(57)【要約】【課題】トナー飛散を生じることなく、画像流れおよび画像上の黒点を良好に防止できるトナーを提供する。【解決手段】厚みが０．１μｍ以上１μｍ以下であり、かつ平面部の面積が４μｍ２以下である板状チタニアと、トナー母粒子を含有するトナー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚みが０．１μｍ以上１μｍ以下であり、かつ平面部の面積が４μｍ２以下である板状チタニアと、トナー母粒子を含有することを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記トナー母粒子の平均円形度が０．９４以上である、請求項１記載のトナー。
【請求項３】
請求項１または２に記載のトナーとキャリアを含有する二成分現像剤。
【請求項４】
帯電手段により像担持体の表面を帯電させる帯電工程と、
前記像担持体の表面上に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記像担持体の静電潜像に現像剤を付着させて該静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、
前記トナー像を前記像担持体から被転写体へ転写する転写工程と、
前記転写工程後に像担持体上の現像剤を除去するクリーニング工程とを有する画像形成方法において、
前記現像剤として請求項１または２に記載のトナーを含有する現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体である、請求項４記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記帯電工程において前記帯電手段に交流電圧が印加される、請求項４または５記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトナーおよび該トナーを含有する現像剤を用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンターに代表される電子写真法による画像形成装置においては、帯電手段により像担持体を帯電させる際に発生するオゾンによって、空気中の成分が分解されてＮＯｘやＳＯｘ等の放電生成物が発生する。また、像担持体の表面も酸化されて、前記放電生成物や水分子等を吸着し易い酸化膜が形成される。この酸化膜に前記放電生成物が吸着されると、該放電生成物は水溶性であり空気中の水分を取り込み易いうえ、前記酸化膜自体も水を吸着し易いため、かかる水の吸着により像担持体の表面抵抗が低下する。そうなると、像担持体の表面に形成された静電潜像のエッジ部で電位の横流れ（リーク）が起こり、その結果として形成画像に画像流れが生じる。前記静電荷像保持体への水の吸着は、特に高温多湿の条件下において生じ易い。
また、かかる画像流れは静電荷像保持体がアモルファスシリコン感光体である場合に、より生じやすい。
【０００３】
さらに、像担持体がアモルファスシリコン感光体である場合は、感光体の耐圧が低く絶縁破壊を起こし易いため、『ドラムピンホール』という感光体表面へのトナー電荷の放電現象が生じ易い。該ドラムピンホールが生じると、その箇所が画像上に黒点となって現れる。
一方、トナーの平均円形度が高いと、像担持体上のトナー像を被転写体へ転写した後に、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング工程において、像担持体上に残留した残留トナーが充分に除去されない、いわゆるクリーニング不良が起こり、画像不具合が現れることがある。
【０００４】
上述した画像流れを解決するために、静電荷像保持体上に生成された前記イオン生成物を効率よく除去するために、トナーに外添させた無機微粒子を調整することが知られている。
例えば下記特許文献１には、静電荷像保持体が炭素系高硬度被覆層を表面層として有する場合に、トナー粒子表面に酸化チタン系微粒子を固定化処理した後、後処理微粒子を外添処理したトナーを用いる方法が記載されている。この方法は、外添される微粒子がトナー芯粒子と静電荷像保持体の表面層との間で潤滑剤的に移動可能に介在して静電荷像保持体の表面層を摺擦し、この物理的な摺擦力によって、該表面層上に蓄積された帯電生成物を機械的、物理的に掻き取り除去しようとするものである。
下記特許文献２には、トナー粒子と外添剤とからなる現像剤であって、前記外添剤として、ＳｉＯ２を含有し、疎水化処理された酸化チタン微粒子と、シリコーンオイルで表面が処理されたシリカ微粒子とを含有する現像剤を用いる方法が記載されている。この方法は、外添剤のトナー粒子表面への分散を良好にするとともに、外添剤が脱離し難くすることによって、研磨効果を発揮しつつ、外添剤自体が感光体に付着し難くしようとするものである。
