JP2011215574A - 静電荷像現像用トナー、画像形成装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結着樹脂及び離型剤、着色剤を含有して成る粉砕型トナーにおいて、トナー母体粒子と無機微粒子である外添剤を混合機で混合する混合工程を経て製造され、風篩後のトナーにおける外添剤の遊離量が、超音波振動法により、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物の界面活性剤を含む水溶液中で採取した遊離成分を、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整された静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
前記磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像剤担持体を用いてマグネタイト等の磁性体を含有する磁性トナーを保持し、層厚規制部材により薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。しかし、磁性体は有色、多くは黒色系でありカラー化が難しいという欠点がある。
更にプロセスカートリッジの多くにはクロム等の重金属が含まれるため、安全性の面から問題となりつつある。
また、混合機に投入したトナー母体と外添剤との混合物の混合前の混合機底部から粉面前の平均高さと混合羽根径と回転数と混合時間を特定範囲内にすることで外添剤の凝集物を解砕して、解砕した外添剤をトナー母体に確実に付着、又は埋め込ませることができる方法が提案されている(特許文献3の特開2003−255608号公報参照)。
また、特許文献7の特開2006−323368号公報には、近年の印刷機の高速化に反し、現像ユニット内の攪拌に伴いトナーのスペントで現像スリーブから機内落下し地汚れや、機内汚染の課題が問題視されているなかで、長時間使用してもキャリアスペントの少ないトナーにおいて、外添剤の遊離率の評価により付着強度を調整し、酸化チタンの遊離率を規定している。しかし、この提案では、試験法に課題があり、かつ、製造方式(混合工程)の開示が充分でなく、また外添剤の表面処理に付いても具現化した記載がなく、この公報でいう組合せだけでは課題は解決せず、製造条件の各要素(剪断力、温度、混合順序)等に限界が出ている。また、特許文献8の特許第3129074号公報及び特許文献9の特開2006−323368号公報では、外添剤の付着率を分析している。
また、外添加の遊離率の試験法に関して、例えば前記特許文献1の特開2006−154387号公報、特許文献7の特開2006−323368号公報記載の技術では、遊離した外添加剤を捨ててしまっていることから、実際の遊離率の分析ができていない。即ち、凝集した1μm程度の添加剤は濾紙で分離されて、付着成分に加算されることから、付着率を蛍光X線分析から算出した後、添加剤の全体含有量から差を求める手法は遊離成分として扱えない。このことから、前記特許文献14での遊離率は、精度に欠けてしまい定量分析にはならない。
近年の高速化、高画質化、高耐久性の要求に対し、トナーを構成するには欠かせない添加剤については外添剤の種類、数も多様化してきている中、小粒径化が進むトナーに対しては、更に、小粒径の外添剤を付着することが必要となり、従来の混合方法、混合技術ではトナー表面に均一に付着させることができなくなってきている。多様化した外添剤に対しては、それぞれに適切な付着条件が必要となり、従来の混合方法、混合技術では、課題となっている。
更に、(特許文献11の特開2008−70577号公報記載のものは、特定のポリエステル樹脂を用い、疎水性シリカ、酸化チタン、酸化ジリコニウム等の添加剤を外添する混合方式を、混合羽根を有する混合装置を用いて行うものであり、前記回転羽根の周速が一段目混合において3〜10m/sであり二段目混合が20〜60m/sである工程により得られたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の静電荷像現像用トナーを提案するものである。この公報には、第1の添加剤はBET比表面積が80〜200m2/gの疎水性シリカであり、第2の添加剤は第1の添加剤よりもBET比表面積が小さく、該トナーは、個数平均粒子径(Dn)が2.5μm乃至4.5μmであり、粒度分布指数(Dv/Dn)が1.0乃至1.3であり、トナー母体粒子と第2の添加剤の全投入重量部のうちの50〜100%とを先添加し混合機により混合し、(一段目混合)、ついで、第2の添加剤の残り全量と第1の添加剤全量を加え混合機により混合する工程(二段目混合)を含む静電荷像現像用トナーの製造方法の開示があるが、大粒子径と小粒子径の添加剤の混合は公知の技術であり、更に効果の検証とし遊離成分の検証の記述がない。従って付着しにくい大粒子シリカを先に(一段目混合)混合しても、二段目の混合時の機械的な剪断力で離脱する場合もあり課題が残る、
更に(特許文献12の特開2007−86348号公報記載の発明は、特に乳化重合凝集法により製造されたより小径のトナー粒子における遊離外添剤をトナーの性能を損ねることなく効率よく除去することができる、サイクロン装置を含むことを特徴とする電子写真用トナーの製造方法に係るものであるが、この特許文献中に記述がある遊離無機微粒子率、無機微粒子回収率を評価検証する方法についての記述があり、そこでは、界面活性剤としてポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル系のものを用いている。
この界面活性剤は、本発明の目的する効能とは異なるが、仮に本発明で用いた場合は、親水化(付着濡れ)の効果が小さく、高濃度の添加が必要になってしまうため、気泡の問題や使用量など不利益な課題が生じてしまう。
また、ヘンシェル型ミキサーのようなエネルギー的には中クラスの方式では混合エネルギーに対し付着率が中心にピークを持ち、左右になだらかな弱い付着力の裾びきが生じる。
比較的羽根の回転数に左右される混合機、メカノフュージョンのような高エネルギーブレンダーのように高い混合エネルギーで付着力の強い方式においても、部分的にピークを持ち、付着状態が中程度や弱い部分も存在し、外添剤のトナーに対する付着力を均一にすることができないという課題がある。
また、トナーの帯電安定性を確保する一手段として、特許文献13の特開平5−66608号公報、特許文献14の特開平4−9860号公報)等で疎水化処理を施した無機微粉体若しくは疎水化処理した後さらにシリコーンオイル等で処理した無機微粉体を添加、あるいは特許文献15の特開昭61−249059号公報、特許文献16の特開平4−264453号公報、特許文献17の特開平5−346682号公報で、疎水化処理無機微粉体とシリコーンオイル処理無機微粉体を併用添加する方法が知られている。
特許文献18の特許第3230046号公報では、小径トナー粒子に特定の外添剤を組み合わせることにより、また、特許文献19の特許第3639714号公報では2μm以下の小径トナー粒子の分布を規定することにより、トナー粒子に良好な帯電安定性を保持させ、文字シャープ性,ベタ黒濃度及び文字中抜けのバランスを改善しているが、特にリサイクルトナーを用いるシステムにおいては長期における外添剤の付着状態が一定に保たれず耐久品質が改善されない。
また、特許文献20の特許第3216394号公報では、外添剤の混合工程において、まずトナー母体粒子のみを混合して一次粒子に解砕し、続いてトナー母体粒子に所定の外添剤を投入してトナー粒子表面に外添剤を付着させる混合方法によって、トナー母体粒子に外添剤を均一に付着させることを狙っている。しかし、外添剤がトナー母粒子の1箇所に投入された状態から外添剤を付着させる混合方法である為、十分な均一付着状態が得られず帯電安定性の改善は得られない。
特許文献21の特開2008−70577号公報においては、2種類の外添剤のうち、第一の外添剤とトナー母体粒子と混合した後、第二の外添剤を加え混合する製造方法によって外添剤の遊離を抑制する製造方法が提案されているが、第二の外添剤が十分に分散されない。
即ち、本発明は、トナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができるトナーを提供し、また、トナー画像の現像時に生じる、感光体への付着による異常画像が発生せず、トナーの粒度分布が規定されたトナ母体粒子に対し、外添剤の特定の混合方式を採用することよって、外添剤の混合方式から外添剤の付着力を増した静電荷像現像用トナー、並びに及び静電荷像現像用トナーの製造方法、及び現像剤並びに画像形成方法を提供することを目的とする。
そこで、本発明者らが、分級トナーの粒度分布を特定化し3.2μm以下の微粉の含有率を下げ、更に8μm以上の粗粉を極力カットし、シリカ等の複数の無機微粒子外添剤のそれぞれに適切な付着混合状態に制御するため検討した結果、無機微粒子の混合工程における混合及び付着条件に関し、混合方式のエネルギー的には中クラスの混合方法が最も適していることを知見した、即ち、この混合方式において、この弱く付着したトナーを極限まで少なくすることにより、外添剤のトナーに対する付着力を均一にすることで、前記課題を効果的に解決できることができることを見い出した。
(1)「少なくとも結着樹脂及び離型剤、着色剤を含有して成る粉砕型トナーにおいて、トナー母体粒子と無機微粒子である外添剤を混合機で混合する混合工程を経て製造され、風篩後のトナーにおける外添剤の遊離量が、超音波振動法により、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物の界面活性剤を含む水溶液中で採取した遊離成分を、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されたものであることを特徴とする静電荷像現像用トナー」、
(2)「前記トナー粒子の体積平均粒子径Dvが4.5μm〜5.2μmであることを特徴とする前記第(1)項に記載の静電荷像現像用トナー」、
