(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において、
前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素Ａ及び無機元素Ｂを含む外添剤Ａ及び外添剤Ｂの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＭｇであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素Ａ、及び無機元素Ｂの三元素同期率が５〜６０％であることを特徴とする画像形成方法。
【数１】
0003943978.tif 000009
【請求項２】
前記無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＳｉであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＴｉであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記一成分トナーは、前記トナーの平均円形度が０．９５０以上０．９９５未満であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項５】
フルカラーの画像形成において使用される画像形成方法であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真法、静電記録法等を利用した記録方法に用いられる画像形成方法に関するものである。詳しくは、予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する複写機、プリンター、ファックスに用いられる画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真法を用いた機器は従来の複写機に加え、例えば、プリンターやファックスのごとき装置に適用されている。特にプリンターやファックスでは複写装置部分を小さくする必要があるため、現像装置を中心としたトナーユニットと感光体を中心としたドラムユニットを一体化したプロセスカートリッジを用いることが多い。
【０００３】
プロセスカートリッジに用いられる現像方式としては一成分現像方式が多い。
一成分現像方法は、トナー規制部材とトナー粒子の摩擦、及びトナー担持体とトナー粒子の摩擦により、トナー粒子に電荷を与えると同時に、トナー担持体上にトナーを薄く塗布し、トナー担持体と静電潜像担持体とが対向した現像領域に搬送し、静電潜像担持体上の静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する方法である。
【０００４】
一成分現像方式は、二成分現像方式のようにガラスビーズや鉄粉、フェライト等のキャリア粒子が不要なため、現像装置自体を小型化、軽量化できる。さらに二成分現像方式は、現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要があるため、トナー濃度を検知し、必要量のトナーを補給する装置が必要であり、現像装置の大型化、重量化を招く。この点においても一成分現像方式は小型化、軽量化に有利である。
【０００５】
しかしながら、近年の高画質化、フルカラー化に伴い、従来はあまり問題にならなかった問題点もクローズアップされるようになった。
【０００６】
その一つが帯電部材汚染と言われる問題点である。帯電部材汚染は、トナーから遊離した外添剤が帯電部材を汚染することにより、静電潜像担持体上の電荷が不均一になり、それが画像に現れてしまう現象である。
【０００７】
また、細線再現性に関しても、従来よりもがさつきのない、きれいな線を再現できることが求められるようになった。
【０００８】
また、静電潜像担持体上の除電や帯電が有効に作用しないと、前の作像プロセスでの静電潜像の電位コントラストが残ることによる、ゴーストと呼ばれる現象も発生することも分かった。
【０００９】
また、耐久試験後半では、トナー劣化や外添剤の濃縮等による、かぶりと呼ばれる現象が発生しやすいことも分かった。
【００１０】
さらに、近年のフルカラー化や高画質化は、静電潜像担持体表面の感光体層を薄くして達成されることがあるが、このような場合では、それに伴ってドラム削れによる画像上のスジかぶりや縦筋も発生するようになった。
【００１１】
これらの問題点を、トナーの外添剤の付着状態を調整することによって改善しようと、特開２０００−３１０８７４号公報や特開２０００−３１０８７６号公報、特開２００１−２２１１８号公報に記載されているように様々な試みが行われているが、これらの試みは、帯電部材の汚染やドラム削れの発生に対する検討が不十分であった。また、ゴーストや細線再現性を改善するには不十分であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、及び耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を飛躍的に向上させることができる画像形成方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。すなわち本発明は、帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において、前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素Ａ及び無機元素Ｂを含む外添剤Ａ及び外添剤Ｂの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＭｇであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素Ａ、及び無機元素Ｂの三元素同期率が５〜６０％であることを特徴とする画像形成方法に関する。
