| 【発明の名称】 |
反転現像用トナー及びそれを用いた画像形成方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】長瀬 達也
【氏名】添田 香織
【氏名】堀内 一寿
【氏名】白勢 明三
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| 【要約】 |
【課題】トナーの搬送量が確保出来、白ポチの発生が少なく、色差変動が少ない高品位の画像が得られ、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で実写しても画像濃度低下及びカブリ発生を抑制出来る反転現像用トナー及びそれを用いた画像形成方法の提供。
【解決手段】結着樹脂と着色剤を有する着色微粒子及び外添剤を含有する反転現像用トナーであり、該外添剤はシリコーンオイル化合物で処理された疎水化率が９０％以上、ＢＥＴ比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇ及び炭素含有量が１．５〜３．０質量％のシリカ微粉体Ａと、疎水化率が４０％以下及びＢＥＴ比表面積が２０〜２００ｍ2／ｇのシリカ微粉体Ｂを有し、該シリカ微粉体Ａと該シリカ微粉体Ｂの混合割合がＡ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０である反転現像用トナー。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 結着樹脂と着色剤を有する着色微粒子及び外添剤を含有する反転現像用トナーであり、該外添剤はシリコーンオイル化合物で処理された疎水化率が９０％以上、ＢＥＴ比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇ及び炭素含有量が１．５〜３．０質量％のシリカ微粉体Ａと、疎水化率が４０％以下及びＢＥＴ比表面積が２０〜２００ｍ2／ｇのシリカ微粉体Ｂを有し、該シリカ微粉体Ａと該シリカ微粉体Ｂの混合割合がＡ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０であることを特徴とする反転現像用トナー。
【請求項２】 前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂの着色微粒子への総添加量に対する添加割合をそれぞれＷａ、Ｗｂとし、前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体ＢのＢＥＴ比表面積をそれぞれＳａ、Ｓｂとしたとき、下記式１を満足することを特徴とする請求項１に記載の反転現像用トナー。
【数１】
【請求項３】 前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂを請求項１に記載の混合割合で混合した外添剤の炭素含有量が１．５〜３．０質量％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の反転現像用トナー。
【請求項４】 前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂを請求項１に記載の混合割合で混合した外添剤の疎水化率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の反転現像用トナー。
【請求項５】 静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上のトナーにより反転現像してできるトナー像を、転写体に転写、定着する画像形成方法において、該トナーが請求項１〜４の何れか１項に記載の反転現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】 前記現像剤担持体の移動速度が、前記静電潜像担持体の移動速度の１．１〜３．０倍であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】 定着器が、一対の定着ローラーを有し、該定着ローラーの表面にシリコーンオイル化合物を塗布する機構を有する加熱定着器であり、且つ該シリコーンオイル化合物が請求項１に記載のシリカ微粉体Ａの処理に用いたシリコーンオイル化合物と同一であることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成方法。
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【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、静電記録、静電印刷等における静電潜像を現像するための反転現像用トナー（以下、単にトナーとも云う）及びそれを用いた画像形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、複写機及びプリンター等の画像形成装置としては、ますます高画質が要求されており、又、レーザービーム露光等によるデジタル露光で静電潜像を形成し反転現像するデジタル画像化が進んできている。
