JP2000019826A - トナーの充填方法および装置ユニット - Google Patents
トナーの充填方法および装置ユニットInfo
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Abstract
トナーを簡便に現像容器内に充填する方法を提供するこ
とにある。 【解決手段】 トナー粒子及び外添剤を有するトナーを
トナー容器に充填するトナーの充填方法であって、外添
剤として有機あるいは無機微粒子が少なくとも一種類以
上トナー粒子表面上に存在しており、トナーは、凝集度
が5〜30%であり、形状係数SF−1が100〜14
0であり、形状係数SF−2が100〜130であり、
重量平均径が4〜10μmであり、該トナーをスパイラ
ル状のスクリューを経由してトナー容器へ充填すること
を特徴とする。
Description
填する充填方法、特に画像形成装置に使用するトナーを
容器内に充填するのに適した充填方法に関するものであ
る。
子写真技術を用いた画像形成方法においては、より一層
の機械の小型化、長寿命化、消費エネルギーの低下、画
質の高精細化、高再現性等が求められている。このよう
な要求を達成する方法の一つとして、静電荷像現像剤で
あるトナー粒子の平均粒径及び球形度を規定する方法が
知られている。
る手段としては、いろいろなものが報告されているが、
例えば従来の粉砕法トナー粒子を水中に分散させ加熱す
る湯浴法、熱気流中を通過させる熱処理法、機械的エネ
ルギーを付与して処理する機械的衝撃法などがある。ま
たあるいは、特開昭36−10231号公報、特開昭5
9−53856号公報、特開昭59−61842号公報
に述べられているような懸濁重合法を用いて直接トナー
粒子を生成する方法や、単量体は溶解するが得られる重
合体は溶解しないような水系有機溶剤を用い、直接重合
しトナー粒子を生成する分散重合法、または水溶性極性
重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソ
ープフリー重合方法に代表される乳化重合法等がある。
得た場合には、トナー粒子の平均粒径及び球形度の調整
が簡便であるのに加えて、各トナー粒子の帯電特性を均
一化することが容易となるため、非印字領域に帯電不良
のトナー粒子が飛び散るいわゆる「カブリ」を減少させ
たり、廃トナー量を減らしたりすることが可能となる。
特性、耐環境性を更に向上させる手段としては、各種無
機微粒子や有機微粒子をトナー粒子表面に適宜添加する
方法が広く用いられている。該微粒子は外添剤と呼ばれ
るものであり、その機能、効果等によって様々な種類の
外添剤が単独あるいは複数で用いられている。これら外
添剤はトナー粒子表層に存在することで、その機能を最
もよく発揮している。
は、トナー粒子表層における外添剤付着形態が従来の粉
砕トナーと異なる。その結果、外添剤の遊離、およびそ
れに伴う外添剤の再凝集が起こりやすかった。この現象
について本発明者らは詳細な検討を加えた結果、この現
象は、トナーに微細な振動を与え続けたときに、より顕
著に発生することが分かった。
填する方式として、トナーに微細な振動を与えて流動性
を付与し、流動化したトナーを充填するという方法が広
く知られている。しかしながら前述の理由により、球状
化したトナーにおいては、振動充填により外添剤の遊離
・再凝集が起こり、画質の低下が起こるため問題となっ
ていた。
剤の遊離および再凝集を起こすことなくトナーを簡便に
現像容器内に充填する方法および装置ユニットを提供す
ることにある。
を行った結果、外添剤の遊離および再凝集を起こすこと
なくトナーを簡便に現像容器内に充填する方法を見いだ
すと共に、本発明による方法で充填した現像容器を用い
た場合には、従来公知の方法に比べて画像画質がより向
上していることを見いだし、本発明に至ったものであ
る。
剤を有するトナーをトナー容器に充填するトナーの充填
方法であって、外添剤として有機あるいは無機微粒子が
少なくとも一種類以上トナー粒子表面上に存在してお
り、トナーは、凝集度が5〜30%であり、形状係数S
F−1が100〜140であり、形状係数SF−2が1
00〜130であり、重量平均径が4〜10μmであ
り、該トナーをスパイラル状のスクリューを経由してト
ナー容器へ充填することを特徴とするトナーの充填方法
に関する。
可能に装着される装置ユニットにおいて、該装置ユニッ
トは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と外添
剤微粒子を少なくとも有する一成分現像剤としてのトナ
ー;該一成分系現像剤を収容するための現像容器;及び
該現像容器に収容されている一成分現像剤を担持し、且
つ現像領域に搬送するための現像剤担持体を有してお
り、該トナーは、凝集度が5〜30%であり、形状係数
SF−1が100〜140であり、形状係数SF−2が
100〜130であり、重量平均径が4〜10μmであ
り、外添剤として有機あるいは無機微粒子が少なくとも
一種類以上トナー粒子表面上に存在しており、該トナー
は、スパイラル状のスクリューを充填手段として有する
充填装置によって現像容器内へ充填されたものであるこ
とを特徴とする装置ユニットに関する。
て、その概略図を図1に示す。