【数２】
0003943978.tif 000002
【００１４】
また本発明は、前述した画像形成装置に使用され、本発明の一成分トナーが適用される現像装置を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明者が鋭意検討を行った結果、帯電部材を静電潜像担持体に接触させ、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を、前記静電潜像担持体に印加して帯電させる帯電工程と、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、少なくとも現像時には前記静電潜像担持体にトナー担持体を接触させて、前記トナー担持体に担時された一成分トナーによって接触現像する現像工程と、を有する画像形成方法において、前記一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素Ａ及び無機元素Ｂを含む外添剤Ａ及び外添剤Ｂの少なくとも二種類の外添剤とを含有し、前記無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＭｇであり、パーティクルアナライザによる測定結果から下記式で算出される、トナー粒子に由来する炭素、無機元素Ａ、及び無機元素Ｂの三元素同期率が５〜６０％であることを特徴とする画像形成方法を用いることにより帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、静電潜像へのトナー融着、耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を向上させることを見出した。以下に詳細を説明する。
【数３】
0003943978.tif 000003
【００１６】
本発明が適用される際の静電潜像担持体への帯電付与は、帯電ローラ等の接触帯電部材を接触させることによって行われる。これは、従来のコロナ放電を利用した帯電手段では大量のオゾンを発生してしまうからである。また、その時に印加する電圧としては、直流電圧と交流電圧の重畳電圧が、帯電の均一化を図るためには有効である。直流電圧だけでは帯電が不均一になり易く、細線再現性が劣ったり、ゴーストや耐久後半のかぶりを悪化させてしまう恐れがある。また、交流電圧のみではかぶりが悪化する恐れがある。
【００１７】
本発明が適用される際の静電潜像の現像は、トナー担持体を接触させた接触現像法によって行われる。これは、静電潜像担持体とトナー担持体が離れている場合、現像時に静電潜像担持体上の静電潜像において、エッジ部に電気力線が集中することにより、画像のエッジ部にトナーが偏って現像されてしまい、望まれる画質の画像を形成することが困難であるためである。
【００１８】
本発明における一成分トナーは、例えばロータリー構成のフルカラープリンターのように、静電潜像担持体とトナー担持体が接触あるいは離間していて、少なくとも現像時には接触するように構成されている現像装置において特に有効である。このような現像装置に適用することは、トナー劣化、トナー融着、及び静電潜像担持体とトナー担持体が接触している位置での横スジの発生、を抑制する上で好ましい。
【００１９】
本発明の一成分トナーは、トナー粒子と、それぞれ異なる無機元素を含む少なくても二種類の外添剤とを含有する。これらの少なくても二種類の外添剤は、お互いが接触した時にプラスとマイナスに分かれるように帯電序列が分かれている必要があり、このような観点から、本発明では無機元素の異なる二種類の外添剤を規定している。本発明では、二種類の前記外添剤を用いることにより、耐久後半のかぶりの発生が改善され、細線の再現性が向上する。
【００２０】
この改善理由に関しては定かではないが、プラス側に帯電した外添剤が、マイクロキャリア的な働きをしてトナーの帯電性を安定させるため、周囲の環境による帯電性の変化やトナーの劣化による帯電性の変化を最小に抑えることが可能となると考えられる。また、このことによってトナーの帯電性が安定化することと、前記重畳電圧の印加による静電潜像担持体上の帯電の均一化、接触現像法の組み合わせが、細線の再現性を飛躍的に向上させていると考えられる。なお、このような効果は、例えば酸化物と塩化物等、同じ無機元素でも帯電序列が異なる二種の外添剤を用いる場合にも期待できる。
【００２１】
本発明の一成分トナーは、前記三元素同期率が５〜６０％である。同期率が５％未満の場合、遊離している外添剤によるドラム削れや帯電部材汚染、また、遊離外添剤の容器内蓄積による帯電不良が原因と思われる耐久後半のかぶりが発生する恐れがある。同期率が６０％より多い場合、プラス側に帯電した外添剤粒子の影響や耐久後半のトナー劣化によるかぶりが発生する恐れがある。
【００２２】
本発明において、三元素同期率は、電子写真学会年次大会（通算９５回）、“Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ’９７”論文集、「新しい外添評価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、１９９７年７月９〜１１日、に開示されているトナー分析方法によって測定することができる。
【００２３】
このトナー分析方法は、トナーをプラズマ中に導入することによりトナーを励起させ、この励起に伴う発光スペクトルを検出することにより分析を行うものである。この分析方法によれば、複数元素の励起に伴う発光スペクトルを同時検出することが可能であり、さらに発光スペクトルの周期性についても測定することができる。
【００２４】