【０００３】通常の原稿は全画面に対し画像情報信号のある印字部は３０％以下で、未印字部の方が多く、アナログ露光は未印字部まで露光するため露光に時間がかかっていた。デジタル露光はアナログ露光と異なり、画像情報信号を反転させて露光することが容易であることから、原稿の印字部分についてのみ露光を行い、反転現像するので印字時間が短縮され、且つ露光が印字部のみになるため感光体への露光量が減り、感光体の疲労も防止され有利である。しかし、反転現像は通常の現像に比べて不安定で、安定した画像を継続して得ることは難しく、白ポチの発生、画像濃度低下、画像カブリ、カラー画像の色差変動（ΔＥ）等の問題が発生していた。
【０００４】安定した画像を継続して得るためにシリコーンオイル化合物により処理されたシリカ微粉体を外部添加剤として添加したトナーを使用する方法が提案されている。
【０００５】特開昭６１−２７７９６４号公報では、シリコーンオイル化合物により処理された疎水化率が９０％以上のシリカ微粉体が検討されており、これにより環境変動による帯電量の変化は小さくなり、画像濃度変動はある程度抑制されるが画像カブリの改善は不完全であった。
【０００６】又、特開平８−２９２５９８号公報では、シリコーンオイル化合物により疎水化され、それに起因する炭素含有量が３．１〜６．０質量％で、且つ一次粒子の平均粒径が３０〜１００ｎｍの無機微粒子が検討されているが、この一次粒子の平均粒径でも炭素含有量が多くなると無機微粒子自体の凝集が進行し、画像上の白ポチ発生は避けられなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、反転現像用トナーの搬送量が確保出来、白ポチの発生が少なく、色差変動（ΔＥ）が少ない高品位の画像が得られ、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で実写しても画像濃度低下及びカブリの発生を抑制することが出来るトナー及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の構成を採ることにより達成される。
【０００９】１．結着樹脂と着色剤を有する着色微粒子及び外添剤を含有する反転現像用トナーであり、該外添剤はシリコーンオイル化合物で処理された疎水化率が９０％以上、ＢＥＴ比表面積が２０〜１００ｍ2／ｇ及び炭素含有量が１．５〜３．０質量％のシリカ微粉体Ａと、疎水化率が４０％以下及びＢＥＴ比表面積が２０〜２００ｍ2／ｇのシリカ微粉体Ｂを有し、該シリカ微粉体Ａと該シリカ微粉体Ｂの混合割合がＡ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０であることを特徴とする反転現像用トナー。
【００１０】２．前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂの着色微粒子への総添加量に対する添加割合をそれぞれＷａ、Ｗｂとし、前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体ＢのＢＥＴ比表面積をそれぞれＳａ、Ｓｂとしたとき、前記式１を満足することを特徴とする前記１に記載の反転現像用トナー。
【００１１】３．前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂを請求項１に記載の混合割合で混合した外添剤の炭素含有量が１．５〜３．０質量％であることを特徴とする前記１又は２に記載の反転現像用トナー。
【００１２】４．前記シリカ微粉体Ａ及び前記シリカ微粉体Ｂを請求項１に記載の混合割合で混合した外添剤の疎水化率が７０〜９０％であることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の反転現像用トナー。
【００１３】５．静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上のトナーにより反転現像してできるトナー像を、転写体に転写、定着する画像形成方法において、該トナーが前記１〜４の何れか１項に記載の反転現像用トナーであることを特徴とする画像形成方法。
【００１４】６．前記現像剤担持体の移動速度が、前記静電潜像担持体の移動速度の１．１〜３．０倍であることを特徴とする前記５に記載の画像形成方法。
【００１５】７．定着器が、一対の定着ローラーを有し、該定着ローラーの表面にシリコーンオイル化合物を塗布する機構を有する加熱定着器であり、且つ該シリコーンオイル化合物が請求項１に記載のシリカ微粉体Ａの処理に用いたシリコーンオイル化合物と同一であることを特徴とする前記５又は６に記載の画像形成方法。