(3)「無機微粒子外添のための前記混合工程が、混合手段を稼動する混合時間と冷却する時間とからなり、混合時間と冷却時間の比(混合時間/冷却時間)が0.5〜5.0であることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の静電荷像現像用トナー」、
(4)「前記無機微粒子外添剤はシリカを含むものであり、トナー母体粒子に対する該シリカの遊離量が、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されたことを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(5)「前記無機微粒子外添剤は、更に二酸化チタンを含むものであり、トナー母体に対するチタンの遊離量を、原子吸光分析法で測定したとき、0.1ppm〜5ppm/(トナー4g/100ml)の範囲の値に調整されたものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(6)「前記原子吸光分析法が、プラズマ分光分析(ICP−AES)法であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(7)「前記混合工程で用いる混合手段が、攪拌羽根を有するミキサーであり、混合手段を稼動する混合時間と冷却する時間とからなる1サイクルの混合時間が、1分以上2分以内の範囲で製造した前記第(3)項乃至第(6)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(8)「前記トナー母体粒子の体積平均粒子径Dvが4.5μm〜5.2μmであり、4.0μm以下の個数含有率が60%以下で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.10〜1.50であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(9)「トナー母体粒子径が、3.2μm以下の個数含有率で35%以下、8μm以上の体積含有率が2.0%以下である前記第(1)項乃至第(8)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(10)「前記離型剤のトナー母体粒子内部の含有量が6重量%未満であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(11)「トナー母体粒子が、更に帯電制御剤を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(10)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(12)「トナー母体表面に、シリカ粒子が、酸化チタンと同時に又は酸化チタンより先に、付着させられたものであることを特徴とする前記第(5)項乃至第(11)項のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー」、
(13)「前記第1項乃至第(12)項のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤」、
(14)「外部より帯電部材に電圧を印加し被帯電体に帯電を行う帯電工程と、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を現像手段の現像スリーブからトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加し前記トナー画像を記録媒体に転写する転写工程と、転写後の前記被帯電体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、前記記録媒体に転写された転写像を加熱定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、前記トナーが前記第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法」、
(15)「トナー像が転写体上に転写された後の前記被帯電体の表面をクリーニングして該被帯電体表面上のトナーを回収し、回収したトナーを該現像手段に供給して現像工程に使用するリサイクルシステムを含む前記第(14)項に記載の画像形成方法」、
(16)「前記第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載のトナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ」、
(17)「被帯電体としての感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、トナー(現像剤)を保持し、該トナー(現像剤)は、前記第(11)項又は第(12)項に記載のトナー・現像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ」、
(18)「少なくとも結着樹脂及び離型剤、着色剤を含有してなる粉砕型トナーのトナー母体に、少なくともシリカを含む外添剤を付着させてなるトナーの外添剤付着程度の評価方法であって、外添剤の遊離量が、超音波振動法により、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物の界面活性剤を含む水溶液中で採取した遊離成分を、原子吸光分析法で測定するものであり、前記界面活性剤ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物は、HLB値が12〜18の範囲のものであり、前記水溶液の濃度は、0.01重量%〜0.5重量%の範囲であることを特徴とするトナーの外添剤付着程度の評価方法」。
また、混合時間と冷却時間からなる工程を1サイクルとして、該サイクルを繰り返すトナーの製造方法において該冷却時間の比[混合時間/冷却時間]が0.5〜5.0の範囲で製造した前記(1)項に記載の静電荷像現像用トナーにおいては、混合時の温度上昇がない結果、帯電特性例えばLL環境からHH環境に至までの帯電量の水準変化が少なく、その結果、長時間連続的に使用しても異常画像(フィルミング)の発生がない安定した画質を得ることができる。
また、トナー母体に対するシリカの遊離量が、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されトナーであることにより、超音波振動法で付着成分と遊離成分を分離する操作で界面活性剤の中でも、疎水性の微粒子を可溶化させる機能を備えた界面活性剤を用い、遊離成分が可溶化した水溶液成分から定量化することで極端に定量精度が上昇した、従って機械的な攪拌エネルギーや回転羽根と外添剤の付着状態や遊離成分の変化量を的確に解析でき、目的のトナーを明確、簡単に得ることができる。
また、トナー母体に対するチタンの遊離量が、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜5ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されていることにより、この範囲内の遊離量であることは、トナーの帯電特性例えばLL環境からHH環境に至までの帯電量の水準変化が少なく、その結果、長時間連続的に使用しても異常画像(フィルミング)の発生がない安定した画質を得ることができる。
また、プラズマ分光分析(ICP・AES)法により外添剤の遊離量を求めたものである態様を含むが、外添剤の遊離量を直接求める方式は従来殆ど開示されてない。前記特許文献1の特開2006−154387号公報、特許文献7の特開2006−323368号公報では、では、付着率を蛍光X線で分析し、全体量から差し引き遊離量としているため、外添剤の全体量が分からないと遊離率が計算できない。従って本発明ではトナーに付着している外添剤から遊離している遊離量を的確に分析できる。即ち濾液を直接分析する事で、遊離量の定量化が可能になった。よって外添剤の付着力や混合処理方法等の解析検討が巾広く行なうことができ、更に精度の高い分析が可能となった。
また、混合工程で用いる混合手段が、攪拌羽根を有するミキサーであり、1サイクルの混合時間が1分以上2分間以内は、シリカの遊離率が0.1ppm〜10ppmに調整される混合条件であり、ヘンシェル型からなるミキサーを用い特定な条件設定から製造される。製造されるトナーは帯電性が適度となり、トナー飛散、地汚れを防止することが可能である。
また、トナー粒子の体積平均粒子径Dvを4.5μm〜5.2μmとし、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率を60%以下で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnを1.10〜1.40にするという、特定の粒子特性にすることで、添加剤(典型的にはシリカや酸化チタン等)の粒子間の凝集が抑制され均一にトナー母体に付着することができ、帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散がないトナーを得ることが可能となり、また、3.2μm以下の微粉を個数含有率で35%以下、8μm以上の体積含有率を2.0%以下とすることで、微粉域のトナーにおいても混合槽内で均等に剪断力が加わることで添加剤が均一にトナー母体に付着することができ、8μm以上の粗粒子が分級されることで、粒度分布が狭まり、混合時の攪拌力が均一化し、でき上がったトナーの帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散がないトナーを得ることが可能となり、また、離型剤のトナー粒子内部の含有量が6重量%未満であることで、添加剤の付着バラツキも均一化しトナー粉体の凝集が減少しトナー流動性が向上する。