同一粒子中に含まれる元素は、同一周期で励起発光スペクトル（同期スペクトル）を生じるが、一方、トナー粒子から遊離している外添剤のように単体で存在する元素は、トナー粒子とは同期せずに単独で励起発光スペクトル（非同期スペクトル）を生じる。これらの各元素に由来する励起発光スペクトルの非同期及び同期を相対的に求めることによって、その時のトナー粒子に対する同期及び非同期を求める。
【００２５】
より具体的には、トナー粒子に由来する炭素の励起に伴う発光スペクトルのカウント（個数）と、外添剤の、例えばシリカに由来するＳｉ原子の励起に伴う発光スペクトルのカウント（個数）の周期差に基づき、同期のトナー粒子を、この外添剤の付着しているトナー粒子とし、非同期のトナー粒子を、この外添剤の付着していないトナー粒子とし、二以上の同期が確認される全てのカウント数に対して三元素以上が同期したカウント数の割合を求める。すなわち三元素同期率とは、外添剤が付着しているトナー粒子、すなわち外添剤Ａ及び外添剤Ｂの少なくともいずれか一方又は両方が付着しているトナー粒子に対して、両方の外添剤が付着しているトナー粒子の割合を示す。
【００２６】
前記トナー分析方法で使用される測定装置としては、特に限定されないが、具体的な測定装置としては、横河電機（株）製ＰＴ１０００を用いることができ、具体的な測定条件としては以下の条件が挙げられる。このような測定条件で測定した後、Ｃ原子を基準としたＳｉ原子等の発光スペクトルカウントの同期性を以下の式に当てはめて、三元素同期率を求める。
【数４】
0003943978.tif 000004
【００２７】
＜横河電機（株）製ＰＴ１０００の測定条件＞
・一回の測定におけるＣ原子検出数：５００〜２５００
・ノイズカットレベル：１．５以下
・ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
・ガス：Ｏ2  ０．１％、Ｈｅガス
・分析波長：
Ｃ原子  ：２４７．８６０ｎｍ
Ｓｉ原子：２８８．１６０ｎｍ
Ｔｉ原子：３３４．９００ｎｍ
Ｍｇ原子：２８５．２１０ｎｍ
・使用チャンネル：
Ｃ原子  ：１又は２
Ｓｉ原子：１又は２
Ｔｉ原子：１〜４
Ｍｇ原子：１又は２
【００２８】
前記三元素同期率は、使用される外添剤の種類、外添剤量、それぞれの外添剤の帯電特性や硬度、凝集性、粒径等の物性により異なるため様々な方法で調整されるが、トナー粒子作製後の乾式外添による外添順や外添時間、外添強度、外添時温度、外添後の篩いがけによって調整することが可能である。
【００２９】
本発明では、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはＳｉであることが好ましい。Ｓｉを含む外添剤は、Ｓｉ自体の電気陰性度が高いために帯電性付与能力が高く、また、トナーへの流動性付与能力も高いので好ましい。Ｓｉを含む外添剤としては、例えば乾式シリカ、湿式シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【００３０】
また、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはＴｉであることが好ましい。Ｔｉを含む外添剤は、マイクロキャリア的な働きによってトナーの帯電性を制御することや、耐久試験後半の流動性の維持等に有効である。Ｔｉを含む外添剤としては、例えば酸化チタン等の酸化物、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物、炭化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【００３１】
また、二種類の外添剤において、これらの外添剤における無機元素の内の一つはＭｇであることが好ましい。Ｍｇを含む外添剤は、上記と同様な効果が見込め、マイクロキャリア的な効果によるトナーの帯電性安定化に有効である。Ｍｇを含む外添剤としては、例えば酸化マグネシウム等の酸化物、チタン酸マグネシウム等の複合金属酸化物、炭化物、炭酸塩、リン酸塩、硫酸塩、ハイドロタルサイト、及びこれらの表面処理品等が挙げられる。
【００３２】
本発明において、トナーの平均円形度は０．９５０以上０．９９５未満であることが好ましい。トナーの平均円形度が０．９５０未満の場合には、帯電の均一性が劣るため、細線再現性が良化せず、かぶりも悪化する恐れがある。円形度が０．９９５以上であるとクリーニング不良が発生する恐れがある。
【００３３】
本発明において、平均円形度とは、下記式で求められる円形度の総和を測定粒子数で除した値であり、トナー粒子表面の凹凸の度合いを表し、トナー粒子の形状が完全な球形の場合は１．０００を示し、トナー粒子の表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
【００３４】
【数５】
0003943978.tif 000005
【００３５】
前記平均円形度は、トナー粒子の撮影と撮影された画像の解析が可能であれば測定することが可能であり、好ましい測定装置としては、例えば東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」が挙げられる。
【００３６】
上記分析装置を用いる場合の具合的なサンプル調製方法としては、容器中に予め不純固形物等を除去したイオン交換水１０ｍｌを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、さらに測定試料を０．０２ｇ加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「ＵＨ−５０型」（エスエムテー社製）に、振動子として５Φのチタン合金チップを装着したものを用い、５分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が４０℃以上とならないように適宜冷却する。
【００３７】
