JP4042508B2 - Electrostatic charge image dry toner composition, developer for developing electrostatic latent image, and image forming method - Google Patents

Electrostatic charge image dry toner composition, developer for developing electrostatic latent image, and image forming method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法において、静電潜像の現像のために使用するトナー、現像剤及び画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真法においては、潜像担持体(感光体)表面に形成された静電潜像を、着色剤を含むトナー組成物(以下、単に「トナー」という場合がある)でトナー画像に現像し、得られたトナー画像を記録体表面へ転写し、これを熱ロール等で定着することにより画像が得られ、他方、その潜像担持体は再び静電潜像を形成するためにクリーニングされるものである。
【0003】
このような電子写真法等に使用される乾式現像剤は、結着樹脂に着色剤等を配合したトナーを単独で用いる一成分現像剤と、そのトナーにキャリヤを混合した2成分現像剤とに大別される。1980年代の後半から、電子写真の市場はデジタル化をキーワードとして小型化、高機能要求が強く、特にフルカラー画像の画質に関しては高級印刷、銀塩写真に近い高画質品位が望まれている。
【0004】
高画質を達成する手段としては、デジタル化処理が不可欠であり、このような画質に関するデジタル化の効能として、複雑な画像処理を高速で行えることが挙げられている。これにより、文字画像と写真画像とを分離して制御することが可能となり、両画像の品質の再現性がアナログ技術に比べ大きく改善されている。特に写真画像に関しては、階調補正と色補正とが可能になった点が大きく、階調特性、精細度、鮮鋭度、色再現、粒状性の点でアナログに比べ有利である。しかし、一方、画像出力としては光学系で作成された潜像を忠実に作像する必要があり、トナーとしては益々小粒径化が進み忠実再現を狙った活動が加速されているが、単にトナーの小粒径化だけでは、安定的に高画質を得ることは困難であり、現像、転写、定着特性における基礎特性の改善がさらに重要となっている。
【0005】
特にカラー画像では、3色もしくは4色のカラートナーを重ね合わせ画像を形成している。それゆえに、これら何れかのトナーが、前記現像、転写、定着の段階で初期と異なる特性、あるいは他色と異なる性能を示すと色再現の低下、あるいは粒状性悪化、色むら等の画質劣化を引き起こすこととなる。安定した高品質の画像を初期同様に経時においても維持するためには、各トナーの特性を如何に安定制御を行うかが重要である。
【0006】
乾式現像剤は、結着樹脂中に着色剤を分散したトナーそのものを用いる1成分現像剤と、そのトナーにキャリアを混合した2成分現像剤とに大別することができる。いずれの場合も、複写するに際しては、感光体等に形成された静電潜像をこれらの現像剤で現像し、感光体表面のトナー画像を転写した後、感光体表面に残留するトナーをクリーニングするものである。したがって、乾式現像剤は、複写工程、特に現像工程あるいはクリーニング工程において、種々の条件を満たしていることが必要となる。即ち、トナーは現像の際にも、凝集体としてではなく粒子個々で現像に供せられるものであり、このためには、トナーが十分な流動性を持つと共に、この流動性あるいは電気的性質が、経時的あるいは環境(温度、湿度)によって変化しないことが必要となる。また、2成分現像剤では、キャリア表面にトナーが固着する、いわゆるトナーフィルミング現象を生じないようにする必要がある。
【0007】
さらに、クリーニングに際しては、感光体表面から残留トナーが離脱しやすいこと、また、ブレード、ウェブ等のクリーニング部材と共に用いたとき、感光体を傷つけないこと等のクリーニング性が必要となる。これら諸要求を満たすべく、乾式現像剤において、シリカ等の無機微粉、脂肪酸、その金属塩及びそれらの誘導体等の有機微粉、フッ素系樹脂微粉などをトナーに外添した1成分現像剤または2成分現像剤が種々提案され、流動性、耐久性あるいはクリーニング性の改善が図られている。
【0008】
しかしながら、従来提案されている添加剤において、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機化合物は、流動性を著しく向上させるものの、トナーの帯電には大きな影響を与えてしまう。例えば、一般的に使用されているシリカ系微粉末の場合、負極性が強く、特に、低温低湿下において負帯電性トナーの帯電性を過度に増大させ、一方、高温高湿下においては水分を取り込んで帯電性を減少させるため、両者の帯電性に大きな差を生ぜしめてしまうという問題があった。その結果、濃度再現不良、背景カブリの原因となることがあった。また、無機微粉末の分散性もトナー特性に大きな影響を与え、分散性が不均一な場合には、流動性、耐ケーキング性に所望の特性が得られなかったり、クリーニングが不十分になって、感光体表面にトナー固着などが発生し、黒点状の画像欠陥の生じる原因となることがあった。
【0009】
これらの点を改善する目的で、無機微粉末を表面処理した、例えば、シリカ微粒子の表面を疎水化処理したものを用いることが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。しかしながら、これらの無機微粉末を用いるだけでは必ずしも十分な効果が得られない。また、トナー粒子の負帯電性を緩和する方法としては、アミノ変性シリコンオイルで表面処理されたシリカ微粒子を外添させる方法(例えば、特許文献4参照)、アミノシラン及び/またはアミノ変性シリコンオイルで表面処理されたシリカ微粒子を外添させる方法(例えば、特許文献5参照)が知られている。しかし、これらのアミノ化合物による処理では、負帯電性トナーの過剰な帯電上昇は抑制できるものの、シリカ微粉末自身の持つ環境依存性を充分に改善することはできない。すなわち、低温低湿下で長時間使用後のシリカ微粉末の過剰な負帯電性を若干抑制することはできるが、高温高湿下での長時間使用においても同様な電荷の中和が起こるため、相変わらず環境依存性は改善されない。また、処理剤にシリコーンオイルを用いた場合、その粘度が高いために処理時にシリカの凝集がおこり、粉体流動性が悪化するという欠点がある。
【0010】
また、トナーの摩擦帯電性、保存安定性及び流動性を向上する方法として、トナー粒子の外殻ポリマーとは異なった摩擦帯電性を有する、例えば、アクリル酸ジメチルアミノエチルエステル等のアミノ基と二重結合を有する単量体を成分とするポリマーで被覆処理したシリカ微粒子を、トナー粒子に外添する方法(例えば、特許文献6参照)が公知となっている。しかしながら、この方法は、摩擦帯電性を付与することを目的とするものであって、前述したアミノ化合物と同様に、環境依存性を十分に改善することはできない。
【0011】
さらに、疎水化度80%以上の疎水性シリカ微粒子を、第4級アンモニウム塩系化合物もしくは官能基として第4級アンモニウム塩を有する重合体で処理することによって得られた表面処理シリカ微粒子をトナー粒子に外添する方法(例えば、特許文献7参照)や、(1)疎水化度80%以上のシリカ微粒子を両性界面活性剤で処理した粒子と、(2)疎水化度80%以上のシリカ微粒子を第4級アンモニウム塩または第4級アンモニウム基を有する重合体で処理した粒子と、の2種のシリカ微粒子をトナー粒子に外添する方法(例えば、特許文献8参照)、炭化水素界面活性剤と、フッ素変性4級アンモニウム塩またはフッ素変性アルキルベタインと、で処理されたシリカ微粒子をトナー粒子に外添する方法(例えば、特許文献9参照)も公知となっているが、これら記載の処理方法では、シリカ粒子表面処理は不均一であり、環境依存性の改善は不十分である。
【0012】
一方、特にトナーは現像器内で攪拌され、トナー表面の微細構造変化が容易に起こり、転写性を大きく変えることが報告されている(例えば、特許文献10参照)。一方、近年では省スペースの観点から装置の小型化、環境保護の観点から廃棄トナーを少なくし、潜像担持体の寿命を延命化する等の目的から、クリーニングシステムを省略して、転写後の感光ドラム表面に残留するトナーを同感光ドラム表面に接触するブラシで分散し、その分散されたトナーを現像器で現像と同時回収するクリーナ−レスシステムが提案されている(例えば、特許文献11参照)。 一般的には、このように現像と同時に残留トナーを回収すると、回収されたトナーとその他のトナーとの帯電特性が異なり、回収されたトナーが現像されずに現像器内に蓄積する等の不具合を生じるため、さらに転写効率を上げ、回収するトナー量を最小限に制御することが必要となる。
【0013】
また、流動性、帯電性、及び転写性を向上させるために、トナー形状を球形に近づけることが提案されている(例えば、特許文献12参照)。しかしながら、トナーを球形化することにより、以下のような不具合を生じやすくなる。現像器には現像剤搬送量を一定に制御するために搬送量制御板が設けられており、そしてマグロールと搬送量制御板との間隔を変化させることにより現像剤搬送量制御が可能となる。しかし、球形トナーを用いると現像剤としての流動性が上がり、また同時に固め嵩密度が高くなる。その結果として、搬送規制部位にて現像剤だまりが起こり、搬送量が不安定になるという現象が起こる。マグロール表面の表面粗さを制御するとともに制御板とマグロールとの間隔を狭くすることにより搬送量の改善は可能であるが、現像剤だまりによるパッキング性は益々強くなり、それに応じてトナーに加わる応力も強くなる。このことにより、トナー表面の微細構造変化、特に外添剤の埋没、あるいは剥がれ等が容易に起こり、現像性、転写性を初期と大きく変えてしまう問題を生じる不具合が確認されている。
【0014】
これらを改善するために、球形トナーと非球形トナーとをそれぞれ組み合わせパッキング性を抑制し、高画質を達成できることが報告されている(例えば、特許文献13参照)。しかし、これらはパッキング性抑制に関しては効果的ではあるが、非球形トナーが転写残として残りやすく、高転写効率を達成することはできない。また、現像と同時に回収を行う場合は、転写残である非球形トナーを回収するため、非球形トナーの割合が増え、益々転写効率を低下させる問題を引き起こす。
【0015】
また球形トナーの現像性、転写性、クリーニング性の向上を図るために、平均粒径5mμ以上20mμ未満の粒子と、平均粒径20mμ以上40mμ以下の粒子との、それぞれ粒径が異なる2種類の無機微粒子を併用し、特定量添加することが開示されている(例えば、特許文献14参照)。これらは、初期的には高い現像性、転写性、クリーニング性を得ることができるが、いずれにおいても経時においてトナーに加わる力を軽減することができないことから、外添剤の埋没あるいは剥がれ等が容易に起こり、現像性、転写性を初期と大きく変えてしまうものである。
【0016】
一方、このようなストレスに対して、トナーへの外添剤埋没を抑制するために、大粒径の無機微粒子を用いることが有効であることが開示されている(例えば、特許文献15〜17参照)。しかし、いずれも無機微粒子は比重が大きいために、外添剤粒子を大きくすると現像器内攪拌ストレスにより、外添剤の剥がれ等が避けられないものとなってしまう。また、無機微粒子は完全な球形形状を呈していないため、トナー表面に付着させた場合、外添剤の穂立ちを一定に制御することは困難である。このことにより、スペーサーとして機能するミクロな表面凸形状にバラツキが起こり、選択的に凸部分にストレスが加わることから、外添剤の埋没あるいは剥がれ等はさらに加速されるため充分ではない。
【0017】
また、有効にスペーサー機能を発現させるために、50〜200nmの有機微粒子をトナーに添加する技術が開示されている(例えば、特許文献18参照)。球形有機微粒子を用いることにより、初期的には有効にスペーサー機能を発現させることが可能である。ただし、有機微粒子は経時ストレスに対して埋没、剥がれは少ないものの、有機微粒子自身が変形するために高いスペーサー機能を安定的に発現することは困難である。また、有機微粒子をトナー表面に多くつける、あるいは大粒径の有機微粒子を用いることにより、スペーサー効果を得ることも考えられるが、その際は有機微粒子の特性が大きく反映されてしまう。即ち、無機微粒子添加トナーの流動性阻害及び熱凝集悪化等の粉体特性への影響、及び有機微粒子そのもの自身が帯電付与能力を有しており、帯電の観点での制御自由度が低くなってしまうという帯電、現像への影響が発生する。
【0018】
また最近では、カラー化、特にオンデンマンド印刷の要求が高く、高速枚数複写対応のため転写ベルトに多色像を形成し、一度にその多色像を像固定材料に転写し、定着する手法が報告されている(例えば、特許文献19参照)。感光体から転写ベルトに転写する工程を1次転写、転写ベルトから記録体へ転写する工程を2次転写とすると2度の転写を繰り返すことになり、益々転写効率向上技術が重要となってくる。特に。2次転写の場合は多色像を一度に転写すること、また記録体特性(例えば用紙の場合、その厚み、表面性等)が種々変わることから、その影響を低減するために、帯電性、現像性、転写性を極めて高く制御する必要がある。
【0019】
また消費電力、スペースの削減、及び高画質画像を得るために、カラー各色を中間転写体へ転写し、記録体へ転写と同時に定着する技術が開示されている(例えば、特許文献20、21参照)。ここで重要な点は、転写ベルトが転写機能と定着機能の両方の機能を兼ね備える必要がある。即ち、1次転写部分では冷却された状態で転写性を向上し、二次転写同時定着部分では瞬時に熱を伝える必要があることから、ベルト材質は耐熱性の高い薄層ベルトが使用されることとなる。ここでトナーに求められる機能としては、転写効率を極めて高いものに制御すること、及び定着時に強い圧力を加えることができないことから低圧力定着に順応することが求められる。またベルト表面は転写機能も有することから、定着時のトナー汚染、外添剤等によるキズを極力少なくすることが重要である。
【0020】
一方、キャリヤの体積固有抵抗を制御して高画質、特にハーフトーン、黒ベタ、文字を忠実に再現する方法が提案されている(例えば、特許文献22〜24参照)。これらの方法では、いずれもキャリヤ被覆層の種類や被覆量により抵抗調整を行っており、初期的には狙いの体積固有抵抗が得られ高画質が発現するものの、現像器中のストレスによりキャリヤ被覆層の剥がれ等が発生し、体積固有抵抗が大きく変化する。従って、高画質を長期にわたり発現することは困難である。
【0021】
また一方、キャリヤ被覆層中にカーボンブラックを添加して体積固有抵抗を調整する方法が提案されている(例えば、特許文献25参照)。本手法により、被覆層の剥がれによる体積固有抵抗の変化は抑えられるものの、トナーに添加されている外添剤またはトナー構成成分がキャリヤに付着し、キャリヤの体積固有抵抗を変化させてしまい、上述のキャリヤ同様長期にわたり高画質を発現することは困難であった。
【0022】
【特許文献1】
特開昭46−5782号公報
【特許文献2】
特開昭48−47345号公報
【特許文献3】
特開昭48−47346号公報
【特許文献4】
特開昭64−73354号公報
【特許文献5】
特開平1−237561号公報
【特許文献6】
特開昭64−6964号公報
【特許文献7】
特開平5−100471号公報
【特許文献8】
特開平9−166884号公報
【特許文献9】
特開平9−152738号公報
【特許文献10】
特開平10−312089号公報
【特許文献11】
特開平5−94113号公報
【特許文献12】
特開昭62−184469号公報
【特許文献13】
特開平6−308759号公報
【特許文献14】
特開平3−100661号公報
【特許文献15】
特開平7−28276号公報
【特許文献16】
特開平9−319134号公報
【特許文献17】
特開平10−312089号公報
【特許文献18】
参照特開平6−266152号公報
【特許文献19】
特開平8−115007号公報
【特許文献20】
特開平10−213977号公報
【特許文献21】
特開平8−44220号公報
【特許文献22】
特開昭56−125751号公報
【特許文献23】
特開昭62−267766号公報
【特許文献24】
特公平7−120086号公報
【特許文献25】
特開平4−40471号公報
【0023】
【発明が解決しようとしている課題】
本発明は、従来技術の上記のような実情に鑑みてなされたものである。
すなわち本発明の目的は、トナー流動性、帯電性、現像性、転写性、クリーニング性、定着性を同時に、かつ長期に渡り満足でき、特に潜像担持体の摩耗を促進させるブレードクリーニング工程を有さず、現像と同時に転写残トナーを回収する、あるいは静電ブラシを用い潜像担持体表面の残留トナーを回収する不具合を改善した静電荷像乾式トナー組成物、それを用いた静電潜像現像剤を提供することにある。本発明の他の目的は、高画質要求に対応する現像、転写、定着が可能な画像形成方法を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するべく鋭意研究を重ねた結果、トナーに特定の無機酸化物微粉末を用いることにより、上記の目的を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち
<1> 結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する静電荷像乾式トナー組成物であって、該静電荷像乾式トナー組成物が、体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であることを特徴とする静電荷像乾式トナー組成物である。
【0025】
<2> 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末が、体積平均1次粒径が5nm以上30nm未満の無機酸化物微粉末であることを特徴とする<1>に記載の静電荷像乾式トナー組成物である。
【0026】
<3> 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末の表面が、帯電制御剤により0.5〜5nmの厚みで被覆されていることを特徴とする<1>または<2>に記載の静電荷像乾式トナー組成物である。
<4> 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末が、表面をアルコキシシランにより被覆後、該被覆面に帯電制御剤を付着させてなり、
前記被覆に際して、前記アルコキシシランの添加量が被覆される無機酸化物微粉末100質量部に対して0.15〜45質量部の範囲であり、前記付着に際して、前記帯電制御剤の添加量が被覆される無機酸化物微粉末100質量部に対して3〜30質量部の範囲であることを特徴とする<1>〜<3>のいずれかに記載の静電荷像乾式トナー組成物である
【0027】
> キャリヤとトナー組成物とからなる静電潜像現像用現像剤であって、該キャリヤが芯材表面に、マトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有し、かつ前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であることを特徴とする静電潜像現像用現像剤である。
【0028】
> 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末の表面が、帯電制御剤により0.5〜5nmの厚みで被覆されていることを特徴とする<>に記載の静電潜像現像用現像剤である。
【0029】
> 潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、前記転写手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色トナーを一度に記録材へ転写する転写手段であることを特徴とする画像形成方法である。
【0030】
> 潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、転写後に潜像担持体表面に残留したトナーを除くクリーニング手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML2/A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法である。
【0031】
> 潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、転写後に潜像担持体表面に残留したトナーを除くクリーニング手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML2/A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに現像装置を用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法である。
【0032】
10> 潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、該トナー画像を記録材に転写すると同時に定着・分離する転写定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、前記転写定着手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色を一度に記録体に転写し、同時に定着することを特徴とする画像形成方法である。
【0033】
さらに、本発明の静電荷像乾式トナー組成物においては、前記帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末において、無機酸化物微粉末表面がアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンによって被覆されていると共に該被覆に帯電制御剤が付着していることが好ましい。
【0034】
また、前記粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末のうち、少なくとも1種が比重1.2〜1.9の範囲、体積平均1次粒径80〜300nmの範囲の球形シリカであることが好ましい。
【0035】
さらに、前記トナー組成物の形状係数SF1(ML2/A)が、100〜140の範囲であることが好ましい。
【0038】
さらに、静電潜像現像用現像剤に用いられているトナー組成物の形状係数SF1(ML2/A)が、100〜140の形状を有するトナーであることが好ましい。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
<静電荷像乾式トナー>
本発明の静電荷像乾式トナー組成物は、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する静電荷像乾式トナー組成物であって、該静電荷像乾式トナー組成物が、体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であることを特徴とする。
【0040】
すなわち、本発明の静電荷像乾式トナーは、外添剤として2種類以上の無機酸化物微粉末を含有しており、該2種以上の無機酸化物微粉末のうちの体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が、帯電制御剤で表面を均一に被覆した無機酸化物微粉末であることが必要である。
【0041】
無機酸化物微粉末を帯電制御剤で処理することにより、例えばシリカのような無機酸化物微粉末による過剰な帯電上昇は抑制でき、帯電レベルを低く制御することができる。またトナーの帯電レベルを下げる、例えばアルミナのような無機酸化物微粉末含有負帯電性トナーの帯電レベルを高くすることができる。
【0042】
つまり、無機酸化物微粉末がトナーに摩擦帯電性を付与することをできるだけ排除し、トナーの摩擦帯電性を低下させるような悪影響を与えることなく、トナーの環境依存性を改善することができる。帯電制御剤の無機酸化物微粉末表面への被覆は、これらの作用を有効に引き出すことができる。
【0043】
そして、本発明においては、平均粒子径が最小の外添剤は、体積平均1次粒径が5nm以上30nm未満であることが好ましく、平均粒子径の大きい方の外添剤は、体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の範囲である。この範囲に設定した外添剤構成により、使用初期における小粒径トナー(平均粒径8μm以下)の流動性、帯電性、転写性がバランスよく制御できる。
【0044】
平均粒子径の小さい方の外添剤の添加量は、トナー100質量部に対して0.3〜3質量部の範囲であることが好ましく、0.5〜1.5質量部の範囲であることがより好ましい。0.3質量部未満では十分な流動性が得られず、3質量部より大きいとトナー帯電維持性が低下する。平均粒子径の大きい方の外添剤の添加量は、トナー100質量部に対して0.3〜4質量部の範囲であることが好ましく、0.5〜1.8質量部の範囲であることがより好ましい。0.3質量部未満では十分な転写性が得られず、4質量部より大きいとトナー流動性の悪化、帯電維持性への悪化が避けられない。
【0045】
現像・転写は、現像剤の均一な搬送性、転写時の電流等にも影響されるが、基本的にはトナー粒子を担持する担体の束縛力からトナー粒子を引き離し、対象体(潜像担持体または記録材)に付着させる工程であるので、静電引力及びトナー粒子と帯電付与部材あるいはトナー粒子と潜像担持体の付着力のバランスに左右される。このバランスの制御は非常に困難であるが、この工程は、直接画質に影響する上、現像・転写の効率を向上させると、信頼性の向上及びクリーニングレス等による省力化などが見込まれるので、上記工程においてはより高い現像性・転写性が要求される。本発明では、無機微粒子が均一に樹脂被覆されているため、トナー粒子への付着がばらつきが少ない状態となり、前記バランスを取りやすくなる。
【0046】
現像・転写は、F(静電引力)>F(付着力)の際に起こる。したがって、現像・転写の効率を向上させるには、静電引力を上げる(現像・転写力を強める)か、または付着力を下げる方向に制御すればよいが、現像・転写力を強める場合、例えば転写電場を高くすれば逆極トナーが発生する等、2次障害を起こしやすい。したがって、付着力を下げる方が有効である。
【0047】
付着力としては、ファンデルワールス力(Van der Waals力:非静電的付着力)及びトナー粒子の持つ電荷による鏡像力があげられるが、両者の間には1オーダー近いレベル差があり、ほとんどファンデルワールス力で議論されるものと解釈できる。球状粒子間のファンデルワールス力Fvは、下記の式(1)で表されるが、
Fv=H・r1 ・r2 /6(r1 +r2 )・a2 ・・・ 式(1)
(H:定数、r1 、r2 :接触する粒子の半径、a:粒子間距離)
付着力の低減のため、トナー粒子に比べrが非常に小さい微粉末を、トナー粒子及び潜像担持体表面または帯電付与部材表面の間に介在させることにより、各々に距離aを持たせ、さらに接触面積(接触点数)を減少させる手法が有効であり、その効果を安定に持続する手段として、本発明における比重1.2〜1.9 、体積平均1次粒径80〜300nmの単分散球形シリカを用いることが有効であることをさらに見出した。
【0048】
上記比重に関しては、1.9以下に制御することでトナーからの剥がれを、また1.2以上に制御することで凝集分散を抑制できるものである。また、単分散かつ球形であることから、トナー表面に均一に分散し、安定したスペーサー効果を得ることができる。
【0049】
上記単分散の定義としては、凝集体を含め平均粒径に対する標準偏差で議論することができ、体積平均粒径D50について、標準偏差としてD50×0.22以下であることが望ましい。前記球形の定義としては、Wadellの球形度で議論ができ、球形化度が0.6以上、好ましくは0.8以上であることが望ましい。また、シリカに限定する理由として屈折率が1.5前後であり、粒径を大きくしても光散乱による透明度の低下、特にOHP上への画像採取時のPE値(光透過性の指標)等に影響を及ぼさないことが挙げられる。したがって、カラートナーとして使用することが望ましい。
【0050】
一般的なフュームドシリカは、比重が2.2であり、粒径的にも最大50nmが製造上から限界である。また凝集体として粒径を上げることはできるが、均一分散、安定したスペーサー効果が得られない。一方、他の代表的な無機微粒子としては、酸化チタン(比重4.2、屈折率2.6)、アルミナ(比重4.0、屈折率1.8)、酸化亜鉛(比重5.6、屈折率2.0)を挙げることができるが、いずれも比重が高く、スペーサー効果を有効に発現する粒径80nmより大きくするとトナーからの剥がれが起こりやすくなり、剥がれた粒子が帯電付与部材、あるいは潜像担持体等へ移行しやすくなり、帯電低下あるいは画質欠陥を引き起こす。また、その屈折率も高いため大粒径無機物を用いることはカラー画像形成にはあまり適さない。
【0051】
本発明において、無機酸化物微粉末はトナー粒子に添加され、混合されるが、混合は、例えばV型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の混合機によって行うことができる。
【0052】
また、この際必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤としては、他の流動化剤や、ポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリーニング助剤もしくは転写助剤等が挙げられる。
【0053】
比重1.2〜1.9の範囲、体積平均1次粒径80〜300nmの範囲の単分散球形シリカの添加量は、トナー100質量部に対して0.5〜5質量部の範囲であることが好ましく、1〜3質量部の範囲であることがより好ましい。0.5質量部未満では十分な転写性向上が得られず、5質量部より大きいとトナー流動性の悪化、帯電性への悪化が避けられない。
【0054】
また、トナーへの外添方法として、2種類以上の無機酸化物微粉末と比重1.2〜1.9の範囲、体積平均一次粒径80〜300nmの範囲の単分散球形シリカを同時に添加混合してよい。
また添加方法を種々検討したところ、比重1.2〜1.9の範囲、体積平均1次粒径80〜300nmの範囲の単分散球形シリカを先ず混合し、それより弱いシェアで他の無機酸化物微粉末を添加することにより、本発明の効果を高く得ることができた。また、外添混合後に篩分プロセスを通しても一向にかまわない。
【0055】