また、トナー粒子の体積平均粒子径Dvを4.5μm〜5.2μmとし、粒子径4.0μm以下の小粒径トナー粒子の個数含有率を60%以下とし、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnを1.10〜1.40にするという、特定の粒子特性にすることで、添加剤(典型的にはシリカや酸化チタン等)の粒子間の凝集が抑制され均一にトナー母体に付着することができ、帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散がないトナーを得ることが可能となり、また、3.2μm以下の微粉を個数含有率で35%以下、8μm以上の体積含有率を2.0%以下とすることで、微粉域のトナーにおいても混合槽内で均等に剪断力が加わることで添加剤が均一にトナー母体に付着することができ、8μm以上の粗粒子が分級されることで、粒度分布が狭まり、混合時の攪拌力が均一化し、でき上がったトナーの帯電の立ち上がりや、帯電が十分で、画像の地汚れ、トナー飛散がないトナーを得ることが可能となり、また、離型剤のトナー粒子内部の含有量が6重量%未満であることで、添加剤の付着バラツキも均一化しトナー粉体の凝集が減少しトナー流動性が向上する。
また、酸化チタンを更に併用することにより、帯電性の安定した帯電の立ち上がりや、帯電が十分でトナーの摩擦帯電量を安定的に制御、維持することができ、かつ環境変動も少なく安定した摩擦帯電性を維持することができ、またトナーの搬送性、現像性、転写性、保存性に優れ、感光体への付着による異常画像が発生しない静電荷現像用トナーを得ることが可能となる。
そして、本発明の現像剤におけるトナーにおいては、外添剤の付着率が均一になり、超音波振動法によるトナー母体に対する酸化チタンの遊離率が0.1ppm〜5ppmとなったことで、トナー粒子の帯電性が改善され、特に環境安定性が改善され、高温高湿から低温低湿までの環境下での、長時間連続的に使用しても、高い帯電量を維持し、逆極性トナーの発生が少なく、カブリのない安定した画質のコピー画像を得ることができる。特に、負の極性基を有する表面改質処理剤を併用すると、耐久性、帯電の環境安定性を更に向上することができ、更に低コスト化が図れる。
そしてまた、前記界面活性剤として、12〜18の範囲のHLBのポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物を用い、溶液濃度は0.01重量%〜0.5重量%の範囲の水溶液濃度に調製した点については、超音波振動法での離脱したシリカを捕集し遊離成分を定量的に分析を行う上で欠かせない材料であり、特にHLBが12〜18の範囲の化合物を用いることが必要である、更に界面活性剤の溶液濃度としては0.01重量%〜0.5重量%の範囲で調整された水溶液を用いることも当該定量分析には欠かせない。
そして、本発明のトナーは、外部より帯電部材に電圧を印加し被帯電体に帯電を行う帯電工程と、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を現像手段の現像スリーブからトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加し前記トナー画像を記録媒体に転写する転写工程と、転写後の前記被帯電体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、前記記録媒体に転写された転写像を加熱定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法、及び、トナー像が転写体上に転写された後の前記被帯電体の表面をクリーニングして該被帯電体表面上のトナーを回収し、回収したトナーを該現像手段に供給して現像工程に使用するリサイクルシステムを含む画像形成方法、トナー容器、プロセスカートリッジ、に用いたとき、前記機能及び作用効果を非常に円滑かつ端的に発揮する。
本発明のトナーの製造方法は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有してなるトナー母体が特定の粒度をもち、外添剤(例えば典型的には、シリカ、酸化チタン等)をトナー母体に付着混合させたトナーであって、混合工程が稼動時間と冷却時間とからなり、このサイクルを、1〜10サイクル繰り返すことにより得られたものであり、前記混合工程における混合時間(稼動時間)と冷却時間の比(混合時間/冷却時間)が0.5〜5.0であり、超音波振動法によるトナー母体に対するシリカの遊離量が0.1ppm〜10ppm、酸化チタンの遊離量が0.1ppm〜5ppmであることが好ましい
本発明のトナーは、本発明の前記トナーの製造方法により製造され、以下、本発明のトナーの製造方法を説明し、本発明のトナーの詳細についても明らかにする。
更に混合工程は、またトナー母体粒子と外添剤の全投入重量部を混合機により低エネルギーで混合し、次に高エネルギーで混合することにより、低エネルギーの混合において外添剤がトナー母体粒子全体に分散し、高エネルギーの混合においてトナー母体粒子全体に外添剤を固定させることができ、更に外添剤の遊離がなく、長期の使用において画像ムラ、白スジがなく、耐久性の高いトナーが効率的に得られることを可能とした。具体的には円錐ロータ法によるトルクが小さく、更に外添剤遊離率の少ない耐久性に優れたトナーの製造方法により得ることができる。
本発明における冷却は、混合時も冷却時もなるべく一定に制御するためであり、即ち、混合時間に対し冷却時間が少ない又はない場合、混合時の温度上昇を抑えることが困難であることから、本発明においては、冷却段階とその比率を設定している。
回転数は「混合(稼動)>冷却」となるように設定するのが好ましく、これは、時間とサイクル数によっても調整することができる。
次表に、本発明における低エネルギー混合段階、高エネルギー混合段階のそれぞれの混合/冷却時の好ましい温度、時間、回転数を示す。
前記混合工程における混合時間と冷却時間との比(混合時間/冷却時間)は、0.5〜5.0であり、0.5〜3.0が好ましい。運転時間に対し冷却時間を短い条件で稼動すると、摩擦熱が上昇し外添剤の埋没が生じトナー流動性に支障がでる、また凝集体の生成も増加する。
前記混合工程おける1サイクルの混合時間が2分間以内であることが好ましい。
トナー母体に疎水化処理したシリカや、疎水化シロキサン結合した酸化チタンを混合して、混合(稼動)と冷却とからなるサイクルを、該混合工程中、1〜10サイクル繰り返す。前記サイクルの繰返し数が少ないと、付着力が弱く、現像剤にした場合には遊離した外添剤でキャリアスペントの問題や本発明の目標とする品質課題を引き起こす原因にも繋がる。
平均一次粒子径を80〜500nmとすることでクリーニングブレードと感光体接触部にシリカが付着し、ダム効果によってクリーニングが良好となる。また、他の一種は、酸化チタンであることが必要である。
これら疎水化処理剤を前記無機微粒子に処理することにより、本発明に用いる疎水性無機微粒子が作製される。
また、具体的な表面処理された酸化チタン微粒子の商品名としては、アナターゼ型やルチル型の結晶性のものや無結晶性のものを使用することができ、T−805(日本アエロジル)やルチル型としてSTT−30A(チタン工業)、STT−30A−FS(チタン工業)等がある。
なお、本発明に使用される無機微粒子の粒子径は、動的光散乱を利用する粒径分布測定装置、例えば(株)大塚電子製のDLS−700やコールターエレクトロニクス社製のコールターN4により測定可能である。しかし有機系シラン化合物処理後の粒子の二次凝集を解離することは困難であるため、走査型電子顕微鏡もしくは透過型電子顕微鏡により得られる写真より直接粒径を求めることが好ましい。この場合少なくとも100個以上の無機微粒子を観察しその長径の平均値を求める。
本発明では、高画質化のために粒子径が3.2μm以下の個数含有率で35%以下、となることが好ましい。体積平均粒径3μm以下の微粉が35%を超える場合、感光体の地汚れの原因、機械内におけるトナー飛散の原因となり好ましくない。また8μm以上の体積含有率が2.0%以下となることで上述した効果が望める。
また、低温定着システムへの対応に優れているため、ウォームアップ時間が短く、低圧力で高速の省エネルギーの定着装置に好適に用いることができる。このような定着装置として、発熱体を具備する加熱体と、前記加熱体と接触するフィルムと、前記フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間にトナー画像を形成させた被記録材を通過させて加熱定着する定着装置や、加熱部材が磁性金属から構成されて電磁誘導により加熱する定着装置が挙げられる。
本発明において、トナー母体に外添する外添剤としては、二酸化珪素以外にも、通常用いられる酸化チタンの併用が可能であり、疎水化処理済品が好ましく、1次粒子径0.01μm(10nm)〜0.20μm(200nm)の疎水化処理された酸化チタンが特に好ましい。
現像剤は、前記トナーを少なくとも含有してなり、キャリア等の適宜選択したその他の成分を含有してなる。該現像剤としては、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命向上等の点で前記二成分現像剤が好ましい。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、などが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
前記量が、0.01質量%未満であると、前記芯材の表面に均一な前記樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、前記樹脂層が厚くなり過ぎてキャリア同士の造粒が発生し、均一なキャリア粒子が得られないことがある。
二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー1〜10.0質量部である。
は一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