トナー粒子の形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が３０００〜１万個／μｌとなるように該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を１０００個以上計測する。計測後、このデータを用いてトナーの平均円形度を求める。
【００３８】
トナーの平均円形度は、例えば懸濁重合法によってトナー粒子を製造する等、トナー粒子の製造方法を選択することや、熱球形化処理等の球形化処理をトナー粒子に施すことによって調整することができる。
【００３９】
本発明の一成分トナーは、感光体層を薄くした静電潜像担持体に対してドラム削れを抑制することが可能なため、高画質を要求されるフルカラー用に最適である。
【００４０】
本発明の一成分トナーを製造する方法は特に限定されない。まず以下に、本発明のトナー粒子を製造する方法の一例として、懸濁重合法について説明する。
【００４１】
懸濁重合法は、重合性単量体中に、ワックス、極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の添加剤等のトナー粒子材料を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめて単量体系を調製し、分散安定剤を含有する水相中に通常の攪拌機又はホモジナイザー、ホモミキサー等により前記単量体系を分散せしめ、前記水相中で単量体系の重合を行い、トナー粒子を製造する方法である。重合反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄、濾過により回収し、乾燥する。
【００４２】
懸濁重合法において、単量体系の分散では、単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズとなるように、攪拌速度、時間を調整し造粒することが好ましい。造粒後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、かつ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。
【００４３】
また、懸濁重合法において、単量体系の重合は４０℃以上、一般的には５０℃〜９０℃の温度に設定して行うことが好ましい。また、重合反応後半には昇温してもよく、さらに、トナー定着時の臭いの原因等になる未反応重合性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半又は反応終了時に一部水系媒体を留去してもよい。
【００４４】
懸濁重合法においては、通常単量体系１００質量部に対して水３００質量部〜３０００質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【００４５】
懸濁重合法において、トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、造粒時の系のｐＨ調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量、機械的装置条件、例えばローターの周速、パス回数、攪拌羽根形状等の攪拌条件や、容器形状又は水溶液中での固形分濃度等を制御することによって行うことができる。
【００４６】
本発明に用いられる重合性単量体としては、スチレン、ｏ−（ｍ−、ｐ−）メチルスチレン、ｍ−（ｐ−）エチレンスチレン等のスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体；ブタジエン、イソプレン、シクロヘキサン、（メタ）アクリロニトリル、アクリル酸アミド等の単量体が好ましく用いられる。
【００４７】
また重合時に添加する極性樹脂としては、スチレン（メタ）アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００４８】
また、本発明で使用されるワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、又はこれらのグラフト／ブロック化合物等が好ましく用いられる。
【００４９】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが使用できるが、重合阻害性がなく水系への可溶化物のない荷電制御剤が、懸濁重合法等の重合法でトナー粒子を製造する上で特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としては、サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合物、カリックスアレーン等が挙げられる。またポジ系としては、４級アンモニウム塩、該４級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。荷電制御剤は、重合性単量体１００質量部に対し０．２〜１０質量部配合されることが好ましい。
【００５０】
本発明で使用される重合開始剤としては、例えば２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチルニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【００５１】
前記重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により異なるが、一般的には重合性単量体に対して０．５質量％〜２０質量％である。重合開始剤の種類は重合法により若干異なるが、１０時間半減期温度を参考に単独又は混合し利用される。なお前記懸濁重合法において、重合開始剤は、重合前であれば任意の時点で系内に添加することができる。
【００５２】
懸濁重合を利用する場合に用いる分散剤としては、例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げられる。また有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられる。