また、球形トナーを用いた場合、必然的に現像器内の搬送規制部位でパッキング性が上がり、それに伴いトナー表面だけでなくキャリヤにも強い力が加わることになる。そこで、キャリヤの樹脂被覆層に導電材料を分散含有することにより、樹脂被覆層の剥がれが発生しても、体積固有抵抗を大きく変化させることなく、結果として長期にわたり高画質を維持することができることを見出した。
【0056】
さらに、ブレードクリーニング方式は性能安定性が高いことから一般的に使用されているが、本発明のトナーを用いることにより、静電ブラシを用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することが可能となり、潜像担持体の摩耗ライフを大きく伸ばすことが可能となった。
【0057】
また、本発明のトナーを用いることにより、クリーニングシステムを潜像担持体表面に設けることなく、残留トナーを再度現像器中に回収した場合も特異的なトナーが選択的に蓄積することがなく、安定した現像、転写、定着性能を得ることが可能となった。
【0058】
さらには、本発明のトナーを用いることにより、各色を潜像担持体にそれぞれ現像し、転写ベルトに転写したのちに、各色を一度に記録体へ転写と同時に定着することにより、高画質画像を得ることができた。また、特にOHP表面への画像採取時の透過性の指標であるPE値等に影響を及ぼさないことが同時に確認された。
【0059】
以下、本発明に係る帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末の製造法について述べる。
本発明に係る帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末は、無機酸化物微粉末とアルコキシシランまたはポリシロキサンとを混合し、無機酸化物微粉末の粒子表面をアルコキシシランまたはポリシロキサンによって被覆し、次いで、アルコキシシランまたはポリシロキサンによって被覆された無機酸化物微粉末と帯電制御剤とを混合することによって得ることができる。
【0060】
無機酸化物微粉末表面のアルコキシシランまたはポリシロキサンによる被覆は、無機酸化物微粉末とアルコキシシランまたはポリシロキサンとを機械的に混合攪拌したり、無機酸化物微粉末にアルコキシシランまたはポリシロキサンを噴霧しながら機械的に混合攪拌すればよい。添加したアルコキシシランまたはポリシロキサンは、ほぼ全量が無機酸化物微粉末の粒子表面に被覆される。
【0061】
なお、被覆されたアルコキシシランは、その1部が被覆工程を経ることによって生成する、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物として被覆されていてもよい。この場合においても、その後の帯電制御剤の付着に影響することはない。
【0062】
無機酸化物微粉末とアルコキシシランまたはポリシロキサンとの混合攪拌や、前記帯電制御剤と粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはポリシロキサンが被覆されている無機酸化物微粉末との混合攪拌をするための機器としては、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール形混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることができる。本発明の実施にあたっては、ホイール型混練機がより効果的に使用できる。
【0063】
上記ホイール型混練機としては、具体的に、エッジランナー(「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、「サンドミル」と同義語である)、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、より好ましくはエッジランナーである。上記ボール型混練機としては、具体的に、振動ミル等がある。上記ブレード型混練機としては、具体的に、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサー、ナウタミキサー等がある。上記ロール型混練機としては、具体的に、エクストルーダー等がある。
【0064】
混合撹拌時における条件は、無機酸化物微粉末の粒子表面にアルコキシシランまたはポリシロキサンができるだけ均一に被覆されるように、線荷重は19.6〜1960N/cm(2〜200Kg/cm)の範囲、好ましくは98〜1470N/cm(10〜150Kg/cm)の範囲、より好ましくは147〜980N/cm(15〜100Kg/cm)の範囲で、また、処理時間は5〜120分の範囲、好ましくは10〜90分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。なお、撹拌速度は2〜2000rpmの範囲、好ましくは5〜1000rpmの範囲、より好ましくは10〜800rpmの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。
【0065】
アルコキシシランまたはポリシロキサンの添加量は、無機酸化物微粉末100質量部に対して0.15〜45質量部の範囲が好ましい。0.15質量部未満の場合には、目的とする帯電制御剤で均一に表面を被覆した無機酸化物微粉末を得られるだけの帯電制御剤を付着させることが困難である。また、0.15〜45質量部の添加量により、無機酸化物微粉末100質量部に対して帯電制御剤を3〜30質量部付着させることができるので、45質量部を超えて必要以上に添加する意味がない。
【0066】
次いで、アルコキシシランまたはポリシロキサンを被覆した無機酸化物微粉末に帯電制御剤を添加し、混合攪拌して、被覆したアルコキシシランまたはポリシロキサンに脂肪酸金属塩を付着させる。必要によりさらに、乾燥乃至加熱処理を行ってもよい。
【0067】
帯電制御剤は、少量ずつを時間をかけながら、殊に5〜60分間程度をかけて添加するのが好ましい。混合攪拌時における条件は、帯電制御剤が均一に付着するように、線荷重は19.6〜1960N/cm(2〜200Kg/cm)の範囲、好ましくは98〜1470N/cm(10〜150Kg/cm)の範囲、より好ましくは147〜980N/cm(15〜100Kg/cm)の範囲で、処理時間は5〜120分の範囲、好ましくは10〜90分の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。なお、撹拌速度は2〜2000rpmの範囲、好ましくは5〜1000rpmの範囲、より好ましくは10〜800rpmの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。
【0068】
帯電制御剤の添加量は、無機酸化物微粉末100質量部に対して3〜30質量部の範囲であることが好ましく、3〜15質量部の範囲であることがより好ましい。帯電制御剤の添加量が上記範囲外の場合には、目的とする帯電制御剤で均一に表面を被覆した無機酸化物微粉末が得られない。
【0069】
さらに、該帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末の表面が、帯電制御剤により0.5〜5nmの厚みで被覆されていることが、前記効果が安定に発揮でき望ましい。さらに、好ましくは、全面が被覆されていることが望ましい。
【0070】
乾燥乃至加熱工程における加熱温度は、通常40〜150℃の範囲が好ましく、より好ましくは60〜120℃の範囲である。処理時間は10分〜12時間の範囲が好ましく、30分〜3時間の範囲がより好ましい。
【0071】
無機酸化物微粉末の被覆に用いられたアルコキシシランは、これらの工程を経ることにより、最終的にはアルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物となって被覆されている。
【0072】
本発明において用いられる無機酸化物微粉末としては、SiO2 、TiO2 、Al2 3 、CuO、ZnO、SnO2 、CeO2 、Fe23、MgO、BaO、CaO、K2 O、Na2 O、ZrO2 、CaO・SiO2 、K2 O・(TiO2 n、Al2 3 ・2SiO2 、CaCO3 、MgCO3 、BaSO4 、MgSO4 等を例示することができ、その他公知のものが使用できる。また、必要に応じて疎水化処理を施したものを使用することができる。帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末としては、低比重であり、トナーから比較的遊離しにくいSiO2が最も効果があるので好ましい。
【0073】
上記疎水化処理に使用することができる疎水化剤としては、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。
【0074】
無機酸化物微粉末を被覆する帯電制御剤としては従来公知のものが使用でき、例えば、正帯電制御剤としてニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、4級アンモニウム塩、4級アンモニウム基及び/またはアミノ基を含有する樹脂等が、負帯電制御剤としてトリメチルエタン系染料、サリチル酸の金属錯塩、ベンジル酸の金属錯塩、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、金属錯塩アゾ系染料、アゾクロムコンプレックス等の重金属含有酸性染料、カリックスアレン型のフェノール系縮合物、環状ポリサッカライド、カルボキシル基及び/またはスルホニル基を含有する樹脂、等がある。これらは処理する無機酸化物微粉末の帯電特性に応じて使い分けることが好ましい。
【0075】
また本発明の比重1.3〜1.9の範囲、体積平均1次粒径80〜300nmの範囲の単分散球形シリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることができる。比重は湿式法で、かつ焼成することなしに作製されるため、蒸気相酸化法に比べ低く制御することができる。また疎水化処理工程での疎水化処理剤種、あるいは処理量を制御することによりさらに調整することが可能である。粒径はゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の重量比、反応温度、攪拌速度、供給速度により自由に制御できる。
【0076】
単分散、球形形状も本手法にて作製することにより達成可能となる。具体的にはテトラメトキシシランを水、アルコールの存在下、アンモニア水を触媒として温度をかけながら滴下、攪拌を行う。次に、反応により作成されたシリカゾル懸濁液を遠心分離を行い湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水に分離する。湿潤シリカゲルに溶剤を加え再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化剤としては一般的なシラン化合物を用いることができる。次に、この疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、狙いの単分散シリカを得ることができる。また、この様に得られたシリカを再度処理を行っても構わない。
【0077】
上記シラン化合物は、水溶性であるものが使用できる。このようなシラン化合物としては、化学構造式Ra SiX4-a(式中、aは0〜3の整数であり、Rは水素原子、アルキル基及びアルケニル基等の有機基を表し、Xは塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基等の加水分解性基を表す。)で表される化合物を使用することができ、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−ビス(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチ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−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランを代表的なものとして例示することができる。本発明における処理剤は、特に好ましくは、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等である。
【0078】
本発明の静電荷像乾式トナーは、結着樹脂と着色剤と離型剤とからなり、体積平均粒径D50が2〜8μmの範囲のであることが好ましい。
また、前記トナーの平均形状指数SF1(ML2/A)が100〜140のものを用いることにより高い現像、転写性、及び高画質の画像を得ることができる。 本発明に用いられるトナーは、上記の形状指数と粒径を満足する範囲のものであれば特に製造方法により限定されるものではなく、公知の方法を使用することができる。
【0079】
なお、前記形状係数SF1は、スライドガラス表面に散布した磁性体分散型コアの光学顕微鏡像を、ビデオカメラを介してルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個以上の球形コアについて最大長(ML)と投影面積(A)を測定し、ML2/Aの平均値として求めたものである。
【0080】
トナーの製造は、例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体、着色剤、離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、着色剤、離型剤、さらに必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が使用できる。また上記方法で得られたトナーをコアにして、さらに凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。上記の中では、特に、球状トナーを得ることが容易な湿式製法トナーが好ましく用いられ、さらに、分布がシャープなトナー粒子を得ることができる点で乳化重合凝集法によるトナー粒子が好ましく用いられる。これらのトナー粒子と組み合わせることにより、効果が安定になる。
【0081】
使用される結着樹脂としては、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;等の単独重合体及び共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、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、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
【0082】
また、トナーの着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、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122、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17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を代表的なものとして例示することができる。
【0083】
離型剤としては低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等を代表的なものとして例示することができる。
【0084】
また、本発明の静電荷像乾式トナーには、必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができ、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤等を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。本発明におけるトナーは、磁性材料を内包する磁性トナー及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
【0085】
<静電潜像現像用現像剤>
本発明の静電潜像現像用現像剤は、キャリヤとトナー組成物とからなる静電潜像現像用現像剤であって、該キャリヤが芯材表面に、マトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有し、かつ前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であることを特徴とする。
【0086】
前記トナー組成物は、前述の本発明の静電荷像乾式トナー組成物である。一方、前記キャリヤとしては、芯材表面に、マトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリヤが使用される。
上記マトリックス樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂またはその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【0087】
また、導電材料としては、金、銀、銅といった金属、また酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
上記導電材料の含有量は、マトリックス樹脂100質量部に対し1〜50質量部の範囲であることが好ましく、3〜20質量部の範囲であることがより好ましい。
【0088】
キャリヤの芯材としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、磁気ブラシ法を用い体積固有抵抗を調整するためには磁性材料であることが好ましい。
芯材の平均粒子径は、一般的には体積平均粒径で10〜500μmの範囲であり、好ましくは30〜100μmの範囲である。
【0089】
キャリヤの芯材の表面に樹脂被覆層を形成する方法としては、キャリヤ芯材を、マトリックス樹脂、導電材料及び溶剤を含む被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリヤ芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリヤ芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリヤ芯材と被覆層形成溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
【0090】
被覆層形成用溶液中に使用する溶剤は、該マトリックス樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類が使用できる。
また、樹脂被覆層の平均膜厚は、通常0.1〜10μmの範囲であるが、本発明においては、経時にわたり安定したキャリヤの体積固有抵抗を発現させるため0.5〜3μmの範囲であることが好ましい。
【0091】
上記のように形成されるキャリヤの体積固有抵抗は、高画質を達成するために、通常の現像コントラスト電位の上下限に相当する103 〜104 V/cmの範囲において、106 〜1014Ωcmの範囲であることが好ましい。キャリヤの体積固有抵抗が106 Ωcm未満であると細線の再現性が悪く、また電荷の注入による背景部へのトナーかぶりが発生しやすくなる。また、キャリヤの体積固有抵抗が1014Ωcmより大きいと黒ベタ、ハーフトーンの再現が悪くなる。また感光体へ移行するキャリヤの量が増え、感光体を傷つけやすい場合がある。また静電ブラシとしては、カーボンブラック、金属酸化物等の導電フィラーを含有させた樹脂あるいは表面に被覆した繊維状の物質が使用できるが、それに限定されるものではない。
【0092】
本発明の静電潜像現像用現像剤は、以上説明したトナーとキャリアとを混合することで製造される。当該現像剤における前記トナーと上記キャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100〜20:100程度の範囲であることが好ましく、3:100〜12:100の範囲であることがより好ましい。
【0093】
<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、前記転写手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色トナーを一度に記録材へ転写する転写手段であることを特徴とする。
【0094】
すなわち、本発明の画像形成方法においては、画像形成を行う画像形成装置として、潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー組成物を用いて現像する現像手段と、前記トナー画像を記録材に転写する転写手段と、を含む画像形成装置が使用され、前記トナー組成物として、前述の本発明のトナー組成物を用いる。そして、特に、本発明の画像形成方法におけるフルカラー画像形成では、用紙汎用性、高画質の観点から、各色のカラートナー画像を、中間転写体としての中間転写ベルトまたは中間転写ドラム表面に一旦転写して積層させた後、該積層されたカラートナー画像を一度に紙等の記録材表面に転写する。
【0095】
また、上記画像形成装置としては、特に前記潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像をトナー組成物を用いて現像する現像手段と、前記トナー画像を中間転写体に転写する転写手段、とを複数備えるもの、すなわちタンデム型の画像形成装置が好ましく用いられる。
【0096】
以下に、本発明において用いられる画像形成装置について、その一例を挙げて説明する。
図1は、本発明において用いられる画像形成装置の一例を示す概略断面図である。この画像形成装置においては、図1に示すように、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの各色の画像を形成する4つの現像ユニット40Y,40M,40C,40Kが、所定の間隔をおいて並列的に(タンデム状に)配置されている。ここで、各現像ユニット40Y,40M,40C,40Kは、収容されている現像剤中のトナーの色を除き基本的に同様に構成されているので、以下、イエローの現像ユニット40Yを代表させて説明する。
【0097】
イエローの現像ユニット40Yは、像担持体としての感光体ドラム(潜像担持体)1Yを備えており、この感光体ドラム1Yは、当該図1が描かれた紙面に垂直な方向に軸線を有し、図示の矢印A方向に沿って図示しない駆動手段によって所定のプロセススピードで回転駆動されるようになっている。感光体ドラム1Yとしては、例えば、赤外領域に感度を持つ有機感光体が用いられる。
なお、所定の条件により自動で、あるいは、手動で、プロセススピードの切り替えが可能であってもよい。本発明の画像形成方法は、このようにプロセススピードの切り替えが途中で行われるような装置であっても、高画質な画像形成と現像剤の維持性とを実現し得るものである。ここで、「所定の条件により自動」としては、例えば、写真画像等高精細な画像部分を含む画像情報が入力された場合に、高画質な画像を得るため、自動で通常モードから低速モードに切換える場合が挙げられる。
【0098】
図1における感光体ドラム1Yの上部には、ロール帯電方式の帯電器(帯電手段)20Yが設けられており、帯電器20Yには、不図示の電源により所定の電圧が印加され、感光体ドラム1Yの表面が所定の電位に帯電される(帯電器20M,20C,20K及び感光体ドラム1M,1C,1Kにおいても同様)。
【0099】
感光体ドラム1Yの周囲には、帯電器20Yよりも当該感光体ドラム1Yの回転方向下流側に、当該感光体ドラム1Yの表面に画像露光を施して静電潜像を形成する潜像形成手段3Yが配置されている。なお、ここでは潜像形成手段3Yとして、スペースの関係上、小型化が可能なLEDアレイを用いているが、これに限定されるものではなく、他のレーザービーム等による潜像形成手段を用いても勿論問題ない。
【0100】
また、感光体ドラム1Yの周囲には、潜像形成手段3Yよりも当該感光体ドラム1Yの回転方向下流側に、イエロー色の現像器4Yが配置されており、感光体ドラム1Y表面に形成された静電潜像を、イエロー色のトナーによって顕像化され、感光体ドラム1Y表面にトナー画像を形成する構成になっている。
【0101】
図1における感光体ドラム1Yの下方には、感光体ドラム1Y表面に形成されたトナー画像を一次転写する中間転写ベルト15が、4つの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kの下方に渡るように配置されており、この中間転写ベルト15は、一次転写ロール5Yによって感光体ドラム1Yの表面に押し付けられている。また、中間転写ベルト15は、駆動ロール11、支持ロール12及びバックアップロール13の3つのロールからなる駆動手段によって張架され、感光体ドラム1Yのプロセススピードと等しい移動速度で、矢印B方向に周動されるようになっている。そして、中間転写ベルト15表面には、上記のようにして一次転写されたイエローのトナー画像の他、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナー画像が順次一次転写され、積層される。
【0102】
また、感光体ドラム1Yの周囲には、一次転写ロール5Yよりも感光体ドラム1Yの回転方向(矢印A方向)下流側に、感光体ドラム1Yの表面に残留したトナーやリトランスファーしたトナーを清掃するためのクリーニングブレードからなるクリーニング手段6Yが配置されており、クリーニング手段6Yにおけるクリーニングブレードは、感光体ドラム1Yの表面にカウンター方向に当接するように取り付けられている。
【0103】
中間転写ベルト15を張架するバックアップロール13には、中間転写ベルト15を介して2次転写ロール14が圧接されており、中間転写ベルト15表面に1次転写され積層されたトナー画像を、バックアップロール13と2次転写ロール14とのニップ部に、図示しない用紙カセットから給紙される被転写体16表面に、静電的に転写するように構成されている。
【0104】
さらに、中間転写ベルト15の外周には、駆動ロール11の表面に略対応した位置に、中間転写ベルト用の清掃部材17が当該中間転写ベルト15の表面に接触するように配置されている。
【0105】
また、図1における中間転写ベルト15の駆動ロール11の下方には、被転写体16上に多重転写されたトナー画像を、熱及び圧力によって被転写体16表面に転写して、永久像とするための定着器18が配置されている。
【0106】
次に、上記のように構成されたイエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの各色の画像を形成する各現像ユニット40Y,40M,40C,40Kの動作について説明する。各現像ユニット40Y,40M,40C,40Kの動作は、それぞれ同様であるため、ここでは、イエローの現像ユニット40Yの動作を、その代表として説明する。
【0107】
イエローの現像ユニット40Yにおいて、感光体ドラム1Yは、矢印A方向に所定のプロセススピードで回転しており、感光体ドラム1Yの表面は、不図示の電源によって帯電器20Yに所定の電圧を印加することにより、帯電器20Yと感光体ドラム1Yとの間の微小間隙に生じる放電、または電荷の注入によって、所定の電位にマイナス帯電される。その後、感光体ドラム1Yの表面には、潜像形成手段3Yによって画像露光が施され、画像情報に応じた静電潜像が形成される。続いて、感光体ドラム1Yの表面に形成された静電潜像は、現像器4Yによりマイナス帯電されたトナーが反転現像され、感光体ドラム1Y表面に可視像化され、トナー画像が形成される。その後、感光体ドラム1Y表面のトナー画像は、一次転写ロール5Yにより中間転写ベルト15表面に一次転写される。一次転写後、感光体ドラム1Yは、その表面に残留したトナー等がクリーニング手段6Yのクリーニングブレードにより掻き取られ、清掃され、次の画像形成工程に備える。
【0108】
以上の動作が各現像ユニット40Y,40M,40C,40Kで行われ、各感光体ドラム1Y,1M,1C,1K表面に可視像化されたトナー画像が、次々と中間転写ベルト15表面に多重転写されていく。フルカラーモード時は、イエロー、マゼンタ、シアンそしてブラックの順に各色のトナー画像が多重転写されるが、単色、二色、三色モード時のときも同様の順番で、必要な色のトナー画像のみが単独または多重転写されることになる。その後、中間転写ベルト15表面に単独または多重転写されたトナー画像は、2次転写ロール14により、図示しない用紙カセットから搬送されてきた被転写体16表面に2次転写され、続いて、定着器18において加熱・加圧されることにより定着される。2次転写後に中間転写ベルト15表面に残留したトナーは、中間転写ベルト15用のクリーニングブレードである清掃部材17により清掃される。
【0109】
本発明の画像形成方法に使用する画像形成装置において、各構成部材は、本発明に規定するものの他、特に制限はない。例えば、潜像担持体、中間転写体(中間転写ベルトあるいは中間転写ドラム)、帯電器等の各構成要素は、公知の如何なるものをも採用することができる。
ただし、前記帯電手段としては、オゾン発生の低減による環境保全性等を高い次元で実現できる点で、ロール帯電方式の帯電器であることが好ましい。
【0110】
クリーニング手段6Yとしては、ブレードクリーニング方式のものが、性能安定性に優れることから、一般に好ましく使用されており、上記例においても採用している。球形に近いトナーのクリーニングを可能とするためにはブレードの物理特性制御及び接触条件を最適化することが望まれるが、それとともに前記本発明に規定する現像剤、特に既述の単分散球形シリカ、研磨剤及び滑剤とを組み合わせた外添剤を添加したトナーを含む現像剤を用いることにより、潜像担持体表面の残留トナーを安定的にクリーニングすることが可能となり、潜像担持体の耐摩耗性による寿命を大きく延ばすことができる。
【0111】
本発明の画像形成方法は、また、上記の画像形成方法であって、 前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML2/A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに現像装置を用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする。
【0112】
すなわち、既述の本発明のトナー組成物を用いた場合には、前記クリーニング手段として、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用いることができる。ブレードクリーニング方式は性能安定性が高いことから一般的に使用されているが、本発明のトナーを用いることにより、静電ブラシを用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することが可能となり、潜像担持体の摩耗ライフ(寿命)を大きく伸ばすことが可能となる。
【0113】