前記シリカの遊離率及び付着率を測定する方法としては、超音波振動法を用いることが好ましい。従来の遊離率の測定はパーテイクルアナライザによる、C原子を基準とする外添剤に由来するTi原子の遊離率を求める方法がほとんどであった。この方法では初期トナーの外添剤遊離状態しか反映されず、現像ユニット中でトナーがキャリアと現像ユニットとの衝突及び摩擦された後の遊離率が反映できない等の課題があった。
前記超音波振動法は、水溶液中にトナーを充分に浸しホモジナイザーの攪拌で生じる水流の剪断力で外添剤の付着力の弱い成分を分離するものである。
前記超音波振動法は、上述した現像ユニットで十分ストレスを受けた後のトナーから遊離した外添剤の遊離率を反映する測定方法であるため、その遊離率を一定範囲に抑えることによって、実機評価で経時攪拌ストレスを受けても、現像スリーブからのトナーの落下を抑えることができる。
まず、イオン交換水100mlにエマルゲン(花王株式会社製)0.1mlを加え、1分攪拌して溶液Aを作製する。次に、溶液Aにサンプルの初期トナー4gを添加して、20回シェイクし、トナーを濡れさせ、浮上や分離のない分散状態を確認した後、30分間放置し、液Bを作製する。
次に、上記液Bを5回シェイクし、トナーを分散させてから、超音波ホモジナイザー(VCX750、SONICS社製)にて、振動部を液Bに2.5cm進入し、出力エネルギー(出力20W、20KHz)1分間振動させて、液Cを作製する。
次に、上記液Cを10分放置した後、濾紙、100CIRCLES(東洋濾紙株式会社製)を用い濾過する。この濾液中に遊離した外添剤が存在している。
本発明で用いる界面活性剤は特に制限するものではないが、一般に目的に応じて使い分ける、本発明ではポリオキシエチレン脂肪酸エーテル系が好ましく、特に疎水基は脂肪族ラウリル系が好ましく、更に、HLBが12.0から18.0の範囲のものがよい、これらは何れも外添剤の疎水化処理品に対し、濡れ性が高く、超音波振動用ホモジナイザーで生じる水流の剪断力で浮遊した付着力の弱い外添剤の再付着を防止し、凝集性も少なく均一分散媒を生成する事から、そのままでプラズマ分光分析が可能となる。
即ち、他の界面活性剤を用いた場合には上述したプラズマ分光分析の操作でネブライザーやトーチ部の試料詰まりや汚染が多くなる傾向にあり、分析機器の保守面においても支障がある。
これまで一般に用いられている界面活性剤(特許文献11、14)は疎水基にフェニル基に置換したアルキル基が用いられていたことから、界面活性剤の溶解度を左右する親水基となるエチレンオキサイドの付加モル数が増加し、本発明の目的とする外添剤の再付着を防止し、凝集性をも抑制させる分散効能が充分でなかった。
前記遊離率は、濾液に含まれた濃度を添加量で除した値で表示するが、含有量(ppm)で表示してよい。濾液中に含まれる元素の分析はプラズマ分光分析ICP−AES法が精度に優れることから好ましい。
本発明の遊離量に付いては、トナー4gに混合した添加量から遊離した濃度であり、ICP−AES法で分析した分析値が遊離量になり、遊離率に関しては試験前後の百分率で表示することもできる。
尚、本発明の遊離量に関して、従来法(特許文献1、7)記載は付着率を分析しその後、全体量から付着率を差し引いた値を遊離率としていた。
前記シリカの遊離量が0.1ppm未満であると、現像ユニットの攪拌ストレスで経時によって母体に埋没してしまい、トナー流動性が悪くなるだけではなく、経時によってトナー母体に埋没すると、トナーの帯電量が低くなる、よって画像濃度が薄くなるという不具合のある場合があることが確認された。
一方、遊離量が10ppmを超えると、経時攪拌によってシリカのトナー母体からの遊離量が増え、キャリアにスペント固着し、現像剤の摩擦帯電能力が劣り、現像スリーブからのトナーの落下が発生する場合があることがある。
次に酸化チタンの遊離量が0.1ppm未満であるとトナー母体に埋没してしまい、酸化チタンの帯電バランス制御が抑制され帯電特性に支障をきたす場合があり、一方遊離量が5ppmを超えると、経時攪拌によって酸化チタンのトナー母体からの遊離量が増え、同様に前述したトナーの帯電特性に支障をきたす場合があり、何れにせよ最適の範囲での付着域が好適である。(図2のSEM写真参照。)
前記トナー母体とは、外添剤以外の材料、少なくともバインダー樹脂、着色剤を含む製造途中の粒子を意味する。
無機微粒子の個数平均粒径が80nm未満の場合、キャリアの摩擦によって、トナー母体に埋没したり、スペーサ効果が小さく、小粒径の酸化チタンがトナー表面から落下したりすることが起こりやすく、経時によるスリーブからのトナー落下が発生しやすい。無機微粒子の個数平均粒径が500nmを超える場合、粒径が大きいため、トナー母体との混合時にトナー表面と接触できる総面積が小さく、十分トナーに添加されずに、遊離のままになり、トナー流動性、帯電性への寄与が弱まり、流動性が悪化するトナーが現像攪拌で受けるストレスが更に大きくなりやすいため、酸化チタンのキャリアスペントを進行し、キャリアの摩擦帯電能力が低下し、結果的に現像スリーブからトナーが落下することがある。
前記トナーは、少なくともバインダー樹脂及び着色剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダー樹脂は、公知の樹脂を使用することができ、特に限定されないが、好ましくは、フルカラートナー用バインダー樹脂として発色性、画像強度の点からポリエステル樹脂が用いられる。カラー画像は数種のトナー層が幾重にも重ねられるため、トナー層が厚くなってしまいトナー層の強度不足による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失われたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保持させるためポリエステル樹脂を好適に用いる。
前記ポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうちアルコールモノマーとしては、2価以上の多官能モノマーも含めて、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−ブタジエンオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールAなどのビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、その他の二価のアルコール、又はソルビトール、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−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、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、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、その他の3価以上の多価アルコールが挙げることができる。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、以降、「部」は、特に断わらない限り質量%を表す。
[ポリエステル樹脂(1)]
冷却管、攪拌機及び窒素導入菅の付いた反応槽中に、トリメチロールプロパン3モル、フマル酸1モル、イソフタル酸1モル、オクチル酸スズ(II)0.2モルを入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら2時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に1時間反応させ無水トリメリット酸)0.5モルを加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(1)を得た。樹脂(1)はTHF不溶分を20%含有しており、ピークトップ分子量は12,700であった。
冷却管、攪拌機及び窒素導入菅の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド不加物1モル、ビスフェノールAのエチレンオキサイド不加物1モル、アジピン酸1.5モル、シクロヘキサンジカルボン酸0.5モル、ジラウリル酸スズ(II)1モルを入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら2時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に3時間反応させ室温まで冷却後、粉砕して線状ポリエステル樹脂(2)を得た。樹脂(2)はTHF不溶分を含有せず、ピークトップ分子量は4500であった。
オートクレーブ中に核体数4.4(1分子中のフェノール核数の平均量)、軟化点81℃のフェノールノボラック樹脂Aを1モル(455g)を入れて反応容器内の空気を窒素で置換した。次いでチタニウムジヒドロキビストリエタノールアミネートを1モル加えて、温度を120℃に保ちつつ、エチレングリコール 3モルを徐々に圧入し、反応を完結させた。揮発物を除去してノボラック型フェノール樹脂のオキシアルキレンエーテル(NE1)を得た。温度計、トルク検知器の付いた攪拌機、冷却器および窒素導入管の付いた反応槽中に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)2.1モル(735g)、NE1を0.9モル、テレフタル酸3モルを入れて、窒素気流下、230℃で反応させた。反応物に透明感が出た時点から反応温度を200℃に下げて減圧下でポリエステル化反応を進めた。反応物の粘度が徐々に高くなり、攪拌磯のトルクが所定の値を示す時点で反応を停止し、反応物を取り出し急冷し、本発明のポリエステル樹脂((3))を得た。ポリエステル樹脂(3)はTHF不溶分28%、ピークトップ分子量は5200だった。