【００１６】即ち、本発明者らは、トナーの外添剤として用いるシリカ微粉体の疎水化率、ＢＥＴ比表面積、炭素含有量、シリカ微粉体を処理するシリコーンオイル化合物及びシリコーンオイル化合物処理と未処理のシリカ微粉体の混合割合に着目し、好適なシリカ微粉体を着色微粒子に外部添加し、得られたトナーを反転現像用トナーとして用いると、十分なトナーの搬送量が確保出来、白ポチの発生が少なく、下記式２で表される色差変動（ΔＥ）が少ない高品位の画像が得られ、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で実写しても画像濃度低下及びカブリの発生を抑制することが出来ることを見いだした。
【００１７】
【数２】
【００１８】式中、ΔＬ*はメトリックス明度差、ΔＣ*はメトリックス彩度差、ΔＨ*はメトリックス色相差を表し、ｌＳLはΔＬ*の補正係数、ｃＳcはΔＣ*の補正係数、ＳHはΔＨ*の補正係数を表し、ｌ＝２、ｃ＝１とする。
【００１９】以下に本発明を更に詳細に説明する。
〈シリカ微粉体原体〉本発明のシリカ微粉体Ａ及びシリカ微粉体Ｂのシリカ微粉体原体は、ケイ素化ハロゲン化合物の蒸気相酸化により得られる乾式シリカ微粉体原体又は水ガラス等から得られる湿式シリカ微粉体原体を使用することができるが、製造残査による不純物の少ない乾式シリカ微粉体原体を用いるのが好ましい。又、乾式シリカ微粉体原体の製造方法は上記に限定されず他の方法で製造しても問題は無い。
【００２０】〈シリカ微粉体〉本発明のシリコーンオイル化合物で処理されたシリカ微粉体Ａの疎水化率は９０％以上であり、シリカ微粉体Ｂの疎水化率は４０％以下である。
【００２１】シリカ微粉体Ａとシリカ微粉体Ｂを混合割合Ａ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０で混合したシリカ微粉体の疎水化率が７０〜９０％のシリカ微粉体であると、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）下での過剰電荷を疎水化率の低い親水性のシリカ微粉体が抑制し、高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）での水分吸着を疎水化率の高い疎水性シリカ微粉体が抑制し低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）から高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）まで全環境で電荷保持能力が良好に保たれ、高濃度で且つ色差変動（ΔＥ）の少ない画像が得られ好ましい。上記疎水化率が７０％未満であると、トナーの電荷保持能力が低くカブリを生じ好ましくない。上記疎水化率が９０％を超えると、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）下で過剰電荷がトナーに蓄積し帯電量が上昇し画像濃度低下が発生し好ましくない。
【００２２】本発明のシリカ微粉体ＡのＢＥＴ比表面積は２０〜１００ｍ2／ｇである。２０ｍ2／ｇ未満であると粒子径が大きすぎ着色微粒子表面から離脱しやすく、白ポチが発生しやすくなり好ましくない。１００ｍ2／ｇを越えると粒子径が小さくなりすぎて着色微粒子表面へ埋没し、トナーの搬送量が低下するため、画像濃度低下が発生し好ましくない。
【００２３】本発明のシリカ微粉体ＢのＢＥＴ比表面積は２０〜２００ｍ2／ｇである。２０ｍ2／ｇ未満であると粒子径が大きすぎ着色微粒子表面から離脱しやすく、白ポチが発生しやすくなり好ましくない。２００ｍ2／ｇを越えると粒子径が小さくなりすぎて着色微粒子表面へ埋没しやすく、外添効果が失われ好ましくない。
【００２４】本発明のシリカ微粉体Ａのシリコーンオイル化合物による炭素含有量は１．５〜３．０質量％である。
【００２５】シリカ微粉体Ａとシリカ微粉体Ｂを混合割合Ａ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０で混合した外添剤の炭素含有量が１．５〜３．０質量％の場合は、トナーの帯電保持能力が良好で高濃度の画像が得られ、且つ白ポチ発生の原因となるシリカ微粉体間の凝集が発生しないので白ポチ等の画像欠陥も発生せず好ましい。炭素含有量が１．５質量％未満であると、シリカ微粉体表面はシリコーンオイル化合物による濡れが不充分となり、トナーの帯電保持能力が低下し、色差変動（ΔＥ）が大きくなり且つ画像濃度が低下し好ましくない。炭素含有量が３．０質量％を超えるとシリカ微粉体表面はシリコーンオイル化合物による濡れが過剰となり、シリカ微粉体間で凝集が発生し、白ポチ等の画像欠陥が生じ好ましくない。
【００２６】本発明のシリカ微粉体Ａと未処理シリカ微粉体Ｂの混合割合はＡ／Ｂ＝９５／５〜８０／２０である。シリカ微粉体Ａの混合割合が９５を超えると、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で実写したときシリカ微粉体Ａ表面へ過剰電荷が蓄積してトナーの帯電量が高くなり、画像濃度の低下が発生する。一方シリカ微粉体Ａの混合割合が８０未満であると、高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ）下で実写したときシリカ微粉体Ｂ表面へ水分吸着が進行してトナーの帯電量が低下し、カブリが発生する。
