかに記載の画像形成装
    置。
  43. 【請求項43】 トナー粒子は、複合酸化物(A)粒子
    よりも大きい重量平均径を有していることを特徴とする
    請求項24乃至42のいずれかに記載の画像形成装置。
  44. 【請求項44】 トナー粒子は、重量平均径が3〜12
    μmであることを特徴とする請求項43に記載の画像形
    成装置。
  45. 【請求項45】 トナー粒子は、重量平均径が3〜9μ
    mであることを特徴とする請求項43に記載の画像形成
    装置。
  46. 【請求項46】 クリーニングブレードが、 a)温度40乃至80℃で、貯蔵弾性率(G’B)が1
    ×106乃至5×106Paであり、 b)温度40乃至80℃で、損失弾性率(G”B)が1
    ×104乃至5×105Paであることを特徴とする請求
    項24乃至45のいずれかに記載の画像形成装置。
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