付加重合反応モノマーとしてスチレン20mol、nブチルメタクリレート5mol、重合開始剤としてt−ブチルハイドロパーオキサイド1molを滴下ロートに入れ、付加重合、縮重合両反応性モノマーとしてフタル酸:30mol、縮重合反応モノマーとして無水トリメリット酸:10mol、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド:10mol、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド:10mol、エステル化触媒としてジステアロキシスズ(II)8molをステンレス攪拌棒、流下式コンデンサー、窒素ガス導入管および温度計を装備したフラスコに入れ、窒素雰囲気下にて150℃で攪拌しつつ、滴下ロートより付加重合系原料をあらかじめ混合したものを5時間かけて滴下した。終了後150℃に保ったまま5時間熟成した後、230℃に昇温して反応して、ハイブリッド樹脂(4)を得た。ハイブリッド樹脂(4)はTHF不溶分を含有しておらず、ピークトップ分子量は9500であった。
冷却管、撹拌機、ガス導入管及び温度計を取り付けたフラスコにイオン交換水2000g、及びモノマーとしてスチレン500g、アクリル酸グリシジル100g、ラジカル開始剤として過酸化ベンゾイルを50g、分散剤としてドデセニルベンゼンスルホン酸ナトリウム10gを仕込む。窒素置換しながら撹拌しながら加熱し90℃まで昇温し12時間反応した。得られた重合物は水洗し常温10torrにて乾燥し揮発分1%以下の粉状粉体を得た。
スチレンアクリル樹脂(5)はTHF不溶分を含有しておらず、ピークトップ分子量は4000であった。
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロムバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトポンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。このような樹脂としては、例えば、ポリエステル、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記離型剤としては、トナーに離型性を持たせるため、製造されるトナー中にワックスを含有させることが好ましい。前記ワックスは、その融点が40℃〜120℃が好ましく、50℃〜110℃がより好ましい。前記ワックスの融点が、過大のときには低温での定着性が不足する場合があり、過小のときには耐オフセット性、耐久性が低下する場合があるなお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法(DSC)によって求めることができる。即ち、数mgの試料を一定の昇温速度、例えば(10℃/min)で加熱したときの融解ピーク値を融点とする。
前記帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、リンの単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系界面活性剤、サリチル酸の金属塩、サリチル酸誘導体の金属塩、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩基等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。
本発明のトナーは、磁性材料を含有させて磁性トナーとしてもよい。該磁性材料としては、例えば酸化鉄(マグネタイト、フェライト、ヘマタイトなど)、金属(鉄、コバルト、ニッケルなど)、前記金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、錫、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、カドミウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムなどの合金又は混合物などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記磁性材料の含有量は、バインダー樹脂100重量部に対して5重量部〜150重量部であることが好ましい。
使用できる混合設備の例としては、ヘンシェルミキサーが好適であり、具体的な条件としては、第一ジャケット内の温度管理は25℃〜35℃の温度範囲に制御し、かつ攪拌羽根の回転数は1000r.p.m前後が好ましいく、1200r.p.mを超える場合は摩擦熱の上昇で危険が伴うので好ましくない、更に、混合時間はトナー容量にも左右される30秒の運転に対し60秒の冷却のサイクルを繰り返し、その回数が1〜10回であることが好ましい、例えば運転時間に対し冷却時間を短い条件で稼動した場合には摩擦熱が上昇し外添剤の埋没が生じトナー流動性に支障がでる、また凝集体の生成も増す。サイクルの繰返し数に関しても少ないと、付着力が弱く、現像剤にした場合にはキャリアスペントの問題や本発明の目標とする品質課題を引き起こす原因にも繋がる。
また側面から、装置内を流動する粉体層をより混合分散させるための気流源を設けて混合効率を上げてもよい、大きさは回転羽根の直径に対して約3分の1程度の直径のものを用いることができる。即ち、混合羽根が高速回転することによって旋回流が発生して2種以上の粒子が混合される。必要とされる付着強度は、得られる先端周速と混合羽根の回転数により決定される。
本発明のトナーは、キャリアを用いた二成分現像剤として使用してもよい。ここで使用されるキャリアとしては鉄粉、フェライト、マグネタイト、ガラスビーズなど従来のいかなる系でもよい。これらキャリアを樹脂被覆したものでもよい。この場合、使用される樹脂としては、例えばポリフッ化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらの中でも、シリコーンコートキャリアが現像剤寿命の観点から優れている。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。
これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。二成分系現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100質量部に対しトナー0.5重量部〜20.0重量部であることが好ましい。
本発明で用いられるプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に担持された静電潜像を、トナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを、少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段を有してなる。
前記現像手段としては、本発明の前記トナー乃至前記現像剤を収容する現像剤収容器と、該現像剤収容器内に収容されたトナー乃至現像剤を担持しかつ搬送する現像剤担持体とを、少なくとも有してなり、更に、担持させるトナー層厚を規制するための層厚規制部材等を有していてもよい。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができ、後述する本発明の画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが好ましい。
次に、図1に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて示すと、静電潜像担持体(1)は、矢印方向に回転しながら、帯電手段(2)による帯電、露光手段(不図示)による露光(3)により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段(4)で現像され、得られた可視像は転写手段(8)により、記録媒体(5)に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の静電潜像担持体表面は、クリーニング手段(7)によりクリーニングされ、更に除電手段(不図示)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
本発明に記述した超音波振動法による外添剤の遊離後のトナー粒子表面写真を添付しているが、実施例1のSEM写真から観察されるように水流の剪断力を受けながらも外添剤がトナー全体に付着した状態が反射電子像の写真と二次電子像の写真像で観察できる。
比較例1に記述した[混合時間/冷却時間]の比率が小さく、且つ混合サイクルが低い方式のものは外添剤の離脱が大きいことが分かる。
このことから、本発明は強い高エネルギー混合(強い剪断)に対し、中クラスの剪定混合エネルギーを[混合時間/冷却時間]の比率で表し特定の範囲内で且つ混合サイクルが多い条件の方が均一に付着しバラツキも少なく、且つ付着強度が上昇する。
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、好ましくはクリーニング工程を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、好ましくはクリーニング手段を有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明のトナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明のトナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、本発明のトナーを用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明のトナーを収容し、前記静電潜像に該静電荷像現像用トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
・ポリエステル樹脂(数平均分子量Mn:4,300、重量平均分子量Mw:12,700 ・・・100部
(ガラス転移点Tg:55℃)
・カーボンブラック(MA100、三菱化学株式会社製) ・・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学株式会社製) ・・・・・1部