【００２７】シリカ微粉体Ａとシリカ微粉体Ｂの着色微粒子への総添加量に対する添加割合を、前記式１に基づいて算出した値が１．５〜１２の範囲に制御すると、トナーの搬送量が良い状態に保たれ、高濃度の画質を保つことが出来好ましい。値が１．５未満であると混合シリカ微粉体中におけるＢＥＴ比表面積が大きく且つ親水性のシリカ微粉体が多くなるため、高濃度の画像を得られなくなり好ましくない。一方値が１２を超えるとＢＥＴ比表面積の小さいシリカ微粉体Ａ及びＢが多くなりトナーの流動性が損なわれ、画像カスレが発生し好ましくない。
【００２８】〈シリコーンオイル化合物〉本発明のシリコーンオイル化合物は、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ−ポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル等である。好ましくはジメチルシリコンオイルである。
【００２９】シリコーンオイル化合物によるシリカ微粉体原体の表面処理は、ヘンシェルミキサー等の混合槽中でシリコーンオイル化合物をシリカ微粉体原体に噴霧して行われる。その後乾式粉砕すると「シリカ微粉体Ａ」が得られる。
【００３０】シリカ微粉体Ａの炭素含有量はシリカ微粉体原体へのシリコーンオイル化合物の噴霧量により制御することができる。
【００３１】〈結着樹脂〉本発明のトナーに使用される結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂及びポリアミド樹脂等が挙げられ、好ましくはポリエステル樹脂及びスチレン−アクリル樹脂である。
【００３２】ポリエステル樹脂は少なくとも芳香族ジカルボン酸、芳香族多価カルボン酸或いは芳香族多価アルコール、多価アルコール類を原料として用い合成される。具体的には２価以上のカルボン酸成分と２価以上のアルコール成分を必要に応じ重合触媒を添加して縮合重合させて得られる樹脂である。
【００３３】芳香族多価カルボン酸成分としては、例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸及びこれらの酸無水物を挙げることができる。その他の多価カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデシルコハク酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１．３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体及びこれらの酸無水物が挙げられる。
【００３４】芳香族多価アルコール成分としては、例えばポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及びポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のエーテル化ビスフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＺ及び１，３，５−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。多価アルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，４−ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタングリコール、１，６−ヘキサングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、水素添加ビスフェノールＡ、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール，１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタトリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン及びトリメチロールプロパン等を挙げることができる。
【００３５】本発明に用いられるポリエステル樹脂の酸成分とアルコール成分の比率は１モル：０．９５〜１．０５モルが好ましい。３価以上のアルコール成分の含有量は、架橋の程度に依存し、所望の架橋度とするためにその添加量を調整することができるが、好ましくは１５モル％以下である。