【０００５】
また、下記特許文献３では、トナー付着や画像流れを防止するために、外添処理剤として、ルチル型酸化チタンを含むとともに、当該ルチル型酸化チタンの添加量を、体積比で、電子写真用トナーの全体量に対して、５〜１０体積％の範囲内の値とすることを特徴とする電子写真用トナーが記載されている。
下記特許文献４には、潜像担持体表面に付着しているシリカ等の添加剤をクリーニングブレードで除去するクリーニング方法において、トナー母体粒子に添加する添加剤の遊離率が１０〜２０％であるトナーを用い、２つのクリーニングブレード用いる方法が記載されている。
【特許文献１】特開平７−６４３１９号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５６９２号公報
【特許文献３】特開２００２−３１８４６５号公報
【特許文献４】特開２００４−１７０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の方法では画像流れおよび画像上の黒点発生を充分に抑えることが難しい。
特に、特許文献１の方法では、後処理微粒子がトナー芯粒子と像担持体の表面層との間で潤滑剤的に移動可能に介在している後処理微粒子によって、像担持体の表面層を摺擦し、像担持体表面層上に蓄積された帯電生成物を除去する効果を有する一方、外添される後処理微粒子がトナー芯粒子から脱離し易い設計となっているため、現像器内でのトナー飛散が生じ易いという問題がある。また特許文献２の方法では、外添剤が脱離し難くなっているため、感光体上の放電生成物を取り除くための研磨効果を得るのが難しく、画像流れの防止が不十分である。
また、特許文献３の方法では、トナー付着や画像流れの抑制が不十分であり、特許文献４の方法では、2つのクリーニングを要するため装置が複雑になり、さらに外添剤の遊離率が高くなると、現像部にて遊離した外添剤によってトナーの帯電不良が発生し、かぶりや画像ムラが起こることがある。
【０００７】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、トナー飛散を生じることなく、画像流れおよび画像上の不具合を良好に防止できるようにしたトナー、該トナーを含有する現像剤、および該現像剤を用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明のトナーは、厚みが０．１μｍ以上１μｍ以下であり、かつ平面部の面積が４μｍ２以下である板状チタニアと、トナー母粒子を含有することを特徴とする。
前記トナー母粒子の平均円形度が０．９４以上であることが好ましい。
また本発明は、本発明のトナーとキャリアを含有する二成分現像剤を提供する。
【０００９】
本発明の画像形成方法は、帯電手段により像担持体の表面を帯電させる帯電工程と、前記像担持体の表面上に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像担持体上の静電潜像に現像剤を付着させて該静電潜像をトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を像担持体から被転写体へ転写する転写工程と、前記転写工程後に像担持体上の現像剤を除去するクリーニング工程とを有する画像形成方法において、トナーとして本発明のトナーを用いることを特徴とする。
前記像担持体がアモルファスシリコン感光体である場合に好適である。
また前記帯電工程において前記帯電手段に交流電圧が印加される場合に好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナー飛散を生じることなく、画像流れおよび画像上の黒点を良好に防止できる。
本発明の画像形成方法によれば、現像器内でのトナー飛散が生じ難く、画像流れおよび画像上の黒点が良好に防止されるため、画質の高い画像が安定して得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜トナー＞
本発明のトナーは、少なくとも、トナー母粒子と板状チタニアを含有する。
［板状チタニア］
本発明で用いられる板状チタニアは、外面に平面部を有する略板状の酸化チタンであり、厚みが０．１μｍ以上１μｍ以下であり、かつ平面部の面積が４μｍ２以下である粒子である。
従来より電子写真用トナーに用いられるチタニアは、直径が０．０１μｍ〜０．５μｍ程度の略球状の粒子が多いのに対して、本発明では板状チタニアを用いることにより、転写工程で転写されずに静電荷像保持体上に残存する転写残トナー中における板状チタニア量を効率良く増加させることができ、これにより画像流れおよび画像上の黒点を良好に防止することができる。