イラル状スクリュー103を駆動モータ111により回
転させることでトナーを下方向に送り出す。トナーはス
パイラル状スクリュー103とスクリューケーシング1
06の間隙を通過した後、排出口104より排出され
る。なお、トナーのフラッシング及びスクリュー回転軸
の偏心を防ぐため、排出口104には菊座105が設け
られている。
4の下部にトナー容器を置き、トナーをトナー容器内に
充填すると、トナー粒子に微細振動を与えずに現像容器
内にトナーを充填できるため、外添剤の遊離・再凝集が
起こりにくくなり、トナーの物性が損なわれない。
トナーを充填した場合と、トナー粒子に極力振動を与え
ないように充填したトナーを比較したところ、本発明に
よる方法で充填したトナーの方が高い画像特性を有する
ことが明らかとなった。これは、前述の外添剤遊離−再
凝集の防止効果に加えて、微粒子のトナー粒子表層への
付着状態がより好ましくなっているためであると考えら
れる。
子の一部が微少空隙、すなわちスクリュー部の最外縁部
とスクリューケーシングの内壁とのクリアランスを通過
するときに加わる圧力によって該微粒子が該トナー粒子
の一部の表層に固着することにより、達成されているも
のと考えられる。
の内径Dが12〜130mmであり、スクリュー部の最
外縁部とスクリューケーシングの内壁とのクリアランス
δが0.05〜3.0mmであり、スクリューの回転数
rが50〜3000rpmであり、ピッチ長Wが下式を
満たしていることが好ましい。
あり、H=D−2δ)
の内径Dが15〜100mmであり、スクリュー部の最
外縁部とスクリューケーシングの内壁とのクリアランス
δが0.10〜2.5mmであり、スクリューの回転数
rが50〜1500rpmであり、ピッチ長Wが下式を
満たしていることが好ましい。
00nmの微粒子の、トナー粒子表層への付着状態と相
関があるものと考えられる。すなわち、スクリューケー
シングの内径Dが130mmより大である;または、ス
クリュー部の最外縁部とスクリューケーシングの内壁と
のクリアランスδが3.0mmより大である;または、
スクリューの回転数rが50rpmより小である;また
は、ピッチ長Wが3.0×Hより大である場合には、ト
ナー粒子表層に加わる圧力が不十分となり、該微粒子が
トナー粒子表層に好ましく固着されない。また、スクリ
ューケーシングの内径Dが12mmより小である;また
は、スクリュー部の最外縁部とスクリューケーシングの
内壁とのクリアランスδが0.05mmより小である;
または、スクリューの回転数rが3000rpmより大
である;または、ピッチ長Wが0.1×Hより小である
場合には、トナー粒子表層に加わる圧力が過剰となり、
該微粒子がトナー粒子表層に固着埋没してしまうため、
長期に渡り安定した画像を供給することができない。
−1が100〜140、SF−2が100〜130であ
るものが好適に用いられる。さらに好ましくは、SF−
1が100〜130、SF−2が100〜125であ
る。本発明に用いられる形状係数を示すSF−1、SF
−2とは、日立製作所製FE−SEM(S−800)を
用いトナー像を100個無作為にサンプリングし、その
画像情報はインターフェースを介してニコレ社製画像解
析装置(Luzex3)に導入し解析を行い下式より算
出し得られた値を本発明においては形状係数SF−1,
SF−2と定義した。
ナーの投影画像の絶対最大長、PERI:トナーの投影
画像の周長)
し、140より大きいと、球形から徐々に不定形とな
る。SF−2は凸凹度合を示し、130より大きいとト
ナー粒子表面の凸凹が顕著となる。
4〜10μmであることが好ましい。トナーの重量平均
粒径が4μm未満の場合には、トナーの充填操作時に瞬
間的に大量のトナーが排出口104より排出され、充填
量制御が不能となってしまう「フラッシング現象」が生
じ易くなる。
場合には、微細な潜像に対する現像再現性が低下する。
%であることが好ましい。凝集度が5%未満である場合
には、トナーが微少空隙を通過するときに加わる圧力が
不十分となり、該微粒子が該トナー粒子の表層に好まし
く固着されない。一方、凝集度が30%を超える場合に
は、微少空隙を通過するときに加わる圧力が過剰とな
り、該微粒子が固着埋没してしまう。
は、充填装置を通過する前のトナーの凝集度は5〜30
%であり、充填装置を通過した後のトナーの凝集度は5
〜40%であることが好ましい。さらに、充填装置を通
過する前のトナーの凝集度をA、充填装置を通過した後
のトナーの凝集度をBとしたときに、 −10≦A−B≦10 であることが好ましい。
わず、トナー粒子を均一に帯電せしめる目的で、現像装
置内でトナーあるいはトナーとキャリアを長時間に渡り
撹拌させることが一般的に広く行われているが、この操
作により、トナー粒子表面上の外添剤は凝集、あるいは
遊離、あるいはトナー粒子表面に埋没してしまう。この
ため、現像装置内のトナーの凝集度は長期使用に伴い増
大するものであるが、充填操作の際に凝集度の値をある
数値以下に抑える、あるいは凝集度を減少させること
で、長期に渡る使用においても安定した画像が得られる
現像装置ユニットを得ることができる。
5%未満である場合には、流動性が過剰に良すぎるもの
となるため、初期においてトナーの摩擦帯電が十分に行
われず、画像濃度均一性に劣るトナーとなる。充填装置