【００３６】本発明に用いられるスチレン−アクリル樹脂は、乳化重合法、懸濁重合法或いは溶液重合法により得られる樹脂である。スチレン−アクリル樹脂の構成成分としては、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスレン、ｐ−ヘキシルスチレン、ｐ−オクチルスチレン、ｐ−ノニルスチレン、ｐ−デシルスチレン及びｐ−ドデシルスチレン等のスチレン或いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル及びメタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル及びアクリル酸ジエチルアミノエチル等のアクリル酸エステル誘導体、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル及びベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル及びビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン及びビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール及びＮ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタレン及びビニルピリジン等のビニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、Ｎ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジブチルアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ブチルメタクリルアミド及びＮ−オクタデシルアクリルアミド等のアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体等を具体的に挙げることができる。
【００３７】スチレン−アクリル樹脂の合成に用いる重合開始剤としては過酸化ベンゾイル或いは過酸化ラウリル等の過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル或いはアゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系の化合物を挙げることができる。これらの重合開始剤の添加量はスチレン−アクリル樹脂の構成成分に対して０．１〜２質量％が好ましい。この添加量が０．１質量％未満であると重合反応が不足し、構成成分自体が残留し問題を生じる。この添加量が２質量％を越えると重合開始剤の分解物が残留し帯電性に影響を与え、さらに重合反応が早すぎるため分子量が小さくなる問題を生じる。
【００３８】〈現像剤〉本発明のトナーは２成分現像剤、磁性１成分現像剤或いは非磁性１成分現像剤のいずれにも用いることができる。
【００３９】２成分現像剤のトナーとして用いる場合は、トナーはマグネタイト或いはフェライト等の磁性材料粒子のみで構成される非被覆キャリア、磁性材料粒子表面を樹脂等により被覆した被覆キャリア或いは樹脂と磁性材料粒子を混合した樹脂分散型キャリアと混合して用いられる。トナーとキャリアの混合割合は１：５〜５０質量部が好ましい。キャリアの平均粒径は体積平均粒径で３０〜１００μｍが好ましい。又、現像剤を廃棄する際の環境負荷を低減する為に、特定の重金属を含有しない磁性材料を用いることが好ましい。
【００４０】磁性１成分現像剤のトナーとして用いる場合は、トナー中に数平均一次粒子径が０．１〜２．０μｍのマグネタイト等の強磁性体を２０〜６０質量％含有させることが好ましい。
【００４１】さらに、本発明のトナーは、非磁性トナーのみで構成される非磁性１成分現像剤のトナーとして用いることもできる。非磁性１成分現像剤を用いると現像装置が小型で安価に出来るので、非磁性１成分現像剤用トナーは小型カラープリンター用に好適である。
【００４２】〈着色剤〉本発明のトナーに用いられる着色剤は、カーボンブラック、磁性体、染料及び顔料等である。
【００４３】カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック及びランプブラック等を挙げることができる。
【００４４】磁性体としては、鉄、ニッケル及びコバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、マンガン−銅−アルミニウム及びマンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の強磁金属は含まないが熱処理することにより強磁性を示す合金及び二酸化クロム化合物等を挙げることができる。
【００４５】染料としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９５等を挙げることができる。
【００４６】顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、同２３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を挙げることができる。