【００５３】
これらの分散剤は、水相に分散させて使用される。また、これらの分散剤は、重合性単量体１００質量部に対して０．２〜２．０質量部を使用するのが好ましい。
【００５４】
これらの分散剤は、市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速攪拌下にて該無機化合物を生成させて得ることもできる。例えばリン酸カルシウムの場合、高速攪拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合法に好ましい微細な分散剤を得ることができる。
【００５５】
またこれらの分散剤の微細化のために、０．００１〜０．１質量部の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が使用でき、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【００５６】
本発明におけるトナーには、着色剤としてカーボンブラック、マグネタイト等の黒色着色剤の他に、以下に示すイエロー／マゼンタ／シアン着色剤等あらゆる顔料及び／又は染料を用いることができる。例えば本発明に係るトナーをフルカラー用トナーとして使用する場合には、次のようなものが挙げられる。
【００５７】
マゼンタ用着色顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、  １６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４１、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１６３、２０２、２０６、２０７、２０９；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９；Ｃ．Ｉ．バットレッド１、２、１０、１３、１５、２３、２９、３５が挙げられる。
【００５８】
前記着色剤として顔料を単独で使用してもかまわないが、染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させてもかまわない。
【００５９】
マゼンタ用染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、３、８、２３、２４、２５、２７、３０、４９、８１、８２、８３、８４、１００、１０９、１２１；Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド９；Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット８、１３、１４、２１、２７；Ｃ．Ｉ．ディスパースバイオレット１等の油溶染料、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１、２、９、１２、１３、１４、１５、１７、１８、２２、２３、２４、２７、２９、３２、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０；Ｃ．Ｉ．ベーシックバイオレット１、３、７、１０、１４、１５、２１、２５、２６、２７、２８の如き塩基性染料が挙げられる。
【００６０】
シアン用着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、１５、１６、１７；Ｃ．Ｉ．バットブルー６；Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４５、フタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を１〜５個置換した銅フタロシアニン顔料が挙げられる。
【００６１】
イエロー用着色顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２３、６５、７３、８３；Ｃ．Ｉ．バットイエロー１、３、２０等が挙げられる。
【００６２】
次に、粉砕法によるトナー粒子の製造について説明する。
粉砕法は、結着樹脂、ワックス、荷電制御剤、着色剤等のトナー粒子材料をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合し、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練し、溶融混練物を冷却固化し、得られた固化物を機械的に所望の粒度に微粉砕して、例えばジェット気流下でターゲットに衝突させてトナー粒子を得る方法である。
【００６３】
粉砕法では、トナー粒子材料の物性等に応じて、前記溶融混練物にトナー粒子材料を投入し、材料の分散性を向上させることも可能である。このような仕込みとしては、例えば樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤や着色剤を投入する方法が挙げられる。
【００６４】
また粉砕法では、トナー粒子の生成後に、粒度分布をシャープにする分級工程や、熱又は機械的衝撃力によって球形化する球形化工程を必要に応じて採用する。
【００６５】
粉砕法に用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独で、又は混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル共重合樹脂、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【００６６】
