JP2002268266A - 画像形成方法及びそれに用いる乾式トナー - Google Patents
画像形成方法及びそれに用いる乾式トナーInfo
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Abstract
る画像欠陥を防止する画像形成方法及びそれに用いるト
ナーを提供すること。 【解決手段】 潜像保持体の表面に潜像を形成する潜像
形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程
と、トナー像を支持体上に転写する転写工程を含み、転
写後に潜像保持体面上に残存するトナーを、現像工程で
潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収するように
した画像形成方法において、該トナーとして、粒径5μ
m以下の微粉の量が40個数%以下であるトナー、また
は微小圧縮試験機による硬度が8以上であるトナーを用
いることを特徴とする画像形成方法。
Description
画像形成方法に関するもので、さらに詳しくは、転写後
の残存トナーをクリーニングする装置を用いずに画像記
録を行なう画像形成方法及びその画像形成方法に用いら
れるトナーに関する。
体ドラムなどの潜像保持体上に所定の潜像を形成しトナ
ーを用いて画像化する画像形成装置は、潜像保持体上に
形成されたトナー像を紙などの支持体上に必ずしも10
0%転写できないことから、一般に、潜像保持体上の残
留トナーを除去するためのクリーニング装置を備えてい
る。
面に弾性ゴムブレードを押し当て、残存トナーを機械的
に除去するブレードクリーニング装置や、細い繊維を植
えたブラシローラーを高速回転させ、ブラシの毛先にト
ナーを付着させ残存トナーを除去するブラシクリーニン
グ装置が知られている。
留トナーを廃棄する作業が生じたり、まだ使用可能な残
留トナーを廃棄することから相対的に一枚当たりの印字
コストが上昇する、廃棄時装置周囲および環境の汚染を
招く可能性があるなどの問題がある。これらを回避する
ために、クリーニング装置内に蓄積した残留トナーを現
像部に戻し再使用する方法もあるが、配管を用いてトナ
ーを移送する必要があることから、装置コストが上がっ
たり、装置設計上の自由度の低下、配管中でのトナー劣
化などの問題がある。また、ブレードクリーニング装置
を用いた場合には感光体ドラムがクリーニングブレード
との摩擦により摩耗されて、画像形成特性や寿命の低下
が生じることもある。
に感光体ドラムなどの潜像保持体上の残存トナーを、ク
リーニング装置を用いずに現像装置によって現像と同時
に残留トナーを現像装置内に回収する画像形成方法(以
後クリーナレス画像形成方法という)が、たとえば特開
昭59−133573、特開昭59−157661など
によって知られている。
れるトナーとして、特開平5−2287には残存トナー
電荷による残像を防止するために好適なトナーの電気抵
抗と帯電量を規定したトナー、特開平5−188637
には画像濃度とクリーニング性を両立させるために好適
な粒径分布や形状、帯電量を規定したトナー、特開平9
−288373には転写残トナーをより少なくしてクリ
ーナレス画像形成方法により好適なトナーを提供するた
めに形状や添加剤を規定したトナー、特開平10−20
539には画像安定化のために特定の添加剤とその被覆
率を規定した球状トナーが挙げられている。
方法においては、トナーの帯電量が従来技術に示される
適正領域であっても、いわゆる残像が生じる問題があ
る。本発明は、クリーナレス画像形成方法を用いたとき
生じる画像欠陥を防止する画像形成方法を提供すること
をその課題とする。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、トナー中に存在す
る非常に微小な粒子が現像時印可するバイアス電界で現
像器側に取り込め切れず、例えば縦線や黒帯画像が連続
すると少量残ったトナーが蓄積し、それが転写され画像
欠陥となることを見出した。そして、粒径5μm以下の
微粉の量が40個数%以下であるトナーを用いること、
または微小圧縮試験機による硬度が8以上であるトナー
を用いることにより上記課題が解決できることを見出し
本発明を完成するに至った。
形成する潜像形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化
する現像工程と、トナー像を支持体上に転写する転写工
程を含み、転写後に潜像保持体面上に残存するトナー
を、現像工程で潜像を顕像化すると同時に現像装置内に
回収するようにした画像形成方法において、該トナーと
して、粒径5μm以下の微粉の量が40個数%以下であ
るトナーを用いることを特徴とする画像形成方法であ
る。
形成する潜像形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化
する現像工程と、トナー像を支持体上に転写する転写工
程を含み、転写後に潜像保持体面上に残存するトナー
を、現像工程で潜像を顕像化すると同時に現像装置内に
回収するようにした画像形成方法において、該トナーと
して、微小圧縮試験機による硬度が8以上であるトナー
を用いることを特徴とする画像形成方法である。
5〜10μmである上記第1または第2の発明の画像形