すなわち、板状のチタニア粒子は外面に平面部を有するため、略球状であるトナー母粒子やキャリアとの接触は点接触であるが、感光体ドラムとの接触は面接触になる。したがって、板状チタニアと感光体ドラムとの付着力が相対的に高くなるため、板状チタニアが転写時に転写されずに感光体ドラム上に残存する傾向が高くなり、転写残トナー中における板状チタニアの含有率が高くなる。
また、板状チタニアの粒子サイズが小さいと、トナー母粒子から板状チタニアが遊離し難くなり、転写残トナー中における板状チタニアの含有率を高くできない。一方、板状チタニアの粒子サイズが大きいとトナー母粒子から遊離する傾向が強すぎて現像工程において悪影響が生じ、かぶりやトナー飛散等が生じるおそれがある。
したがって、板状チタニアの厚みが０．１μｍ以上１μｍ以下であり、かつ平面部の面積が４μｍ２以下が好ましく、この範囲であると、前記板状チタニアと感光体ドラムとの付着力と、トナー母粒子から板状チタニアが遊離し易い程度とのバランスが良好となり、かぶりやトナー飛散等の画像不具合を防止しつつ、転写残トナー中に残存する板状チタニア量を効率良く増加させることができる。
板状チタニアの平面部の面積の下限値は、像担持体上に残存する割合の最適化の点より０．０２μｍ２以上が好ましく、０．１μｍ２以上がより好ましい。
【００１２】
本発明のトナー中における板状チタニアの含有量は、多すぎると板状チタニアがトナー母粒子から遊離する傾向が強すぎてかぶりやトナー飛散、文字中抜け等が生じるおそれがあるため５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。
また転写残トナー中に充分量の板状チタニア量を残存させて、画像流れおよび画像上の黒点を効果的に防止するためには、トナー中における板状チタニアの含有量が０．１質量％以上が好ましく、０．３５質量％以上がより好ましい。
【００１３】
［トナー母粒子］
トナー母粒子は、結着樹脂および着色顔料を含有する。トナー母粒子には、さらに必要に応じて、離型剤、電荷制御剤を含有させてもよい。
【００１４】
結着樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００１５】
着色顔料としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック等の黒色顔料；黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ等の黄色顔料；赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ等の橙色顔料；ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ等の赤色顔料；マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料；紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ等の青色顔料；クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ等の緑色顔料；亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等の白色顔料；バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等の体質顔料等が挙げられる。
着色顔料の量は、結着樹脂１００質量部に対し、通常１〜５０質量部であり、１〜２０質量部が好ましい。
【００１６】
離型剤としては、ワックス類、低分子量オレフィン系樹脂が挙げられる。ワックス類としては、例えば、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸の高級アルコールエステル、アルキレンビス脂肪酸アミド化合物、天然ワックス等が挙げられる。低分子量オレフィン系樹脂としては、数平均分子量が１，０００〜１０，０００、好ましくは２，０００〜６，０００の範囲にあるポリプロピレン、ポリエチレン、プロピレン−エチレン共重合体等が挙げられ、低分子量ポリプロピレンが好ましい。
離型剤を添加する場合、その添加量は、結着樹脂１００質量部に対し、２〜６質量部が好ましく、３〜５質量部がより好ましい。
【００１７】