前記静電ブラシとしては、カーボンブラック、金属酸化物等の導電フィラーを含有させた樹脂からなる繊維状の物質、あるいは、前記導電性フィラーを表面に被覆した繊維状の物質を使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【0114】
また、本発明の画像形成方法は、前記の画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつそのうちの1種は帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML2/A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに現像装置を用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする。
【0115】
すなわち、既述の本発明のトナー組成物を用いた場合には、前記クリーニング手段として、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに現像装置を用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することが可能となる。
このようにして残留トナーを再度現像器中に回収した場合も特異的なトナーが選択的に蓄積することがなく安定した現像、転写、定着性能を得ることが可能となった。
【0116】
以上、本発明の画像形成方法に使用する画像形成装置の一例の図面を用いて、本発明の画像形成方法について説明したが、本発明は、本発明の構成を具備する限り、他の任意的要素については、公知の知見により如何なる変更・修正をも為し得るものであり、制限されるものではない。
【0117】
本発明は、さらに潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、該トナー画像を記録材に転写すると同時に定着する転写定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、前記転写定着手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色を一度に記録材に転写し、同時に定着することを特徴とする。
【0118】
すなわち、既述の本発明のトナー組成物を用いた場合には、前記転写定着手段を有する画像形成装置を用いて画像形成を行った場合でも、特にフルカラー画像において高画質な画像を得ることができる。
【0119】
本発明の画像形成方法において、転写工程における中間転写体は、未定着トナー像を保持した状態で所定のトナー像転写定着位置に搬送するものであり、具体的には、ベース層と表面層とから成る2層構造のものが用いられることが好ましい。ベース層としては、抵抗を低く制御するためにカーボンブラック、金属酸化物等の導電性フィラーを含有させた樹脂フィルムを用いることができる。表面層はトナーの離型性をあげるために表面エネルギーの低い材料を用いて作成されたフィルムを用いるのが好ましい。いずれの材料も耐熱フィルムであることが重要であり、PFA(テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、シリコーン系等のフィルムを使用することができる。但し、これらに限定されるものではない。
【0120】
本発明の画像形成方法において、転写定着手段における転写定着では、少なくとも加熱により行われるが、加熱加圧して行われることが好ましい。具体的には、例えば、中間転写体上のトナー画像を間に挟むように所定の記録材を重ね合わせて、重ね合わされた中間転写体、トナー画像、及び記録材を間に挟んで加熱加圧する一対の加熱加圧部材を用いて行われることが好ましい。加熱加圧部材としては、鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、等の金属ロール表面にシリコーンゴムなどの耐熱弾性層を形成したロールに、ハロゲンランプ等の熱源を内包したものを用いることができる。なお、加熱加圧部材は、ロールに限定されるものではなく、中間転写体と記録材との間に浮きやずれを発生することなく均一に加圧できるものであればどのような構成のものでもよい。例えば、1つの加熱加圧ロールと1つの固定パッドを組み合せたもの、あるいは一組の固定パッドで構成してもよい。
【0121】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、トナー組成物、キャリヤの説明において、特に断りのない限り、「部」は全て「質量部」を意味する。
なお、トナー組成物、キャリヤ、及び静電潜像現像剤の製造において、各測定は以下の方法で行った。
【0122】
<各試料の測定法>
−無機酸化物微粉末の被覆均一性測定−
サンプル粒子を2液混合型のエポキシ液に分散し、1昼夜放置して固化させた。次いで、ミクロトームで厚さ100nmの切片を作製した。その切片を銅メッシュ表面にのせ、高分解能電子顕微鏡JEM−2010(日本電子株式会社製)にセットし、印加電圧200kVで50万倍で写真撮影し、そのネガを3倍〜10倍にひきのばしてプリントした。
上記手順によるプリントにより、任意に粒子個数10個の断面の粒子表面を観察し、粒子全表面に対する表面被覆状態を評価し、被覆率を下記式(2)により求めた。
被覆率=被覆長さ/粒子全表面長さ×100(%) ・・・ 式(2)
【0123】
−外添剤の比重測定−
ルシャテリエ比重瓶を用い、JIS−K−0061の5−2−1に準拠して、外添剤の比重を測定した。操作は以下のように行った。
(1)ルシャテリエ比重瓶に約250mlのエチルアルコールを入れ、メニスカスが目盛りの位置にくるように調整する。
(2)比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が20.0±0.2°Cになったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る(精度0.025mlとする)。
(3)試料約100.000gを量り取り、その質量をWとする。
(4)量り取った試料を比重瓶に入れ泡を除く。
(5)比重瓶を恒温水槽に浸し、液温が20.0±0.2°Cになったとき、メニスカスの位置を比重瓶の目盛りで正確に読み取る(精度0.025mlとする)。
(6)下記式(3)(4)により比重を算出する。
D=W/(L2 −L1 ) ・・・ 式(3)
S=D/0.9982 ・・・ 式(4)
式中、Dは試料の密度(20°C)(g/cm3)、Sは試料の比重(20°C)、Wは試料の見かけの質量(g)、L1は試料を比重瓶に入れる前のメニスカスの読み(20°C)(ml)、L2は試料を比重瓶に入れた後のメニスカスの読み(20°C)(ml)、0.9982は20°Cにおける水の密度(g/cm3)である。
【0124】
−外添剤の一次粒子径及びその標準偏差測定−
レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(HORIBA LA−910)を用いた。
【0125】
−球形度−
球形度はWadellの真の球形度を採用し、球形化度は下記式より求めた。
【0126】
【数1】

Figure 0004042508
【0127】
上記式において、分子▲1▼は、平均粒径から計算により求めた。また、分母▲2▼は、島津粉体比表面積測定装置SS−100型を用い、BET比表面積より代用させた。
【0128】
−抵抗測定−
図2に示されるように、測定試料53の厚みをHとして、下部電極54と上部電極52とで挟持し、上方より加圧しながらダイヤルゲージで厚みを測定し測定試料53の電気抵抗を高電圧抵抗計55で計測した。具体的には、特定酸化チタンの試料に成形機にて4.9×107Paの圧力を加えて測定ディスクを作製した。次いで、ディスクの表面をハケで清掃し、セル内の上部電極52と下部電極54との間に挟み込み、ダイヤルゲージで厚みを測定した。次に電圧を印加し、電流値を読み取ることにより、体積固有抵抗を求めた。
また、キャリヤの試料を100φの下部電極54に充填し、上部電極52をセットし、その上から3.43kgの荷重を加え、ダイヤルゲージで厚みを測定した。次に電圧を印加し、電流値を読み取ることにより、体積固有抵抗を求めた。
【0129】
−トナー形状SF1(ML2/A)−
本発明において、トナーの平均形状指数SF1(ML2/A)とは、下記式(5)で計算された値を意味し、真球の場合ML2/A=100となる。
ML2/A=(最大長)2×π×100/(面積×4) ・・・ 式(5)
平均形状指数を求めるための具体的な手法として、トナー画像を光学顕微鏡から画像解析装置(LUZEX III、(株)ニレコ製)に取り込み、円相当径を測定して、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式のML2/Aの値を求める。
【0130】
−帯電量測定−
高温高湿及び低温低湿における帯電量は、高温高湿(30℃、90%RH)、低温低湿(5℃、10%RH)の各雰囲気下にトナー組生物、キャリヤの双方をそれぞれ24時間放置し、蓋付きガラスビンに、トナー濃度が5質量%になるように、トナー組成物、キャリヤを採取し、それぞれの雰囲気下でターブラ攪拌を行い、攪拌された現像剤を25℃、55%RHの条件下で東芝社製TB200にて測定した。
なお、実機評価試験における帯電量は、現像器中のマグスリーブ上の現像剤を採取し、上記と同様25℃、55%RHの条件下で東芝社製TB200にて測定した。
【0131】
−画像濃度(Solid Area Density)−
画像濃度は、X−Rite404A(X−Rite)を用いて測定した。
【0132】
<外添剤の調製>
−帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)の調製−
酸化ケイ素微粉末RX200(疎水性、粒子形状:不定形、体積平均1次粒径12nm、日本アエロジル社製)3000質量部をエッジランナー「MPUV−2型」(製品名、株式会社松本鋳造鉄工所製)に投入し、メチルトリエトキシシラン(商品名:TSL8123:東芝シリコーン株式会社製)50質量部を200質量部のエタノールで混合希釈して得られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動させながら上記酸化ケイ素微粉末に添加し、混合攪拌を行った。
【0133】
次に、1−ナフトール−4−硫酸のベンジルトリエチルアンモニウム塩200質量部を、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラン被覆の表面に1−ナフトール−4−硫酸のベンジルトリエチルアンモニウム塩を付着させた後、乾燥を用いて105℃で60分間加熱処理を行い、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)を得た。
上記微粉末の体積平均1次粒径は15nmであり、被覆状態を観察した結果、被覆厚みは1.0〜2.0nmの範囲であり、微粉末表面の100%が被覆されていた。
【0134】
−帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(B)の調製−
酸化ケイ素微粉末R812(疎水性、粒子形状:不定形、体積平均1次粒径8nm、日本アエロジル社製)3000質量部をエッジランナー「MPUV−2型」(製品名、株式会社松本鋳造鉄工所製)に投入し、メチルトリエトキシシラン(商品名:TSL8123:東芝シリコーン株式会社製)50質量部を200質量部のエタノールで混合希釈して得られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動させながら上記酸化ケイ素微粉末に添加し、混合攪拌を行った。
【0135】
次に、トリフェニルメタン系染料100質量部を、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラン被覆の表面にトリフェニルメタン系染料を付着させた後、乾燥を用いて105℃で60分間加熱処理を行い、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(B)を得た。
上記微粉末の体積平均1次粒径は10nmであり、被覆状態を観察した結果、被覆厚みは0.5〜1.5nmの範囲であり、微粉末表面の100%が被覆されていた。
【0136】
−帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(C)の調製−
酸化チタン微粉末MT−150A(粒子形状:コメ粒状、体積平均1次粒径20nm)1500質量部を、エッジランナー「MPUV−2型」(製品名、株式会社松本鋳造鉄工所製)に投入し、メチルトリエトキシシラン(商品名:TSL8123:東芝シリコーン株式会社製)50質量部を200質量部のエタノールで混合希釈して得られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを稼動させながら上記酸化チタン微粉末に添加し、混合攪拌を行った。
【0137】
次に、サリチル酸亜鉛誘導体150質量部を、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシラン被覆の表面にサリチル酸亜鉛誘導体を付着させた後、乾燥を用いて105℃で60分間加熱処理を行い、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(C)を得た。
上記微粉末の体積平均1次粒径13nmであり、被覆状態を観察した結果、被覆厚みは0.5〜2.0nmの範囲であり、微粉末表面の100%が被覆されていた。
【0138】
−単分散球形シリカ(A)の調製−
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS処理を行い、乾燥、粉砕により比重が1.50、球形化度Ψが0.70、体積平均1次粒径D50が100nm(標準偏差:40nm)の球形単分散シリカを得た。
【0139】
−単分散球形シリカ(B)の調製−
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS処理を行い、乾燥、粉砕により比重が1.30、球形化度Ψが0.70、体積平均一次粒径D50が120nm(標準偏差:40nm)の球形単分散シリカを得た。
【0140】
<着色粒子Aの製造>
・スチレン−nブチルアクリレート樹脂(Tg:58℃、Mn:4000、Mw:25000):100部
・カーボンブラック(モーガルL、キャボット製):3部
【0141】
上記混合物をエクストルーダーで混練し、ジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分散してD50が5.0μm、ML2/Aが148.8の黒トナーAを得た。
【0142】
<着色粒子Bの製造>
−樹脂分散液(1)の調製−
・スチレン:370質量部
・n−ブチルアクリレート:30質量部
・アクリル酸:8質量部
・ドデカンチオール:24質量部
・四臭化炭素:4質量部
【0143】
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6質量部及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)10質量部をイオン交換水550質量部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら、内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、平均粒径が155nmであり、Tgが59℃、質量平均分子量Mwが12000の樹脂粒子が分散された樹脂分散液(1)が得られた。
【0144】
−樹脂分散液(2)の調製−
・スチレン:280質量部
・n−ブチルアクリレート:120質量部
・アクリル酸:8質量部
【0145】
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6質量部及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)12質量部をイオン交換水550質量部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム3質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら、内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、平均粒径が105nmであり、Tgが53℃、質量平均分子量Mwが550000の樹脂粒子が分散された樹脂分散液(2)が得られた。
【0146】
−着色分散液(1)の調製−
・カーボンブラック(モーガルL:キャボット製):50質量部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5質量部
・イオン交換水:200質量部
【0147】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(カーボンブラック)粒子が分散された着色分散剤(1)を得た。
【0148】
−着色分散液(2)の調整−
・Cyan顔料(Pigment・Blue15:3):70質量部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5質量部
・イオン交換水:200質量部
【0149】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Cyan顔料)粒子が分散された着色分散剤(2)を得た。
【0150】
−着色分散液(3)の調製−
・Magenta顔料(Pigment・Red122):70質量部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5質量部
・イオン交換水:200質量部
【0151】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Magenta顔料)粒子が分散された着色分散剤(2)を得た。
【0152】
−着色分散液(4)の調製−
・Yellow顔料(Pigment・Yellow180):100質量部
・ノニオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製):5質量部
・イオン交換水:200質量部
【0153】
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散し、平均粒子径が250nmである着色剤(Yellow顔料)粒子が分散された着色分散剤(4)を得た。
【0154】
−離型剤分散液の調製−
・パラフィンワックス(HNP0190:日本精蝋(株)製、融点85℃):50質量部
・カチオン性界面活性剤:(サニゾールB50:花王(株)製):5質量部
【0155】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液(1)を得た。
【0156】
−凝集粒子の調製−
・樹脂分散液(1):120質量部
・樹脂分散液(2):80質量部
・着色剤分散液:200質量部
・離型分散液(1):40質量部
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50:花王(株)製):1.5質量部
【0157】
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら50℃まで加熱した。45℃で20分間保持した後、光学顕微鏡で確認したところ、体積平均粒径D50が約4.3μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。さらに上記分散液に、樹脂含有微粒子分散液として樹脂分散液(1)を緩やかに60質量部追加した。そして加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。光学顕微鏡にて観察したところ、体積平均粒径D50が約4.5μmである付着粒子が形成されていることが確認された。
【0158】
−着色粒子Bの作製−
上記粒子分散液に、アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)3質量部を追加した後、前記ステンレス鋼鉄フラスコ中を密閉し、磁力シールを用いて攪拌しながら105℃まで加熱し、4時間保持した。
そして、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で充分に洗浄した後、乾燥させることにより、静電荷像現像用着色粒子を得た。
【0159】
−着色粒子KuroBの作製−
着色剤分散液(1)を用いて、上記手法にてML2/Aが128.5、粒径D50が5.8μmのKuroトナーを得た。
【0160】
−着色粒子CyanBの作製−
着色剤分散液(2)を用いて上記手法にてML2/Aが130、粒径D50が5.6μmのCyanトナーを得た。
【0161】
−着色粒子MagentaBの作製−
着色剤分散液(3)を用いて上記手法にてML2/Aが132.5、粒径D50が5.5μmのMagentaトナーを得た。
【0162】
−着色粒子YellowBの作製−
着色剤分散液(4)を用いて上記手法にてML2/Aが127、粒径D50が5.9μmのYellowトナーを得た。
【0163】
<キャリヤの製造>
・フェライト粒子(体積平均粒径:50μm):100部
・トルエン:14部
・スチレン−メタクリレート共重合体(成分比:90/10):2部
・カーボンブラック(R330:キャボット社製):0.2部
【0164】
まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリヤを得た。このキャリヤは、1000V/cmの印加電界時の体積固有抵抗値が1011Ωcmであった。
【0165】
(実施例1)
前記着色粒子BのKuro、Cyan、Magenta、Yellowトナーのそれぞれ100部に、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)1部、体積平均1次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.3部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0166】
上記現像剤を、タンデムシステムを有するFuji Xerox社製複写機Docu Centre Color 500改造機に適用し、高温高湿(28℃、80RH%)と低温低湿(10℃、15RH%)にそれぞれ一昼夜放置した後、それぞれの環境下で30分間空回して現像剤の帯電性評価を行った。また、これを2万枚コピー後の現像剤についても行った。
【0167】
帯電性評価法はブローオフ法によって測定した。ブローオフ法は、上部と下部に網目開き18μmの網を張った容量30mlの金属ゲージ内に試料を0.5g入れ、3.04×105Paの窒素ガス中で30秒ブローオフし、生じた電荷を電位計(ケイスレー社製、6517A)で測定し、下記式(6)により算出した。
帯電量=測定電荷値/〔(ブローオフ前ゲージ重量)−(ブローオフ後ゲージ重量)〕 ・・・ 式(6)
【0168】
なお、上記帯電性評価は、以下の基準にしたがって行った。
−帯電評価基準−
○:良好
△:やや環境依存性がみられた
×:悪い
以上の結果を表1に示す。
【0169】
また、前記現像剤を高温高湿(28℃、80RH%)と低温低湿(10℃、15RH%)にそれぞれ一昼夜放置した後、タンデムシステムのFuji Xerox社製DocuCentre Color 400CP改造機に適用し、それぞれの環境下で50,000枚画出し、1枚目の画出しサンプルと、50,000枚画出しサンプルの画質評価と帯電性評価を行った。
【0170】
なお、上記画質評価は以下の規準により行った。
−画質評価基準−
◎:非常に良好
○:良好
△:やや悪い
×:悪い
以上の結果を表2に示す。
【0171】
(実施例2)
上記着色粒子BKuro100部に、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(B)1部、体積平均1次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.4部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0172】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0173】
(実施例3)
上記着色粒子BKuro100部に、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(C)0.7部、体積平均1次粒径40nmの疎水性シリカ(RX50、日本アエロジル社製)1.5部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0174】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0175】
(実施例4)
上記着色粒子AKuro100部に、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)1.3部、体積平均一次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.2部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0176】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0177】
(実施例5)
上記着色粒子BKuro100部に、単分散球形シリカ(A)2部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)1部、体積平均1次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.4部を加え、周速20m/sで5分間ブレンドを行い、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0178】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0179】
(実施例6)
上記着色粒子BKuro100部に、単分散球形シリカ(B)1.5部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)1部、体積平均一次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.4部加え、周速20m/sで5分間ブレンドを行い、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0180】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0181】
(実施例7)
上記着色粒子BKuro100部に単分散球形シリカ(A)2部、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(A)1部、体積平均1次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.4部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0182】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0183】
(比較例1)
上記着色粒子BKuro100部に、酸化ケイ素微粉末RX200(疎水性、粒子形状:不定形、体積平均1次粒径12nm、日本アエロジル社製)を10%デシルトリメトキシシラン処理した微粉末0.7部、体積平均1次粒径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)1.2部を加え、ヘンシェルミキサーを用い周速32m/sで10分間ブレンドを行った後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナーを得た。
前記キャリヤ100部と上記トナー5部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を得た。
【0184】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0185】
(比較例2)
実施例2において、平均粒子径50nmの疎水性酸化チタン(TAF−500S、富士チタン社製)を用いなかった以外は実施例2と同様にして現像剤を得た。
【0186】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0187】
(比較例3)
実施例2において、帯電制御剤被覆無機酸化物微粉末(B)1部を、平均粒子径8nmの疎水性シリカ(R812、日本アエロジル社製)1.2部に代えた以外は実施例2と同様にして現像剤を得た。
【0188】
上記現像剤について、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1、2に示す。
【0189】
【表1】
Figure 0004042508
【0190】
【表2】
Figure 0004042508
【0191】
表1の結果から明らかなように、実施例1〜7及び比較例1の現像剤は、高温高湿及び低温低湿における帯電性が非常に良好であり、環境安定性も優れていた。一方、比較例2の現像剤は、高温高湿において帯電量の減少が、低温低湿下では帯電量の増加が認められ、環境依存性に若干問題があった。比較例3の現像剤は、高温高湿における帯電量が低く環境依存性に若干問題があった。
【0192】
また、表2の結果から明らかなように、本発明の、体積平均一次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末が添加され、かつそのうちの1種が帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末を用いたトナーの現像剤は、実施例1〜7の結果のように、長時間複写を続けた時も低温低湿下と高温高湿下で帯電特性の差は小さく、また帯電維持性が良好であり、長期繰り返し使用においても画質も良好であった。
【0193】
一方、体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末が添加されたものの、帯電制御剤で表面を被覆した無機酸化物微粉末を用いないトナーの現像剤は、比較例1の結果のように長時間複写を続けた時の低温低湿下と高温高湿下の帯電特性の差が大きく、また長期繰り返し使用においてカブリが発生し帯電維持性が不良であった。また、小さな粒径の無機酸化物微粉末だけを添加したトナーの現像剤は、比較例3の結果のように初期から転写性が不十分であった。
