JP2007192889A - 非接触非磁性1成分現像方法および該現像方法を採用した画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生だけでなく、カブリの発生、画像濃度の低下および実機内の汚染を長期にわたって防止する非接触非磁性1成分現像方法および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】トナー担持体35と像担持体10との間に形成された交番電界によって、トナーをトナー担持体から一旦飛翔させ、かつトナー担持体に引き戻し、該引き戻されたトナーとトナー担持体上のトナーとの衝突によって飛翔したトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法、および該現像方法を採用した画像形成装置。
【選択図】図2
【解決手段】トナー担持体35と像担持体10との間に形成された交番電界によって、トナーをトナー担持体から一旦飛翔させ、かつトナー担持体に引き戻し、該引き戻されたトナーとトナー担持体上のトナーとの衝突によって飛翔したトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法、および該現像方法を採用した画像形成装置。
【選択図】図2
Description
本発明は非接触非磁性1成分現像方法および該現像方法を採用した画像形成装置に関する。
近年小型で高信頼かつ高画質の画像形成装置が求められており、画像形成装置には非磁性1成分プロセスが好適に用いられている。しかしながら、非磁性1成分プロセスではトナーの帯電がトナー担持体に接触する規制部材との摩擦により行われ、帯電のチャンスが少ない為、トナーを速やかに均一に安定して帯電させることが難しい。帯電安定性が低下すると、耐久時にカブリが発生したり、画像濃度が低下することが問題となっていた。
この為、非接触非磁性1成分現像方法においては、トナー担持体と像担持体との間に形成される交番電界を比較的高く設定したり、かつ/またはトナー担持体に印加される交流電圧のduty比を比較的大きく設定したりして、図4に示すように、トナー担持体35から像担持体10に電気的に飛翔させたトナーをそのまま直接的に像担持体に付着させ現像を行うのが一般的であった。図4は、従来技術において、トナー担持体35と像担持体10とが対向する現像領域の模式的拡大図を示す。
しかしながら、上記のように、交番電界を比較的高く設定すると、トナー担持体と像担持体との間でリークが発生し、当該リークによる画像ノイズの発生が問題となっていた。またトナー担持体に印加される交流電圧のduty比を比較的大きく設定すると、リークの発生頻度が上昇するので、耐久時においてやはりリークによる画像ノイズの発生が問題となっていた。さらに、非磁性1成分現像方法では、トナー帯電時においてトナーがトナー担持体と規制部材との間でストレスを受けるため、耐久時にトナーがトナー担持体にフィルミングして画像濃度にムラが生じることが問題となっていた。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生を長期にわたって防止する非接触非磁性1成分現像方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明はまた、リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生だけでなく、カブリの発生、画像濃度の低下および実機内の汚染を長期にわたって防止する非接触非磁性1成分現像方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法において、前記トナー担持体と前記像担持体との間に形成された交番電界によって、トナーをトナー担持体から一旦飛翔させ、かつトナー担持体に引き戻し、該引き戻されたトナーとトナー担持体上のトナーとの衝突によって飛翔したトナーにより現像することを特徴とする非接触非磁性1成分現像方法、および該現像方法を採用した画像形成装置に関する。
本発明はまた、像担持体上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法において、トナー担持体に印加される交流電圧のduty比のみを0〜100%の間で変化させて現像効率を測定したときのduty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフ上に極大点および極小点が存在し、該極小点のduty比以下の値にduty比を設定することを特徴とする非接触非磁性1成分現像方法、および該現像方法を採用した画像形成装置に関する。
本発明においては、リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生を長期にわたって防止する。そこで、特定のトナーを用いると、リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生だけでなく、カブリの発生、画像濃度の低下および実機内の汚染を長期にわたって防止する。
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図1に本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部を示す。この画像形成装置は、像担持体10上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体35上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法を採用したものであり、当該像担持体1の周辺には、通常、像担持体1を帯電するための帯電手段(図示せず)、像担持体1に静電潜像を形成するための露光手段(図示せず)、トナー担持体35を有する現像装置31および像担持体上のトナー像を転写するための転写手段(図示せず)等が配置されている。
図1に本発明の一実施形態による画像形成装置の主要部を示す。この画像形成装置は、像担持体10上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体35上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法を採用したものであり、当該像担持体1の周辺には、通常、像担持体1を帯電するための帯電手段(図示せず)、像担持体1に静電潜像を形成するための露光手段(図示せず)、トナー担持体35を有する現像装置31および像担持体上のトナー像を転写するための転写手段(図示せず)等が配置されている。
現像装置31は、像担持体10と所要間隔dを介して対向するように配置されるトナー担持体35と、トナーtを収容する現像装置本体34と、トナー担持体35に対してトナーを供給するための送り部材36と、トナー担持体35の表面に担持されて搬送されるトナー量を規制すると共に当該トナー担持体35に担持されて搬送されるトナーを摩擦帯電させる作用を有するトナー層規制部材(以下、単に「規制部材」ともいう。)37と、現像処理後のトナー担持体35の表面に残留しているトナーを除電するための除電部材38を備えている。
現像装置31においては、トナー担持体35の回転と共に、現像装置本体34内に収容されているトナーを送り部材36によってトナー担持体35に対して供給する。その状態のトナー担持体35の表面に、規制部材37が圧接されることにより、トナー担持体35の表面において担持されて搬送されるトナーの量を規制すると共に、このトナーを摩擦帯電する。
次いで、トナー担持体35に担持されて搬送されたトナーは、像担持体10と対向する現像領域に導かれると、トナー担持体35と像担持体10との間に形成された交番電界によって、図2に示すように、像担持体10との間において一旦、飛翔するが、引き戻されてトナー担持体35上の他のトナーと衝突する。本発明においては、そのような衝突によって飛翔したトナーにより像担持体上の静電潜像を現像する。本明細書中、このようにトナー担持体から一旦飛翔したトナーを引き戻してトナー担持体上のトナーに衝突させ、該衝突によって飛翔したトナーにより行う現像を「ポンピング現像」と呼ぶものとする。なお、ポンピング現像においては、トナー担持体から飛翔させたトナーがそのまま直接的に現像に供される従来の現像(以下、「直接現像」ということがある)が同時に起こっていても良い。
本発明においてトナー担持体と像担持体との間に形成される交番電界強度は、トナーをトナー担持体から一旦飛翔させた後、トナー担持体に引き戻すことができる程度の強度であり、従来の非接触非磁性1成分現像方法においてトナー担持体−像担持体間に形成される交番電界強度と比較して小さいものである。具体的には7〜15V/μmであり、特に9〜13V/μmであることが好ましい。交番電界は通常、トナー担持体に交流電圧を印加することによって形成される。
本明細書中、トナー担持体−像担持体間の交番電界強度は、トナー担持体に印加される交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値(Vpp;振幅)(V)を、トナー担持体と像担持体との間隙(μm)で除することによって算出される値を用いている。