正電荷制御剤としては、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オルトオキサジン、メタオキサジン、パラオキサジン、オルトチアジン、メタチアジン、パラチアジン、１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、１，２，４−オキサジアジン、１，３，４−オキサジアジン、１，２，６−オキサジアジン、１，３，４−チアジアジン、１，３，５−チアジアジン、１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジン、１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等のアジン化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷ、アジンディープブラック３ＲＬ等のアジン化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体等のニグロシン化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺ等のニグロシン化合物からなる酸性染料；ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミド；ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロールイド等の４級アンモニウム塩；４級アンモニウム塩を有する樹脂またはオリゴマー；カルボン酸塩を有する樹脂またはオリゴマー；カルボキシル基を有する樹脂またはオリゴマー等が挙げられる。
【００１８】
負電荷制御剤としては、有機金属錯体またはキレート化合物が挙げられ、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（II）アセチルアセトナート、３，５−ジターシヤリーブチルサリチル酸クロム等が挙げられ、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましい。
電荷制御剤を添加する場合、その量は、結着樹脂１００質量部に対し、通常０．５〜８質量部であり、1〜５質量部が好ましい。
【００１９】
本発明のトナーを磁性一成分現像剤として用いる場合、トナー母粒子に磁性粉を含有させてもよい。
磁性粉としては、例えば、フェライト、マグネタイト等の、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属または合金またはこれらの元素を含む化合物；強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金；二酸化クロム等が挙げられる
磁性粉を含有させる場合、その量は、結着樹脂１００質量部に対し、５０〜１００質量部が好ましい。
【００２０】
本発明において、トナー母粒子の平均円形度は０．９４０以上が好ましく、０．９４０〜０．９９５の範囲内がより好ましい。トナー母粒子の円形度は、トナー母粒子の製造条件によって調整できる。トナー母粒子の平均円形度を０．９４０以上とすることにより、現像剤の流動性が高くなり、転写効率が高く、画質に優れた画像を得ることができる。
【００２１】
本発明における円形度は、粒子の２次元投影像と同じ面積をもつ円の周囲長を、２次元投影像の周囲長で除することにより求められる値であり、フロー式粒子像分析装置により測定される値である。フロー式粒子像分析装置は、例えば、シスメックス（株）製の型式「ＦＰＩＡ−２１００」などを用いることができる。
具体的には以下の方法で測定を行う。まず、測定容器中にトナー母粒子２０ｍｇを入れ、これに分散媒としてシース液を１０ｍｌを加えて撹拌し、超音波分散機で６０Ｗ、３分間分散処理を行って分散液を得る。
測定には、前記分散液を、トナー母粒子の濃度が３，０００〜１０，０００個／μＬとなるように調整したものを用い、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２１００」により、粒子の２次元投影像と同じ円周をもつ円の径（円相当径）が１μｍ以上である粒子１，０００〜１０，０００個について、円形度を測定する。こうして得られる個々の粒子の円形度の平均値を求め平均円形度とする。
【００２２】
トナー母粒子の体積平均粒子径は、画質に優れた画像を得るうえで、５〜１０μｍ程度が好ましい。該体積平均粒子径は、細孔電気抵抗法により測定する。
【００２３】
トナー母粒子の製造方法としては、重合法、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法等の公知の製造方法が挙げられる。
平均円形度および体積平均粒子径が上記の好ましい範囲内であるトナー母粒子を容易に製造できる点からは、重合法が好ましく特に架橋剤を用いた重合法が好ましい。
【００２４】
［外添剤］
本発明のトナーに、板状チタニア以外の公知の外添剤を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。