【0194】
(実施例8)
実施例5において、システムのクリーニングブレードを除去し、カーボンブラックを分散せしめた導電フィラーを有する繊維樹脂からなる静電ブラシを付加し、帯電装置をロール帯電装置に変更した以外は実施例5と同様にして現像及び転写性の評価を行った。
その結果、初期は勿論、2万枚コピー後も初期同様鮮明な画像を呈し、画像の問題は発生しなかった。
【0195】
(実施例9)
実施例5において、システムのブレード及びブラシクリーニングを一切一切用いず、スコロトロン帯電器を用いて現像装置でトナーの回収を行なった以外は実施例5と同様にして評価を行った。
その結果、初期は勿論、2万枚コピー後も初期同様鮮明な画像を呈し、画像の問題は発生しなかった。
【0196】
(実施例10)
実施例5において、転写ベルトの表面材質をPFAに変更し、裏面から加熱する装置を付与し、転写同時定着を行えるようにし、また、その際に、実施例1の4色のトナーを実施例5の外添剤組成に変更したものを用いて4色を作製し、色を組み合わせて検討したところ、写真画質に近い鮮明な高画質を得ることができた。
【0197】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、耐環境依存性が良好で、トナー流動性、帯電性、現像性、転写性、クリーニング性、定着性を同時に、且つ長期に渡り満足でき、特に潜像担持体摩耗を促進させるブレードクリーニング工程を有さず、現像と同時に転写残トナーを回収する、あるいは静電ブラシを用い潜像担持体上の残留トナーを回収する不具合を改善した静電荷像乾式トナー、及びそれを用いた静電潜像現像用現像剤を提供することができる。さらに、高画質要求に対応する現像、転写、定着が可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明において用いられる画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図2】 キャリアの体積固有抵抗値を測定する方法を説明するための概略説明図である。
【符号の説明】
1Y、1M、1C、1K 感光体ドラム(潜像担持体)
3Y、3M、3C、3K 潜像形成手段
4Y、4M、4C、4K 現像器
5Y、5M、5C、5K 1次転写ロール
6Y、6M、6C、6K クリーニング手段
11 駆動ロール
12 支持ロール
13 バックアップロール
14 二次転写ロール
15 中間転写ベルト
16 被転写体
17 清掃部材
18 定着器
20Y,20M,20C,20K 帯電器(帯電手段)
40Y,40M,40C,40K 現像ユニット
52 上部電極
53 測定試料
54 下部電極
55 高電圧抵抗計[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner, a developer, and an image forming method used for developing an electrostatic latent image in electrophotography and electrostatic recording.
[0002]
[Prior art]
In electrophotography, an electrostatic latent image formed on the surface of a latent image carrier (photoconductor) is developed into a toner image with a toner composition containing a colorant (hereinafter sometimes simply referred to as “toner”). The obtained toner image is transferred to the surface of the recording material and fixed with a heat roll or the like to obtain an image. On the other hand, the latent image carrier is cleaned to form an electrostatic latent image again. Is.
[0003]
The dry developer used in such electrophotography is a one-component developer that uses a toner in which a colorant or the like is blended in a binder resin, and a two-component developer in which the toner is mixed with a carrier. Broadly divided. Since the latter half of the 1980s, the market for electrophotography has been strongly demanded for miniaturization and high functionality with the key to digitization. Particularly, regarding the image quality of full-color images, high-quality quality close to high-quality printing and silver salt photography is desired.
[0004]
As means for achieving high image quality, digitization processing is indispensable, and as an effect of digitization related to such image quality, it is mentioned that complex image processing can be performed at high speed. This makes it possible to control the character image and the photographic image separately, and the reproducibility of the quality of both images is greatly improved compared to the analog technology. In particular, for photographic images, gradation correction and color correction are possible, and this is advantageous compared to analog in terms of gradation characteristics, definition, sharpness, color reproduction, and graininess. However, on the other hand, it is necessary to faithfully create a latent image created by an optical system as an image output, and as a toner, the activity aimed at faithful reproduction is accelerated as the particle size is increasingly reduced. It is difficult to stably obtain high image quality only by reducing the particle size of toner, and improvement of basic characteristics in development, transfer, and fixing characteristics is more important.
[0005]
In particular, in a color image, three or four color toners are superimposed to form an image. Therefore, if any one of these toners exhibits different characteristics from the initial stage at the development, transfer, and fixing stages, or performance different from that of other colors, the color reproduction deteriorates or the image quality deteriorates such as graininess and color unevenness. Will cause. In order to maintain a stable high-quality image over time as in the initial stage, it is important how to stably control the characteristics of each toner.
[0006]
Dry developers can be broadly classified into a one-component developer using a toner itself in which a colorant is dispersed in a binder resin and a two-component developer in which a carrier is mixed with the toner. In either case, when copying, the electrostatic latent image formed on the photoconductor is developed with these developers, the toner image on the photoconductor surface is transferred, and the toner remaining on the photoconductor surface is cleaned. To do. Therefore, the dry developer needs to satisfy various conditions in the copying process, particularly in the developing process or the cleaning process. In other words, the toner is also used for development in the form of individual particles, not as aggregates, during development, and for this purpose, the toner has sufficient fluidity and fluidity or electrical properties. It is necessary not to change over time or with the environment (temperature, humidity). Further, in the case of the two-component developer, it is necessary to prevent the so-called toner filming phenomenon in which the toner adheres to the carrier surface.
[0007]
Further, in cleaning, it is necessary to have a cleaning property such that residual toner is easily detached from the surface of the photosensitive member and that the photosensitive member is not damaged when used with a cleaning member such as a blade or a web. In order to satisfy these requirements, in a dry developer, a one-component developer or two-component developer in which inorganic fine powder such as silica, organic fine powder such as fatty acid, its metal salt and derivatives thereof, and fluorine resin fine powder are externally added to the toner. Various developers have been proposed to improve fluidity, durability or cleaning properties.
[0008]
However, among the conventionally proposed additives, inorganic compounds such as silica, titania, and alumina significantly improve the fluidity, but have a great influence on the charging of the toner. For example, generally used silica-based fine powder has a strong negative polarity, and excessively increases the chargeability of a negatively chargeable toner, particularly at low temperatures and low humidity, while moisture at high temperatures and high humidity. Since the chargeability is reduced by taking in, there is a problem that a large difference is caused in the chargeability between the two. As a result, density reproduction failure and background fogging may occur. In addition, the dispersibility of the inorganic fine powder has a great influence on the toner characteristics. If the dispersibility is not uniform, desired characteristics cannot be obtained in flowability and caking resistance, or cleaning becomes insufficient. In some cases, toner adheres to the surface of the photoconductor, causing black spot image defects.
[0009]
In order to improve these points, it has been proposed to use a surface-treated inorganic fine powder, for example, a surface of silica fine particles that has been subjected to a hydrophobic treatment (see, for example, Patent Documents 1 to 3). However, sufficient effects cannot always be obtained by using these inorganic fine powders. Further, as a method of alleviating the negative chargeability of the toner particles, a method of externally adding silica fine particles surface-treated with amino-modified silicone oil (for example, see Patent Document 4), a surface with aminosilane and / or amino-modified silicone oil is used. A method of externally adding treated silica fine particles (for example, see Patent Document 5) is known. However, the treatment with these amino compounds can suppress an excessive increase in charge of the negatively chargeable toner, but cannot sufficiently improve the environmental dependency of the silica fine powder itself. That is, it is possible to slightly suppress the excessive negative chargeability of the silica fine powder after long-time use under low temperature and low humidity, but the same charge neutralization occurs even during long-time use under high temperature and high humidity. The environmental dependency is not improved as usual. Further, when silicone oil is used as the treatment agent, the viscosity thereof is high, so that silica is agglomerated at the time of treatment, and there is a disadvantage that powder fluidity is deteriorated.
[0010]
Further, as a method for improving the triboelectric chargeability, storage stability, and fluidity of the toner, it has a triboelectric chargeability different from that of the outer particle polymer of the toner particles, for example, an amino group such as dimethylaminoethyl ester acrylate and the like. A method of externally adding silica fine particles coated with a polymer containing a monomer having a heavy bond as a component to toner particles (see, for example, Patent Document 6) is known. However, this method is intended to impart triboelectric chargeability, and the environmental dependency cannot be sufficiently improved like the amino compound described above.
[0011]
Furthermore, surface-treated silica fine particles obtained by treating hydrophobic silica fine particles having a degree of hydrophobicity of 80% or more with a quaternary ammonium salt compound or a polymer having a quaternary ammonium salt as a functional group are used as toner particles. (1) particles obtained by treating silica fine particles with a hydrophobization degree of 80% or more with an amphoteric surfactant, and (2) silica fine particles with a hydrophobization degree of 80% or more. A method in which two types of silica fine particles are externally added to toner particles, particles treated with a polymer having a quaternary ammonium salt or a quaternary ammonium group (see, for example, Patent Document 8), a hydrocarbon surfactant And a method of externally adding silica fine particles treated with fluorine-modified quaternary ammonium salt or fluorine-modified alkylbetaine to toner particles (see, for example, Patent Document 9) Although a known, the processing method thereof, wherein the silica particle surface treatment are uneven, improvement of environmental dependence is insufficient.
[0012]
On the other hand, it has been reported that the toner is particularly agitated in the developing device, and the change in the fine structure of the toner surface easily occurs to greatly change the transferability (for example, see Patent Document 10). On the other hand, in recent years, for the purpose of reducing the size of the apparatus from the viewpoint of space saving, reducing waste toner from the viewpoint of environmental protection, and extending the life of the latent image carrier, the cleaning system is omitted, and after the transfer, A cleaner-less system has been proposed in which toner remaining on the surface of the photosensitive drum is dispersed with a brush that contacts the surface of the photosensitive drum, and the dispersed toner is recovered simultaneously with development by a developing device (see, for example, Patent Document 11). ). Generally, when residual toner is collected simultaneously with development in this way, the collected toner and other toners have different charging characteristics, and the collected toner is not developed and accumulated in the developing device. Therefore, it is necessary to further increase the transfer efficiency and control the amount of collected toner to a minimum.
[0013]
In addition, in order to improve fluidity, chargeability, and transferability, it has been proposed to make the toner shape closer to a sphere (see, for example, Patent Document 12). However, by making the toner spherical, the following problems are likely to occur. The developing device is provided with a transport amount control plate for controlling the developer transport amount to be constant, and the developer transport amount can be controlled by changing the interval between the mag roll and the transport amount control plate. However, when a spherical toner is used, the fluidity as a developer is increased, and at the same time, it is hardened and the bulk density is increased. As a result, there is a phenomenon in which developer accumulation occurs at the conveyance regulation region and the conveyance amount becomes unstable. By controlling the surface roughness of the mag roll and reducing the gap between the control plate and the mag roll, it is possible to improve the transport amount, but the packing property due to the developer pool becomes stronger and the stress applied to the toner accordingly. Also become stronger. As a result, it has been confirmed that a fine structure change on the toner surface, in particular, embedding or peeling of the external additive easily occurs, causing a problem that the developability and transferability are greatly changed from the initial one.
[0014]
In order to improve these, it has been reported that a spherical toner and a non-spherical toner can be combined to suppress packing properties and achieve high image quality (see, for example, Patent Document 13). However, these are effective in suppressing packing properties, but non-spherical toner tends to remain as a transfer residue, and high transfer efficiency cannot be achieved. Further, when collecting at the same time as the development, since the non-spherical toner that is the transfer residue is collected, the ratio of the non-spherical toner increases, which causes a problem of further decreasing the transfer efficiency.