粉砕法に用いられる荷電制御剤としては、例えばトナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物；トリブチルベンジジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の４級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩；アミン及びポリアミン系化合物；高級脂肪酸の金属塩；アセチルアセトン金属錯体；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。
【００６７】
前記荷電制御剤の使用量は、結着樹脂１００質量部に対して０．１〜１５質量部であり、好ましくは０．１〜１０質量部である。
【００６８】
粉砕法では、定着オフセット防止のためにワックスを添加することが可能である。このようなワックスとしては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス又はその酸化物；カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス等の脂肪族エステルを主成分とするワックス、又はその一部又は全部を脱酸化したもの等が挙げられる。
【００６９】
また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸等の飽和直鎖脂肪酸類；ブラシジン酸、エレオステアリン酸、パリナリン酸等の不飽和脂肪酸類；ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール等の飽和アルコール；ソルビトール等の多価アルコール類；リノール酸アミド等の脂肪酸アミド類；メチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド類；エチレンビスオレイン酸アミド等の不飽和脂肪酸アミド類；Ｎ，Ｎ’−ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族ビスアミド類；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪族炭化水素系ワックスにスチレン等のビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類；ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物；植物性油脂の水素添加等によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物等も用いることができる。
【００７０】
本発明の一成分トナーは、以上のように製造されたトナー粒子に前記少なくとも二種類の外添剤を外添して得られる。さらに前記外添剤には、表面を疎水化処理したものを用いることもできる。このような表面処理品を用いることにより、環境変動に対する安定性を向上させる上で好ましい。表面処理剤としては、シランカップリング剤、シリル化剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられるが、好ましくはシランカップリング剤、シリル化剤、シリコーンオイルで処理したものであり、これらを併用してもよい。
【００７１】
さらに本発明の一成分トナーにおいては、現像性、耐久性を向上させるために無機粉体を添加することもできる。このような無機粉体としては、例えば亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物；チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物；硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩；カオリン等の粘土鉱物；アパタイト等のリン酸化合物；シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物；カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
【００７２】
本発明の一成分トナーには、同様の目的で有機粒子や複合粒子を添加することもできる。このような有機粒子や複合粒子としては、例えばポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、金属塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子；ポリフッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂；フッ化カーボン等のフッ素化合物；ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【００７３】
本発明の現像装置は、少なくとも静電潜像担持体、静電潜像担持体に接触して設けられ直流電圧と交流電圧の重畳電圧を静電潜像担持体に印加して静電潜像担持体を帯電させる帯電部材、及び少なくとも現像時には静電潜像担持体に接触するように設けられトナーを担持するトナー担持体を有する現像装置、を有する画像形成装置に使用される現像装置において、前述した一成分トナーを用いることを特徴とする。
【００７４】
本発明の現像装置は、一成分接触現像方式で使用される公知の現像装置が用いられる。本発明の現像装置は、静電潜像担持体や、必要に応じて設けられるクリーニング装置と共に、画像形成装置本体に一体的かつ着脱自在なプロセスカートリッジを構成していても良い。
【００７５】
本発明の一成分トナーや現像装置は、少なくとも直流及び交流の重畳電圧による接触帯電方式、及び接触現像方式の画像形成装置であれば、特に限定されず適用することができる。
【００７６】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００７７】