【００４７】上記着色剤は単独で用いても、混合して用いても問題はない。着色剤の粒径は種類により異なるが数平均一次粒子径で１０〜２００ｎｍのものが好ましい。
【００４８】〈離型剤〉本発明の着色微粒子には、定着工程での離型効果を上げるために離型剤を配合することが好ましい。離型剤としては、低分子量のポリエチレン及びその誘導体、低分子量のポリプロピレン及びその誘導体、脂肪酸低級アルコールエステル、脂肪酸高級アルコールエステル、脂肪酸多価アルコールエステル等のエステルワックス及びその誘導体、パラフィンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ビスアミドワックス及びその誘導体、カルナバワックス及びその誘導体等が挙げられる。上記離型剤は単独で用いても、併用して用いてもよい。
【００４９】〈添加剤〉本発明の着色微粒子には、添加剤として荷電制御剤を添加してもよい。荷電制御剤としては４級アンモニウム化合物、サルチル酸誘導体、ホウ素錯体及びアゾ系金属錯体を挙げることができる。
【００５０】又、本発明の着色微粒子には外部添加剤として無機微粒子及びクリーニング助剤を添加してもよい。
【００５１】無機微粒子としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム及びチタン酸ストロンチウム等の数平均一次粒子径が５〜１，０００ｎｍのものを挙げることができる。添加量は着色微粒子に対して０．１〜４．０質量％が好ましい。又、この無機微粒子は疎水化処理されたものでもよい。
【００５２】クリーニング助剤としては、数平均一次粒子径が０．１〜２．０μｍのスチレン−アクリル樹脂微粒子やステアリン酸亜鉛化合物のような高級脂肪酸金属塩が挙げられる。添加量は着色微粒子に対して０．０１〜１．０質量％が好ましい。
【００５３】〈画像形成方法〉本発明の請求項５、６及び７の発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤担持体上のトナーにより反転現像し、出来たトナー像を転写体に転写、定着するものである。
【００５４】本発明に於いては、現像剤担持体の移動速度が、静電潜像担持体の移動速度の１．１〜３．０倍であることが好ましい。該移動速度が１．１倍未満の場合は現像剤担持体から静電潜像担持体へ供給されるトナー量が不十分で、得られる画像濃度が不足してしまう。一方、該移動速度が３．０倍を越える場合は特に接触現像系では静電潜像担持体に対する擦過力が高まり画像が乱れると共に、静電潜像担持体の摩耗をもたらしてしまう等の問題が生ずる。
【００５５】図１は本発明の画像形成方法に用いる現像装置の一例を示す断面図である。現像剤担持体１は、アルミ円筒素管の表面に導電剤添加のウレタンゴムを被覆した半導電性の弾性ローラーを用いた。トナー規制部材２は厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレスブレードを用い、図１に記載の如く現像剤担持体１に線圧５Ｎ／ｃｍで当接させた。現像剤担持体１は静電潜像担持体６である感光体表面に食い込み量が０．０５〜０．１０ｍｍにて接触するとともに、現像剤担持体１の移動速度を静電潜像担持体６の移動速度の１．１〜３．０倍に設定した。帯電手段としてはローラー帯電器を用い、露光手段としはレーザー光を用い、６００ドット／２．５ｃｍにて潜像を作像した。又、転写手段としてローラー帯電器を用い、クリーニング手段としてウレタンゴムブレードを用いた。
【００５６】現像器はトナーホッパー５からトナーを現像剤担持体１へ均一に供給するためトナー供給ローラー３を具備し、現像バイアスとしてトナー供給ローラー３に直流電圧−５００Ｖ、トナー規制部材２に直流電圧−５００Ｖ、現像剤担持体１に直流電圧−２００Ｖを印加した。
【００５７】〈定着〉本発明の請求項７の発明の定着器は、一対の定着ローラーを有し、該定着ローラーの表面に本発明の請求項１に記載のシリカ微粒子Ａのシリコーンオイル化合物と同一のシリコーンオイル化合物を塗布する機構を有する加熱定着器が好ましい。このことによりトナー最表面に存在するシリカ微粒子と定着ローラー表面との濡れ性が良好となり、オフセットを軽減するのに効果がある。
【００５８】本発明に好ましく使用される定着装置は、表面にテトラフルオロエチレン化合物やポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合化合物等を被覆した鉄やアルミニウム等の金属シリンダー内部に熱源を有する上ローラー及び表面にテトラフルオロエチレン化合物やポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシビニルエーテル共重合化合物等を被覆したシリコーンゴムで形成された下ローラーを有している。詳しくは、上ローラーは熱源として線状のヒーターを有し、上ローラー表面温度を１２０〜２００℃に加熱する。