[0015]
In order to improve the developability, transferability, and cleaning properties of the spherical toner, two types of particles having an average particle diameter of 5 mμ to 20 mμ and particles having an average particle diameter of 20 mμ to 40 mμ are different. It is disclosed that inorganic fine particles are used in combination and a specific amount is added (for example, see Patent Document 14). These can initially obtain high developability, transferability, and cleaning properties, but in any case, the force applied to the toner over time cannot be reduced, so that the external additive is buried or peeled off. It occurs easily, and developability and transferability are greatly changed from the initial stage.
[0016]
On the other hand, it is disclosed that it is effective to use inorganic fine particles having a large particle diameter in order to suppress the burying of the external additive in the toner against such stress (for example, Patent Documents 15 to 17). reference). However, in any case, since the inorganic fine particles have a large specific gravity, if the external additive particles are enlarged, peeling of the external additive is unavoidable due to the stirring stress in the developing device. Further, since the inorganic fine particles do not have a perfect spherical shape, it is difficult to control the spike of the external additive to be constant when it is adhered to the toner surface. As a result, variations occur in the micro-surface convex shape that functions as a spacer, and stress is selectively applied to the convex portion, so that burying or peeling of the external additive is further accelerated, which is not sufficient.
[0017]
In addition, a technique for adding organic fine particles of 50 to 200 nm to a toner in order to effectively exhibit a spacer function is disclosed (for example, see Patent Document 18). By using spherical organic fine particles, it is possible to effectively exhibit a spacer function in the initial stage. However, although the organic fine particles are less likely to be buried or peeled off with respect to stress over time, it is difficult to stably express a high spacer function because the organic fine particles themselves are deformed. In addition, it is conceivable to obtain a spacer effect by adding a large amount of organic fine particles to the toner surface or using organic fine particles having a large particle diameter, but in this case, the characteristics of the organic fine particles are greatly reflected. In other words, the influence on the powder properties such as fluidity inhibition and thermal aggregation deterioration of the inorganic fine particle-added toner, and the organic fine particles themselves have a charge imparting ability, and the degree of control freedom from the viewpoint of charging is reduced. This will affect the charging and development.
[0018]
Recently, there is a high demand for colorization, especially on-demand printing, and there is a technique for forming a multicolor image on a transfer belt to cope with high-speed copying, transferring the multicolor image to an image fixing material at a time, and fixing it. Has been reported (for example, see Patent Document 19). If the process of transferring from the photoconductor to the transfer belt is the primary transfer, and the process of transferring from the transfer belt to the recording body is the secondary transfer, the transfer is repeated twice, and a technique for improving the transfer efficiency becomes more and more important. . In particular. In the case of secondary transfer, a multicolor image is transferred at one time, and the recording medium characteristics (for example, in the case of paper, its thickness, surface property, etc.) are variously changed. It is necessary to control the developability and transferability extremely high.
[0019]
In addition, in order to reduce power consumption, space, and obtain a high-quality image, a technique is disclosed in which each color is transferred to an intermediate transfer member and fixed to the recording member at the same time as transfer (see, for example, Patent Documents 20 and 21). ). The important point here is that the transfer belt needs to have both a transfer function and a fixing function. That is, it is necessary to improve transferability in the cooled state in the primary transfer portion, and to transfer heat instantaneously in the secondary transfer simultaneous fixing portion, so a thin layer belt having high heat resistance is used as the belt material. It will be. Here, the functions required of the toner are required to control transfer efficiency to a very high level and to adapt to low-pressure fixing because a strong pressure cannot be applied during fixing. Further, since the belt surface also has a transfer function, it is important to minimize toner contamination during fixing and scratches due to external additives as much as possible.
[0020]
On the other hand, a method has been proposed in which the volume resistivity of the carrier is controlled to faithfully reproduce high image quality, particularly halftone, black solids, and characters (see, for example, Patent Documents 22 to 24). In any of these methods, the resistance is adjusted according to the type and amount of the carrier coating layer. Initially, the target volume resistivity is obtained and high image quality is exhibited, but the carrier coating is caused by stress in the developing device. Layer peeling or the like occurs, and the volume resistivity changes greatly. Therefore, it is difficult to achieve high image quality over a long period of time.
[0021]
On the other hand, a method for adjusting the volume resistivity by adding carbon black to the carrier coating layer has been proposed (see, for example, Patent Document 25). Although the change in the volume resistivity due to the peeling of the coating layer can be suppressed by this method, the external additive or toner component added to the toner adheres to the carrier and changes the volume resistivity of the carrier. It was difficult to develop high image quality over a long period of time, as with any carrier.
[0022]
[Patent Document 1]
JP-A-46-5782
[Patent Document 2]
JP-A-48-47345
[Patent Document 3]
JP-A-48-47346
[Patent Document 4]
JP-A-64-73354
[Patent Document 5]
JP-A-1-237561
[Patent Document 6]
JP-A 64-6964
[Patent Document 7]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-100471
[Patent Document 8]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-166884
[Patent Document 9]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-152738
[Patent Document 10]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-312089
[Patent Document 11]
JP-A-5-94113
[Patent Document 12]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-184469
[Patent Document 13]
JP-A-6-308759
[Patent Document 14]
Japanese Patent Laid-Open No. 3-100161
[Patent Document 15]
JP-A-7-28276
[Patent Document 16]
JP-A-9-319134
[Patent Document 17]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-312089
[Patent Document 18]
Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-266152
[Patent Document 19]
JP-A-8-115007
[Patent Document 20]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-213977
[Patent Document 21]
JP-A-8-44220
[Patent Document 22]
JP 56-125751 A
[Patent Document 23]
Japanese Patent Laid-Open No. 62-267766
[Patent Document 24]
Japanese Patent Publication No. 7-120086
[Patent Document 25]
JP-A-4-40471
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances of the prior art.
That is, an object of the present invention is to have a blade cleaning process that can satisfy toner fluidity, charging property, developing property, transfer property, cleaning property, and fixing property at the same time for a long period of time, and in particular, promotes wear of the latent image carrier. In addition, an electrostatic charge image dry toner composition in which the transfer residual toner is collected at the same time as the development or the problem of collecting the residual toner on the surface of the latent image carrier using an electrostatic brush is improved, and an electrostatic latent image using the same It is to provide a developer. Another object of the present invention is to provide an image forming method capable of developing, transferring and fixing in response to high image quality requirements.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
  As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the above object can be achieved by using a specific inorganic oxide fine powder in the toner, thereby completing the present invention. It came to. Ie
<1> An electrostatic charge image dry toner composition containing a binder resin, a colorant, and a release agent, wherein the electrostatic charge image dry toner composition includes two or more inorganic particles having different volume average primary particle sizes. Contains fine oxide powder, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent coated with an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size. Is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.An electrostatic charge image dry toner composition characterized by being an inorganic oxide fine powder.
[0025]
<2> saidAn inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent is an inorganic oxide fine powder having a volume average primary particle size of 5 nm or more and less than 30 nm.<4> The electrostatic charge image dry toner composition according to <1>.
[0026]
<3> Cover the surface with the charge control agentBe doneThe electrostatic charge image dry toner composition according to <1> or <2>, wherein the surface of the inorganic oxide fine powder is coated with a charge control agent in a thickness of 0.5 to 5 nm.
<4>  The inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is obtained by coating the surface with alkoxysilane and then attaching the charge control agent to the coated surface.
  In the coating, the amount of the alkoxysilane added is in the range of 0.15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder to be coated. The electrostatic charge image dry toner composition according to any one of <1> to <3>, which is in the range of 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder to be produced..
[0027]
<5A developer for developing an electrostatic latent image comprising a carrier and a toner composition, the carrier having a resin coating layer in which a conductive material is dispersed and contained in a matrix resin on the surface of the core material, and the toner The composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and further contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, the inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size, One is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.A developer for developing an electrostatic latent image, wherein the developer is a toner composition that is an inorganic oxide fine powder.
[0028]
<6> Cover the surface with the charge control agentBe doneThe surface of the inorganic oxide fine powder is coated with a charge control agent in a thickness of 0.5 to 5 nm <5> For developing an electrostatic latent image.
[0029]
<7> Charging means for uniformly charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and using the toner composition for the electrostatic latent image An image for forming an image using an image forming apparatus including a developing unit that develops the toner image, a transfer unit that transfers the formed toner image to a recording material, and a fixing unit that fixes the transferred toner image on the surface of the recording material The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and further contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes. ,AndAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent coated with an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size. Is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.A toner composition that is an inorganic oxide fine powder, wherein the transfer means develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to an intermediate transfer body, and then transfers each color toner to a recording material at once. An image forming method characterized by being a transfer means.
[0030]
<8> Charging means for uniformly charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the charged latent image carrier, and using the toner composition for the electrostatic latent image Developing means for developing the toner image, transfer means for transferring the formed toner image to the recording material, cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer, and fixing the transferred toner image on the surface of the recording material An image forming method for forming an image using an image forming apparatus including a fixing unit, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and has a volume average primary particle size. Containing two or more different inorganic oxide fine powders, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent coated with an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size. Is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.Inorganic oxide fine powder and shape factor SF1 (ML2/ A) is a toner composition having a shape of 100 to 140, in which the cleaning means uses an electrostatic brush on the surface of the latent image carrier without rubbing the latent image carrier with a blade. An image forming method comprising collecting residual toner.
[0031]
<9> Charging means for uniformly charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and using the toner composition for the electrostatic latent image Developing means for developing the toner image, transfer means for transferring the formed toner image to the recording material, cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer, and fixing the transferred toner image on the surface of the recording material An image forming method for forming an image using an image forming apparatus including a fixing unit, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and has a volume average primary particle size. Containing two or more different inorganic oxide fine powders, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent coated with an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size. Is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.Inorganic oxide fine powder and shape factor SF1 (ML2/ A) is a toner composition having a shape of 100 to 140, wherein the cleaning means uses a developing device to slidably remain on the surface of the latent image carrier without rubbing the latent image carrier with a blade. An image forming method comprising collecting toner.
[0032]
<10> Charging means for uniformly charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and using the toner composition for the electrostatic latent image An image is formed using an image forming apparatus including a developing unit that develops a toner image and a transfer fixing unit that transfers the formed toner image to an intermediate transfer member, transfers the toner image to a recording material, and simultaneously fixes and separates the toner image. An image forming method, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes. AndAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent coated with an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size. Is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.A toner composition that is an inorganic oxide fine powder, wherein the transfer fixing unit develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to an intermediate transfer member, and then transfers each color to a recording member at once. The image forming method is characterized by fixing simultaneously.
[0033]
Furthermore, in the electrostatic charge image dry toner composition of the present invention, the surface of the inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is composed of an organosilane compound or polysiloxane whose surface is formed from an alkoxysilane. It is preferable that the charge control agent is attached to the coating.
[0034]
Of the two or more inorganic oxide fine powders having different particle sizes, at least one is a spherical silica having a specific gravity in the range of 1.2 to 1.9 and a volume average primary particle size of 80 to 300 nm. It is preferable.
[0035]
Further, the shape factor SF1 (ML) of the toner composition2/ A) is preferably in the range of 100-140.
[0038]
Further, the shape factor SF1 (ML) of the toner composition used in the developer for developing an electrostatic latent image.2/ A) is preferably a toner having a shape of 100 to 140.
[0039]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<Static image dry toner>
  The electrostatic charge image dry toner composition of the present invention is an electrostatic charge image dry toner composition containing a binder resin, a colorant and a release agent, and the electrostatic charge image dry toner composition has a volume average primary. Contains two or more inorganic oxide fine powders having different particle sizes, andOf these two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent having a minimum volume average primary particle size, and the other one is a volume average. The surface is not coated with a charge control agent having a primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.It is an inorganic oxide fine powder.
[0040]
  That is, the electrostatic charge image dry toner of the present invention contains two or more kinds of inorganic oxide fine powders as external additives,Among the two or more inorganic oxide fine powders, an inorganic oxide fine powder having a minimum volume average primary particle size isIt is necessary to be an inorganic oxide fine powder whose surface is uniformly coated with a charge control agent.
[0041]
By treating the inorganic oxide fine powder with the charge control agent, an excessive charge increase due to the inorganic oxide fine powder such as silica can be suppressed, and the charge level can be controlled to be low. In addition, the charge level of the negatively chargeable toner containing inorganic oxide fine powder such as alumina can be increased, for example, by reducing the charge level of the toner.
[0042]
In other words, it is possible to eliminate as much as possible that the inorganic oxide fine powder imparts triboelectric chargeability to the toner, and to improve the environmental dependency of the toner without adversely affecting the triboelectric chargeability of the toner. The coating of the charge control agent on the surface of the inorganic oxide fine powder can effectively bring out these effects.
[0043]
  In the present invention, the average particle size isminimumThe external additive has a volume average primary particle size of 5 nm or more and less than 30 nm.Is preferablyThe external additive having the larger average particle size has a volume average primary particle size in the range of 30 nm to less than 70 nm.TheWith the external additive configuration set in this range, the fluidity, chargeability, and transferability of a small particle size toner (average particle size of 8 μm or less) in the initial stage of use can be controlled in a well-balanced manner.
[0044]
The addition amount of the external additive having a smaller average particle diameter is preferably in the range of 0.3 to 3 parts by mass, and in the range of 0.5 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. It is more preferable. If the amount is less than 0.3 part by mass, sufficient fluidity cannot be obtained. If the amount is more than 3 parts by mass, the toner charge retention is deteriorated. The addition amount of the external additive having the larger average particle diameter is preferably in the range of 0.3 to 4 parts by mass, and in the range of 0.5 to 1.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. It is more preferable. If it is less than 0.3 parts by mass, sufficient transferability cannot be obtained, and if it is more than 4 parts by mass, deterioration of toner fluidity and deterioration of charge maintaining property cannot be avoided.
[0045]
Development and transfer are affected by the uniform developer transport, current during transfer, etc., but basically the toner particles are pulled away from the binding force of the carrier carrying the toner particles, and the object (latent image carrier) Since it is a process of adhering to a toner or a recording material, it depends on the balance between the electrostatic attraction and the adhesion between the toner particles and the charging member or the adhesion between the toner particles and the latent image carrier. Control of this balance is very difficult, but this process directly affects the image quality, and if development and transfer efficiency is improved, it is expected to improve reliability and save labor by cleaning less, etc. In the above process, higher developability and transferability are required. In the present invention, since the inorganic fine particles are uniformly coated with the resin, there is little variation in the adhesion to the toner particles, and the balance can be easily achieved.
[0046]
Development / transfer occurs when F (electrostatic attractive force)> F (adhesive force). Therefore, in order to improve the efficiency of development / transfer, it is sufficient to increase the electrostatic attractive force (increase the development / transfer force) or to reduce the adhesion force. Increasing the transfer electric field tends to cause secondary failure such as generation of reverse polarity toner. Therefore, it is more effective to reduce the adhesive force.
[0047]
Examples of the adhesion force include van der Waals force (non-electrostatic adhesion force) and mirror image force due to the charge of the toner particles. It can be interpreted as being discussed by Van der Waals power. Van der Waals force Fv between spherical particles is represented by the following formula (1),
Fv = H · r1 ・ R2/ 6 (r1 + R2) ・ A2    ... Formula (1)
(H: constant, r1, R2: Radius of contacting particles, a: distance between particles)
In order to reduce the adhesion force, a fine powder having a very small r compared to the toner particles is interposed between the toner particles and the surface of the latent image carrier or the surface of the charging member, so that each has a distance a. A method for reducing the contact area (number of contact points) is effective, and as a means for stably maintaining the effect, a monodisperse spherical shape having a specific gravity of 1.2 to 1.9 and a volume average primary particle size of 80 to 300 nm in the present invention. It has further been found that it is effective to use silica.
[0048]
The specific gravity can be controlled to 1.9 or less to prevent peeling from the toner, and to 1.2 or more to suppress aggregation and dispersion. Further, since it is monodispersed and spherical, it can be uniformly dispersed on the toner surface and a stable spacer effect can be obtained.
[0049]
The definition of the monodispersion can be discussed in terms of standard deviation with respect to the average particle diameter including aggregates, and the volume average particle diameter D50 is preferably D50 × 0.22 or less as the standard deviation. The definition of the sphere can be discussed in terms of Wadell's sphericity, and the degree of sphericity is 0.6 or more, preferably 0.8 or more. Further, the reason for limiting to silica is that the refractive index is around 1.5, and even if the particle size is increased, the transparency decreases due to light scattering, especially the PE value when taking an image on OHP (light transmission index) And so on. Therefore, it is desirable to use it as a color toner.
[0050]
General fumed silica has a specific gravity of 2.2, and a maximum particle size of 50 nm is a limit from the viewpoint of production. Moreover, although the particle diameter can be increased as an aggregate, uniform dispersion and a stable spacer effect cannot be obtained. On the other hand, as other typical inorganic fine particles, titanium oxide (specific gravity 4.2, refractive index 2.6), alumina (specific gravity 4.0, refractive index 1.8), zinc oxide (specific gravity 5.6, refractive). 2.0), both of which have a high specific gravity, and when the particle diameter is larger than 80 nm that effectively expresses the spacer effect, the toner tends to be peeled off, and the peeled particles are separated from the charge imparting member or the latent member. It becomes easy to shift to an image carrier or the like, causing a decrease in charge or an image quality defect. Also, since the refractive index is high, it is not very suitable for color image formation to use an inorganic substance having a large particle diameter.
[0051]
In the present invention, the inorganic oxide fine powder is added to the toner particles and mixed. The mixing can be performed by a known mixer such as a V-type blender, a Henschel mixer, and a Redige mixer.
[0052]
At this time, various additives may be added as necessary. Examples of these additives include other fluidizing agents, cleaning aids such as polystyrene fine particles, polymethyl methacrylate fine particles, and polyvinylidene fluoride fine particles, or transfer aids.
[0053]
The addition amount of monodispersed spherical silica having a specific gravity in the range of 1.2 to 1.9 and a volume average primary particle size in the range of 80 to 300 nm is in the range of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner. It is preferable, and it is more preferable that it is the range of 1-3 mass parts. If the amount is less than 0.5 parts by mass, sufficient transferability cannot be improved. If the amount is more than 5 parts by mass, toner fluidity and chargeability are inevitably deteriorated.
[0054]
Further, as an external addition method to the toner, two or more kinds of inorganic oxide fine powder and monodispersed spherical silica having a specific gravity in the range of 1.2 to 1.9 and a volume average primary particle size in the range of 80 to 300 nm are simultaneously added and mixed. You can do it.
In addition, when various addition methods were examined, monodispersed spherical silica having a specific gravity in the range of 1.2 to 1.9 and a volume average primary particle size in the range of 80 to 300 nm was first mixed, and other inorganic oxides with a smaller share. By adding a fine powder, the effect of the present invention could be obtained. Moreover, it does not matter even if it passes through a sieving process after external addition.
[0055]
In addition, when spherical toner is used, the packing property is inevitably improved at the conveyance restriction portion in the developing device, and accordingly, a strong force is applied not only to the toner surface but also to the carrier. Therefore, by containing a conductive material in the resin coating layer of the carrier, even if the resin coating layer is peeled off, it is possible to maintain high image quality over the long term without greatly changing the volume resistivity. I found.
[0056]
Furthermore, the blade cleaning method is generally used because of its high performance stability, but by using the toner of the present invention, it is possible to collect residual toner on the surface of the latent image carrier using an electrostatic brush. As a result, the wear life of the latent image carrier can be greatly extended.
[0057]
Further, by using the toner of the present invention, a specific toner is not selectively accumulated even when the residual toner is collected again in the developing unit without providing a cleaning system on the surface of the latent image carrier. Stable development, transfer and fixing performance can be obtained.
[0058]
Furthermore, by using the toner of the present invention, each color is developed on a latent image carrier, transferred to a transfer belt, and then fixed on the recording body at the same time as transferring each color, thereby obtaining a high-quality image. I was able to get it. In addition, it was confirmed at the same time that it does not affect the PE value, which is an index of permeability when taking an image on the OHP surface.
[0059]
Hereinafter, a method for producing an inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent according to the present invention will be described.
The inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent according to the present invention is obtained by mixing the inorganic oxide fine powder with alkoxysilane or polysiloxane, and the particle surface of the inorganic oxide fine powder with alkoxysilane or polysiloxane. It can be obtained by coating and then mixing the fine powder of inorganic oxide coated with alkoxysilane or polysiloxane with the charge control agent.