該外添剤としては、板状チタニア以外の酸化チタン、シリカ、アルミナ、ステアリン酸亜鉛等の各種脂肪酸の金属石鹸等が挙げられる。
【００２５】
＜現像剤＞
本発明のトナーを含有する現像剤は、本発明のトナーのみからなる一成分現像剤でもよく、該トナーとキャリアを含有する二成分現像剤でもよい。
［キャリア］
本発明の現像剤を二成分現像剤とする場合、キャリアを含有させる。
キャリアとしては、磁性体の粒子、または結着樹脂中に磁性体を分散させた樹脂粒子が挙げられる。
磁性体としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性体金属、これらの合金、あるいは希土類を含有する合金類、ヘマタイト、マグネタイト、マンガン−亜鉛系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、リチウム系フェライトなどのソフトフェライト、銅−亜鉛系フェライト等の鉄系酸化物、これらの混合物が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、これらの混合物等が挙げられる。
磁性体の粒子は、焼結法、アトマイズ法等の公知の方法によって製造される。
キャリアは、その表面に、コート樹脂からなる被覆層を有していてもよい。
【００２６】
本発明の現像剤が二成分現像剤である場合、該現像剤におけるキャリアの含有量は特に限定されないが、摩擦帯電量の安定性の点からは、トナー母粒子、板状チタニア、および板状チタニア以外の外添剤の合計１００質量部に対して、７００〜２５００質量部が好ましく、１０００〜２０００質量部がより好ましい。
【００２７】
＜画像形成方法＞
図１は、本発明の画像形成方法に好適に用いられる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
この例の画像形成装置は、回転するドラム状の像担持体（以下、感光体ドラムという。）１０を備えており、この感光体ドラム１０の周囲には、帯電手段としての帯電ロール１、露光により静電潜像を形成するための光学系３、現像装置４、転写装置５、クリーニングブレード６、及び除電手段７が配置されている。
感光体ドラム１０としては、アモルファスシリコン感光体ドラムが好ましい。
帯電ロール１は、導電性ロールなど公知のものを使用できる。帯電ロール１には交流電圧が印加されるようになっている。光学系３、現像装置４、転写装置５、クリーニングブレード６および除電手段７は公知のものを用いればよい。
【００２８】
この画像形成装置を用いた画像形成方法を以下に説明する。
まず、帯電ロール１によって接触帯電方式で感光体ドラム１０の表面を帯電させる（帯電工程）。ついで、光学系３によって感光体ドラム１０の表面を露光して静電潜像を形成する（潜像形成工程）。ついで、現像装置４によって静電潜像に現像剤を付着させて静電潜像をトナー像として現像する（現像工程）。ついで、転写装置５によってトナー像を感光体ドラム１０から転写紙１２へ転写する（転写工程）。ついで、クリーニングブレード６を用いて感光体ドラム１０の表面をクリーニングして、転写工程後に感光体ドラム１０上に残存する現像剤を除去、回収する。ついで除電手段７により感光体ドラム１０表面を除電する。以上の工程は、繰り返し行われる。
感光体ドラム１０と転写装置５との間に、被転写体としての転写紙１２が通過して、この転写紙１２上に、感光体ドラム１０の表面に形成されたトナー像が転写されるようになっている。また、転写紙１２の排出側経路には、定着装置８が設けられており、転写紙１２上に形成されたトナー像の定着が行われるように構成されている。
【００２９】
なお、感光体ドラム１０は、アモルファスシリコン感光体に限らず、公知の感光体を適宜用いることができる。本発明は、特にアモルファスシリコン感光体において生じ易い画像流れおよびドラムピンホールを良好に防止できるため、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成方法に好適である。
また、帯電手段に印加する電圧は、交流電圧に限らず、直流電圧を印加する構成としてもよい。本発明は、交流電圧が印加されるときに生じ易いドラムピンホールを良好に防止できるため、特に交流電圧が印加される帯電手段を用いた画像形成方法に好適である。
帯電手段は接触式に限らず、コロナ帯電器など公知の非接触式の帯電装置を用いてもよい。
また、転写工程後に感光体ドラム１０上に残存する現像剤を除去、回収する手段として、公知の摺擦ロール（図示せず）を転写装置５とクリーニングブレード６の間に設けてもよい。
【００３０】