【００５９】定着部では、上ローラー及び下ローラー間に圧力を加えて下ローラーを変形させ、いわゆるニップを形成する。ニップ幅は１〜１０ｍｍが好ましく、より好ましくは３〜７ｍｍである。ニップ幅が１ｍｍ未満であると熱を均一にトナーと転写体へ付与出来なくなり定着ムラを発生し好ましくない。一方、ニップ幅が１０ｍｍを越えるとトナー中の樹脂の溶解が促進され、定着オフセットが発生し好ましくない。
【００６０】上ローラー及び下ローラーの硬度差は５°以下が好ましい。硬度差が５°を超えると厚紙や封筒等の転写体を定着したとき皺や反りを助長し好ましくない。上ローラー及び下ローラーの押圧力は４〜１０Ｎ／ｃｍが好ましい。押圧力が４Ｎ／ｃｍ未満の場合はトナーの変形が促進されず、特に厚紙や封筒等の転写体への定着が充分行われず好ましくない。一方、押圧力が１０Ｎ／ｃｍを超えると厚紙や封筒等の転写体の皺や反りを生じ好ましくない。定着の線速は、１０〜４００ｍｍ／ｓｅｃが好ましい。
【００６１】シリコーンオイル化合物を塗布する機構としては、シリコーンオイル化合物を定着上ローラー及び下ローラーに直接供給して塗布する方法やシリコーンオイル化合物を含浸したパット、ローラー或いはウェブで定着ローラーに塗布する機構等が挙げられる。
【００６２】定着で用いるシリコーンオイル化合物としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ−ポリエーテル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル及びカルボキシ変性シリコーンオイル等が挙げられる。好ましくは、シリカ微粉体Ａのシリコーンオイル化合物処理に使用したものと同じシリコーンオイル化合物である。シリカ微粉体Ａのシリコーンオイル化合物処理に使用したものと同じシリコーンオイル化合物を用いると定着ローラーのクリーニングが促進され、オフセットの軽減に効果がある。
【００６３】
【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。
【００６４】〈結着樹脂の作製〉「結着樹脂１」（ポリエステル樹脂）の作製テレフタル酸７０部、エチレングリコール４５部及びネオペンチルグリコール５５部を温度計、攪拌機、窒素ガス導入管及びコンデンサーを有する反応器へ投入し、窒素ガス雰囲気下で加熱し、さらに少量のジブチル錫オキサイドと１，２，４−ベンゼントリカルボン酸３０部を添加し、２００℃にて重合反応を行った。重合反応終了後に冷却、粉砕し「結着樹脂１」を作製した。
【００６５】「結着樹脂２」（スチレン−アクリル樹脂）の作製スチレンモノマー７０部、アクリル酸ブチルモノマー２０部、メタクリル酸メチルモノマー１０部及び重合開始剤としてジ−ｔ−ブチルパーオキサイド４部と少量の過硫酸カリウムを温度計、攪拌機、窒素ガス導入管及びコンデンサーを有する反応器へ投入し、窒素ガス雰囲気下で加熱、撹拌し重合反応を行った。重合反応後に冷却、粉砕し「結着樹脂２」を作製した。
【００６６】
〈着色微粒子の作製〉 「着色微粒子１」の作製 結着樹脂１ １００部 Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３ ３部 ホウ素錯体 ２部 低分子量ポリプロピレンワックス ２部 アルキレンビスアミドワックス ２部上記配合物をヘンシェルミキサーで予備混合し、同方向回転の２軸ニーダーで溶融混練後、冷却しハンマーミルで目開き２ｍｍを通過する大きさに粗粉砕した。次いで機械式粉砕機、分級機でコールターマルチサイザーによる粒度測定で体積平均粒径が８．５μｍになるよう粉砕分級し、「着色微粒子１」を作製した。
【００６７】
「着色微粒子２」の作製 結着樹脂２ １００部 Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７ １５部 ホウ素錯体 １部 低分子量ポリプロピレンワックス ３部上記配合物をヘンシェルミキサーで予備混合し、同方向回転の２軸ニーダーで溶融混練後、冷却しハンマーミルで目開き２ｍｍを通過する大きさに粗粉砕した。次いで機械式粉砕機、分級機でコールターマルチサイザーによる粒度測定で体積平均粒径が８．５μｍになるよう粉砕分級し、「着色微粒子２」を作製した。
【００６８】〈シリコーンオイル化合物で処理されたシリカ微粉体Ａの作製〉乾式法で製造されたシリカ微粉体原体１００部をヘンシェルミキサーの混合槽中に入れ、撹拌しながら槽中温度を２００℃に保ち、その中にジメチルシリコーンオイル化合物を噴霧し、シリカ微粉体原体表面をジメチルシリコーンオイルで処理した。その後２０分間撹拌し、冷却後取り出し、衝撃式粉砕機で解砕し、ジメチルシリコーンオイルで処理された下記表１に示す特性の「シリカ微粉体Ａ」を作製した。炭素含有量の異なるシリカ微粉体Ａはジメチルシリコーンオイルの噴霧量を変えて作製した。
【００６９】〈シリカ微粉体Ｂの作製〉乾式法で製造された下記表１に示す特性のシリカ微粉体原体を「シリカ微粉体Ｂ」として使用した。