[0060]
The inorganic oxide fine powder surface is coated with alkoxysilane or polysiloxane by mechanically mixing and stirring the inorganic oxide fine powder and alkoxysilane or polysiloxane, or spraying the inorganic oxide fine powder with alkoxysilane or polysiloxane. However, mixing and stirring may be performed mechanically. Almost all of the added alkoxysilane or polysiloxane is coated on the particle surface of the inorganic oxide fine powder.
[0061]
In addition, the coated alkoxysilane may be coated as an organosilane compound generated from an alkoxysilane, a part of which is generated through a coating process. Even in this case, the subsequent adhesion of the charge control agent is not affected.
[0062]
Mixing and stirring the inorganic oxide fine powder and alkoxysilane or polysiloxane, and mixing and stirring the charge control agent and the inorganic oxide fine powder coated with the organosilane compound or polysiloxane generated from alkoxysilane on the particle surface. As an apparatus for carrying out the process, an apparatus capable of applying a shearing force to the powder layer is preferable, and in particular, an apparatus capable of simultaneously performing shearing, spatula and compression, such as a wheel-type kneader, a ball-type kneader, A blade-type kneader or a roll-type kneader can be used. In carrying out the present invention, a wheel-type kneader can be used more effectively.
[0063]
Specific examples of the wheel-type kneader include edge runners (synonymous with “mix muller”, “Simpson mill”, “sand mill”), multi-mal, stotz mill, wet pan mill, conner mill, and ring muller. , Preferably an edge runner, multi-mal, Stots mill, wet pan mill, and ring muller, and more preferably an edge runner. Specific examples of the ball kneader include a vibration mill. Specific examples of the blade-type kneader include a Henschel mixer, a planetary mixer, and a nauta mixer. Specific examples of the roll-type kneader include an extruder.
[0064]
The conditions during mixing and stirring are such that the linear load is in the range of 19.6 to 1960 N / cm (2 to 200 Kg / cm) so that the surface of the particles of the inorganic oxide fine powder is coated as uniformly as possible with alkoxysilane or polysiloxane. , Preferably in the range of 98-1470 N / cm (10-150 Kg / cm), more preferably in the range of 147-980 N / cm (15-100 Kg / cm), and the treatment time is in the range of 5-120 minutes, preferably May be adjusted appropriately within the range of 10 to 90 minutes. In addition, what is necessary is just to adjust process conditions suitably in the range of 2-2000 rpm, Preferably it is the range of 5-1000 rpm, More preferably, it is the range of 10-800 rpm.
[0065]
The addition amount of alkoxysilane or polysiloxane is preferably in the range of 0.15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder. When the amount is less than 0.15 parts by mass, it is difficult to attach a charge control agent sufficient to obtain an inorganic oxide fine powder whose surface is uniformly coated with the target charge control agent. Moreover, since the addition amount of 0.15 to 45 parts by mass allows 3 to 30 parts by mass of the charge control agent to adhere to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder, it exceeds 45 parts by mass more than necessary. There is no point in adding.
[0066]
Next, a charge control agent is added to the inorganic oxide fine powder coated with alkoxysilane or polysiloxane, mixed and stirred, and the fatty acid metal salt is attached to the coated alkoxysilane or polysiloxane. If necessary, drying or heat treatment may be further performed.
[0067]
The charge control agent is preferably added in small portions over time, particularly over about 5 to 60 minutes. The conditions at the time of mixing and stirring are such that the line load is in the range of 19.6 to 1960 N / cm (2 to 200 Kg / cm), preferably 98 to 1470 N / cm (10 to 150 Kg / cm) so that the charge control agent is uniformly attached. cm), more preferably in the range of 147 to 980 N / cm (15 to 100 Kg / cm), and the treatment time is in the range of 5 to 120 minutes, preferably in the range of 10 to 90 minutes. Good. In addition, what is necessary is just to adjust process conditions suitably in the range of 2-2000 rpm, Preferably it is the range of 5-1000 rpm, More preferably, it is the range of 10-800 rpm.
[0068]
The addition amount of the charge control agent is preferably in the range of 3 to 30 parts by mass and more preferably in the range of 3 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder. When the addition amount of the charge control agent is out of the above range, an inorganic oxide fine powder whose surface is uniformly coated with the target charge control agent cannot be obtained.
[0069]
Furthermore, it is desirable that the surface of the inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is coated with the charge control agent with a thickness of 0.5 to 5 nm, since the above effects can be stably exhibited. Furthermore, it is preferable that the entire surface is covered.
[0070]
The heating temperature in the drying or heating step is usually preferably in the range of 40 to 150 ° C, more preferably in the range of 60 to 120 ° C. The treatment time is preferably in the range of 10 minutes to 12 hours, and more preferably in the range of 30 minutes to 3 hours.
[0071]
The alkoxysilane used for coating the inorganic oxide fine powder is finally coated as an organosilane compound generated from the alkoxysilane through these steps.
[0072]
Examples of the inorganic oxide fine powder used in the present invention include SiO.2TiO2, Al2OThree, CuO, ZnO, SnO2, CeO2, Fe2OThree, MgO, BaO, CaO, K2O, Na2O, ZrO2, CaO · SiO2, K2O. (TiO2)n, Al2OThree・ 2SiO2, CaCOThree, MgCOThree, BaSOFour, MgSOFourEtc., and other known ones can be used. Moreover, what performed the hydrophobization process as needed can be used. The inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent has a low specific gravity and is relatively difficult to release from the toner.2Is preferable because it is most effective.
[0073]
Examples of hydrophobizing agents that can be used for the hydrophobizing treatment include alkylchlorosilanes such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, alkylmethoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and octyltrimethoxysilane, Examples include hexamethyldisilazane and silicone oil.
[0074]
As the charge control agent for coating the inorganic oxide fine powder, conventionally known charge control agents can be used. For example, as the positive charge control agent, a nigrosine dye, a triphenylmethane dye, a quaternary ammonium salt, a quaternary ammonium group, and / or Resins containing amino groups are trimethylethane dyes, metal complexes of salicylic acid, metal complexes of benzylic acid, copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo pigments, metal complex azo dyes, azochrome complexes as negative charge control agents Heavy metal-containing acid dyes such as calixarene type phenolic condensates, cyclic polysaccharides, resins containing carboxyl groups and / or sulfonyl groups, and the like. These are preferably used in accordance with the charging characteristics of the inorganic oxide fine powder to be treated.
[0075]
The monodispersed spherical silica having a specific gravity in the range of 1.3 to 1.9 and a volume average primary particle size in the range of 80 to 300 nm can be obtained by a sol-gel method which is a wet method. Since the specific gravity is produced by a wet method and without firing, the specific gravity can be controlled to be lower than that of the vapor phase oxidation method. Further, it is possible to further adjust by controlling the type of hydrophobizing agent in the hydrophobizing step or the amount of treatment. The particle size can be freely controlled by the hydrolysis of the sol-gel method, the weight ratio of alkoxysilane, ammonia, alcohol, water in the condensation polymerization step, the reaction temperature, the stirring rate, and the supply rate.
[0076]
Monodisperse and spherical shapes can also be achieved by making this method. Specifically, tetramethoxysilane is dropped and stirred in the presence of water and alcohol while applying temperature using ammonia water as a catalyst. Next, the silica sol suspension prepared by the reaction is centrifuged to separate it into wet silica gel, alcohol and aqueous ammonia. A solvent is added to wet silica gel to form a silica sol again, and a hydrophobizing agent is added to hydrophobize the silica surface. A general silane compound can be used as the hydrophobizing agent. Next, the target monodispersed silica can be obtained by removing the solvent from the hydrophobized silica sol, drying, and sieve. Further, the silica thus obtained may be treated again.
[0077]
The said silane compound can use what is water-soluble. Such silane compounds include chemical structural formula Ra SiX4-a(In formula, a is an integer of 0-3, R represents organic groups, such as a hydrogen atom, an alkyl group, and an alkenyl group, X represents hydrolysable groups, such as a chlorine atom, a methoxy group, and an ethoxy group. ), And any type of chlorosilane, alkoxysilane, silazane, and special silylating agent can be used. Specifically, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyl Triethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, O- (bistrimethylsilyl) acetamide, N, N-bis ( Trimethylsilyl) urea, tert-butyldimethylchlorosilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxy Lan, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercapto Representative examples include propyltrimethoxysilane and γ-chloropropyltrimethoxysilane. The treatment agent in the present invention is particularly preferably dimethyldimethoxysilane, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane or the like.
[0078]
The electrostatic charge image dry toner of the present invention preferably comprises a binder resin, a colorant and a release agent, and has a volume average particle diameter D50 in the range of 2 to 8 μm.
Further, the average shape index SF1 of the toner (ML2/ A) 100 to 140 can be used to obtain images with high development, transferability and high image quality. The toner used in the present invention is not particularly limited by the production method as long as it satisfies the above shape index and particle size, and a known method can be used.
[0079]
The shape factor SF1 is obtained by taking an optical microscope image of the magnetic material dispersed core dispersed on the surface of the slide glass into a Luzex image analyzer via a video camera, and obtaining a maximum length (ML) of 100 or more spherical cores. Measure the projected area (A), ML2It is obtained as an average value of / A.
[0080]
The toner can be produced, for example, by mechanically mixing particles obtained by a kneading and pulverizing method in which a binder resin, a colorant, a release agent, and, if necessary, a charge control agent are kneaded, pulverized and classified, A method of changing the shape by impact force or thermal energy, emulsion polymerization of a polymerizable monomer of a binder resin, formation of a dispersion, a colorant, a release agent, and a charge control agent as required Emulsion polymerization aggregation method to obtain toner particles by mixing and aggregating and heat-fusing with dispersion, polymerizable monomer, colorant, release agent for obtaining binder resin, and charge control if necessary Suspension polymerization in which a solution such as an agent is suspended in an aqueous solvent for polymerization, a binder resin, a colorant, a release agent, and if necessary, a solution such as a charge control agent is suspended in an aqueous solvent. A granulating dissolution suspension method or the like can be used. In addition, a manufacturing method may be performed in which the toner obtained by the above method is used as a core, and agglomerated particles are further adhered and heat-fused to give a core-shell structure. Among the above, a wet process toner that can easily obtain a spherical toner is preferably used, and toner particles obtained by an emulsion polymerization aggregation method are preferably used in that toner particles having a sharp distribution can be obtained. By combining with these toner particles, the effect becomes stable.
[0081]
Binder resins used include styrenes such as styrene and chlorostyrene; monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isoprene; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate, and vinyl butyrate; Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate Homopolymers and copolymers such as vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone; In particular, typical binder resins include polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, and styrene-anhydrous. Mention may be made of maleic acid copolymers, polyethylene, polypropylene and the like. Further examples include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, modified rosin, paraffin wax and the like.
[0082]
In addition, toner colorants include magnetic powders such as magnetite and ferrite, carbon black, aniline blue, caryl blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, and malachite green oxa. Rate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment Blue 15: 3 can be exemplified as a representative one.
[0083]
Typical examples of the release agent include low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, Fischer tropic wax, montan wax, carnauba wax, rice wax, and candelilla wax.
[0084]
In addition, a charge control agent may be added to the electrostatic charge image dry toner of the present invention as necessary. As the charge control agent, known ones can be used, and an azo metal complex compound, a metal complex compound of salicylic acid, a resin type charge control agent containing a polar group, and the like can be used. When the toner is manufactured by a wet manufacturing method, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve in water in terms of controlling ionic strength and reducing wastewater contamination. The toner in the present invention may be either a magnetic toner containing a magnetic material or a non-magnetic toner containing no magnetic material.
[0085]
<Developer for developing electrostatic latent image>
  The developer for developing an electrostatic latent image of the present invention is a developer for developing an electrostatic latent image comprising a carrier and a toner composition, and the carrier is dispersed on the surface of the core material and the conductive material is dispersed in the matrix resin. And the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and further contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes. Contains andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, the inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size, One is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.The toner composition is an inorganic oxide fine powder.
[0086]
The toner composition is the aforementioned electrostatic charge image dry toner composition of the present invention. On the other hand, as the carrier, a resin-coated carrier having a resin coating layer in which a conductive material is dispersed and contained in a matrix resin is used on the surface of the core material.
Examples of the matrix resin include polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, styrene-acrylic acid. Examples include copolymers, straight silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof, fluororesins, polyesters, polyurethanes, polycarbonates, phenol resins, amino resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, amide resins, epoxy resins, etc. However, it is not limited to these.
[0087]
Examples of the conductive material include metals such as gold, silver and copper, and titanium oxide, zinc oxide, barium sulfate, aluminum borate, potassium titanate, tin oxide, and carbon black. Is not to be done.
The content of the conductive material is preferably in the range of 1 to 50 parts by mass and more preferably in the range of 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the matrix resin.
[0088]
Examples of the core material of the carrier include magnetic metals such as iron, nickel, and cobalt, magnetic oxides such as ferrite and magnetite, and glass beads. However, in order to adjust the volume resistivity using the magnetic brush method, a magnetic material is used. It is preferable that
The average particle diameter of the core material is generally in the range of 10 to 500 μm, preferably in the range of 30 to 100 μm, in terms of volume average particle diameter.
[0089]
As a method for forming a resin coating layer on the surface of the carrier core material, a dipping method in which the carrier core material is immersed in a coating layer forming solution containing a matrix resin, a conductive material and a solvent, or a coating layer forming solution is used as the carrier. Spray method for spraying on the surface of the core material, fluidized bed method for spraying the coating layer forming solution in a state where the carrier core material is floated by flowing air, mixing the carrier core material and the coating layer forming solution in a kneader coater, A kneader coater method for removing the solvent may be mentioned.
[0090]
The solvent used in the coating layer forming solution is not particularly limited as long as it dissolves the matrix resin. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. , Ethers such as tetrahydrofuran and dioxane can be used.
The average film thickness of the resin coating layer is usually in the range of 0.1 to 10 μm, but in the present invention, it is in the range of 0.5 to 3 μm in order to develop a stable volume resistivity of the carrier over time. It is preferable.
[0091]
The volume resistivity of the carrier formed as described above corresponds to the upper and lower limits of a normal development contrast potential in order to achieve high image quality.Three -10Four In the range of V / cm, 106 -1014A range of Ωcm is preferable. The volume resistivity of the carrier is 106If it is less than Ωcm, the reproducibility of fine lines is poor, and toner fogging on the background due to charge injection tends to occur. The volume resistivity of the carrier is 1014If it is larger than Ωcm, black solid and halftone reproduction will be worse. In addition, the amount of carrier transferred to the photoconductor increases, and the photoconductor may be easily damaged. Further, as the electrostatic brush, a resin containing a conductive filler such as carbon black or a metal oxide or a fibrous substance coated on the surface can be used, but it is not limited thereto.
[0092]
The developer for developing an electrostatic latent image of the present invention is produced by mixing the toner and the carrier described above. The mixing ratio (mass ratio) of the toner and the carrier in the developer is preferably in the range of toner: carrier = 1: 100 to 20: 100, preferably in the range of 3: 100 to 12: 100. It is more preferable.
[0093]
  <Image forming method>
  The image forming method of the present invention comprises a charging means for uniformly charging a latent image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and the electrostatic latent image. An image forming apparatus including a developing unit that develops a toner image using a toner composition, a transfer unit that transfers the formed toner image to a recording material, and a fixing unit that fixes the transferred toner image on the surface of the recording material. An image forming method for forming an image using the toner composition, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and two or more inorganic oxides having different volume average primary particle diameters Contains fine powder, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, the inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size, One is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.A toner composition that is an inorganic oxide fine powder, wherein the transfer means develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to an intermediate transfer body, and then transfers each color toner to a recording material at once. It is a transfer means.
[0094]
That is, in the image forming method of the present invention, as an image forming apparatus for forming an image, a latent image carrier, a charging unit for charging the surface of the latent image carrier, and a latent image on the surface of the charged latent image carrier. An image forming apparatus including a latent image forming unit that forms an image, a developing unit that develops the electrostatic latent image using a toner composition, and a transfer unit that transfers the toner image onto a recording material is used. As the toner composition, the above-described toner composition of the present invention is used. In particular, in full-color image formation in the image forming method of the present invention, from the viewpoint of paper versatility and high image quality, each color toner image is temporarily transferred to the surface of an intermediate transfer belt or intermediate transfer drum as an intermediate transfer member. Then, the laminated color toner images are transferred onto the surface of a recording material such as paper at a time.
[0095]
The image forming apparatus includes, in particular, the latent image carrier, charging means for charging the surface of the latent image carrier, and latent image forming means for forming a latent image on the surface of the charged latent image carrier. A tandem type image forming apparatus preferably includes a plurality of developing means for developing the electrostatic latent image using a toner composition and a transfer means for transferring the toner image to an intermediate transfer member.
[0096]
Hereinafter, an example of the image forming apparatus used in the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus used in the present invention. In this image forming apparatus, as shown in FIG. 1, four developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K that respectively form yellow, magenta, cyan, and black images are arranged in parallel at predetermined intervals. (In tandem). Here, the developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K are basically configured in the same manner except for the color of the toner in the stored developer. Therefore, the yellow developing unit 40Y will be represented below. explain.
[0097]
The yellow developing unit 40Y includes a photosensitive drum (latent image carrier) 1Y as an image carrier, and the photosensitive drum 1Y has an axis in a direction perpendicular to the paper on which FIG. 1 is drawn. And it is rotationally driven at a predetermined process speed by a driving means (not shown) along the direction of the arrow A shown. As the photoreceptor drum 1Y, for example, an organic photoreceptor having sensitivity in the infrared region is used.
It should be noted that the process speed may be switched automatically or manually according to a predetermined condition. The image forming method of the present invention can realize high-quality image formation and developer maintainability even in such an apparatus in which the process speed is switched in the middle. Here, “automatically according to a predetermined condition” means that, for example, when image information including a high-definition image portion such as a photographic image is input, the normal mode is automatically switched to the low-speed mode in order to obtain a high-quality image. The case where it switches is mentioned.
[0098]
A roll charging type charger (charging means) 20Y is provided above the photosensitive drum 1Y in FIG. 1, and a predetermined voltage is applied to the charger 20Y by a power source (not shown). The surface of 1Y is charged to a predetermined potential (the same applies to the chargers 20M, 20C, and 20K and the photosensitive drums 1M, 1C, and 1K).
[0099]
Around the photosensitive drum 1Y, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by performing image exposure on the surface of the photosensitive drum 1Y on the downstream side of the charger 20Y in the rotation direction of the photosensitive drum 1Y. 3Y is arranged. Here, as the latent image forming means 3Y, an LED array that can be miniaturized is used because of space, but the present invention is not limited to this, and other latent image forming means using a laser beam or the like is used. But of course there is no problem.
[0100]
Further, around the photosensitive drum 1Y, a yellow developing device 4Y is disposed downstream of the latent image forming unit 3Y in the rotation direction of the photosensitive drum 1Y, and is formed on the surface of the photosensitive drum 1Y. The electrostatic latent image is visualized with yellow toner, and a toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 1Y.
[0101]
An intermediate transfer belt 15 that primarily transfers a toner image formed on the surface of the photosensitive drum 1Y extends below the four photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K below the photosensitive drum 1Y in FIG. The intermediate transfer belt 15 is pressed against the surface of the photosensitive drum 1Y by the primary transfer roll 5Y. In addition, the intermediate transfer belt 15 is stretched by driving means including three rolls of a drive roll 11, a support roll 12, and a backup roll 13, and moves in the arrow B direction at a moving speed equal to the process speed of the photosensitive drum 1Y. It comes to be moved. In addition to the yellow toner image primarily transferred as described above, magenta, cyan, and black toner images are sequentially primarily transferred and stacked on the surface of the intermediate transfer belt 15.
[0102]
Further, around the photosensitive drum 1Y, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1Y and the retransferred toner are cleaned downstream of the primary transfer roll 5Y in the rotation direction (arrow A direction) of the photosensitive drum 1Y. A cleaning means 6Y composed of a cleaning blade is disposed, and the cleaning blade in the cleaning means 6Y is attached so as to come into contact with the surface of the photosensitive drum 1Y in the counter direction.