を通過した後のトナーの凝集度が40%を超える場合に
は、流動性の悪いトナーとなるため、特に長期放置にお
いて画像ががさついたものとなる。また、充填操作前後
において凝集度の差が10を超えるトナーは、現像装置
内で凝集度が大きく変化するトナーとなるため、画像均
一性に劣るものとなる。
剤として広く知られている有機あるいは無機の微粒子を
用いることが可能である。具体的には無機微粒子として
は例えば金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化チタン、
チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシ
ウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛など)・窒化物
(窒化ケイ素など)・炭化物(炭化ケイ素など)・金属
塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムな
ど)・脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシウムなど)・カーボンブラック・シリカなどを用
いることが出来る。また、有機微粒子としては、例えば
乳化重合法やスプレードライ法による、スチレン、アク
リル酸、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、
2−エチルヘキシルアクリレートの如きトナー用結着樹
脂に用いられるモノマー成分の単独重合体あるいは共重
合体を用いることが出来る。
併用することも可能である。
ては、トナー粒径よりも小であることが好ましく、個数
平均粒径が1nm〜1000nm(=1μm)であるこ
とがさらに好ましい。微粒子の個数平均粒径が1nm未
満の場合には、該微粒子がトナー表面に埋め込まれやす
くなるため、耐久性に劣るトナーとなる。また、該微粒
子が1μmを超える場合には、該微粒子とトナー粒子と
の摺擦によって、充填操作の際にトナー粒子の平均円形
度が低下するのと共に、該微粒子の凝集が駆動系等から
生じるごく微細な振動によってでも起こってしまうた
め、好ましくない。
び着色剤を主成分とする。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及び
その置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルア
ミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共
重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタク
リル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニ
ルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエ
ーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合
体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプ
レン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレ
ン−マレイン酸エステル共重合体の如きスチレン系共重
合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、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、フェノール樹脂、脂肪
族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフ
ィンワックス、カルナバワックスなどが挙げられる。こ
れらは、単独あるいは混合して使用できる。
は、黒色着色剤としてカーボンブラック,磁性体,以下
に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い各色に
調色されたものが利用される。
物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,
アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代
表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピ
グメントイエロー12、13、14、15、17、6
2、74、83、93、94、95、109、110、
111、128、129、147、168、180等が
好適に用いられる。
物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,キ
ナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール
化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合
物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.