本発明によれば、トナー中に特定の大きさの板状チタニアを含有させたことにより、トナー飛散を防止しつつ、転写残トナー中における板状チタニアの含有割合を多くすることができる。
このように転写残トナー中における板状チタニアの含有割合を多くすることにより、クリーニングブレードや摺擦ロール等のクリーニング手段に、板状チタニアを充分量存在させることができる。板状チタニアは硬度が高く、かかる高硬度の板状チタニアがクリーニング手段に充分量存在していると、クリーニングが良好に行われ、画像流れおよび画像上の黒点が良好に防止される。
【００３１】
特に、静電荷像保持体がアモルファスシリコン感光体である場合は、感光体の硬度が高いため、画像流れを抑制するためには、アモルファスシリコン感光体でない場合に比べて、クリーニング手段により多くの外添剤を存在させることが必要であり、またドラムピンホールを抑制するうえでも、クリーニング手段により多くの外添剤を存在させることが必要である。本発明によれば、クリーニング手段に板状チタニアを充分量存在させることがきるため、静電荷像保持体がアモルファスシリコン感光体である場合でも、画像流れおよびドラムピンホールを良好に抑えることができる。
また、特に前記帯電手段に交流電圧が印加される場合は、ドラムピンホールが生じ易いが、本発明によれば、かかる不都合を良好に防止できる。
さらに、トナー母粒子の平均円形度が高い場合は、クリーニング手段に外添剤が充分量存在しないとクリーニング不良が生じ易いが、本発明によれば、かかる不都合を良好に防止できる。
【００３２】
本発明は、トナーに配合するチタニア粒子の量を増加させることによって転写残トナー中におけるチタニア粒子の量を増加させるのでなく、特定の形状および大きさを有するチタニア粒子を用いて、チタニア粒子と感光体との付着力を相対的に高くすることによって転写残トナー中におけるチタニア粒子の量を増加させるものである。したがって、印字率が低い場合でも、転写前に感光体上に存在している板状チタニアを、転写後も感光体上に効率良く残存させて、クリーニング手段に充分量の板状チタニアを存在させることができる。
一方、トナーに配合するチタニアの量を増加させる方法では、現像プロセスや転写プロセス、定着プロセス等で、チタニアの遊離に伴う汚染により、帯電不良による機内飛散やかぶり、画像品質の低下を招いてしまうが、本発明ではそのような不都合を生じることなく、画像流れおよび画像上の黒点を良好に防止できる。
また、本発明の現像剤が板状チタニアを含有する二成分現像剤であると、上記の効果が得られるほか、キャリア汚染が良好に防止されるため、特に好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。以下の製造例において、特に断りのない限り「％」は「質量％」である。
【００３４】
以下の製造例において、粒子の厚み、直径、ならびに平面部の長径および短径は、日本電子株式会社社製の走査電子顕微鏡（製品名：ＪＳＭ−７７００Ｆ）により２０００倍に拡大して測定した。
板状チタニア粒子における平面部の長径および短径は、粒子外面のうち、最も面積が大きい平面において、該平面の中心を通る最も長い径を長径とし、該平面の中心を通り前記長径に対して垂直な方向における径を短径とした。
また板状チタニア粒子における厚みは、前記最も面積が大きい平面に対して垂直な方向を厚み方向とし、該厚み方向において最も大きい厚みを該粒子の厚みとした。
【００３５】
（製造例１：板状チタニアＡの製造）
アナターゼ型酸化チタン粉末１３ｋｇ、炭酸カリウム６ｋｇ、水酸化マグネシウム２．５ｋｇ、塩化カリウム８．５ｋｇ、および水３リットルをヘンシェルミキサーを用いて充分に混合した後、２０ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力にて加圧プレスし、１個約３ｋｇ程度の煉瓦状の成形物とした。これをトンネルキルンにより焼成した。焼成は、５℃／分の割合で１０５０℃まで昇温し、３時間保持した後、５℃／分の割合で室温まで降温することにより行った。得られた焼成物をジョークラッシャーを用いて粗粉砕した後、ピンミルを用いて２ｍｍ程度に微粉砕した。次いでこれを水に分散させて１０％の水性スラリーとし、さらにプロペラ羽根で１時間攪拌して湿式解砕を行った。
こうして得られたスラリー液を５０メッシュの篩に通し、分級した。篩上の粉体は再度湿式解砕し、分級した。篩を通過した液を遠心分離した後、乾燥して、板状チタン酸カリウムマグネシウム（Ｋ０．８Ｍｇ０．４Ｔｉ０．６Ｏ４）１５．５ｋｇを得た。
この全量を、７０％硫酸１５．７ｋｇを水２９５リットルに溶解させた溶液に分散させ、５％スラリーとした。このスラリーに対して、攪拌羽根により約５時間攪拌を続けた後、濾過、水洗、乾燥して、板状のチタン酸（Ｈ２Ｔｉ２Ｏ５）１２ｋｇを得た。