上記のようなポンピング現像は、顕著に向上した現像効率をもたらし、しかもトナー担持体−像担持体間の交番電界強度やトナー担持体に印加される交流電圧のduty比等の電気条件を比較的小さくすることによって達成される。すなわち、比較的弱い電気条件でポンピング現像を起こすことができ、しかも現像効率が顕著に向上するようになる。本発明においてはこのようにトナー担持体−像担持体間の交番電界は比較的低くてよいので、トナー担持体と像担持体との間でリークが起こり難くなり、リークによる画像ノイズの発生を防止できる。また交流電圧のduty比は比較的小さくてよいので、交流電圧が実際に印加される時間が比較的短くなり、リークが起こる確率を低減でき、結果としてリークによる画像ノイズを長期にわたって防止できる。また副次的効果として、交流電圧電源の出力が少なくて済むため、装置の小型・軽量化と消費電力の削減が図れる。
またポンピング現像では、上記のようにトナー担持体上のトナーは飛翔するか、または飛翔トナーによって衝突されるので、たとえ現像に供されなくても、トナー担持体上で1カ所に留まらずに適度に動く。そのため、トナーはトナー担持体に固着され難く、フィルミングによる画像濃度ムラの発生を長期にわたって防止できる。
本明細書中、現像効率とはベタ画像を現像するときのトナー担持体から像担持体へのトナーの供給効率を示すもので、現像直前における「トナー担持体上のトナー搬送量」と現像後における「トナー担持体上の未現像トナー量(残トナー量)」から以下の式に従って算出される割合(%)である。
(1−トナー担持体上の未現像トナー量/トナー担持体上のトナー搬送量)×100
現像効率は大きいほど有効にトナー担持体上のトナーが像担持体に供給されることを意味する。
(1−トナー担持体上の未現像トナー量/トナー担持体上のトナー搬送量)×100
現像効率は大きいほど有効にトナー担持体上のトナーが像担持体に供給されることを意味する。
またduty比とは交流電圧の1周期の時間に対する電圧印加時間の割合(%)を表す。
ポンピング現像による現像効率の向上は以下のメカニズムに基づくものと考えられる。すなわち非接触非磁性1成分現像方法において、トナー担持体に印加される交流電圧のduty比と現像効率とは、例えば、図3に示すような曲線の関係を示す。詳しくは、交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値等のduty比以外の電気条件を一定に保ちつつduty比のみを0%から100%の間で変化させると、初めはduty比の増大と共に現像効率も増大するが、あるduty比から現像効率は減少するようになって極大点P1(x1,y1)を示す。さらにduty比を増大させると現像効率は再び増大するようになり極小点P2(x2,y2)を示す。その後はduty比が100%になるまで現像効率は増大する。duty比が増大することに伴って従来の直接現像による現像効率が増大する推移は、一般に、図3に示す直線Lに略近似するものと考えられる。しかしながら、本発明のように、duty比が約x2以下では、ポンピング現像が起こって、一旦飛翔したトナーが引き戻されてトナー担持体上のトナーに衝突し、該衝突によって飛翔したトナーも現像に供されるので、当該衝突による飛翔トナーによる現像効率分(図3中、斜線領域)だけ現像効率が向上するものと考えられる。
ポンピング現像は、トナー担持体に印加される交流電圧のduty比のみを0〜100%の間で変化させて現像効率を測定してなるduty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフに極大点および極小点が存在するときにおいて、duty比を当該極小点のduty比以下の値(図3中、x2以下の値)に設定することによって、容易に行うことができる。極小点のduty比をx2としたとき、好ましくはduty比をx2/7〜x2の範囲内の値に、より好ましくは2x2/7〜6x2/7の範囲内の値に、さらに好ましくは3x2/7〜6x2/7の範囲内の値に設定する。
ポンピング現像を行うためのそのようなduty比は通常、70%以下、好ましくは10〜70%、より好ましくは20〜60%、さらに好ましくは30〜60%である。
上記duty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフに極大点および極小点が存在するようにするためには、トナー担持体に印加される交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値を比較的低く設定すればよい。そのような交流電圧のピーク・トゥ・ピーク値(振幅)は、トナー担持体と像担持体との間に前記したような電界が形成される限り特に制限されず、またトナー担持体と感光体との距離に依存するが、通常は500〜4000V、特に1000〜3000Vが好ましい。
トナー担持体に印加される交流電圧の波形は矩形波、正弦波、鋸波など種々のものが使用できるが、矩形波がトナーを飛翔させる力が強い為特に好ましい。そのような交流電圧の周波数は特に制限されず、1〜5kHzが好ましく、2〜3kHzがより好ましい。
トナー担持体には通常、直流電圧も印加される。直流電圧は、反転現像を行う場合には像担持体と同じ極性の電圧である。例えば、像担持体として負帯電型の有機感光体を用いる場合、直流電圧は−300〜−500Vが好ましい。また例えば、像担持体として正帯電型の有機感光体を用いる場合、直流電圧は300〜500Vが好ましい。正規現像を行う場合、トナー担持体に印加される直流電圧は感光体の帯電極性と同じ極性で絶対値50〜350Vが好ましい。
像担持体には直流電圧が保持され、画像部と非画像部(背景部)との電位差によって静電潜像が形成される。そのような直流電圧は、例えば、反転現像を行い、かつ像担持体として負帯電型の有機感光体を用いる場合には、非画像部電位が−300〜−1000V、画像部電位が−30〜−250Vで、かつそれらの電位差が150〜800Vとなるように設定されることが好ましい。また例えば、反転現像を行い、かつ像担持体として正帯電型の有機感光体を用いる場合には、非画像部電位300〜1000V、画像部電位30〜250Vで、かつそれらの電位差が150〜800Vとなるように設定されることが好ましい。また例えば、正規現像を行う場合、像担持体に保持される直流電圧は像担持体の帯電極性と同じ極性で例えば、非画像部電位の絶対値が30〜250Vで、画像部電位の絶対値が300〜1000vで、かつそれらの電位差が150〜800Vとなるように設定されることが好ましい。
トナー担持体と像担持体との間隙は100〜350μmが好ましく、100〜200μmがより好ましい。
トナー担持体と像担持体の材質は特に制約はないが、トナーの帯電性や搬送性を確保する観点から担持体は例えば金属の心金上に樹脂やゴムを含む材料で被覆層を形成したものが好ましく、帯電電位の保持性が良好なことから像担持体は有機感光体を用いることが好ましい。
以上のようにトナー担持体35と像担持体10とが対向する現像領域でポンピング現像を行った後、トナー担持体35の表面に残留しているトナーは、除電部材38に接触することにより除電されて当該トナー担持体35の表面から離脱され、現像装置本体34内に戻される。
図1において画像形成装置は1つの像担持体に対して1つのトナー担持体を有しているが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、像担持体とトナー担持体との間で前記したポンピング現像が行われる限り、1つの像担持体に対して4つのトナー担持体を有するいわゆるサイクル式画像形成装置であっても、または1つの像担持体に対して1つのトナー担持体を備えた現像部を並列して4つ有するいわゆるタンデム式画像形成装置であってもよい。
本発明においてトナーは、本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではないが、体積メディアン径が3〜9μm、特に4.5〜7.5μm、粒径4μm以下のトナー粒子の含有割合が20体積%以下、特に15体積%以下、および粒径12μm以上のトナー粒子の含有割合が1体積%以下、特に0.7%体積以下のトナーを使用することが好ましい。
そのように粒径が比較的均一なトナーを用いることによって、リークによる画像ノイズの発生やフィルミングによる画像濃度ムラの発生を防止するだけでなく、カブリの発生、画像濃度の低下および実機内の汚染も長期にわたって有効に防止する。ポンピング現像では前記したように現像効率が顕著に向上しており、しかもトナーはトナー担持体−像担持体間で飛翔の機会が比較的多いので、トナー帯電量の差による悪影響が現れ易い。そのため、弱帯電トナーによるカブリの発生や強帯電トナーによる画像濃度の低下が起こったり、トナー飛散による実機内の汚染が起こり易いが、本発明においてはポンピング現像を行う場合であっても上記トナーを用いることにより、そのような問題は有効に防止できる。すなわち、粒径が均一なトナーはトナー担持体と規制部材との間で帯電が比較的均一に行われ、トナー担持体−像担持体間でのトナーの飛翔が均一に起こるので、カブリの発生、画像濃度の低下および実機内の汚染を長期にわたって有効に防止できるものと考えられる。
本明細書中、体積メディアン径、粒径4μm以下の粒子の割合、および粒径12μm以上の粒子の割合はコールターマルチサイザーIII(ベックマン・コールター製)によって測定された値を用いる。
詳しくは、以下の方法で測定する。
コールターマルチサイザーIII(ベックマン・コールター製)に、データ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター製)を接続した装置を用いて測定、算出する。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTON II(ベックマン・コールター製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において測定粒子カウント数を25000個に設定して測定する。尚、アパチャ−径は50μmのものを使用した。