［参考例１］まず、下記の手順によって重合法トナーを作製した。イオン交換水７００ｇに、０．１ｍｏｌ／リットルのＮａ3ＰＯ4水溶液５００ｇを投入し、５０℃に加温した後、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて１０，０００ｒｐｍにて撹拌した。
これに１．０ｍｏｌ／リットルのＣａＣｌ2水溶液７２ｇを徐々に添加し、Ｃａ3（ＰＯ4）2を含む水系媒体を得た。
【００７８】
下記処方を６０℃に加温し、ＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業製）を用いて、９，０００ｒｐｍにて均一に溶解、分散した。
・スチレン                                                １５８質量部
・ｎ−ブチルアクリレート                                    ４２質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３                          １４質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物                                ２質量部
・飽和ポリエステル                                          １４質量部
・ステアリルステアレート                                    ２８質量部
・ジビニルベンゼン                                        ０．３質量部
これに重合開始剤２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）５質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【００７９】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、６０℃、窒素雰囲気下において、ＴＫ式ホモミキサーを用いて７，５００ｒｐｍで攪拌し、重合性単量体組成物を造粒した。
【００８０】
その後、パドル攪拌翼で攪拌しつつ、２時間で７０℃に昇温し、４時間後、昇温速度４０℃／Ｈｒで８０℃に昇温し、５時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウム塩を溶解してろ過し、分級によって粒子径を調整してシアントナー粒子１を得た。
【００８１】
上記シアントナー粒子１００質量部に対して、ヘンシェルミキサーの槽内温度を４０℃に保ちながら、外添剤Ｂ０．２質量部を２０００ｒｐｍで５分間混合し、次いで槽内温度を１０℃まで冷却しこの温度を維持しながら、外添剤Ａ１．５質量部を２０００ｒｐｍで１０分間混合し、目開き３８μｍの篩いを通して本発明のトナーを得た。トナーの重量平均粒径は７．０μｍ、平均円形度は０．９６７、三元素同期率は３４．１％であった。
【００８２】
上記のトナーを、市販のカラーレーザープリンターＬＢＰ２１６０（キヤノン社製）の改造したものを用い、トナー担持体は基層がＮＢＲの弾性ローラにし、画像形成時、静電潜像担持体に接触するように設定して評価した。尚、静電潜像担持体上への印加電圧は、直流電圧は−３００Ｖとし、交流電圧は２０００Ｖ、２０００Ｈｚとした。上記改造機のシアンカートリッジに前記トナーを３００ｇ充填し、印字比率２％で１００００枚の連続プリントの試験をした。いずれの試験においても、初期と１００００枚目に、べた黒パターンとべた白パターン、ハーフトーン画像をサンプルとしてプリントし、その時の画像も確認した。
【００８３】
各評価項目については、ゴーストに関しては、画像上に発生しなかったものはＡ、静電潜像担持体の周期で１回発生しているものをＢ、２回以上発生しているものはＣとし、目視にて画像を判断した。
【００８４】
細線再現性に関しては、常温常湿環境において印字率４％のライン画像を連続プリントした後に文字画像を拡大鏡にて目視で評価し、改造していないＬＢＰ２１６０で形成した画像と比較して、細線がきれいならＡ、同等ならＢ、文字欠損があったり、線ががさついていればＣとした。
【００８５】
カブリに関しては１００００枚の連続プリント後の画像を評価し、カブリが１％未満ならＡ、１％以上３％未満ならＢ、３％以上５％未満ならＣ、５％以上であればＤとランク分けした。ちなみにカブリの値は、ベタ白画像上の反射光をリフレクトメーター（東京電色社製）により測定した。
【００８６】
帯電部材汚染に関しては汚染がなかったものはＡ、汚染が起こっても画像に現れていないものはＢ、汚染が画像にまで現れているものはＣとした。
【００８７】
ドラム削れに関しては、１００００枚の連続プリント後の画像を評価し、幅１０ｃｍあたりのドラム削れによるスジの数が１本未満ならＡ、１本以上３本未満ならＢ、３本以上ならＣとランク分けした。
【００８８】
以下、外添剤一覧は表１に、トナーの構成及び物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００８９】
［実施例２］外添剤Ｂの代わりに外添剤Ｃを使用することを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９０】
［実施例３］
添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、外添剤Ａの代わりに外添剤Ｂを使用したことを除いては実施例２と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９１】
［参考例４］外添剤Ｂの代わりに外添剤Ｅを使用したことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９２】