・カルナウバワックス ・・・・・3部
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、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが4.9μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が55%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.15であった、更に3.2μm以下の個数含有量が32%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
得られた分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.1kgと、酸化チタン(MT150AFMテイカ社製)0.2kgを全量投入し、まず低エネルギーでの混合を行った後、高エネルギーにて混合を行った。
この時の第一ジャケット内の温度を25℃〜30℃に制御した。攪拌羽根の回転数は低エネルギーに混合は400rpmで60秒の稼動と10秒の冷却のサイクルを1回実施し、高エネルギーの混合は1000rpmで60秒の稼動と10秒の冷却サイクルを9回実施し、実施例1のトナーを作製した。
まず、イオン交換水100mlに(花王株式会社製)0.1mlを加え、1分攪拌して溶液Aを作製した。
次に、溶液Aにサンプルの初期トナー4gを添加して、20回シェイクし、トナーを濡れさせ、浮上や分離のない分散状態を確認した後、30分間放置し、液Bを作製した。
次に、上記液Bを5回シェイクし、トナーを分散させてから、超音波ホモジナイザー(VCX750、SONICS社製)にて、振動部を液Bに2.5cm進入し、出力エネルギー(出力20W、20KHz)で、1分間振動させて、Cを作製した。
次に、上記液Cを10分放置した後、濾紙、100CIRCLES(東洋濾紙株式会社製)を用い濾過する。
次に、濾液Cをイオン交換水で100mlに秤量し、島津製作所ICPS7500でSi元素を定量する、標準液は原子吸光分析用標準液(関東化学株式会社製)を用いて、予め含有量の濃度を0ppm10ppm、20ppmと濃度を変えた標準液と共に、濾液Cに含有されているSi元素を定量した。
含有量は3.04ppmであったこの時の遊離率は0.84%、濾液に含まれた濃度を全体の添加量で除じた割合値を表示した。
実施例1と同じ方法にて作製した。
[外添剤の混合工程]
得られた分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.1kgと、酸化チタン(MT150AFMテイカ社製)0.2kgを全量投入し、まず低エネルギーでの混合を行った後、高エネルギーにて混合を行った。
この時の第一ジャケット内の温度を25℃〜30℃に制御した。攪拌羽根の回転数は低エネルギーに混合は300rpmで60秒の稼動と20秒の冷却のサイクルを1回実施し、高エネルギーの混合は1000rpmで60秒の稼動と20秒の冷却サイクルを9回実施し、実施例2のトナーを作製した。
ポリエステル樹脂
・合成例(1)のポリエステル樹脂 ・・・60部
・合成例(2)のポリエステル樹脂 ・・・20部
・合成例(3)のポリエステル樹脂 ・・・20部
・キナクリドン系マゼンタ(C.I.Pigment Red122) ・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学社製) ・・・・1部
・カルナウバワックス60%とライスワックス40%の混合品 ・・・・4部
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、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが4.71μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数百分率が66%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.24であった、更に3.2μm以下の含有量が33%、8μm以上の体積含有率が1.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
得られた分級上がりのマゼンタトナー母体30kgに対し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、酸化チタン(MT150AFMテイカ社製)0.2kgを、実施例1と同様にまず低エネルギーでの混合を行ない(上記表から理解されるようにこれ以降の各例においても同様に低エネルギーでの混合が先にあり)、次に、指令ヘンシェル型スーパーミキサーで高速混合し、この時の第一ジャケット内の温度を25℃〜30℃に制御した、攪拌羽根の回転数は1,000rpmで110秒の稼動と60秒の冷却のサイクルを7回実施し、実施例3のマゼンタトナーを作製した。
得られたトナーについて、酸化チタンの付着率と遊離率を実施例1と同様にして測定した。結果を表5に示す。
・ポリエステル樹脂 ・・・100部
(Mn;4300,Mw;11,700,Tg;55℃,(株)花王社製)
・カーボンブラック(MA100、三菱化学株式会社製) ・・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学株式会社製) ・・・・・1部
・カルナウバワックス60%とライスワックス40%の混合品 ・・・・・4部
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、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが4.62μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が58%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.20であった、更に3.2μm以下の含有量が34%、8μm以上の体積含有率が1.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
得られた分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.1kgと、酸化チタン(テイカ社MT150AFM)0.2kgをヘンシェル型スーパーミキサーで高速混合した。この攪拌条件は第一ジャケット内温度が30℃〜34℃に制御した攪拌羽根の回転数は900rpmで90秒の稼動と30秒の冷却サイクルを5回実施し、実施例4のブラックトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
得られた分級上がりシアントナー母体30kgに対し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、酸化チタン(MT150AFMテイカ社製)0.2kgを実施例4と同じ混合条件で高速混合し、実施例5のシアントナーを作製した。
・ポリエステル樹脂(数平均分子量Mn:4,300、重量平均分子量Mw:12,700、ガラス転移点Tg:55℃) ・・・100部
・カーボンブラック(MA100、三菱化学株式会社製) ・・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学株式会社製) ・・・・・1部
・カルナウバワックス60%とライスワックス40%の混合品 ・・・・・4部
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、風力式分級機で分級して体積平均粒子径Dvが4.85μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数百分率が61%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.13であった、更に3.2μm以下の含有量が28.3%、8μm以上の体積含有率が1.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
得られた分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.1kgと、酸化チタン(テイカ社製MT150AFM)0.1kgをヘンシェル型スーパーミキサーで高速混合した、この攪拌条件は第一ジャケット内温度が30℃〜34℃に制御した攪拌羽根の回転数は900rpmで115秒の稼動と30秒の冷却サイクルを5回実施し、実施例6のブラックトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離量を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
・ポリエステル樹脂(数平均分子量Mn:6,100、重量平均分子量Mw:202,500、ガラス転移点Tg:65℃) ・・100質量部
・イエロー染料(C.I.Pigment Yellow180) ・・・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学株式会社製) ・・・・・・1部
・カルナウバワックス60%とライスワックス40%の混合品 ・・・・・・4部
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、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが5.12μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が58%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.21であった、更に3.2μm以下の含有量が32.3%、8μm以上の体積含有率が1.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