詳しくは、以下の方法で測定する。
コールターマルチサイザーIII(ベックマン・コールター製)に、データ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター製)を接続した装置を用いて測定、算出する。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTON II(ベックマン・コールター製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において測定粒子カウント数を25000個に設定して測定する。尚、アパチャ−径は50μmのものを使用した。
本発明においてトナーはいかなる方法によって製造されてよいが、上記したような粒径が比較的均一なトナーを簡便に得る観点からは、樹脂粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させる手法によって製造されることが好ましい。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平5−265252号公報や特開平6−329947号公報、特開平9−15904号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
樹脂粒子は、重合性単量体を、水系媒体中において、例えば乳化重合法等の造粒重合法などによって重合処理することによって調製することができ、この樹脂粒子を得るために使用する重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋性単量体(架橋剤)を使用することができる。また、酸性極性基を有するラジカル重合性単量体または塩基性極性基を有するラジカル重合性単量体を含有させてもよい。
(1)ラジカル重合性単量体:
ラジカル重合性単量体としては、特に限定されるものではなく、従来公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体等を用いることができる。
ラジカル重合性単量体としては、特に限定されるものではなく、従来公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体等を用いることができる。
芳香族系ビニル単量体としては、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、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単量体およびその誘導体が挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、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、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。
ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
モノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
ジオレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
モノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
ジオレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
(2)架橋性単量体:
架橋性単量体としては、最終的に得られるトナーの特性を改良するために、ラジカル重合性架橋剤を添加してもよい。ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
架橋性単量体としては、最終的に得られるトナーの特性を改良するために、ラジカル重合性架橋剤を添加してもよい。ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
(3)酸性極性基を有するラジカル重合性単量体:
酸性極性基を有するラジカル重合性単量体としては、カルボキシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物、スルホン酸基(−S3OH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。
酸性極性基を有するラジカル重合性単量体としては、カルボキシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物、スルホン酸基(−S3OH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。
カルボキシル基を有するα,β−エチレン性不飽和化合物としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル、およびこれらのナトリウム(Na)、亜鉛(Zn)等の金属塩類などが挙げられる。
スルホン酸基を有するα,β−エチレン性不飽和化合物としては、例えばスルホン化スチレン、およびそのナトリウム塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル、およびこれらのナトリウム塩等が挙げられる。
樹脂粒子の分子量を調整することを目的として、公知の連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有するメルカプト化合物が用いられ、特に、加熱定着時の臭気を抑制し、分子量分布がシャープであるトナー得られ、保存性、定着強度および耐オフセット性に優れることから分子鎖が短いメルカプト化合物が好ましく用いられる。
具体的に、連鎖移動剤として好ましいものとしては、例えばチオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸オクチル、メルカプトプロピオン酸n−オクチルエステル、オクチルメルカプタンが挙げられる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有するメルカプト化合物が用いられ、特に、加熱定着時の臭気を抑制し、分子量分布がシャープであるトナー得られ、保存性、定着強度および耐オフセット性に優れることから分子鎖が短いメルカプト化合物が好ましく用いられる。
具体的に、連鎖移動剤として好ましいものとしては、例えばチオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸オクチル、メルカプトプロピオン酸n−オクチルエステル、オクチルメルカプタンが挙げられる。
本発明において、ラジカル重合開始剤としては、水溶性であれば適宜のものを使用することが可能である。例えば、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビス4−シアノ吉草酸およびその塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられる。
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とすることが可能である。レドックス系開始剤を用いることにより、重合活性が上昇するので重合温度の低下を図ることができ、更に重合時間の短縮が期待できる。
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればいずれの温度を選択してもよいが、例えば50℃〜90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いる場合には、室温またはそれ以上の温度で重合することも可能である。
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とすることが可能である。レドックス系開始剤を用いることにより、重合活性が上昇するので重合温度の低下を図ることができ、更に重合時間の短縮が期待できる。
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればいずれの温度を選択してもよいが、例えば50℃〜90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いる場合には、室温またはそれ以上の温度で重合することも可能である。
前述のラジカル重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行うことが好ましい。ここに使用することのできる界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。
イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(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等)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等)が挙げられる。
また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることができる。