[0103]
A secondary transfer roll 14 is pressed against the backup roll 13 that stretches the intermediate transfer belt 15 via the intermediate transfer belt 15, and the toner image that is primarily transferred and laminated on the surface of the intermediate transfer belt 15 is backed up. It is configured to electrostatically transfer to the surface of the transfer medium 16 fed from a paper cassette (not shown) to the nip portion between the roll 13 and the secondary transfer roll 14.
[0104]
Further, a cleaning member 17 for the intermediate transfer belt is disposed on the outer periphery of the intermediate transfer belt 15 at a position substantially corresponding to the surface of the drive roll 11 so as to contact the surface of the intermediate transfer belt 15.
[0105]
In addition, below the drive roll 11 of the intermediate transfer belt 15 in FIG. 1, the toner image that has been multiplex-transferred on the transfer target 16 is transferred to the transfer target 16 surface by heat and pressure to form a permanent image. A fixing device 18 is disposed for this purpose.
[0106]
Next, the operation of each of the developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K that forms an image of each color of yellow, magenta, cyan, and black configured as described above will be described. Since the operations of the developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K are the same, the operation of the yellow developing unit 40Y will be described as a representative here.
[0107]
In the yellow developing unit 40Y, the photosensitive drum 1Y rotates at a predetermined process speed in the direction of arrow A, and a predetermined voltage is applied to the surface of the photosensitive drum 1Y by a power source (not shown) to the charger 20Y. As a result, the charge is negatively charged to a predetermined potential by a discharge generated in a minute gap between the charger 20Y and the photosensitive drum 1Y or by injection of charges. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1Y is subjected to image exposure by the latent image forming unit 3Y, and an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed. Subsequently, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1Y is reversely developed with the negatively charged toner by the developing device 4Y, and is visualized on the surface of the photosensitive drum 1Y to form a toner image. The Thereafter, the toner image on the surface of the photosensitive drum 1Y is primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 5Y. After the primary transfer, the photosensitive drum 1Y has toner remaining on the surface thereof scraped off and cleaned by a cleaning blade of the cleaning unit 6Y to prepare for the next image forming process.
[0108]
The above operations are performed by the developing units 40Y, 40M, 40C, and 40K, and the toner images visualized on the surfaces of the photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K are sequentially multiplexed on the surface of the intermediate transfer belt 15. It will be transcribed. In full color mode, toner images of each color are transferred in multiple order in the order of yellow, magenta, cyan, and black, but only the toner images of the required colors are also in the same order in the single color, two color, and three color modes. Single or multiple transcription is performed. Thereafter, the toner image that has been individually or multiply transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15 is secondarily transferred onto the surface of the transfer medium 16 conveyed from a paper cassette (not shown) by the secondary transfer roll 14, and then the fixing device. 18 is fixed by being heated and pressurized. The toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer is cleaned by a cleaning member 17 that is a cleaning blade for the intermediate transfer belt 15.
[0109]
In the image forming apparatus used in the image forming method of the present invention, each component is not particularly limited, other than those defined in the present invention. For example, any known components such as a latent image carrier, an intermediate transfer member (intermediate transfer belt or intermediate transfer drum), and a charger can be used.
However, the charging means is preferably a roll charging type charger in that environmental conservation due to the reduction of ozone generation can be realized at a high level.
[0110]
As the cleaning means 6Y, a blade cleaning type is generally preferably used because of its excellent performance stability, and is also used in the above example. In order to enable near-spherical toner cleaning, it is desirable to optimize the physical property control and contact conditions of the blade, and at the same time, the developer defined in the present invention, particularly the monodispersed spherical silica described above. By using a developer containing a toner to which an external additive combined with an abrasive and a lubricant is added, residual toner on the surface of the latent image carrier can be stably cleaned. The life due to wear can be greatly extended.
[0111]
  The image forming method of the present invention is also the above image forming method, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and the volume average primary particle size is different. Contains inorganic oxide fine powder of more than seeds, andAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, the inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size, One is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.Inorganic oxide fine powder and shape factor SF1 (ML2/ A) is a toner composition having a shape of 100 to 140, wherein the cleaning means uses a developing device to slidably remain on the surface of the latent image carrier without rubbing the latent image carrier with a blade. The toner is collected.
[0112]
That is, when the toner composition of the present invention described above is used, an electrostatic brush can be used as the cleaning means without rubbing the latent image carrier with a blade. The blade cleaning method is generally used because of its high performance stability, but by using the toner of the present invention, it becomes possible to collect residual toner on the surface of the latent image carrier using an electrostatic brush, The wear life (lifetime) of the latent image carrier can be greatly extended.
[0113]
As the electrostatic brush, a fibrous substance made of a resin containing a conductive filler such as carbon black or a metal oxide, or a fibrous substance coated on the surface with the conductive filler can be used. However, it is not limited to these.
[0114]
The image forming method of the present invention is the image forming method described above, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and the volume average primary particle size is different. One or more inorganic oxide fine powders are contained, and one of them is an inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent, and a shape factor SF1 (ML2/ A) is a toner composition having a shape of 100 to 140, wherein the cleaning means uses a developing device to slidably remain on the surface of the latent image carrier without rubbing the latent image carrier with a blade. The toner is collected.
[0115]
That is, when the toner composition of the present invention described above is used, the residual toner on the surface of the latent image carrier is collected as the cleaning means by using a developing device without rubbing the latent image carrier with a blade. It becomes possible to do.
In this way, even when the residual toner is collected again in the developing device, specific toner is not selectively accumulated, and stable development, transfer, and fixing performance can be obtained.
[0116]
The image forming method of the present invention has been described above with reference to the drawings of an example of the image forming apparatus used in the image forming method of the present invention. However, the present invention is not limited to this as long as the configuration of the present invention is provided. The element can be changed or modified in any manner based on known knowledge, and is not limited.
[0117]
  The present invention further includes charging means for uniformly charging the latent image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and forming the electrostatic latent image into a toner composition. An image is formed using an image forming apparatus including a developing unit that develops a toner image using an object and a transfer fixing unit that transfers the formed toner image to an intermediate transfer member and transfers the toner image to a recording material and fixes the toner image at the same time. An image forming method for forming, wherein the toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes. AndAmong the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, the inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size, One is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm.A toner composition that is an inorganic oxide fine powder, wherein the transfer fixing unit develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to an intermediate transfer body, and then transfers each color to a recording material at once. And fixing at the same time.
[0118]
That is, when the above-described toner composition of the present invention is used, a high-quality image can be obtained particularly in a full-color image even when image formation is performed using the image forming apparatus having the transfer fixing unit. it can.
[0119]
In the image forming method of the present invention, the intermediate transfer body in the transfer step is transported to a predetermined toner image transfer fixing position while holding an unfixed toner image. Specifically, a base layer, a surface layer, It is preferable to use a two-layer structure comprising: As the base layer, a resin film containing a conductive filler such as carbon black or metal oxide can be used to control the resistance low. For the surface layer, it is preferable to use a film made of a material having a low surface energy in order to increase the releasability of the toner. It is important that any material is a heat-resistant film, and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyimide, silicone-based films, etc. may be used. it can. However, it is not limited to these.
[0120]
In the image forming method of the present invention, the transfer fixing in the transfer fixing unit is performed at least by heating, but is preferably performed by heating and pressing. Specifically, for example, a predetermined recording material is overlapped so as to sandwich the toner image on the intermediate transfer member, and the superimposed intermediate transfer member, toner image, and recording material are sandwiched and heated and pressed. It is preferable to use a pair of heating and pressing members. As the heating and pressing member, a roll in which a heat-resistant elastic layer such as silicone rubber is formed on the surface of a metal roll such as iron, stainless steel, copper, or aluminum, and a heat source such as a halogen lamp included can be used. The heating / pressurizing member is not limited to a roll, and may be of any configuration as long as it can uniformly pressurize without causing floating or displacement between the intermediate transfer member and the recording material. But you can. For example, a combination of one heating and pressing roll and one fixed pad, or a set of fixed pads may be used.
[0121]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the description of the toner composition and the carrier, “part” means “part by mass” unless otherwise specified.
In the production of the toner composition, carrier, and electrostatic latent image developer, each measurement was performed by the following method.
[0122]
<Measurement method for each sample>
-Measurement of coating uniformity of inorganic oxide fine powder-
The sample particles were dispersed in a two-component mixed epoxy solution and left to stand for one day to solidify. Next, a section having a thickness of 100 nm was prepared with a microtome. Place the slice on the surface of a copper mesh, set it on a high-resolution electron microscope JEM-2010 (manufactured by JEOL Ltd.), take a picture at an applied voltage of 200 kV at a magnification of 500,000, and spread the negative 3 times to 10 times. Printed.
The surface of the particle having a cross section of 10 particles was arbitrarily observed by printing according to the above procedure, the surface coating state on the entire surface of the particle was evaluated, and the coverage was determined by the following formula (2).
Coverage = coating length / particle total surface length × 100 (%) (2)
[0123]
-Specific gravity measurement of external additives-
The specific gravity of the external additive was measured in accordance with JIS-K-0061 5-2-1 using a Le Chatelier specific gravity bottle. The operation was performed as follows.
(1) About 250 ml of ethyl alcohol is put into a Lechatelier specific gravity bottle and adjusted so that the meniscus is at the position of the scale.
(2) The specific gravity bottle is immersed in a constant temperature water tank, and when the liquid temperature reaches 20.0 ± 0.2 ° C., the position of the meniscus is accurately read with the scale of the specific gravity bottle (accuracy is 0.025 ml).
(3) About 100.000 g of a sample is weighed and its mass is defined as W.
(4) Put the weighed sample in a specific gravity bottle to remove bubbles.
(5) The specific gravity bottle is immersed in a constant temperature water tank, and when the liquid temperature reaches 20.0 ± 0.2 ° C., the position of the meniscus is accurately read with the scale of the specific gravity bottle (accuracy is 0.025 ml).
(6) The specific gravity is calculated by the following formulas (3) and (4).
D = W / (L2-L1) Formula (3)
S = D / 0.9982 Formula (4)
Where D is the density of the sample (20 ° C) (g / cmThree), S is the specific gravity of the sample (20 ° C), W is the apparent mass (g) of the sample, L1 is the meniscus reading (20 ° C) (ml) before placing the sample in the specific gravity bottle, and L2 is the sample Meniscus reading (20 ° C) (ml) after being placed in a density bottle, 0.9982 is the density of water at 20 ° C (g / cmThree).
[0124]
-Measurement of primary particle size and standard deviation of external additives-
A laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (HORIBA LA-910) was used.
[0125]
-Sphericality-
As the sphericity, Wadell's true sphericity was adopted, and the sphericity was obtained from the following formula.
[0126]
[Expression 1]
Figure 0004042508
[0127]
In the above formula, the molecule (1) was obtained from the average particle size by calculation. The denominator (2) was replaced with a BET specific surface area using a Shimadzu powder specific surface area measuring device SS-100 type.
[0128]
-Resistance measurement-
As shown in FIG. 2, the thickness of the measurement sample 53 is set to H. The measurement sample 53 is sandwiched between the lower electrode 54 and the upper electrode 52, and the thickness is measured with a dial gauge while applying pressure from above. The resistance meter 55 was used for measurement. Specifically, a specific titanium oxide sample was 4.9 × 10 4 on a molding machine.7A measurement disk was prepared by applying a pressure of Pa. Next, the surface of the disk was cleaned with a brush, sandwiched between the upper electrode 52 and the lower electrode 54 in the cell, and the thickness was measured with a dial gauge. Next, a voltage was applied and the current value was read to determine the volume resistivity.
Also, a carrier sample was filled in a 100φ lower electrode 54, the upper electrode 52 was set, a load of 3.43 kg was applied from above, and the thickness was measured with a dial gauge. Next, a voltage was applied and the current value was read to determine the volume resistivity.
[0129]
-Toner shape SF1 (ML2/ A)-
In the present invention, the average shape index SF1 (ML2/ A) means the value calculated by the following formula (5).2/ A = 100.
ML2/ A = (maximum length)2× π × 100 / (area × 4) (5)
As a specific method for obtaining an average shape index, a toner image is taken from an optical microscope into an image analyzer (LUZEX III, manufactured by Nireco Corp.), an equivalent circle diameter is measured, and the maximum length and area are individually measured. ML of the above formula for the particles of2Find the value of / A.
[0130]
-Measurement of charge amount-
The amount of charge at high temperature and high humidity and low temperature and low humidity is such that both toner assembly and carrier are left for 24 hours in high temperature and high humidity (30 ° C, 90% RH) and low temperature and low humidity (5 ° C, 10% RH), respectively. Then, a toner composition and a carrier are collected in a glass bottle with a lid so that the toner concentration becomes 5% by mass, and stirred by a tumbler in each atmosphere. The stirred developer is 25 ° C. and 55% RH. Measurement was performed with a TB200 manufactured by Toshiba under the conditions.
The charge amount in the actual machine evaluation test was measured with a TB200 manufactured by Toshiba under the conditions of 25 ° C. and 55% RH as described above, by collecting the developer on the mag sleeve in the developing device.
[0131]
-Image density (Solid Area Density)-
The image density was measured using X-Rite 404A (X-Rite).
[0132]
<Preparation of external additive>
-Preparation of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A)-
Silicon oxide fine powder RX200 (hydrophobic, particle shape: indeterminate, volume average primary particle size 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 3000 parts by weight of edge runner “MPUV-2 type” (product name, Matsumoto Foundry, Ltd.) The product was mixed and diluted with 200 parts by mass of ethanol for 50 parts by mass of methyltriethoxysilane (trade name: TSL8123: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and the edge runner was operated. While being added to the above silicon oxide fine powder, the mixture was stirred.
[0133]
Next, 200 parts by mass of benzyltriethylammonium salt of 1-naphthol-4-sulfate was added over 10 minutes while operating the edge runner, mixed and stirred, and 1-naphthol- was added to the surface of the methyltriethoxysilane coating. After adhering benzyltriethylammonium salt of 4-sulfuric acid, heat treatment was performed at 105 ° C. for 60 minutes using drying to obtain a charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A).
The volume average primary particle size of the fine powder was 15 nm, and as a result of observing the coating state, the coating thickness was in the range of 1.0 to 2.0 nm, and 100% of the surface of the fine powder was coated.
[0134]
-Preparation of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (B)-
Silicon oxide fine powder R812 (hydrophobic, particle shape: indeterminate, volume average primary particle size 8 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 3000 parts by weight of edge runner “MPUV-2 type” (product name, Matsumoto Foundry Iron Works, Ltd.) The product was mixed and diluted with 200 parts by mass of ethanol for 50 parts by mass of methyltriethoxysilane (trade name: TSL8123: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and the edge runner was operated. While being added to the above silicon oxide fine powder, the mixture was stirred.
[0135]
Next, 100 parts by weight of a triphenylmethane dye was added over 10 minutes while operating the edge runner, mixed and stirred, and after attaching the triphenylmethane dye to the surface of the methyltriethoxysilane coating, Heat treatment was performed at 105 ° C. for 60 minutes using drying to obtain a charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (B).
The volume average primary particle size of the fine powder was 10 nm, and as a result of observing the coating state, the coating thickness was in the range of 0.5 to 1.5 nm, and 100% of the surface of the fine powder was coated.
[0136]
-Preparation of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (C)-
Titanium oxide fine powder MT-150A (particle shape: rice granule, volume average primary particle size 20 nm) 1500 parts by mass was introduced into the edge runner “MPUV-2 type” (product name, manufactured by Matsumoto Foundry Co., Ltd.) , Methyl triethoxysilane (trade name: TSL8123: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) 50 parts by mass of 200 parts by mass of ethanol and diluted with methyltriethoxysilane solution, while operating the edge runner, the above titanium oxide fine It added to the powder and mixed and stirred.
[0137]
Next, 150 parts by mass of the zinc salicylate derivative was added over 10 minutes while operating the edge runner, mixed and stirred, and after the zinc salicylate derivative was adhered to the surface of the methyltriethoxysilane coating, drying was used. Heat treatment was performed at 105 ° C. for 60 minutes to obtain a charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (C).
The volume average primary particle size of the fine powder was 13 nm, and the coating state was observed. As a result, the coating thickness was in the range of 0.5 to 2.0 nm, and 100% of the fine powder surface was coated.
[0138]
-Preparation of monodispersed spherical silica (A)-
A silica sol obtained by the sol-gel method is subjected to HMDS treatment, dried and pulverized to obtain a spherical single particle having a specific gravity of 1.50, a sphericity Ψ of 0.70, and a volume average primary particle size D50 of 100 nm (standard deviation: 40 nm). Dispersed silica was obtained.
[0139]
-Preparation of monodispersed spherical silica (B)-
The silica sol obtained by the sol-gel method is treated with HMDS, dried and pulverized to obtain a spherical monodisperse having a specific gravity of 1.30, a sphericity Ψ of 0.70, and a volume average primary particle size D50 of 120 nm (standard deviation: 40 nm). Silica was obtained.
[0140]
<Production of colored particles A>
Styrene-n-butyl acrylate resin (Tg: 58 ° C., Mn: 4000, Mw: 25000): 100 parts
・ Carbon black (Mogal L, manufactured by Cabot): 3 parts
[0141]
The above mixture is kneaded with an extruder, pulverized with a jet mill, and then dispersed with a wind classifier. D50 is 5.0 μm, ML2A black toner A having / A of 148.8 was obtained.
[0142]
<Production of colored particles B>
-Preparation of resin dispersion (1)-
・ Styrene: 370 parts by mass
-N-butyl acrylate: 30 parts by mass
-Acrylic acid: 8 parts by mass
・ Dodecanethiol: 24 parts by mass
・ Carbon tetrabromide: 4 parts by mass
[0143]
6 parts by mass of nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) and anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) were prepared by mixing and dissolving the above components. ) 10 parts by mass dissolved in 550 parts by mass of ion-exchanged water was emulsified and dispersed in a flask, and while slowly mixing for 10 minutes, 50 parts by mass of ion-exchanged water in which 4 parts by mass of ammonium persulfate had been dissolved was added thereto. After carrying out nitrogen substitution, while stirring the inside of the flask, it was heated in an oil bath until the contents reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours.
As a result, a resin dispersion (1) in which resin particles having an average particle diameter of 155 nm, a Tg of 59 ° C., and a mass average molecular weight Mw of 12000 was dispersed was obtained.
[0144]
-Preparation of resin dispersion (2)-
・ Styrene: 280 parts by mass
N-butyl acrylate: 120 parts by mass
-Acrylic acid: 8 parts by mass
[0145]
6 parts by mass of nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) and anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) were prepared by mixing and dissolving the above components. ) 12 parts by mass dissolved in 550 parts by mass of ion-exchanged water was emulsified and dispersed in a flask. While slowly mixing for 10 minutes, 50 parts by mass of ion-exchanged water in which 3 parts by mass of ammonium persulfate was dissolved was added thereto. After carrying out nitrogen substitution, while stirring the inside of the flask, it was heated in an oil bath until the contents reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours.
As a result, a resin dispersion (2) in which resin particles having an average particle diameter of 105 nm, a Tg of 53 ° C., and a mass average molecular weight Mw of 550000 was dispersed was obtained.
[0146]
-Preparation of colored dispersion (1)-
・ Carbon black (Mogal L: Cabot): 50 parts by mass
-Nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.): 5 parts by mass
・ Ion exchange water: 200 parts by mass
[0147]
A colored dispersant in which the above components are mixed, dissolved and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA), and colorant (carbon black) particles having an average particle size of 250 nm are dispersed. (1) was obtained.
[0148]
-Adjustment of colored dispersion (2)-
Cyan pigment (Pigment Blue 15: 3): 70 parts by mass
-Nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.): 5 parts by mass
・ Ion exchange water: 200 parts by mass
[0149]
A coloring dispersant in which the above components are mixed, dissolved, and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) to disperse colorant (Cyan pigment) particles having an average particle diameter of 250 nm. (2) was obtained.
[0150]
-Preparation of colored dispersion (3)-
・ Magenta pigment (Pigment Red122): 70 parts by mass
-Nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.): 5 parts by mass
・ Ion exchange water: 200 parts by mass
[0151]
A color dispersant in which the above components are mixed, dissolved, and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) to disperse colorant (Magenta pigment) particles having an average particle diameter of 250 nm. (2) was obtained.