得られた分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、合成例3の表面改質酸化チタン0.3kgをヘンシェルミキサーで高速混合した。この攪拌条件は第一ジャケット内温度が20℃〜30℃に制御した攪拌羽根の回転数は800rpmで60秒の稼動と30秒の冷却サイクルを5回実施し、実施例7のイエロートナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離量を実施例1と同様にして測定した。結果を表5に示す。
得られたトナーについて、シリカの遊離量を実施例1と同様にして測定した。結果を表5に示す。
次に比較例を記述する。
市販の酸化チタン(テイカ社製MT150AFM)0.2kgを用い、実施例1の製造処方で製造し風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが5.12μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が68%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.45であった、更に3.2μm以下の含有量が40.3%、8μm以上の体積含有率が2.5%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
この分級上がりトナー母体30kg計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入後、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgをヘンシェルミキサーで高速混合した、この攪拌条件は第一ジャケット内温度が35℃〜40℃に制御した攪拌羽根の回転数は800rpmで10秒の稼動と30秒の冷却サイクルを3回実施し、比較例1のブラックトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した。結果を表5に示す。
実施例1と同様のトナー製造処方で製造し風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが5.51μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が58%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.45であった、更に3.2μm以下の含有量が35.3%、8μm以上の体積含有率が2.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
分級上がりのトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、市販酸化チタン(テイカ社製MT150AFM)0.3kgをヘンシェルミキサーで高速混合した、この攪拌条件は第一ジャケット内温度が35℃〜40℃に制御した攪拌羽根の回転数は800rpmで35秒の稼動と冷却5秒で、このサイクルを3回実施し、比較例2のブラックトナーを作製した。得られたトナーについてシリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した。結果を表5に示す。
実施例1に記載のトナー製造処方で製造し風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが6.12μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が68%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.41であった、更に3.2μm以下の含有量が36.3%、8μm以上の体積含有率が2.5%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。分級上がりのトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、テイカ社製MT−150Aの酸化チタン0.3kgをヘンシェルミキサーで高速混合した、この攪拌条件は第一ジャケット内温度が35℃〜40℃に制御し、攪拌羽根の回転数は800rpmで混合40秒と冷却5秒でこのサイクルを2回実施し、比較例3のブラックトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
実施例1に記載のトナー製造処方で製造し風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが6.3μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が68%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.45であった、更に3.2μm以下の含有量が37.3%、8μm以上の体積含有率が2.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
分級上がりのトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入後、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと共に、酸化チタン(テイカ社製、MT−150AFM)0.2kgをヘンシェル型スーパーミキサーで高速混合し、比較例3と同じ条件下で比較例4のトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定し結果を表5に示す。
実施例2で得られたジェットミル粉砕後、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが6.12μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が78%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.51であった、更に3.2μm以下の含有量が35.3%、8μm以上の体積含有率が3.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
分級上がりのトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、テイカ社製MT−150AFMの酸化チタン0.3kgをヘンシェルミキサーで高速混合した。この攪拌条件は第一ジャケット内温度が35℃〜40℃に制御し、攪拌羽根の回転数は1,200rpmで混合50秒と10秒の冷却でこのサイクルを2回実施し、比較例5のシアントナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
実施例5で得られたジェットミル粉砕後、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが5.80μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が78%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.55であった、更に3.2μm以下の含有量が35.3%、8μm以上の体積含有率が3.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。分級上がりのシアントナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(R972、日本アエロジル株式会社製)0.2kgと、テイカ社製MT−150AFMの酸化チタン0.3kgをヘンシェルミキサーで高速混合した。この攪拌条件は第一ジャケット内温度が35℃〜40℃に制御し、攪拌羽根の回転数は1,200rpmで混合56秒と7秒の冷却でこのサイクルを5回実施し、比較例6のシアントナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
引用特許文献14(2006−154387号)記述の実施例1記載の球形疎水性シリカを用い下記処方に従いトナー母体を製造した
[トナーの処方]
・ポリエステル樹脂(数平均分子量Mn:4,300、重量平均分子量Mw:12700、ガラス転移点Tg:55℃) ・・・100部
・カーボンブラック(MA100、三菱化学株式会社製) ・・・・・3部
・帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学株式会社製) ・・・・・1部
・カルナウバワックス ・・・・・3部
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、風力式分級機で分級して、体積平均粒子径Dvが5.32μmであり、粒径4.0μm以下のトナー粒子の個数含有率が58%で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.81であった、更に3.2μm以下の含有量が35.3%、8μm以上の体積含有率が2.8%の粒度分布を持つトナー母体を作製した。
比較例7で得た分級上がりトナー母体30kgを計量し、ヘンシェル型スーパーミキサーの混合室に投入し、二酸化珪素(HDK、H1303クリアランとジャパン社製)0.5kgと、酸化チタン(テイカ社製MT150AFM)0.3kgを三井鉱山製ヘンシェルミキサー20Bによりジャケット内温度は、特に制御せずなりゆきで実施した、攪拌羽根の回転数は2,500rpmで混合3分間混合し、目開き38μmの篩い通過させ凝集物を取り除くいた、比較例7のブラックトナーを作製した。
得られたトナーについて、シリカの遊離率を実施例1と同様にして測定した結果を表5に示す。