本発明のトナーは、必要に応じて定着性改良剤である離型性能を有する結晶性物質(以下、単に「離型剤」ともいう。)が含有されてなる樹脂粒子(以下、「離型剤を含有する樹脂粒子」ともいう。)よりなるものであってもよい。
離型剤としては、特に限定されるものではなく、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロシュワックス、エステルワックスなどを用いることができる。
着色剤としては、例えばマグネタイト、フェライト等の磁性粉、無機顔料、有機顔料、染料などを使用することができ、無機顔料、有機顔料および染料としては、従来公知のものを用いることができる。
黒色の無機顔料としては、例えばファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラックが挙げられる。
これらの無機顔料は、必要に応じて1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
これらの無機顔料は、必要に応じて1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
マゼンタまたはレッド用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
オレンジまたはイエロー用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156等が挙げられる。
グリーンまたはシアン用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
また、染料としては、例えば、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等を用いることができ、またこれらの混合物も用いることができる。
これらの有機顔料および染料は、必要に応じて1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
着色剤は表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを好ましく用いることができる。
本発明のトナーを製造する方法の一例としては、
(1)離型剤を重合性単量体中に溶解して単量体溶液を調製する溶解工程、
(2)得られる単量体溶液を水系媒体中に分散する分散工程、
(3)得られる単量体溶液の水系分散系を重合処理することにより、離型剤を含有する樹脂粒子の分散液(ラテックス)を調製する重合工程、
(4)得られる樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させてトナー粒子を得る塩析/融着工程、
(5)得られるトナー粒子を水系媒体中より濾別し、当該トナー粒子から界面活性剤などを洗浄除去する濾過・洗浄工程、
(6)洗浄処理されたトナー粒子の乾燥工程
から構成され、
(7)乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する外部添加剤添加工程が含まれていてもよい。
(1)離型剤を重合性単量体中に溶解して単量体溶液を調製する溶解工程、
(2)得られる単量体溶液を水系媒体中に分散する分散工程、
(3)得られる単量体溶液の水系分散系を重合処理することにより、離型剤を含有する樹脂粒子の分散液(ラテックス)を調製する重合工程、
(4)得られる樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させてトナー粒子を得る塩析/融着工程、
(5)得られるトナー粒子を水系媒体中より濾別し、当該トナー粒子から界面活性剤などを洗浄除去する濾過・洗浄工程、
(6)洗浄処理されたトナー粒子の乾燥工程
から構成され、
(7)乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する外部添加剤添加工程が含まれていてもよい。
そのようなトナーの製造方法において、塩析/融着工程において「凝集工程のpH値」、「凝集剤を添加してから会合粒子の成長を停止するまでの時間」、攪拌強度等を調整すること、また更に液中で分級操作を行うこと等によって、得られるトナーの粒径を任意に調整し、体積メディアン径、粒径4μm以下の粒子(以下、「小径粒子」という)の含有割合および粒径12μm以上の粒子(以下、「大径粒子」という)の含有割合を制御可能である。さらに、必要に応じて外部添加剤を添加する前にミクロプレックス(安川商事(株)社製)等の乾式分級機で粒度分布を調整することも可能である。
例えば、凝集剤を添加してから会合粒子の成長を停止するまでの時間を長く設定すると、トナーの粒径は大きくなり、一方で当該時間を短く設定すると、トナーの粒径は小さくなる。
(1)溶解工程;
離型剤を重合性単量体中に溶解する方法としては特に限定されるものではない。
なお、この単量体溶液中に、油溶性重合開始剤および他の油溶性の成分を添加することもできる。
離型剤を重合性単量体中に溶解する方法としては特に限定されるものではない。
なお、この単量体溶液中に、油溶性重合開始剤および他の油溶性の成分を添加することもできる。
(2)分散工程;
単量体溶液を水系媒体中に分散させる方法としては、特に限定されるものではないが、機械的エネルギーにより分散させる方法が好ましく、特に、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して単量体溶液を油滴分散させることが好ましく、これは、ミニエマルジョン法においては必須の態様である。機械的エネルギーによる油滴分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば「クレアミックス」、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなどを挙げることができる。また、分散粒子径としては、10〜1000nmとされ、好ましくは30〜300nmとされる。
単量体溶液を水系媒体中に分散させる方法としては、特に限定されるものではないが、機械的エネルギーにより分散させる方法が好ましく、特に、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して単量体溶液を油滴分散させることが好ましく、これは、ミニエマルジョン法においては必須の態様である。機械的エネルギーによる油滴分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば「クレアミックス」、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなどを挙げることができる。また、分散粒子径としては、10〜1000nmとされ、好ましくは30〜300nmとされる。
(3)重合工程;
重合工程においては、基本的には乳化重合法、懸濁重合法、シード重合法等の造粒重合法を採用することができる。好ましい重合法の一例としては、ミニエマルジョン法を挙げることができる。また、重合工程においては、重合反応を多段階に分けて行うことによって異なる分子量分布を有する樹脂によって形成され、その粒子の表層に向かって分子量勾配が形成されてなる複合樹脂粒子を得るための、いわゆる多段重合法を用いることが好ましい。
重合工程においては、基本的には乳化重合法、懸濁重合法、シード重合法等の造粒重合法を採用することができる。好ましい重合法の一例としては、ミニエマルジョン法を挙げることができる。また、重合工程においては、重合反応を多段階に分けて行うことによって異なる分子量分布を有する樹脂によって形成され、その粒子の表層に向かって分子量勾配が形成されてなる複合樹脂粒子を得るための、いわゆる多段重合法を用いることが好ましい。
ここに、「複合樹脂粒子」とは、樹脂からなる核粒子の表面を覆うように、当該核粒子を形成する樹脂とは分子量および/または組成の異なる樹脂からなる1または2以上の被覆層が形成されている多層構造の樹脂粒子をいう。
「多段重合法]とは、単量体(n)を重合処理(第n段)して得られた樹脂粒子(n)の存在下に、単量体(n+1)を重合処理(第n+1段)して、当該樹脂粒子(n)の表面に、単量体(n+1)の重合体(樹脂粒子(n)の構成樹脂とは分散および/または組成の異なる樹脂)からなる被覆層(n+1)を形成する方法をいう。例えば、樹脂粒子(n)が核粒子である場合(n=1)には、「二段重合法」となり、樹脂粒子(n)が複合樹脂粒子である場合(n≧2)には、三段以上の多段重合法となる。
「多段重合法]とは、単量体(n)を重合処理(第n段)して得られた樹脂粒子(n)の存在下に、単量体(n+1)を重合処理(第n+1段)して、当該樹脂粒子(n)の表面に、単量体(n+1)の重合体(樹脂粒子(n)の構成樹脂とは分散および/または組成の異なる樹脂)からなる被覆層(n+1)を形成する方法をいう。例えば、樹脂粒子(n)が核粒子である場合(n=1)には、「二段重合法」となり、樹脂粒子(n)が複合樹脂粒子である場合(n≧2)には、三段以上の多段重合法となる。
多段重合法の好適な態様として、高分子量樹脂から形成される中心部(核)と、離型剤を含有する中間分子量樹脂から形成される中間層と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより構成される複合樹脂粒子を合成する、いわゆる三段重合法を挙げることができる。
(4)塩析/融着工程;
塩析/融着工程においては、上記の重合工程により得られる樹脂粒子の分散液に着色剤粒子の分散液を添加し、前記樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させる。当該塩析/融着工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添剤粒子(質量平均一次粒子径が10〜1000nm程度の微粒子)なども融着させることもできる。