I.ピグメントレット2、3、5、6、7、23、4
8:2、48:3、48:4、57:1、81:1、1
22、144、146、166、169、177、18
4、185、202、206、220、221、254
が特に好ましい。
は、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アンスラ
キノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。
具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、
15:1、15:2、15:3、15:4、60、6
2、66等が特に好適に利用できる。
固溶体の状態で用いることができる。
色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明性,トナー中
への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、
樹脂100重量部に対し1〜20重量部添加して用いら
れる。
は、他の着色剤と異なり樹脂100重量部に対し40〜
150重量部添加して用いられる。
御剤を用いることができる。
公知のものが利用できるが、カラートナーの場合は、特
に、無色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電
量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。
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,カルボン酸を側鎖に持つ高
分子型化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、ケイ素化合
物、カリークスアレーン等が利用でき、ポジ系として四
級アンモニウム塩、該四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
合物等が好ましく用いられる。
0.5〜10重量部が好ましい。しかしながら本発明に
おいて荷電制御剤の添加は必須ではなく、二成分現像方
法を用いた場合においては、キャリアとの摩擦帯電を利
用し、非磁性一成分ブレードコーティング現像方法を用
いた場合においてもブレード部材やスリーブ部材との摩
擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷
電制御剤を含む必要はない。
点物質、いわゆるワックスを用いることができる。
としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロ
ピッシュワックスの如きポリメチレンワックス、アミド
ワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、エステルワッ
クス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如
き誘導体が挙げられ、これらは低分子量成分が除去され
たDSC吸熱曲線の最大吸熱ピークがシャープなものが
好ましい。
素数15〜100個の直鎖状のアルキルアルコール、直
鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるい
は、モンタン系誘導体が挙げられる。また、これらワッ
クスから液状脂肪酸の如き不純物を予め除去してあるも
のも好ましい。
アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチ
ーグラー触媒またはその他の触媒を用いて重合した低分
子量のアルキレンポリマー;高分子量のアルキレンポリ
マーを熱分解して得られるアルキレンポリマー;アルキ
レンを重合する際に副生する低分子量アルキレンポリマ
ーを分離精製したもの;一酸化炭素及び水素からなる合
成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素ポリマーの
蒸留残分から、あるいは、蒸留残を水素添加して得られ
る合成炭化水素から、特定の成分を抽出分別したポリメ
チレンワックスが挙げられる。これらワックスには酸化
防止剤が添加されていても良い。
C吸熱曲線において、40〜90℃(さらに好ましくは
45〜85℃)の領域に吸熱メインピークを有すること
が好ましい。さらに、吸熱メインピークは、半値幅が1
0℃以内(より好ましくは5℃以内)であるシャープメ
ルト性の低軟化点物質が好ましい。特に、低軟化点物質
が炭素数15〜45個の長鎖アルキルアルコールと、炭
素数15〜45個の長鎖アルキルカルボン酸とのエステ
ル化合物を主成分とするエステルワックスが好ましい。
は、例えば、粉砕法により製造されたトナー粒子を球形
化処理する際の球形化処理条件をコントロールしてトナ
ーを製造する方法、及び重合法によりトナー粒子を製造
する際の重合条件をコントロールしてトナーを製造する
方法が挙げられる。
化処理する方法としては、樹脂,離型剤、着色剤,荷電
制御剤等を加圧ニーダーやエクストルーダー又はメディ
ア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的又はジェ
ット気流下でターゲットに衝突させ、所望のトナー粒径
に微粉砕化せしめる。その後、湯浴法、熱気流処理法、
機械的衝撃法等によりトナー粒子を球形化処理し、更に
分級工程を経て粒度分布を調整する。この球形化処理を
施す際の処理温度、処理時間、および処理エネルギーの
如き処理条件を適宜コントロールすることにより、トナ
ー粒子の形状係数を調整することができる。
しては、重合性単量体中に離型剤,着色剤,荷電制御
剤,重合開始剤その他の添加剤を加え、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た
単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中で、ホモ
ミキサー等により分散せしめる。単量体組成物からなる
液滴が所望のトナー粒子のサイズが得られた段階で、造
粒を停止する。その後は分散安定剤の作用により、粒子
状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹
拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には5
0〜90℃の温度に設定して重合を行う。また、所定の