【００７０】〈トナーの作製〉上記着色微粒子１及び２に本発明のシリカ微粉体を外部添加し「トナー１〜１５」を作製した。着色微粒子へのシリカ微粉体の外部添加は、ヘンシェルミキサーを用い周速と時間をパラメーターとして混合する方法を用いた。着色微粒子へのシリカ微粉体の添加量は着色微粒子、シリカ微粉体のＢＥＴ比表面積比から算出し、シリカ微粉体による着色微粒子表面の被覆率が５０〜９０％となるようにした。本実施例では着色微粒子１００部に対してシリカ微粉体を２部添加した。
【００７１】〈原材料の特性測定〉（１）ＢＥＴ比表面積シリカ微粉体のＢＥＴ比表面積の測定は、島津製作所製「ジェミニ２３６０」を用い試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法で行った。
【００７２】（２）疎水化率疎水化率は水分散法で測定した。密栓式の容器に純水１００ｍＬとシリカ微粉体１ｇを入れ、振とう器にて１０分間振とうした。振とう後数分間静置してシリカ微粉体層と水層を分離した後、水層を採取し５００ｎｍの波長で、ブランクの純水を基準として透過率を測定し、その透過率の値をもってシリカ微粉体の疎水化率とした。
【００７３】（３）炭素含有量シリカ微粉体の炭素含有量は堀場製作所製の炭素分析装置「ＥＭＡＩＡ−５００」を用いて測定した。
【００７４】シリカ微粉体Ａ及びシリカ微粉体Ｂの測定結果を表１に示す。
【００７５】
【表１】
【００７６】シリカ微粉体Ａ及びＢの混合割合（Ａ／Ｂ）、式１の算出値、混合シリカ微粉体の炭素含有量及び混合シリカ微粉体の疎水化率の測定結果を表２に示す。
【００７７】
【表２】
【００７８】〈トナーの評価〉前記作製トナーの評価は、コニカ株式会社製デジタル複写機「Ｋｏｎｉｃａ７０５０」を用い、以下の方法で評価した。搬送量の評価は常温常湿（２０℃、５５％ＲＨ）で、その他の評価は低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で行った。
【００７９】（１）搬送量通常の複写用普通紙（６４ｇ／ｍ2）に黒化面積率４％の原稿を２０プリントした後、現像担持体上のトナーを両面テープで採取し質量を計測した。単位面積当たりの質量に換算した数値を搬送量とした。
【００８０】又、経時での安定性を確認するため、３，０００プリントの実写（印字率６％の原稿を使用）を行い、実写後の搬送量を上記と同じ方法で測定した。
【００８１】搬送量が０．５ｍｇ／ｃｍ2以上の場合は十分な画像濃度が得られる。０．５ｍｇ／ｃｍ2未満の場合は低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）の条件で画像濃度不足が発生し実用に適さない。
【００８２】（２）白ポチトナー中の凝集シリカ微粉体が原因で発生した画像部分の白ポチ（白抜け）を目視にて評価した。評価基準は下記に示す。
【００８３】
○印：ベタ黒画像（５ｃｍ×５ｃｍ）四方中の白ポチの個数が１個以下×印：ベタ黒画像（５ｃｍ×５ｃｍ）四方中の白ポチの個数が２個以上（３）色差変動（ΔＥ）
スタート時の黒化面積率１００％部分のパッチ画像を基準とし、、３，０００プリント（黒化面積率４％の原稿を使用）した後、スタート時のパッチ画像と３，０００プリント後のパッチ画像の色差変動（ΔＥ）を前記式２を用い、ＣＭＣ（２：１）で算出した。一般の人間の眼で色の変化として捉えられる色差変動（ΔＥ）は３以上であり、ΔＥ＜３であれば実用上問題ない。
【００８４】（４）低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）時の画像濃度及びカブリ低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）下で３，０００プリントを行い、３，０００プリント後の画像濃度及びカブリを目視にて評価した。評価基準を下記に示す。
【００８５】
搬送量、白ポチ、色差変動（ΔＥ）、低温低湿時の画像濃度及びカブリの評価結果を表３に示す。
【００８６】
【表３】
【００８７】
【発明の効果】実施例で実証した如く、本発明により、トナーの搬送量が確保出来、白ポチの発生が少なく、色差変動（ΔＥ）が少ない高品位の画像が得られ、低温低湿（１５℃、３０％ＲＨ）で実写しても画像濃度低下及びカブリの発生を抑制することが出来る反転現像用トナー及びそれを用いた画像形成方法を提供出来た。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２７０
【氏名又は名称】コニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２４日（２０００．４．２４） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５７８３（Ｐ２００１−３０５７８３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２２５４２（Ｐ２０００−１２２５４２） |
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