塩析/融着工程においては、上記の重合工程により得られる樹脂粒子の分散液に着色剤粒子の分散液を添加し、前記樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させる。当該塩析/融着工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添剤粒子(質量平均一次粒子径が10〜1000nm程度の微粒子)なども融着させることもできる。
ここに、「塩析/融着」とは、塩析(粒子の凝集)と融着(粒子間の界面消失)とが同時に起こること、または、塩析と融着とを同時に起こさせる行為をいう。塩析と融着とを同時に行わせるためには、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度条件下において粒子(樹脂粒子、着色剤粒子)を凝集させる必要がある。
塩析/融着工程における「水系媒体」とは、主成分(50質量%以上)が水からなるものをいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。
塩析/融着工程に使用される樹脂粒子の分散液は、樹脂粒子の粒子径である質量平均一次粒子径の分散度が、粒度分布の広がりを示すCV値(標準偏差を平均粒径で割った変動係数)で20%以下であることが好ましい。このような分散性を得るためには、例えば機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機による機械的分散でエネルギーを均一化させ、繰り返し分散する手法を用いることができる。なお、樹脂粒子に係る質量平均一次粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定される樹脂粒子の粒子径である。
塩析/融着工程に使用される着色剤粒子の分散液は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは、攪拌室を区画形成するスクリーンと当該攪拌室内において高速回転するロータとにより剪断力を生じて、その剪断力の作用(更に、衝突力・圧力変動・キャビテーション・ポテンシャルコアの作用)により、着色剤を界面活性剤を含有する水系媒体中に微分散させて微粒子を得るもの、具体的には、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。また、使用される界面活性剤としては、前述の界面活性剤と同様のものを挙げることができる。
着色剤粒子の質量平均粒子径(分散粒子径)は特に制限されず、通常は、30〜500nmとされ、好ましくは50〜300nmとされる。着色剤微粒子の質量平均粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定される。
塩析/融着法は、樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水系媒体中に、金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒子のガラス転移点以上に加熱することにより、塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加してもよい。
凝集剤としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属(1価の金属)よりなる金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類、マンガン、銅等の2価の金属よりなる金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属よりなる金属塩などが挙げられるが、1価の金属よりなる金属塩と比較して、2価および3価の金属よりなる金属塩は臨界凝集濃度(凝析値あるいは凝析点)が小さいことから、2価あるいは3価の金属よりなる金属塩を用いることが好ましい。
これらの金属塩は1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
これらの金属塩は1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
凝集剤の具体例としては、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、塩化アルミニウム、塩化鉄などが挙げられる。
凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の1.2倍以上、更に好ましくは、1.5倍以上添加することが好ましい。
ここに、「臨界凝集濃度」とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学17,601(1960)日本高分子学会編」等に記述されている手法により、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のξ(ゼータ)電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。
さらに、前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等が挙げられるが、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好ましい。
塩析/融着工程において、塩析/融着おける好適な温度範囲は、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度をTgとすると、(Tg+10℃)〜(Tg+50℃)とされ、特に好ましくは(Tg+15℃)〜(Tg+40℃)とされる。なお、塩析/融着工程の系に水に無限溶解する有機溶媒を添加することにより、融着を効果的に行なわせることができる。
また、本発明においては樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中において塩析/融着させることによって得られたトナー粒子の水系媒体からの分離は、水系媒体中に存在している界面活性剤のクラフト点以上の温度で行うことが好ましく、クラフト点〜(クラフト点+20℃)の温度範囲で行うことが更に好ましい。「クラフト点」とは、界面活性剤を含有した水溶液が白濁化しはじめる温度であり、塩析、凝集、融着する工程(本発明における塩析/融着工程)で用いる水系媒体すなわち界面活性剤溶液に、実際に使用する量の凝集剤を加えた溶液を調製し、得られた溶液を1℃で5日間貯蔵した後、この溶液を攪拌しながら透明になるまで徐々に加熱することによって測定される。
また、本発明においては樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中において塩析/融着させることによって得られたトナー粒子の水系媒体からの分離は、水系媒体中に存在している界面活性剤のクラフト点以上の温度で行うことが好ましく、クラフト点〜(クラフト点+20℃)の温度範囲で行うことが更に好ましい。「クラフト点」とは、界面活性剤を含有した水溶液が白濁化しはじめる温度であり、塩析、凝集、融着する工程(本発明における塩析/融着工程)で用いる水系媒体すなわち界面活性剤溶液に、実際に使用する量の凝集剤を加えた溶液を調製し、得られた溶液を1℃で5日間貯蔵した後、この溶液を攪拌しながら透明になるまで徐々に加熱することによって測定される。
また、塩析/融着工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子の分散液が前記ガラス転移温度以上の温度に到達した後、当該分散液の温度を一定時間保持することにより、塩析/融着を継続させることが肝要である。これにより、トナー粒子の成長(樹脂粒子および着色剤粒子の凝集)と、融着(粒子間の界面の消失)とを効果的に進行させることができ、最終的に得られるトナーの耐久性を向上することができる。
更に、会合粒子の成長を停止させた後に、加熱による融着を継続させて熟成処理を行うことが好ましい。この熟成処理とは、会合粒子の成長を停止させた系の温度を会合粒子の最表層を構成する樹脂のガラス転移温度よりも10〜40℃高い温度に保ち、一定の強度で撹拌を継続する処理であり、この熟成処理により、トナー間における樹脂粒子の接着を高めることができる。
(5)濾過・洗浄工程;
この濾過・洗浄工程では、上記の工程で得られたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。
ここに、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
この濾過・洗浄工程では、上記の工程で得られたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。
ここに、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
(6)乾燥工程;
この工程は、洗浄処理されたトナー粒子を乾燥処理する工程である。
この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。
この工程は、洗浄処理されたトナー粒子を乾燥処理する工程である。
この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。
なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
(7)外部添加剤添加工程;
この工程は、乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する工程である。外部添加剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を挙げることができる。
この工程は、乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する工程である。外部添加剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を挙げることができる。
本発明のトナーは、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料が加えられたものであってもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は、前述の融着段階で樹脂粒子および着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法で添加することができる。
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、かつ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第四級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、かつ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第四級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外部添加剤を添加して使用することができる。これら外部添加剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤を使用することができるが、平均一次粒子径30〜500nmの無機微粒子よりなる外部添加剤を用いることが好ましい。
〔樹脂粒子の調製例1〕
(1)核粒子の形成(第1段重合):
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000mlのセパラブルフラスコに、下記式;
C10H21(OCH2CH2)2OSO3Na
で表されるアニオン系界面活性剤(以下、「アニオン系界面活性剤(1)」ともいう。)7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下に230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200gに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート19.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を75℃で2時間にわたり加熱・撹拌することにより、重合反応(第1段重合に係る反応)を行い、高分子樹脂よりなる樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1H)」ともいう。)を調製した。
(1)核粒子の形成(第1段重合):
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000mlのセパラブルフラスコに、下記式;
C10H21(OCH2CH2)2OSO3Na
で表されるアニオン系界面活性剤(以下、「アニオン系界面活性剤(1)」ともいう。)7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下に230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200gに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート19.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を75℃で2時間にわたり加熱・撹拌することにより、重合反応(第1段重合に係る反応)を行い、高分子樹脂よりなる樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1H)」ともいう。)を調製した。
(2)中間層の形成(第2段重合):
撹拌装置を取り付けたフラスコにて、下記式;
で表される化合物(以下、「例示化合物(W)」という。)98.0gを、スチレン105.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタクリル酸6.2gおよびn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に添加し、90℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
一方、撹拌装置を取り付けたフラスコに、アニオン系界面活性剤(1)1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、内温を98℃に昇温させ、第1段重合によって得られたラテックス(1H)を、固形分換算で28g添加した。
撹拌装置を取り付けたフラスコにて、下記式;
一方、撹拌装置を取り付けたフラスコに、アニオン系界面活性剤(1)1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、内温を98℃に昇温させ、第1段重合によって得られたラテックス(1H)を、固形分換算で28g添加した。
次いで、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により、前記ラテックス(1H)を含有する界面活性剤溶液中に、前記単量体溶液を8時間かけて混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子(油滴)が分散された乳化液を調製した。
次いで、この分散液(乳化液)に、重合開始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱・撹拌することにより重合反応(第2段重合に係る反応)を行い、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が例示化合物(W)を含有する中間分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1HM)」ともいう。)を調製した。
なお、得られたラテックス(1HM)を乾燥し、当該ラテックス(1HM)を構成する粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ、複合樹脂粒子の他に、例示化合物(W)を主成分とする粒子(粒子径400〜1000nm)が確認された。
次いで、この分散液(乳化液)に、重合開始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱・撹拌することにより重合反応(第2段重合に係る反応)を行い、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が例示化合物(W)を含有する中間分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1HM)」ともいう。)を調製した。
なお、得られたラテックス(1HM)を乾燥し、当該ラテックス(1HM)を構成する粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ、複合樹脂粒子の他に、例示化合物(W)を主成分とする粒子(粒子径400〜1000nm)が確認された。
(3)外層の形成(第3段重合):
得られたラテックス(1HM)の全量が仕込まれた撹拌装置を取り付けたフラスコに、重合開始剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を80℃に保った状態で、スチレン300g、n−ブチルアクリレート95g、メタクリル酸15.3gおよびn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル10.4gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を80℃で2時間にわたり加熱・撹拌することによって重合反応(第3段重合に係る反応)を行い、その後、この系を28℃まで冷却することにより、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆されてなり、更に、当該中間分子量樹脂よりなる中間層の表面が低分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液ラテックス(以下、「ラテックス(1HML)」ともいう。)を調製した。
得られたラテックス(1HML)を構成する複合樹脂粒子は、その重量平均粒子径が122nmのものであり、また、当該複合樹脂粒子を構成する樹脂が138,000、80,000および13,000と3つのピーク分子量を有するものであることが確認された。