分子量分布を得る目的で、重合反応後半に昇温しても良
く、更に、未反応の重合性単量体、副生成物等を除去す
るために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を
留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗
浄・ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法において
は、通常単量体組成物100重量部に対して水300〜
3000重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
分散安定剤の種類及び量、撹拌条件、水層のpH及び重
合条件、添加剤の分子量をコントロールすることによ
り、トナー粒子の形状係数を調整することができる。
ー粒子を得る場合、係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−)−
エチル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)アクリル酸エチル,(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,シクロヘキセ
ン,(メタ)アクリロニトリル,アクリル酸アミド等の
エン系単量体が好ましく用いられる。これらは、単独ま
たは一般的には出版物ポリマーハンドブック第2版II
I−Pl39〜192(John Wiley&Son
s社製)に記載の理論ガラス転移温度(Tg)が、40
〜80℃を示すように単量体を適宜混合し用いられる。
理論ガラス転移温度が40℃未満の場合には、トナーの
保存安定性や現像剤の耐久安定性の面から問題が生じ、
一方80℃を超える場合は定着点の上昇をもたらし、特
にフルカラートナーの場合においては各色トナーの混色
が不十分となり色再現性に乏しく、更にOHP画像の透
明性を著しく低下させ高画質の面から好ましくない。
る方法においては、重合単量体の重合反応を阻害無く行
わせしめるという観点から、極性樹脂を同時に添加する
が特に好ましい。本発明に用いられる極性樹脂として
は、スチレンと(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。該極性樹脂は、単量体と反応しうる不
飽和基を分子中に含まないものが特に好ましい。
えば、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロ
ニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、
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、アゾビスイソブチロニトリル
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。
は、以下のようにして測定を行った。
GITAL VIBLATIONMETER MODE
L 1332 SHOWA SOKKI CORPOR
ATION製)を有するパウダーテスター(細川ミクロ
ン社製)を用いた。
ュ,200メッシュ,100メッシュのふるいを目開の
狭い順に、すなわち100メッシュふるいが最上位にく
るように390メッシュ,200メッシュ,100メッ
シュのふるい順に重ねてセットした。
正確に秤量した試料5gを加え、デジタル振動計の変位
の値を0.145〜0.155mm(peak−to−
peak)になるように調整し(レオスタット目盛約
2.3)、約15秒間振動を加えた。その後、各ふるい
上に残った試料の重量を測定して下式にもとづき凝集度
を得た。
ては図1中、101に示すホッパー内から採取した。充
填操作後のものについては図1中、104に示す排出口
から排出されたものを用いた。
約12時間放置したものを用い、測定環境は23℃,6
0%RHであった。
算出については、透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、
エポキシ樹脂で分散、包埋処理後、薄くスライスして粒
子の写真像(倍率10,000〜100,000倍)を
得た。この写真像を無作為に20〜50サンプル抽出し
た後、球状粒子についてはその直径、扇平粒子について
はその長径をもって当該粒子の粒径とし、その相加平均
を求め個数平均粒径を算出した。
ウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザ
ー(コールター社製)等種々の方法で測定可能である
が、本発明においてはコールターカウンターTA−II
型(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出
力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801
パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解
液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を
調製する。たとえば、ISOTON R−II(コール
ターサイエンティフィックジャパン社製)が使用でき
る。測定法としては、前記電解水溶液100〜150m
l中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベ
ンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定
試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超
音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない前記コール
ターカウンターTA−II型によりアパーチャーとして
100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナー
の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出し
た。それから、本発明に係わる体積分布から求めた体積
基準の重量平均粒径(D4:各チャンネルの中央値をチ
ャンネルの代表値とする)を求めた。
がこれは本発明をなんら限定するものではない。
溶液450重量部を投入し、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、10,0
00rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2
水溶液70重量部を添加し、リン酸カルシウム塩を含む
水系媒体を得た。
機化工業製)を用いて、9000rpmにて均一に溶
解、分散した。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重量部を溶解
し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、50℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて8000rpmで撹拌し、重合性単量体組
成物を造粒した。
間で60℃に昇温し、4時間後、昇温速度40℃/H
r.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
えリン酸カルシウム塩を溶解させた後、ろ過、水洗、乾
燥をして、重量平均粒径6.8μmの着色トナー粒子を
得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。図3には充填装置のスパイラル状スクリ
ュー部分の拡大図を示す。
内径、δはスクリュー部の最外縁部とスクリューケーシ
ングの内壁とのクリアランス、rは回転数、Wはスクリ
ュー部のピッチ長である。
現像剤を180g、キヤノンLBP−2030現像カー
トリッジ内に充填した。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
評価を行った。
に示した。
評価を行った。
に示した。
評価を行った。
に示した。
評価を行った。
に示した。
ビニルアルコールの0.2wt%水溶液20重量部を投
入したのちに、スチレン75重量部、アクリル酸−n−
ブチル25重量部、ベンゾイルパーオキサイド3.0重
量部、ジビニルベンゼン0.02重量部を加え、撹拌し
懸濁液とした。この後、フラスコ内を窒素で置換した後
に、80℃に昇温し同温度に10時間保持し重合反応を
行った。該重合体を水洗した後に、温度を65℃に保ち
つつ減圧環境にて乾燥し樹脂を得た。該樹脂を88wt
%、含金属アゾ染料を2wt%、カーボンブラック5w
t%、パラフィンワックス7wt%を固定槽式乾式混合
機により混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引し
つつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。
し1mmメッシュパスのトナー組成物の粗砕物を得た。
さらに、この粗砕物を機械式粉砕機により、体積平均径
20〜30μmまで粉砕を行った後に、旋回流中の粒子
間衝突を利用したジェットミルにて粉砕を行い、表面改
質機において、熱的及び機械的な剪断力により、トナー
組成物を改質し、多段割分級機により、分級を行い重量
平均粒径7.4μmのトナー粒子を得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
溶液315重量部を投入し、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、10,0
00rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2
水溶液50重量部を徐々に添加し、リン酸カルシウム塩
を含む水系媒体を得た。
機化工業製)を用いて、9000rpmにて均一に溶
解、分散した。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重量部を溶解
し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、50℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて7500rpmで撹拌し、重合性単量体組
成物を造粒した。
間で60℃に昇温し、4時間後、80℃に昇温し4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、塩酸を加えリン酸カルシウムを溶解さ
せた後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径9.0
μmのトナー粒子を得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
のトナー粒子を用い、該着色粒子100重量部に対し、
個数平均粒径が2μmであるチタン酸ストロンチウムを
0.6重量部加え、三井鉱山社製ヘンシェルミキサーを
用い、均一に撹拌してトナーを得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
ビニルアルコールの0.2wt%水溶液20重量部を投
入したのちに、スチレン90重量部、アクリル酸−n−
ブチル20重量部、ベンゾイルパーオキサイド3.0重
量部、ジビニルベンゼン2.0重量部を加え、撹拌し懸
濁液とした。この後、フラスコ内を窒素で置換した後
に、80℃に昇温し同温度に10時間保持し重合反応を
行った。該重合体を水洗した後に、温度を65℃に保ち
つつ減圧環境にて乾燥し樹脂を得た。該樹脂を88wt
%、含金属アゾ染料を2wt%、カーボンブラック5w
t%、パラフィンワックス7wt%を固定槽式乾式混合
機により混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引し
つつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。
し1mmメッシュパスのトナー組成物の粗砕物を得た。
さらに、この粗砕物を機械式粉砕機により、体積平均径
20〜30μmまで粉砕を行った後にて旋回流中の粒子
間衝突を利用したジェットミルにて粉砕を行い、多段割
分級機により、分級を行い重量平均粒径7.6μmのト
ナー粒子を得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
溶液450重量部を投入し、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、10,0
00rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2
水溶液70重量部を添加し、リン酸カルシウム塩を含む
水系媒体を得た。
機化工業製)を用いて、9000rpmにて均一に溶