デジタルカラープリンター(株式会社リコー製、IPSIO Color 8500)にセットし、「LL環境」及び「HH環境」で画像評価を実施した。いずれの項目も7%画像面積の画像チャートを10,000枚ランニング出力した後に以下に述べる評価を行った。従って初期画像濃度とは10,000枚ランニング後の画像濃度をいう。なお、「LL環境」とは10℃で15%RH、「HH環境」とは30℃で80%RHの環境を言う。
ベタ画像を株式会社リコー製6000ペーパーに画像出力後、初期及び30,000枚後の画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定し、これを4色単独に行い平均を求め、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
×:画像濃度が1.0以上1.4未満である
○:画像濃度が1.4以上1.8未満である
◎:画像濃度が1.8以上2.2未満である
10,000枚後(初期)及び30,000枚出力後のベタ画像面について白ヌケの発生の有無を評価し、肉眼で検出できるレベルを発生と判定して、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
◎:100枚サンプリングした中で白ヌケの発生がない
○:2%以上〜10%未満の割合で白ヌケが発生した
△:10以上〜20%未満の割合で白ヌケ発生した
×:20%以上の割合で白ヌケが発生した
[帯電量]
帯電量については、複写機の現像ローラ上におけるトナーの帯電量を吸引法により測定した。
30,000枚出力後の600dpiの細線画像を株式会社リコー製タイプ6000ペーパーに出力させ、細線のにじみ度合いを段階見本と比較し、×、△、○、◎の4段階で評価した。×、△、○、◎の順にランクがよくなる。
30,000枚出力後の白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定し、×、△、○、◎の4段階で評価した。画像濃度の差が少ない方が地肌汚れはよく、×、△、○、◎の順にランクがよくなる。
回数は、繰り返しサイクル数を表す。
試験操作で評価される遊離率に付いては本発明の試験結果と水準差がなく、略同じ水準の値が得られる。
現像ローラを目視で観察したところ、ローラ上のトナー薄層に著しい変化は見られず、この時の現像剤の帯電量はイエロー現像剤−30.5μC/g、マゼンタ現像剤−30.2μC/g、シアン現像剤−30.3μC/g、ブラック現像剤−31.8μC/gと安定していた。現像ローラ、ブレード、感光体を目視観察したがフィルミングは見られなかった。
現像ローラ上の帯電量を吸引法により測定したところ、−25.2μC/g〜−22.1μC/gであった。30℃80%RHの高温高湿条件下で画像を形成したところ、ぼそつきのある画像になってしまった。また、10℃15%RHの低温低湿条件下で同様に作像したところ、IDの低いかすれた画像が得られた。常温、低温低湿、高温高湿、常温と連続して各環境下でフルカラー画像による耐久性試験を行ったところ、地汚れ、チリ、画像上にスジなどの異常が発生した。この時点で現像ローラを目視で観察したところ、ローラ上のトナー薄層に周方向にスジが発生していた。現像剤の帯電量を測定したところイエローからブラックと劣化していた。即ち、比較例1〜7のトナーは環境変動での影響をうけ、帯電量が減衰し易くフィルミングが発生した。
本発明のトナー及びその製造方法は、例えばレーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機、直接又は間接の電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、及びフルカラー普通紙ファックス等に幅広く使用される。
1 感光体
2 帯電手段
3 露光
4 現像手段
5 記録媒体
7 クリーニング手段
8 転写手段
Claims (18)
- 少なくとも結着樹脂及び離型剤、着色剤を含有して成る粉砕型トナーにおいて、トナー母体粒子と無機微粒子である外添剤を混合機で混合する混合工程を経て製造され、風篩後のトナーにおける外添剤の遊離量が、超音波振動法により、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物の界面活性剤を含む水溶液中で採取した遊離成分を、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されたものであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー粒子の体積平均粒子径Dvが4.5μm〜5.2μmであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 無機微粒子外添のための前記混合工程が、混合手段を稼動する混合時間と冷却する時間とからなり、混合時間と冷却時間の比(混合時間/冷却時間)が0.5〜5.0であることを特徴とする請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記無機微粒子外添剤はシリカを含むものであり、トナー母体粒子に対する該シリカの遊離量が、原子吸光分析法で測定した値が0.1ppm〜10ppm/(トナー4g/100ml)の範囲に調整されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記無機微粒子外添剤は、更に二酸化チタンを含むものであり、トナー母体に対するチタンの遊離量を、原子吸光分析法で測定したとき、0.1ppm〜5ppm/(トナー4g/100ml)の範囲の値に調整されたものであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記原子吸光分析法が、プラズマ分光分析(ICP−AES)法であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記混合工程で用いる混合手段が、攪拌羽根を有するミキサーであり、混合手段を稼動する混合時間と冷却する時間とからなる1サイクルの混合時間が、1分以上2分以内の範囲で製造した請求項3乃至6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記トナー母体粒子の体積平均粒子径Dvが4.5μm〜5.2μmであり、4.0μm以下の個数含有率が60%以下で、且つ、体積平均粒子径Dvと個数平均粒子径Dnの比Dv/Dnが1.10〜1.50であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- トナー母体粒子径が、3.2μm以下の個数含有率で35%以下、8μm以上の体積含有率が2.0%以下である請求項1乃至8のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 前記離型剤のトナー母体粒子内部の含有量が6重量%未満であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- トナー母体粒子が、更に帯電制御剤を含有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- トナー母体表面に、シリカ粒子が、酸化チタンと同時に又は酸化チタンより先に、付着させられたものであることを特徴とする請求項5乃至11のいずれかに記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1乃至12のいずれかに記載のトナーを含むことを特徴とする現像剤。
- 外部より帯電部材に電圧を印加し被帯電体に帯電を行う帯電工程と、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を現像手段の現像スリーブからトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加し前記トナー画像を記録媒体に転写する転写工程と、転写後の前記被帯電体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、前記記録媒体に転写された転写像を加熱定着させる定着工程とを少なくとも含む画像形成方法であって、前記トナーが請求項1乃至12のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成方法。
- トナー像が転写体上に転写された後の前記被帯電体の表面をクリーニングして該被帯電体表面上のトナーを回収し、回収したトナーを該現像手段に供給して現像工程に使用するリサイクルシステムを含む請求項14に記載の画像形成方法。
- 請求1乃至12のいずれかに記載のトナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ。
- 被帯電体としての感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、トナー(現像剤)を保持し、該トナー(現像剤)は、請求項11又は12に記載のトナー・現像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 少なくとも結着樹脂及び離型剤、着色剤を含有してなる粉砕型トナーのトナー母体に、少なくともシリカを含む外添剤を付着させてなるトナーの外添剤付着程度の評価方法であって、外添剤の遊離量が、超音波振動法により、ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物の界面活性剤を含む水溶液中で採取した遊離成分を、原子吸光分析法で測定するものであり、前記界面活性剤ポリオキシエチレンラウリルエーテル化合物は、HLB値が12〜18の範囲のものであり、前記水溶液の濃度は、0.01重量%〜0.5重量%の範囲であることを特徴とするトナーの外添剤付着程度の評価方法。
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