得られたラテックス(1HM)の全量が仕込まれた撹拌装置を取り付けたフラスコに、重合開始剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を80℃に保った状態で、スチレン300g、n−ブチルアクリレート95g、メタクリル酸15.3gおよびn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル10.4gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を80℃で2時間にわたり加熱・撹拌することによって重合反応(第3段重合に係る反応)を行い、その後、この系を28℃まで冷却することにより、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆されてなり、更に、当該中間分子量樹脂よりなる中間層の表面が低分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液ラテックス(以下、「ラテックス(1HML)」ともいう。)を調製した。
得られたラテックス(1HML)を構成する複合樹脂粒子は、その重量平均粒子径が122nmのものであり、また、当該複合樹脂粒子を構成する樹脂が138,000、80,000および13,000と3つのピーク分子量を有するものであることが確認された。
〔着色剤分散液の調製例1〕
アニオン系界面活性剤(1)59.0gをイオン交換水1600mlに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤としてカーボンブラック「リーガル330R」(キャボット社製)420.0gを徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分散液(1)」という。)を調製した。
得られた着色剤分散液(1)における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒子径で89nmであった。
アニオン系界面活性剤(1)59.0gをイオン交換水1600mlに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤としてカーボンブラック「リーガル330R」(キャボット社製)420.0gを徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分散液(1)」という。)を調製した。
得られた着色剤分散液(1)における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒子径で89nmであった。
〔トナー粒子の製造例K1〕
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)に、ラテックス(1HML)420.7g(固形分換算)と、イオン交換水900gと、着色剤分散液(1)166gとを仕込み、内温を30℃に調整した後、この分散液混合溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10.0に調整した。次いで、塩化マグネシウム・6水和物12.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この会合系を10分間かけて90℃まで昇温した。
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)に、ラテックス(1HML)420.7g(固形分換算)と、イオン交換水900gと、着色剤分散液(1)166gとを仕込み、内温を30℃に調整した後、この分散液混合溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10.0に調整した。次いで、塩化マグネシウム・6水和物12.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この会合系を10分間かけて90℃まで昇温した。
その状態で「コールターマルチサイザーIII」にて会合粒子の粒径を測定し、体積メディアン径が6.0μmになった時点で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、液温度95℃の温度にて10時間にわたり加熱撹拌することにより、融着を継続させて熟成処理を行った後、この系を30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、撹拌を停止した。
生成した粒子を濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、遠心分離による液中分級を行い、その後、40℃の温風で乾燥し、更にミクロプレックス(安川商事(株)社製)にて乾式分級を行ってトナー粒子(以下、「トナー粒子(K1)」ともいう。)を得た。
生成した粒子を濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、遠心分離による液中分級を行い、その後、40℃の温風で乾燥し、更にミクロプレックス(安川商事(株)社製)にて乾式分級を行ってトナー粒子(以下、「トナー粒子(K1)」ともいう。)を得た。
〔トナー粒子の製造例K2〜K6〕
トナー粒子の製造例K1において、塩化ナトリウム水溶液を添加するタイミング、乾式分級条件によって粒径分布を変更した以外は同様にしてトナー粒子K2〜K6を得た。
トナー粒子の製造例K1において、塩化ナトリウム水溶液を添加するタイミング、乾式分級条件によって粒径分布を変更した以外は同様にしてトナー粒子K2〜K6を得た。
〔トナーの製造例〕
トナー粒子(K1)〜(K6)100質量部の各々に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径が12nm)1.0質量部と、疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径が25nm)1.2質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーを用いて、混合することにより、トナー(K1)〜(K6)を得た。
なお、これらのトナーを構成するトナー粒子について、外部添加剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。
トナー粒子(K1)〜(K6)100質量部の各々に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径が12nm)1.0質量部と、疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径が25nm)1.2質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーを用いて、混合することにより、トナー(K1)〜(K6)を得た。
なお、これらのトナーを構成するトナー粒子について、外部添加剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。
<実施例/比較例>
プリンター(Magicolor5430DL;コニカミノルタ社製)のトナー担持体に印加される交流電圧条件を表2に記載のように設定し、当該プリンターに表2に記載のトナーを搭載した。以下の条件は共通するものである。
トナー担持体に印加される交流電圧;矩形波、周波数2kHz
トナー担持体に印加される直流電圧;450V
像担持体上に形成される静電潜像;背景部電位650V、画像部電位100V
プリンター(Magicolor5430DL;コニカミノルタ社製)のトナー担持体に印加される交流電圧条件を表2に記載のように設定し、当該プリンターに表2に記載のトナーを搭載した。以下の条件は共通するものである。
トナー担持体に印加される交流電圧;矩形波、周波数2kHz
トナー担持体に印加される直流電圧;450V
像担持体上に形成される静電潜像;背景部電位650V、画像部電位100V
・ポンピング現像
ポンピング現像の有無を以下の方法に従って調べた。トナー担持体に印加される交流電圧のduty比を0〜100%の間で5%刻みで変化させ、duty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフを作成した。現像効率は黒ベタ画像形成時の現像効率である。グラフに極大点および極小点がいずれも存在し、かつ該極小点のduty比以下の値にduty比が設定されるとき、ポンピング現像が起こっているものと認定した。(x,y)=(duty比,現像効率)としたとき、極大点P1の座標(x1,y1)および極小点P2の座標(x2,y2)をグラフより読み取り、表3に示した。またduty比が設定値のときの現像効率も表3に示した。なお、ポンピング現像の有無は初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)について調べた。現像効率は初期(5枚印字時)について調べた。
ポンピング現像の有無を以下の方法に従って調べた。トナー担持体に印加される交流電圧のduty比を0〜100%の間で5%刻みで変化させ、duty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフを作成した。現像効率は黒ベタ画像形成時の現像効率である。グラフに極大点および極小点がいずれも存在し、かつ該極小点のduty比以下の値にduty比が設定されるとき、ポンピング現像が起こっているものと認定した。(x,y)=(duty比,現像効率)としたとき、極大点P1の座標(x1,y1)および極小点P2の座標(x2,y2)をグラフより読み取り、表3に示した。またduty比が設定値のときの現像効率も表3に示した。なお、ポンピング現像の有無は初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)について調べた。現像効率は初期(5枚印字時)について調べた。