解、分散した。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重量部を溶解
し、重合性単量体組成物を調製した。
を投入し、50℃,N2雰囲気下において、TK式ホモ
ミキサーにて8000rpmで撹拌し、重合性単量体組
成物を造粒した。
分で60℃に昇温し、60℃で2時間反応させた。重合
反応終了後冷却し、塩酸を加えリン酸カルシウム塩を溶
解させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径
7.1μmのトナー粒子を得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
粉体を添加することなくトナーとして用い、図1に示す
ような装置により、キヤノンLBP−2030の現像カ
ートリッジ容器内に充填した。充填方法については、実
施例1と同様に行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
と同様にして微粉体を添加、混合し、トナーを得た。
装置を用いず、振動数3000/min.,振幅10m
mの振動子を使用した振動充填機を用いて充填を行っ
た。充填したトナーを非磁性一成分系現像剤として用
い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評価を行
った。
に示した。
と同様の処方で微粉体を添加し、三井鉱山社製ヘンシェ
ルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを得た。
漏斗を取り付け、排出口からLBP−2030の現像カ
ートリッジ容器に直接トナーを充填した。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
この粗砕物を機械式粉砕機により、体積平均径20〜3
0μmまで粉砕を行った後に、旋回流中の粒子間衝突を
利用したジェットミルにて粉砕を行い、表面改質機にお
いて、熱的及び機械的な剪断力により、トナー組成物を
改質し、多段割分級機により、分級を行い平均粒径1
1.0μmのトナー粒子を得た。
平均粒径が7nmでありシリコーンオイル表面処理した
シリカ微粉体を1.0重量部、個数平均粒径が40nm
でありシリコーンオイル及びカップリング剤で表面処理
したシリカ微粉体を1.5重量部加えた後、三井鉱山社
製ヘンシェルミキサーを用い、均一に撹拌してトナーを
得た。
り、キヤノンLBP−2030の現像カートリッジ容器
内に充填した。充填方法については、実施例1と同様に
行った。
して用い、市販のキヤノンLBP−2030を用いて評
価を行った。
に示した。
キヤノンLBP−2030を用いた。
ッジ4箇所(イエロー,マゼンタ,シアン,ブラック)
のうち、シアンの現像カートリッジに現像剤(トナー)
を180g充填し、検討カートリッジとした。記録材は
市販のCLCペーパーA4(キヤノン販売社81.4g
/m2)を用い、印字率3%のモノカラーモード(シア
ン)で連続通紙を行った。
0枚時、5000枚時、7000枚時において以下に述
べるような、「画像濃度」、「カブリ」、「画像ムラ」
の評価を行った。さらに、3000枚時において以下に
述るような「細線再現性」の評価を行なった。
射濃度により表した。また、「カブリ」は、反射式濃度
計(TOKYO DENSHOKU CO.,LTD社
製REFLECTOMETER ODEL TC−6D
S)を用いて測定(プリント後の白地部反射濃度最悪値
をDs、プリント前の用紙の反射濃度平均値をDrとし
た時のDs−Drをカブリ量とした)した。カブリ量2
%以下は実質的にカブリの無い良好な画像であり、5%
を超えるとカブリの目立つ不鮮明な画像である。
を用いて評価を行った。
℃,10%RHの環境において評価を行った。モノカラ
ーモード(シアン)で図2に示すようなパターンを現像
可能な領域全てに連続して50枚プリントした後、本評
価機の電源を切った。電源を切ってから2時間後に再び
電源を入れ、図2に示すようなパターンを50枚プリン
トした後、本評価機の電源を切った。このような手順を
繰り返し行った。この評価方法は、本評価機においてハ
ーフトーン画像ムラが最も現れやすい評価方法である。
の下で、目視により評価した。
像が均一ではなく、画像ムラが発生していることが明ら
かに分かる画像が最初に発生したときのプリント枚数を
もって、画像ムラの評価値とした。評価値が大きいほど
画像ムラが出にくい良好な画像であり、評価値が小さい
ほど画像ムラが出やすい、好ましくない画像である。
な縞状の潜像画像を形成し、定着後の画像について評価
を行なった。
部幅が4ドット(170μm)であり、非潜像部幅が1
0ドット(420μm)の潜像画像である。
枚形成し、3,000枚目の定着画像を用い、画像部か
ら無作為に5点を選び、5点の画像部幅の平均値と、理
論潜像部幅(170μm)との差の絶対値で評価した。 a:0μm以上30μm以下 b:30μm超60μm以下 c:60μm超90μm以下 d:90μm超
ある高精細化、長寿命化、低消費エネルギーといった点
を損なうことなく、良好な画像が得られる現像剤を現像
容器内に充填することが可能となる。
る。
図を示す。
ンを示す図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 トナー粒子及び外添剤を有するトナーを
トナー容器に充填するトナーの充填方法であって、 外添剤として有機あるいは無機微粒子が少なくとも一種
類以上トナー粒子表面上に存在しており、 トナーは、凝集度が5〜30%であり、形状係数SF−
1が100〜140であり、形状係数SF−2が100
〜130であり、重量平均径が4〜10μmであり、 該トナーをスパイラル状のスクリューを経由してトナー
容器へ充填することを特徴とするトナーの充填方法。 - 【請求項2】 スクリューケーシングの内径Dが12〜
130mmであり、スクリュー部の最外縁部とスクリュ
ーケーシングの内壁とのクリアランスδが0.05〜
3.0mmであり、スクリューの回転数rが50〜30
00rpmであり、ピッチ長Wが下式を満たすことを特
徴とする請求項1に記載のトナーの充填方法。 0.1×H<W<3.0×H (ただし、Hはスパイラル状のスクリューの外円直径で
あり、H=D−2δ) - 【請求項3】 外添剤として個数平均粒径が1〜100
0nmである無機微粒子が少なくとも一種類以上存在し
ており、トナーは、凝集度が10〜25%であり、形状
係数SF−1が100〜130であり、形状係数SF−