成方法である。
形成する潜像形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化
する現像工程と、トナー像を支持体上に転写する転写工
程を含み、転写後に潜像保持体面上に残存するトナー
を、現像工程で潜像を顕像化すると同時に現像装置内に
回収するようにした画像形成方法に用いるトナーであっ
て、5μm以下の微粉の量が40個数%以下であること
を特徴とするトナーである。
形成する潜像形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化
する現像工程と、トナー像を支持体上に転写する転写工
程を含み、転写後に潜像保持体面上に残存するトナー
を、現像工程で潜像を顕像化すると同時に現像装置内に
回収するようにした画像形成方法に用いるトナーであっ
て、微小圧縮試験機による硬度が8以上であることを特
徴とするトナーである。
mである上記第4または第5の発明のトナーである。
置の断面を示す。1は潜像保持体としての感光体ドラ
ム、3は現像装置、ここでは一成分非磁性現像装置を例
示したが、本発明においては一成分磁性現像であっても
二成分現像でも構わない。4は前記現像装置3に装着さ
れたトナー担持体である現像ローラであり、表面に担持
するトナー薄層を介して感光体ドラム1の表面に接触
し、感光体1の1.2〜4.0倍程度の周速で回転して
いる。また、図1において5は転写帯電器、8は除電ラ
ンプ、9は帯電器(スコロトロン帯電器)、10は光ビ
ーム(レーザービーム)、11は均一化ブラシである。
12は均一化ブラシ11に電位を与える直流電源、13
はトナー担持体4にトナー2を供給するトナー供給ロー
ラ、14はトナー担持体4面に対接して担持されるトナ
ー層厚規制部材である薄層ブレード、15はアジテータ
ーである。
5μm以下の微粉量を40個数%以下にする。5μm以
下の微粉量が40個数%以上である場合、トナー中に存
在する微小な粒子が現像時印可するバイアス電界で現像
器側に取り込め切れず、例えば縦線や黒帯画像が連続す
ると少量残ったトナーが蓄積し、それが転写され画像欠
陥となる。
ナーの硬度が8以上である。8以下である場合、現像装
置3内のブレード14や攪拌力や摩擦力により、粉砕さ
れやすくなり、微粉が発生する。なお、本発明の硬度は
微小圧縮試験機(MCTM−500 島津製作所製)で
トナーサンプルの硬度を測定した。測定方法としては、
溶融させたトナーを圧延冷却し、平板状とする。次にそ
の表面を#1200の紙やすりを用い研磨し平滑にす
る。荷重を1gf加えて硬度を測定する。なお、測定は
各々5回行い、その平均値を硬度とした。
つかの方法があるが、最も効果が高い方法は、結着樹脂
によるものである。トナーを構成する成分の中で最も比
率が大きいため、結着樹脂の硬度を高くする方法が最も
効果的である。結着樹脂の硬度を大きくするには、分子
量、ゲル分、架橋度などを適度にコントロールして行
う。この方法は単独または組み合わせにて行うことがで
きる。また、カーボンブラック、無機微粉末等の添加物
を内添させても硬度を大きくすることは可能である。逆
に定着性改良のために添加するワックス類はトナー硬度
を低下させるため、その添加量等に注意が必要である。
また、ワックス類の分散状態によってもトナー硬度が異
なり、ワックス類の分散が適度な値の時にトナー硬度は
最高となるため、分散のコントロールが重要である。
れにおいても、トナーの重量平均粒径が5〜10μmで
あるが好ましい。近年、高画質化達成のため、トナー粒
径は小粒径化の傾向にあり、特に10μm以下が好まし
いとされている。しかし、それに伴い、トナー粒径が小
さければ小さいほど、トナー中の微粉が増加する傾向に
ある。その結果、ますます増加した微粉量が画像品質を
劣化させる。本発明では、トナーの重量平均粒径が5〜
10μmであっても、5μm以下の微粉量が40個数%
以上であるか、またはトナー硬度を8以上にすることに
より画像品質を劣化が防止される。
サイザーIIにて測定した。測定法としては、まず、電
解水溶液100〜150ml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加える。ここで、電解液とは1級塩化ナ
トリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもの
で、例えばISOTON−II(コールター社製)が使
用できる。ここで、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、前記測定装置により、アパーチ
ャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒
子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数
分布を算出する。得られた分布から、トナーの微粉量
や、重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めること
ができる。
μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜
4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.