この全量を、水酸化テトラブチルアンモニウム水溶液０．２ｍ３に加え、シェーカーで１５０回転／分程度の振盪を１日間行うことにより、５％のＴｉＯ２濃度の板状チタニアゾルを得た。
これを１５，０００ｒｐｍで３０分間遠心分離してペースト状の沈降物を得た。該沈降物を自然乾燥した後、ヘンシェルミキサーにて、１３０℃の温度で、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート１５０ｇを溶解したトルエン２ｋｇ中に添加混合してカップリング反応をさせ、溶媒除去後、乾燥し、ジェットミルにて粉砕し、長径約２．６μｍ、短径約１．４μｍ、厚み約０．５μｍの板状チタニアＡを得た。
【００３６】
（製造例２：板状チタニアＢの製造）
製造例１において、焼成物の粗粉砕物をピンミルで微粉砕する際に、０．５mm程度に粉砕し、次いでこれを湿式解砕する際に５％の水性スラリーとした以外は、製造例１と同様にして、長径約１．８μｍ、短径約１．０μｍ、厚み約０．２μｍの板状チタニアＢを得た。
【００３７】
（製造例３：板状チタニアＣの製造）
製造例１において、焼成物の粗粉砕物をピンミルで微粉砕する際に、０．５mm程度に粉砕し、次いでこれを湿式解砕する際に２％の水性スラリーとしかつプロペラ羽根での攪拌時間を３時間とした以外は、製造例１と同様にして、長径約１．４μｍ、短径約０．８μｍ、厚み約０．１μｍの板状チタニアＣを得た。
【００３８】
（製造例４：板状チタニアＤの製造）
製造例１において、焼成物の微粉砕物を湿式解砕する際に、プロペラ羽根での攪拌時間を１５分とした以外は、製造例１と同様にして、長径約２．５μｍ、短径約１．５μｍ、厚み約１．０μｍの板状チタニアＤを得た。
【００３９】
（製造例５：板状チタニアＥの製造）
製造例１において、ピンミルを用いて０．５ｍｍ程度に微粉砕し、焼成物の微粉砕物を湿式解砕する際に２％の水性スラリーとし、プロペラ羽根での攪拌時間を５時間とした以外は、製造例１と同様にして、長径約１．３μｍ、短径約０．７μｍ、厚み約０．０８μｍの板状チタニアＥを得た。
【００４０】
（製造例６：板状チタニアＦの製造）
製造例１において、焼成物の微粉砕物を湿式解砕する際に、プロペラ羽根での攪拌時間を１０分とした以外は、製造例１と同様にして、長径約２．５μｍ、短径約１．５μｍ、厚み約１．３μｍの板状チタニアＦを得た。
【００４１】
（製造例７：板状チタニアＧの製造）
製造例１において、焼成物の微粉砕物を湿式解砕する際に、プロペラ羽根での攪拌時間を８分とした以外は、製造例１と同様にして、長径約２．９μｍ、短径約１．６μｍ、厚み約１．０μｍの板状チタニアＧを得た。
【００４２】
（製造例８：略球状チタニアＨの製造）
塩素法によって得られた四塩化チタンと酸素ガスの混合物を気相酸化反応器に導入し、気相で１０００℃の温度で反応させることによりバルクのチタニアを得た。
得られたチタニアバルクをハンマーミルにて粉砕して洗浄を行い、１１０℃の温度で乾燥させた後、ジェットミルで解砕してチタニア粒子を得た。
得られたチタニア粒子を、ヘンシェルミキサーにて、１３０℃の温度で、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを添加混合してカップリング反応させた。イソプロピルトリイソステアロイルチタネートの添加量は、チタニア粒子に対して３％となるようにした。得られた反応生成物を乾燥、解砕して、直径約０．２μｍの略球状のチタニアＨを得た。
【００４３】
製造例１〜７で得られた板状チタニアＡ〜Ｇの厚み、長径、短径および平面部の面積、ならびに製造例８で得られた略球状チタニアＨの直径を表１にまとめて示す。
なお、板状チタニアの平面部の面積は、長径×短径により算出した。
【００４４】
【表１】
2008096883.tif 000002
【００４５】
（製造例９：トナー母粒子Ａの製造）
結着樹脂としてポリエステル系樹脂の１００質量部、離型剤の４質量部、着色剤としてカーボンブラックの１２質量部、および電荷制御剤の１質量部をそれぞれヘンシェルミキサーに投入して混合した後、二軸押し出し機で溶融混練し、ドラムフレーカーで冷却した。次にハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して、体積平均粒径が９．１４μｍ、平均円形度が０．９４３のトナー母粒子Ａを得た。
【００４６】
（製造例１０：キャリアＡの製造）
Ｆ−３００（フェライト系キャリアの製品名、パウダーテック社製、平均粒子径５０μｍ）１０ｋｇに対して、ＰＦＡ微粒子（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共重合体からなる微粒子）の０．６ｋｇとエピコート１００４（エポキシ樹脂の製品名、ジャパンエポキシレジン社製）の２．４ｋｇをトルエン４０ｋｇに溶解した混合物を、流動層コーティング装置ＳＦＣ−５（フロイント産業社製）を用いて、８０℃の熱風を送り込みながら被覆した。これを乾燥機にて２３０℃で１時間加熱して焼付けした後、冷却及び解砕をしてキャリアＡを得た。