[0152]
-Preparation of colored dispersion (4)-
Yellow pigment (Pigment Yellow 180): 100 parts by mass
-Nonionic surfactant (Nonipol 400: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.): 5 parts by mass
・ Ion exchange water: 200 parts by mass
[0153]
A coloring dispersant in which the above components are mixed, dissolved and dispersed for 10 minutes using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA), and colorant (Yellow pigment) particles having an average particle size of 250 nm are dispersed. (4) was obtained.
[0154]
-Preparation of release agent dispersion-
Paraffin wax (HNP0190: Nippon Seiwa Co., Ltd., melting point 85 ° C.): 50 parts by mass
Cationic surfactant: (Sanisol B50: manufactured by Kao Corporation): 5 parts by mass
[0155]
The above components were dispersed in a round stainless steel flask using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA) for 10 minutes, and then dispersed with a pressure discharge type homogenizer, and the average particle size was 550 nm. A release agent dispersion liquid (1) in which the mold agent particles were dispersed was obtained.
[0156]
-Preparation of aggregated particles-
-Resin dispersion (1): 120 parts by mass
-Resin dispersion (2): 80 parts by mass
-Colorant dispersion: 200 parts by mass
-Mold release dispersion (1): 40 parts by mass
Cationic surfactant (Sanisol B50: manufactured by Kao Corporation): 1.5 parts by mass
[0157]
The above components were mixed and dispersed in a round stainless steel flask using a homogenizer (Ultra Turrax T50: manufactured by IKA), and then heated to 50 ° C. while stirring the inside of the flask in an oil bath for heating. . After maintaining at 45 ° C. for 20 minutes, it was confirmed with an optical microscope that it was confirmed that aggregated particles having a volume average particle diameter D50 of about 4.3 μm were formed. Further, 60 parts by mass of the resin dispersion (1) as a resin-containing fine particle dispersion was gently added to the dispersion. The temperature of the heating oil bath was raised to 50 ° C. and held for 30 minutes. When observed with an optical microscope, it was confirmed that adhered particles having a volume average particle diameter D50 of about 4.5 μm were formed.
[0158]
-Production of colored particles B-
After adding 3 parts by mass of an anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) to the particle dispersion, the stainless steel flask was sealed and stirred using a magnetic seal. Heat to 0 ° C. and hold for 4 hours.
Then, after cooling, the reaction product was filtered, washed thoroughly with ion-exchanged water, and dried to obtain colored particles for electrostatic image development.
[0159]
-Production of colored particles KuroB-
Using the colorant dispersion (1), ML2A Kuro toner having a / A of 128.5 and a particle size D50 of 5.8 μm was obtained.
[0160]
-Production of colored particles CyanB-
ML by the above method using the colorant dispersion (2)2A cyan toner having a / A of 130 and a particle size D50 of 5.6 μm was obtained.
[0161]
-Production of colored particles Magenta B-
ML by the above method using the colorant dispersion (3)2A Magenta toner having a / A of 132.5 and a particle size D50 of 5.5 μm was obtained.
[0162]
-Production of colored particles YellowB-
ML by the above method using the colorant dispersion (4)2A yellow toner having a / A of 127 and a particle size D50 of 5.9 μm was obtained.
[0163]
<Manufacture of carrier>
Ferrite particles (volume average particle size: 50 μm): 100 parts
・ Toluene: 14 parts
Styrene-methacrylate copolymer (component ratio: 90/10): 2 parts
Carbon black (R330: manufactured by Cabot): 0.2 part
[0164]
First, the above components excluding ferrite particles are stirred with a stirrer for 10 minutes to prepare a dispersed coating solution. Next, the coating solution and ferrite particles are placed in a vacuum degassing type kneader and heated at 60 ° C. for 30 minutes. After stirring, the carrier was obtained by further degassing by depressurization while heating and drying. This carrier has a volume resistivity of 10 at the time of an applied electric field of 1000 V / cm.11It was Ωcm.
[0165]
Example 1
100 parts of each of Kuro, Cyan, Magenta and Yellow toner of the colored particles B, 1 part of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A), hydrophobic titanium oxide (TAF-500S) having a volume average primary particle size of 50 nm (Manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) was added, blended for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, and then coarse particles were removed using a sieve of 45 μm mesh to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0166]
The developer was applied to a modified Fuji Xerox copier Docu Center Color 500 having a tandem system, and left at high temperature and high humidity (28 ° C., 80 RH%) and low temperature and low humidity (10 ° C., 15 RH%) for 24 hours. Thereafter, the developer was idled for 30 minutes in each environment to evaluate the chargeability of the developer. This was also performed on the developer after copying 20,000 sheets.
[0167]
The charging evaluation method was measured by the blow-off method. In the blow-off method, 0.5 g of a sample is placed in a metal gauge having a capacity of 30 ml with a mesh opening of 18 μm at the top and bottom and 3.04 × 10FiveBlow-off was performed in Pa nitrogen gas for 30 seconds, and the generated charge was measured with an electrometer (6517A, manufactured by Keithley) and calculated by the following formula (6).
Charge amount = measured charge value / [(gauge weight before blow-off) − (gauge weight after blow-off)] (6)
[0168]
In addition, the said chargeability evaluation was performed in accordance with the following criteria.
-Electric charge evaluation criteria-
○: Good
△: Some environmental dependency was observed
×: Bad
The results are shown in Table 1.
[0169]
In addition, the developer is left to stand for a day and night in high temperature and high humidity (28 ° C., 80 RH%) and low temperature and low humidity (10 ° C., 15 RH%), respectively, and then applied to a DocuCenter Color 400CP remodeling machine manufactured by Fuji Xerox of tandem system. In this environment, 50,000 sheets were imaged, and the first image sample and the 50,000 sheet image sample were evaluated for image quality and chargeability.
[0170]
The image quality evaluation was performed according to the following criteria.
-Image quality evaluation criteria-
A: Very good
○: Good
Δ: Slightly bad
×: Bad
The results are shown in Table 2.
[0171]
(Example 2)
1 part of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (B) and 1.4 parts of hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 50 nm are added to 100 parts of the above colored particles BKuro. After blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, coarse particles were removed using a sieve having a mesh size of 45 μm to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0172]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0173]
(Example 3)
To 100 parts of the colored particles BKuro, 0.7 part of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (C) and 1.5 parts of hydrophobic silica (RX50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 40 nm are added, After blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, coarse particles were removed using a sieve of 45 μm mesh to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0174]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0175]
Example 4
To 100 parts of the colored particles AKuro, 1.3 parts of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A) and 1.2 parts of hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 50 nm are added. In addition, after blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, coarse particles were removed using a sieve of 45 μm mesh to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0176]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0177]
(Example 5)
After adding 2 parts of monodispersed spherical silica (A) to 100 parts of the colored particles BKuro and blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, the charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A) 1 1.4 parts of hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 50 nm is added, blended for 5 minutes at a peripheral speed of 20 m / s, and a sieve having a mesh size of 45 μm is used. Coarse particles were removed to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0178]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0179]
(Example 6)
After adding 1.5 parts of monodispersed spherical silica (B) to 100 parts of the colored particles BKuro and blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, the charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A ) 1 part, 1.4 parts of hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 50 nm is added, blended at a peripheral speed of 20 m / s for 5 minutes, and a sieve having a 45 μm mesh is used. Coarse particles were removed to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0180]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0181]
(Example 7)
100 parts of the colored particles BKuro, 2 parts of monodispersed spherical silica (A), 1 part of charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (A), hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, Fuji Titanium having a volume average primary particle size of 50 nm 1.4 parts) was added, blended for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, and then coarse particles were removed using a sieve of 45 μm mesh to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender and sieved through a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0182]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0183]
(Comparative Example 1)
100 parts of the above colored particles BKuro, 0.7 parts of fine powder of silicon oxide fine powder RX200 (hydrophobic, particle shape: amorphous, volume average primary particle size 12 nm, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) treated with 10% decyltrimethoxysilane After adding 1.2 parts of hydrophobic titanium oxide (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd.) having a volume average primary particle size of 50 nm and blending for 10 minutes at a peripheral speed of 32 m / s using a Henschel mixer, a 45 μm mesh Coarse particles were removed using a sieve to obtain a toner.
100 parts of the carrier and 5 parts of the toner were stirred at 40 rpm for 20 minutes using a V-blender, and sieved with a sieve having a 177 μm mesh to obtain a developer.
[0184]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0185]
(Comparative Example 2)
A developer was obtained in the same manner as in Example 2, except that hydrophobic titanium oxide having an average particle diameter of 50 nm (TAF-500S, manufactured by Fuji Titanium) was not used.
[0186]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0187]
(Comparative Example 3)
Example 2 is the same as Example 2 except that 1 part of the charge control agent-coated inorganic oxide fine powder (B) is replaced with 1.2 parts of hydrophobic silica (R812, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 8 nm. A developer was obtained in the same manner.
[0188]
The developer was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.
[0189]
[Table 1]
Figure 0004042508
[0190]
[Table 2]
Figure 0004042508
[0191]
As is apparent from the results in Table 1, the developers of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 were very good in chargeability at high temperature and high humidity and low temperature and low humidity, and were excellent in environmental stability. On the other hand, the developer of Comparative Example 2 was found to have a decrease in charge amount at high temperature and high humidity, and an increase in charge amount at low temperature and low humidity, which had some problems in environmental dependency. The developer of Comparative Example 3 had a problem in environmental dependency due to low charge amount at high temperature and high humidity.
[0192]
Further, as apparent from the results in Table 2, two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle diameters of the present invention were added, and one of them coated the surface with a charge control agent. As in the results of Examples 1 to 7, the developer of the toner using inorganic oxide fine powder has a small difference in charging characteristics between low temperature and low humidity and high temperature and high humidity even when copying for a long time. The charge retention was good, and the image quality was good even after repeated use over a long period of time.
[0193]
On the other hand, a developer of a toner that does not use inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent, although two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes are added, is shown in Comparative Example 1. As shown in the above results, the difference in charging characteristics between low temperature and low humidity and high temperature and high humidity when copying for a long time was large, and fogging occurred in long-term repeated use, resulting in poor charge maintenance. Further, the toner developer to which only the inorganic oxide fine powder having a small particle diameter was added had insufficient transferability from the beginning as in the result of Comparative Example 3.
[0194]
(Example 8)
Example 5 is the same as Example 5 except that the system cleaning blade is removed, an electrostatic brush made of a fiber resin having a conductive filler in which carbon black is dispersed is added, and the charging device is changed to a roll charging device. Then, development and transferability were evaluated.
As a result, a clear image was displayed as well as the initial image after copying 20,000 sheets, and no image problems occurred.
[0195]
Example 9
In Example 5, the evaluation was performed in the same manner as in Example 5 except that the system blade and brush cleaning were not used at all, and the toner was collected by the developing device using a scorotron charger.
As a result, a clear image was displayed as well as the initial image after copying 20,000 sheets, and no image problems occurred.
[0196]
(Example 10)
In Example 5, the surface material of the transfer belt is changed to PFA, and a device for heating from the back side is provided to enable simultaneous transfer and fixing. In this case, the four color toners of Example 1 are used as examples. When four colors were prepared using a composition changed to the external additive composition of No. 5 and examined by combining the colors, a clear high image quality close to the photographic image quality could be obtained.
[0197]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the environmental dependency is good, and the toner fluidity, charging property, developing property, transfer property, cleaning property, and fixing property can be satisfied at the same time for a long time. There is no blade cleaning process that promotes wear of the image carrier, and the electrostatic charge image dry type improves the trouble of collecting the transfer residual toner at the same time as development, or collecting the residual toner on the latent image carrier using an electrostatic brush. A toner and a developer for developing an electrostatic latent image using the toner can be provided. Furthermore, it is possible to provide an image forming method capable of developing, transferring, and fixing to meet high image quality requirements.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus used in the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram for explaining a method of measuring a volume specific resistance value of a carrier.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1K Photosensitive drum (latent image carrier)
3Y, 3M, 3C, 3K latent image forming means
4Y, 4M, 4C, 4K Developer
5Y, 5M, 5C, 5K primary transfer roll
6Y, 6M, 6C, 6K Cleaning means
11 Drive roll
12 Support roll
13 Backup roll
14 Secondary transfer roll
15 Intermediate transfer belt
16 Transferee
17 Cleaning member
18 Fixing device
20Y, 20M, 20C, 20K charger (charging means)
40Y, 40M, 40C, 40K Development unit
52 Upper electrode
53 Sample to be measured
54 Lower electrode
55 High Voltage Resistance Meter

Claims (10)

結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する静電荷像乾式トナー組成物であって、該静電荷像乾式トナー組成物が、体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、
かつ前記2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であることを特徴とする静電荷像乾式トナー組成物。
An electrostatic charge image dry toner composition comprising a binder resin, a colorant and a release agent, wherein the electrostatic charge image dry toner composition comprises two or more inorganic oxide fine particles having different volume average primary particle sizes. Contains powder,
Among the two or more inorganic oxide fine powders, one is an inorganic oxide fine powder having a surface coated with a charge control agent having a minimum volume average primary particle size, and the other one is volume. An electrostatic charge image dry toner composition, which is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having an average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm .
前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末が、体積平均1次粒径が5nm以上30nm未満の無機酸化物微粉末であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像乾式トナー組成物。The electrostatic charge according to claim 1, wherein the inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is an inorganic oxide fine powder having a volume average primary particle size of 5 nm or more and less than 30 nm. Image dry toner composition. 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末の表面が、帯電制御剤により0.5〜5nmの厚みで被覆されていることを特徴とする請求項1または2に記載の静電荷像乾式トナー組成物。Static according to claim 1 or 2 wherein the coated surface with a charge control agent is an inorganic oxide fine powder of the surface formed by, characterized in that it is coated with a thickness of 0.5~5nm by a charge control agent Charge image dry toner composition. 前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末が、表面をアルコキシシランにより被覆後、該被覆面に帯電制御剤を付着させてなり、
前記被覆に際して、前記アルコキシシランの添加量が被覆される無機酸化物微粉末100質量部に対して0.15〜45質量部の範囲であり、前記付着に際して、前記帯電制御剤の添加量が被覆される無機酸化物微粉末100質量部に対して3〜30質量部の範囲であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の静電荷像乾式トナー組成物
The inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is obtained by coating the surface with alkoxysilane and then attaching the charge control agent to the coated surface.
In the coating, the amount of the alkoxysilane added is in the range of 0.15 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder to be coated. The electrostatic charge image dry toner composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount is in the range of 3 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide fine powder .
キャリヤとトナー組成物とからなる静電潜像現像用現像剤であって、該キャリヤが芯材表面に、マトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有し、
前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径が異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆された無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であることを特徴とする静電潜像現像用現像剤。
A developer for developing an electrostatic latent image comprising a carrier and a toner composition, wherein the carrier has a resin coating layer in which a conductive material is dispersed and contained in a matrix resin on the surface of a core material,
The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and further contains two or more kinds of inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes, and the two or more kinds. Among the inorganic oxide fine powders, one kind is an inorganic oxide fine powder whose surface is coated with a charge control agent, and the other kind is a volume. A developer for developing an electrostatic latent image , which is a toner composition that is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having an average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm .
前記帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末の表面が、帯電制御剤により0.5〜5nmの厚みで被覆されていることを特徴とする請求項5に記載の静電潜像現像用現像剤 6. The electrostatic latent image according to claim 5, wherein the surface of the inorganic oxide fine powder whose surface is coated with the charge control agent is coated with a thickness of 0.5 to 5 nm with the charge control agent. Developer for image development . 潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、さらに体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、
前記転写手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色トナーを一度に記録材へ転写する転写手段であることを特徴とする画像形成方法。
A charging means for uniformly charging the latent image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and a toner using the electrostatic latent image as a toner composition Image formation that forms an image using an image forming apparatus that includes a developing unit that develops the image, a transfer unit that transfers the formed toner image to a recording material , and a fixing unit that fixes the transferred toner image on the surface of the recording material A method,
The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and further contains two or more kinds of inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes, and the two or more kinds. Among these inorganic oxide fine powders, one type is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, and the other type is an inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size. A toner composition which is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm ,
An image forming method , wherein the transfer means is a transfer means for developing each color toner on a latent image carrier and transferring it to an intermediate transfer body, and then transferring each color toner to a recording material at once .
潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体上に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、転写後に潜像担持体表面に残留したトナーを除くクリーニング手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML2/A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに静電ブラシを用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法。
A charging means for uniformly charging the latent image carrier, a latent image forming means for exposing the charged latent image carrier to form an electrostatic latent image, and a toner using the electrostatic latent image as a toner composition Developing means for developing the image, transfer means for transferring the formed toner image to the recording material, cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer, and fixing the transferred toner image on the surface of the recording material An image forming method for forming an image using an image forming apparatus including a fixing unit,
The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes, and the two or more Among these inorganic oxide fine powders, one type is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, and the other type is an inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size. It is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm , and has a shape factor SF1 (ML 2 / A) of 100 to 140. An image forming method in which the cleaning means collects residual toner on the surface of the latent image carrier using an electrostatic brush without rubbing the latent image carrier with a blade. .
潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を記録材に転写する転写手段、転写後に潜像担持体表面に残留したトナーを除くクリーニング手段、及び転写されたトナー画像を記録材表面に定着する定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって、
前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であり、かつ形状係数SF1(ML 2 /A)が100〜140の形状を有してなるトナー組成物であって、
前記クリーニング手段が、潜像担持体をブレードで摺擦することなしに現像装置を用い潜像担持体表面の残留トナーを回収することを特徴とする画像形成方法。
A charging means for uniformly charging the latent image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and a toner using the electrostatic latent image as a toner composition Developing means for developing the image, transfer means for transferring the formed toner image to the recording material, cleaning means for removing toner remaining on the surface of the latent image carrier after the transfer, and fixing the transferred toner image on the surface of the recording material An image forming method for forming an image using an image forming apparatus including a fixing unit ,
The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and contains two or more kinds of inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle diameters, and the two or more kinds. Among these inorganic oxide fine powders, one type is an inorganic oxide fine powder obtained by coating the surface with a charge control agent, and the other type is an inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size. It is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm, and has a shape factor SF1 (ML 2 / A) of 100 to 140. A toner composition comprising:
An image forming method , wherein the cleaning means collects residual toner on the surface of the latent image carrier using a developing device without rubbing the latent image carrier with a blade .
潜像担持体を一様に帯電させる帯電手段、帯電された潜像担持体表面に露光して静電潜像を形成する潜像形成手段、前記静電潜像をトナー組成物を用いてトナー画像に現像する現像手段、形成されたトナー画像を中間転写体に転写し、該トナー画像を記録材に転写すると同時に定着・分離する転写定着手段を含む画像形成装置を用いて画像を形成する画像形成方法であって
前記トナー組成物が、結着樹脂と着色剤と離型剤とを含有し、かつ体積平均1次粒径の異なる2種以上の無機酸化物微粉末を含有しており、かつ該2種以上の無機酸化物微粉末のうち、1種が体積平均1次粒径が最小の無機酸化物微粉末が帯電制御剤で表面を被覆されてなる無機酸化物微粉末であり、他の1種が体積平均1次粒径が30nm以上70nm未満の帯電制御剤で表面を被覆されていない無機酸化物微粉末であるトナー組成物であって、
前記転写定着手段が、各色トナーを潜像担持体にそれぞれ現像し、中間転写体に転写したのちに、各色を一度に記録体に転写し、同時に定着することを特徴とする画像形成方法
A charging means for uniformly charging the latent image carrier, a latent image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the surface of the charged latent image carrier, and a toner using the electrostatic latent image as a toner composition An image for forming an image using an image forming apparatus including a developing unit that develops the image, a transfer toner unit that transfers the formed toner image to an intermediate transfer member, and transfers and fixes the toner image to a recording material. A forming method comprising :
The toner composition contains a binder resin, a colorant, and a release agent, and contains two or more inorganic oxide fine powders having different volume average primary particle sizes, and the two or more Among these inorganic oxide fine powders, one type is an inorganic oxide fine powder having a surface with a charge control agent, and the other type is an inorganic oxide fine powder having the smallest volume average primary particle size. A toner composition which is an inorganic oxide fine powder whose surface is not coated with a charge control agent having a volume average primary particle size of 30 nm or more and less than 70 nm,
An image forming method, wherein the transfer fixing unit develops each color toner on a latent image carrier, transfers the toner to an intermediate transfer member, and then transfers each color to a recording member at a time and fixes them simultaneously .
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