04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未
満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜1
2.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;
16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.
40μm未満;25.40〜32.00μm未満;3
2.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用
し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒
子を対象とする。また、重量平均粒径はコールターマル
チサイザーIIにて測定した。測定法としては、微粉量を
測定した時と同条件である。
ては、従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、
スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、スチレン−クロ
ロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、
スチレン−ブタジェン共重合体、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−
マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共
重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、ス
チレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等
のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含
む単重合体または共重合体)、エポキシ樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、
ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリ
レート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート
樹脂などが挙げられる。単独使用は可能であり、また、
二種類以上併用しても良い。また、これら樹脂の製造方
法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重
合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
ス類を添加しても良い。例えばポリプロピレンワック
ス、ポリエチレンワックス等のようなポリオレフィンワ
ックスや、カルナウバワックス、キャンデリラワック
ス、ライスワックス等の天然ワックスが使用可能であ
る。ワックス成分の添加量は0.5〜10重量部が好ま
しい。本発明のトナーにおいては、極性を制御するため
に、極性制御を配合することが可能である。この場合の
極性制御剤としては、例えばニグロシン系染料、四級ア
ンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染
料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物などが挙
げられる。
からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料
の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、
ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリ
ンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾ
オイルブラックなど特に限定されない。着色剤の使用量
は1〜10重量部、好ましくは3〜7重量部である。
して用いる場合は、酸化鉄、マグネタイト、フェライト
などの磁性微粉末を添加することができる。
方法でよく、結着樹脂、着色剤、その他場合により荷電
制御剤、ワックス成分等をミキサー等を用いて混合し、
熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した
後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕で粉砕
し、その後分級し得られる。
するため、各種無機微粉末が使用できる。例えば、シリ
カ、酸化チタン、アルミナ等であるが、シリカ及び酸化
チタン微粉末が特に有用であり、併用することも可能で
ある。高流動性を付与する事を主目的する場合には疎水
化処理シリカあるいはルチル型微粒子酸化チタンとして
平均一次粒径が0.001〜1μm、好ましくは0.0
05〜0.1μmの範囲ものから適宜選択でき、特に有
機シラン表面処理シリカあるいはチタニアが好ましく、
通常0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜2重量%の
割合で使用される。上記トナーに無機無粉末を添加する
にはスーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合
機を用いる。
式トナーとして使用する場合に混合して使用するキャリ
アとしては、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジル
コン、シリカ等を主成分とする、粒径30〜1000μ
m程度の粉末、または、該粉末を芯材としてスチレン−
アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、
ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたもの
から適宜選択して使用可能である。
は重量部である。なお、実施例では非磁性一成分トナー
を例示しているが、磁性一成分トナー、二成分(ブラッ
ク、フルカラー)トナーに使用することも可能である。
分級し、5μm以下の微粉量は38個数%にし、重量平
均粒径を11.0μmとした後ヘンシェルミキサーを用
い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロジル)0.
3重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
分級し、5μm以下の微粉量は45個数%にし、重量平
均粒径11.0μmとした後ヘンシェルミキサーを用
い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロジル)0.