2が100〜125であり、重量平均粒径が2〜8μm
であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトナー
の充填方法。 - 【請求項4】 充填装置を通過する前のトナーの凝集度
は5〜30%であり、充填装置を通過した後のトナーの
凝集度は5〜40%であることを特徴とする請求項1乃
至3のいずれかに記載のトナーの充填方法。 - 【請求項5】 充填装置を通過する前のトナーの凝集度
をA、充填装置を通過した後のトナーの凝集度をBとし
たときに、 −10≦A−B≦10 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
載のトナーの充填方法。 - 【請求項6】 画像形成装置本体に着脱可能に装着され
る装置ユニットにおいて、 該装置ユニットは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナ
ー粒子と外添剤微粒子を少なくとも有する一成分現像剤
としてのトナー;該一成分系現像剤を収容するための現
像容器;及び該現像容器に収容されている一成分現像剤
を担持し、且つ現像領域に搬送するための現像剤担持体
を有しており、 該トナーは、凝集度が5〜30%であり、形状係数SF
−1が100〜140であり、形状係数SF−2が10
0〜130であり、重量平均径が4〜10μmであり、 外添剤として有機あるいは無機微粒子が少なくとも一種
類以上トナー粒子表面上に存在しており、 該トナーは、スパイラル状のスクリューを充填手段とし
て有する充填装置によって現像容器内へ充填されたもの
であることを特徴とする装置ユニット。 - 【請求項7】 充填装置を通過する前のトナー粒子の凝
集度をA、充填装置を通過した後のトナー粒子の凝集度
をBとしたときに、 −10≦A−B≦10 であることを特徴とする請求項6に記載の装置ユニッ
ト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18707498A JP2000019826A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | トナーの充填方法および装置ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18707498A JP2000019826A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | トナーの充填方法および装置ユニット |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000019826A true JP2000019826A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16199689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18707498A Pending JP2000019826A (ja) | 1998-07-02 | 1998-07-02 | トナーの充填方法および装置ユニット |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000019826A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004045668A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Ricoh Co Ltd | 静電荷像現像用現像剤、画像形成装置及び画像形成方法 |
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JP2009040482A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Fujio Hori | 粉粒体供給装置 |
EP2083055A1 (en) | 2008-01-21 | 2009-07-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Reaction liquid, set of ink and reaction liquid, ink jet recording apparatus and image recording method |
JP2009223260A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Canon Inc | トナーおよび画像形成方法 |
US11294303B2 (en) | 2019-06-20 | 2022-04-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Toner refill cartridge with pulverization member activated by elastic force |
-
1998
- 1998-07-02 JP JP18707498A patent/JP2000019826A/ja active Pending
Cited By (7)
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US8025384B2 (en) | 2008-01-21 | 2011-09-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Reaction liquid, set of ink and reaction liquid, ink jet recording apparatus and image recording method |
JP2009223260A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-01 | Canon Inc | トナーおよび画像形成方法 |
US11294303B2 (en) | 2019-06-20 | 2022-04-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Toner refill cartridge with pulverization member activated by elastic force |
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