［参考例５］添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、外添剤Ａの代わりに外添剤Ｅを使用したことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９３】
［実施例６］
添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、外添剤Ａの代わりに外添剤Ｅを使用したことを除いては実施例２と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９４】
［参考例７］
・スチレン−アクリル酸ブチル共重合体       １００質量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３             ７質量部
・ベヘン酸ベヘニル                           １０質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物                 ２質量部
上記材料を予備混合した後に、１２５℃に設定した二軸混練押し出し機によって溶融混練を行った。混練物を冷却後、粗粉砕をし、ジェット気流を用いた粉砕機によって微粉砕をし、さらに風力分級機を用いて分級し、最後にハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）で８０００ｒｐｍ、５分間の球形化処理を行ってトナー粒子を得た。このトナー粒子を用いる以外は参考例１と同様にして評価した。トナーの粒径は７．１μｍ、平均円形度は０．９４３、三元素同期率は５０．７％であった。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９５】
［参考例８］添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、外添剤Ａの代わりに外添剤Ｅを、外添剤Ｂの代わりに外添剤Ｄを使用したことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９６】
［比較例１］使用する外添剤をＡのみにしたことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９７】
［比較例２］添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、使用する外添剤をＢのみとして外添剤Ａ同様に外添することを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９８】
［比較例３］添加するサリチル酸アルミニウム化合物を５質量部とし、使用する外添剤をＣのみとして外添剤Ａ同様に外添することを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【００９９】
［比較例４］外添剤Ａと外添剤Ｂの外添順を逆にし、外添時の温度も１０℃のままにしたことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【０１００】
［比較例５］外添剤Ｂを０．４部とし、外添時間を１０分にしたことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【０１０１】
［比較例６］静電潜像担持体を帯電させる印加電圧を直流のみにしたことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【０１０２】
［比較例７］改造していないＬＢＰ２１６０を用いて画像を形成したことを除いては参考例１と同様にして評価した。外添剤一覧は表１に、トナーの構成・物性は表２に、評価結果は表３に示す。
【０１０３】
【表１】
0003943978.tif 000006
【０１０４】
【表２】
0003943978.tif 000007
【０１０５】
【表３】
0003943978.tif 000008
【０１０６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも静電潜像担持体、静電潜像担持体に接触して設けられる帯電部材、及び少なくとも現像時には静電潜像担持体に接触するように設けられるトナー担持体を有し、直流電圧と交流電圧の重畳電圧を静電潜像担持体に印加して静電潜像担持体を帯電させ、帯電した静電潜像担持体に形成された静電潜像を、トナー担持体に担持された一成分トナーによって接触現像する画像形成装置において、二種類以上の外添剤をトナーと最適に同期させることによって、帯電部材汚染やドラム削れ、ゴースト、耐久後半のかぶりの発生を抑え、細線の再現性を飛躍的に向上させた一成分トナーを得ることができる。
【０１０７】
また本発明では、無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＳｉであると、トナーの帯電性及び流動性を向上させる上でより一層効果的である。
【０１０８】
また本発明では、無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＴｉであると、トナーの帯電性を制御し、耐久における流動性を維持する上でより一層効果的である。
【０１０９】
また本発明では、無機元素Ａ又は無機元素Ｂのどちらか一方がＭｇであると、トナーの帯電安定性を向上させる上でより一層効果的である。
【０１１０】
また本発明では、平均円形度が０．９５０以上０．９９５未満であると、細線再現性を向上させ、かつかぶりの発生を抑制する上でより一層効果的である。
【０１１１】
また本発明では、ドラム削れを抑制できるので、フルカラーへの適用でより一層効果的である。