3重量部を混合し、比較例のトナーを得た。
示すクリーナレスシステムを搭載したプリンターにて1
0万枚のプリントを行い、スタート、2万、5万、10
万枚時の画像品質(残像)の評価を行った。 微粉量:コールターマルチサイザーIIにて測定、5μm
以下の個数%を微粉量とする。 残像:縦線及び黒帯原稿を用い、プリント上に発生する
残像をランク評価する。 ランク5: 残像なし ランク4: 5と3の間 ランク3: わずかに発生 ランク2: 3と1の間 ランク1: 発生 評価結果を表1、2に示す。
分級し、5μm以下の微粉量を10個数%にし、重量平
均粒径11.0μmとした後ヘンシェルミキサーを用
い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロジル)0.
5重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
分級し、5μm以下の微粉量を35個数%にし、重量平
均粒径8.0μmとした後ヘンシェルミキサーを用い、
シリカ微粉末(R−972 日本アエロジル)0.5重
量部を混合し、本発明のトナーを得た。上記、実施例
2、3のトナーを実施例1と同様にテストした。結果を
表1、2に示す。
分級し重量平均粒径11.0μmとした後ヘンシェルミ
キサーを用い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロ
ジル)0.3重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
分級し重量平均粒径11.0μmとした後ヘンシェルミ
キサーを用い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロ
ジル)0.3重量部を混合し、比較例のトナーを得た。
示すクリーナレスシステムを搭載したプリンターにて1
0万枚のプリントを行い、スタート、2万、5万、10
万枚時のトナー粒径(微粉量)、画像品質(残像)の評
価を行った。 微粉量:コールターマルチサイザーIIにて測定、5μ
m以下の個数%を微粉量とする。 残像:縦線及び黒帯原稿を用い、プリント上に発生する
残像をランク評価する。 ランク5: 残像なし ランク4: 5と3の間 ランク3: わずかに発生 ランク2: 3と1の間 ランク1: 発生 評価結果は表3、表4に示す。
分級し重量平均粒径8.0μmとした後ヘンシェルミキ
サーを用い、シリカ微粉末(R−972 日本アエロジ
ル)0.5重量部を混合し、本発明のトナーを得た。評
価結果は表3、表4に示す。
れば、長期間運転を続けても、転写残トナーによる画像
欠陥が起こらない。
録装置の要部構成例を示す断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 潜像保持体の表面に潜像を形成する潜像
形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程
と、トナー像を支持体上に転写する転写工程を含み、転
写後に潜像保持体面上に残存するトナーを、現像工程で
潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収するように
した画像形成方法において、該トナーとして、粒径5μ
m以下の微粉の量が40個数%以下であるトナーを用い
ることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 潜像保持体の表面に潜像を形成する潜像
形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程
と、トナー像を支持体上に転写する転写工程を含み、転
写後に潜像保持体面上に残存するトナーを、現像工程で
潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収するように
した画像形成方法において、該トナーとして、微小圧縮
試験機による硬度が8以上であるトナーを用いることを
特徴とする画像形成方法。 - 【請求項3】 該トナーの重量平均粒径が5〜10μm
である請求項1または2記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 潜像保持体の表面に潜像を形成する潜像
形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程
と、トナー像を支持体上に転写する転写工程を含み、転
写後に潜像保持体面上に残存するトナーを、現像工程で
潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収するように
した画像形成方法に用いるトナーであって、5μm以下
の微粉の量が40個数%以下であることを特徴とするト
ナー。 - 【請求項5】 潜像保持体の表面に潜像を形成する潜像
形成工程と、トナーを用いて潜像を顕像化する現像工程
と、トナー像を支持体上に転写する転写工程を含み、転
写後に潜像保持体面上に残存するトナーを、現像工程で
潜像を顕像化すると同時に現像装置内に回収するように
した画像形成方法に用いるトナーであって、微小圧縮試
験機による硬度が8以上であることを特徴とするトナ
ー。 - 【請求項6】 重量平均粒径が5〜10μmである請求
項4または5記載のトナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001067205A JP2002268266A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 画像形成方法及びそれに用いる乾式トナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001067205A JP2002268266A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 画像形成方法及びそれに用いる乾式トナー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002268266A true JP2002268266A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18925588
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001067205A Pending JP2002268266A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 画像形成方法及びそれに用いる乾式トナー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002268266A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009294673A (ja) * | 2009-09-16 | 2009-12-17 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001067205A patent/JP2002268266A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009294673A (ja) * | 2009-09-16 | 2009-12-17 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
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