・リークによる画像ノイズ
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)における画像を、リークによる画像ノイズについて評価した。リークによる画像ノイズは画像上に点状の欠陥が発生するものであって、トナーが画像面で集合せず広い領域に散らばって、うっすらと地肌が汚れる現象であるカブリと区別できる。
○;リークによる画像ノイズは存在しなかった;
△;リークによる画像ノイズが僅かに存在するものの、実用上問題のない範囲内であった;
×;リークによる画像ノイズが多数存在し、実用上問題があった。
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)における画像を、リークによる画像ノイズについて評価した。リークによる画像ノイズは画像上に点状の欠陥が発生するものであって、トナーが画像面で集合せず広い領域に散らばって、うっすらと地肌が汚れる現象であるカブリと区別できる。
○;リークによる画像ノイズは存在しなかった;
△;リークによる画像ノイズが僅かに存在するものの、実用上問題のない範囲内であった;
×;リークによる画像ノイズが多数存在し、実用上問題があった。
・フィルミングによる画像濃度ムラ
画像面積率5%のチャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において黒ベタ画像を印字し、任意の10点で画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)により濃度測定し、フィルミングによる画像濃度ムラについて評価した。
○;10点での濃度がいずれも、それらの平均値±0.04の範囲内であった;
△;10点での濃度のうち、8点以上の濃度が平均値±0.04の範囲内であり、実用上問題なかった;
×;10点での濃度のうち、5点以上の濃度が平均値±0.04の範囲外であり、実用上問題があった。
画像面積率5%のチャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において黒ベタ画像を印字し、任意の10点で画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)により濃度測定し、フィルミングによる画像濃度ムラについて評価した。
○;10点での濃度がいずれも、それらの平均値±0.04の範囲内であった;
△;10点での濃度のうち、8点以上の濃度が平均値±0.04の範囲内であり、実用上問題なかった;
×;10点での濃度のうち、5点以上の濃度が平均値±0.04の範囲外であり、実用上問題があった。
・カブリ
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)における画像を、カブリについて評価した。カブリはトナーが画像面で集合せず広い領域に渡り散らばって、うっすらと地肌が汚れる現象であり、いくつかの集合したトナーによって点状の画像欠陥となるトナーこぼれと区別できる。具体的には、白地部分の相対濃度を画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)にて任意の10点を測定して平均値を求めWD値とし、以下の基準で評価した。
○;WD値≦0.005;
△;0.005<WD値≦0.01;
×;0.01<WD値。
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)における画像を、カブリについて評価した。カブリはトナーが画像面で集合せず広い領域に渡り散らばって、うっすらと地肌が汚れる現象であり、いくつかの集合したトナーによって点状の画像欠陥となるトナーこぼれと区別できる。具体的には、白地部分の相対濃度を画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)にて任意の10点を測定して平均値を求めWD値とし、以下の基準で評価した。
○;WD値≦0.005;
△;0.005<WD値≦0.01;
×;0.01<WD値。
・画像濃度
画像面積率5%のチャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において中間調の画像を印字し、任意の10点で画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)により濃度測定し、平均値を求めてBD値とし、以下の基準で評価した。
○;1.2≦BD値;
△;0.9≦BD<1.2;
×;BD<0.9。
画像面積率5%のチャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において中間調の画像を印字し、任意の10点で画像濃度測定機「RD−918型」(マクベス社製)により濃度測定し、平均値を求めてBD値とし、以下の基準で評価した。
○;1.2≦BD値;
△;0.9≦BD<1.2;
×;BD<0.9。
尚、リークによる画像ノイズ、ファイルミングによる画像濃度ムラ、カブリ、画像濃度の評価においては現像ローラを含む現像ユニットは1.5万枚交換せずに用いたが、6000枚ごとに現像ユニット内部のトナーを清掃して新しいトナーを入れ替えて印字を継続した。
・実機内の汚染
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において機内の現像ユニット近傍を目視によって観察し、トナーの付着状況を見てトナー汚染を評価した。
○;トナー飛散が殆どなく良好;
△;トナー飛散がやや見受けられるが許容レベル;
×;トナー飛散が多量にあり、許容範囲を超えている。
画像面積率5%の画像チャートを1.5万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(1.5万枚印字時)において機内の現像ユニット近傍を目視によって観察し、トナーの付着状況を見てトナー汚染を評価した。
○;トナー飛散が殆どなく良好;
△;トナー飛散がやや見受けられるが許容レベル;
×;トナー飛散が多量にあり、許容範囲を超えている。
尚、実機内の汚染の評価においては現像ローラを含む現像ユニットを6000枚毎に交換して耐久時まで印字を継続した。
10:像担持体、31:現像装置、34:現像装置本体、35:トナー担持体、36:送り部材、37:規制部材、38:除電部材。
Claims (5)
- 像担持体上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法において、前記トナー担持体と前記像担持体との間に形成された交番電界によって、トナーをトナー担持体から一旦飛翔させ、かつトナー担持体に引き戻し、該引き戻されたトナーとトナー担持体上のトナーとの衝突によって飛翔したトナーにより現像することを特徴とする非接触非磁性1成分現像方法。
- 像担持体上に形成された静電潜像を、該像担持体と間隙を有して配置されたトナー担持体上のトナーにより現像する非接触非磁性1成分現像方法において、トナー担持体に印加される交流電圧のduty比のみを0〜100%の間で変化させて現像効率を測定したときのduty比(横軸)−現像効率(縦軸)のグラフ上に極大点および極小点が存在し、該極小点のduty比以下の値にduty比を設定することを特徴とする非接触非磁性1成分現像方法。
- トナー担持体と像担持体との間に形成される交番電界強度が7〜15V/μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の非接触非磁性1成分現像方法。
- 体積メディアン径3〜9μm、粒径4μm以下のトナー粒子の含有割合20体積%以下および粒径12μm以上のトナー粒子の含有割合1体積%以下のトナーを使用することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の非接触非磁性1成分現像方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の非接触非磁性1成分現像方法を採用した画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006008672A JP2007192889A (ja) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 非接触非磁性1成分現像方法および該現像方法を採用した画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2005164875A (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-23 | Canon Inc | 非磁性一成分現像剤及び画像形成方法 |
JP2005234238A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Canon Inc | 画像形成装置 |
-
2006
- 2006-01-17 JP JP2006008672A patent/JP2007192889A/ja active Pending
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