【００４７】
（実施例１〜４および比較例１〜４：二成分現像剤の製造）
表２に示す通りに、製造例１〜８で得られた板状チタニアＡ〜Ｇまたは略球状チタニアＨを用いたトナー及び該トナーを含有する二成分現像剤を製造した。
すなわち、製造例９で得られたトナー母粒子Ａの２ｋｇに対して、板状チタニアＡ〜Ｇまたは略球状チタニアＨの３０ｇを添加し、ヘンシェルミキサーにより３０ｍ／ｓで３分間混合してトナーを得た。得られたトナーの３０ｇと、製造例１０で得られたキャリアＡの３００ｇをボールミルで均一に３０分間攪拌混合して二成分現像剤を得た。
【００４８】
＜評価方法＞
京セラミタ（株）製のカラー複合機（商品名「ＫＭ−Ｃ３２３２」）を下記条件に変更したものに、実施例および比較例で得られた現像剤を搭載して、印字率５％原稿の連続印字、及び印字率２％原稿の間欠印字（１枚プリントして動作が完全に停止した後、次のプリント動作を行う印字方法）を行い、印字中に下記の方法で評価を実施した。また印字後に下記の方法で転写残トナー中のチタニア含有量を測定した。その結果を表２に示す。
評価に使用した上記カラー複合機は、下記の構成を有する。
線速：１４７ｍｍ／秒、
感光体：直径３０ｍｍ、表面の材質：アモルファスシリコンドラム、
現像方式：二成分現像方式、
帯電ロール：直径１２ｍｍ、電気抵抗３×１０7 Ωのエピクロルヒドリンゴム、
摺擦ロール：直径１５．５ｍｍ、硬度５０゜の発泡エピクロルヒドリンゴム、
クリーニングブレード：ゴム厚２．２ｍｍ、突き出し９．５ｍｍ、硬度７７°のウレタンゴム。
帯電ロールは、感光体に０．２ｍｍの食い込み量で接触させ、感光体に従動させた。また、帯電ロールには、Ｖｐｐ  １．１ｋＶ、周波数１．３ｋＨｚ、Ｖｄｃ  ３５０Ｖの正弦波（交流電圧）を印加した。摺擦ロールは、感光体に押圧力１０Ｎ、ニップ幅３ｍｍで接触させ、感光体の線速の８０％の速度で感光体に従動させた。クリーニングブレードは、線圧３５ｇｆ／ｃｍ、圧接角２６゜で感光体に接触させた。
摺擦ロールおよびクリーニングブレードで除去、回収された現像剤（転写残トナー）はクリーニングユニットに収容されるように構成されている。
【００４９】
（トナー飛散）印字率５％連続２０万枚印字中に画像上にトナーの飛散が認められない場合は○、認められる場合は×とした。
（画像流れ）温度３２．５℃、湿度８０％ＲＨ．の環境下にて印字率２％原稿の間欠５万枚印字を行ったとき、文字が判別可能な場合を○、判別不可能な場合を×とした。
（画像上の黒点）温度３２．５℃、湿度８０％ＲＨ．の環境下にて印字率２％原稿の間欠印字を５０００枚行ったときに、画像上に黒点が認められない場合は○、認められる場合は×とした。
（転写残トナー中のチタニア含有量）  印字率５％原稿の連続２０万枚印字及び印字率２％原稿の間欠５万枚印字を行った後、クリーニングユニットに回収された転写残トナー中のチアニア量を、（株）リガク社製、蛍光Ｘ線分析装置ＲＩＸ２００（製品名）にて電圧６０ｋＶ、電流３０ｍＡで測定し、ピーク強度から転写残トナー中のチアニア含有量（単位：質量％）を測定した。
【００５０】
【表２】
2008096883.tif 000003
【００５１】
表２に示されるように、現像剤に、厚みおよび平面部の面積が本発明の範囲内である板状チタニアを含有させた実施例１〜４は、略球状チタニアを含有させた比較例４に比べて、現像剤中に配合したチタニア粒子の量が同じであるにも関わらず、転写残トナー中のチアニア含有量が増加し、トナー飛散を生じることなく、画像流れおよび画像上の黒点が改善された。
これに対して、板状チタニアの厚みが薄すぎる比較例１は、転写残トナー中のチアニア含有量が比較例４よりも少なく、画像流れおよび画像上の黒点が改善されなかった。
また、板状チタニアの厚みが厚すぎる比較例２、および板状チタニアにおける平面部の面積が大きすぎる比較例３は、転写残トナー中のチアニア含有量は増加したものの、トナー飛散が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の画像形成方法に好適に用いられる画像形成装置の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…帯電ロール（帯電手段）、
３…光学系、
４…現像装置、
５…転写装置、
６…クリーニングブレード、
７…除電手段、
１０…感光体ドラム（静電荷像保持体）、
１２…転写紙（被転写体）。
【図１】
2008096883.tif 000004