JP2008158327A - 非磁性一成分トナーの製造方法及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】軟化点の関係が樹脂A>樹脂B>樹脂Cである少なくとも3種類の非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂A、B、C、を用い、このうち樹脂A、樹脂Bがあらかじめワックスを内添する樹脂であり、前記樹脂A及び樹脂Bにおける前記ワックス重量の内添量比の関係が、樹脂A<樹脂Bの関係でありかつ樹脂A:樹脂Bの重量比率が2:8〜4:6であり、更には前記樹脂A、B、C及び前記ワックスの総重量に対する前記ワックスの重量の比が3%以上3.5%以下である材料を、着色剤と共に混練することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
【選択図】なし
Description
すなわち、本発明は定着部材(加熱部材および/または加圧部材)と記録紙との分離性、光沢性、現像性、およびクリーニング性の良好なオイルレス定着可能な非磁性1成分用フルカラー画像形成用トナーを提供することを目的とする。
すなわち、本発明は以下の構成を採用する。
(2)前記樹脂A、B、Cのそれぞれの重量比率が樹脂Aが10〜25%、樹脂Bが30〜50%、樹脂Cが35〜50%である上記(1)に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
(3)ワックスを内添する樹脂Aが軟化点135〜145℃、ワックスを内添する樹脂Bが軟化点130〜140℃、ワックスを内添しない樹脂Cの軟化点が105〜115℃である上記(1)又は(2)に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
370<XZ<470・・・・式I
40<XZ/Y<57・・・・式II
(5)前記樹脂A及び樹脂Bに内添されるワックスは、パラフィンワックスを含有することを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか一に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
(6)前記樹脂A及び樹脂Bは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には少なくとも縮重合系高分子骨格及びビニル系高分子骨格を有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれか一に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
(8)前記ワックスの融点が70℃以上80℃以下である事を特徴とする上記(1)乃至(7)のいずれか一に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
(9)上記(1)乃至(8)のいずれか一に記載の非磁性一成分トナーを製造する方法であって、少なくとも樹脂並びにワックスの存在下で合成されたハイブリッド樹脂と着色剤顔料とからなるドライブレンド品を臼式混練機で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出し成形することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
(10)上記(1)乃至(9)のいずれか一に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
前記現像剤担持部材と接触状に対向配置され、
前記現像剤担持部材に現像剤を供給するための供給部材と、
前記現像剤担持部材の移動方向における前記供給部材との対向位置と
前記像担持体との対向位置との間において、前記現像剤担持部材と対向配置され、
前記供給部材によって供給された現像剤を前記現像剤担持部材に薄層状に担持させるための層厚規制部材とを備える現像装置において、
前記現像装置の上側にトナー補給機構を持つ縦型構成を持ち
該縦型現像装置に用いるトナーが上記(1)乃至(3)のいずれか一に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーであって、
前記規制部材と前記現像剤担持部材が接触している部分が前記現像剤担持部材に対して腹当て状態である事を特徴とする現像装置。
(12)少なくとも上記(11)に記載された現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
(13)定着器が加熱ローラ及び加圧ローラにより構成される2ロール定着方式であり、更には定着器が定着部材にオイル塗布を必要としないオイルレス定着を特徴とする上記(10)に記載の画像形成方法を用いた画像形成装置。
請求項2に記載の発明は、トナー粘弾性許容差の上下限トナーの領域において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項3に記載の発明は、請求項2と同様、トナー粘弾性許容差の上下限トナーの領域において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項4に記載の発明は、トナー流動特性許容差の上下限トナーの領域において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項5に記載の発明は、オイルレス定着における定着分離性能の維持において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項6に記載の発明は、樹脂中におけるWax均一分散性能の維持において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項7に記載の発明は、現像固着性能と定着光沢、透明性の両立において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項8に記載の発明は、定着分離性とその他の定着性能の両立において請求項1記載の条件にて効果を発揮する。
請求項11に記載の発明は、現像ローラと規制部材との接触部が、腹当て状態になっている事で、現像ローラと規制部材との隙間に流動特性の悪いトナーがたまり易く、請求項1記載の条件のような、ワックス量を限定したトナーが効力を発揮する。
このようにワックスを非晶質な樹脂A、Bの合成時に予め内添して用いることによって、比較的多量のワックスを用いてもワックスのトナー粒子からの遊離を有効に防止できる。例えば、トナーを混練粉砕法によって製造する場合において、ワックスをトナー製造時の材料混合の工程で添加すると、混練物の粉砕時にワックスが遊離し、定着分離性更には現像性およびクリーニング性が著しく低下し、得られる画像に多量のスジが発生する。
すなわち、3つの制御因子とは、
X:トナーTm 単位(℃)
Y:トナー粒径(D50)重量平均粒径(μm)
Z:トナー中のWax総量(添加部数)phr
である。Xは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど画像光沢が低下する。Yは小さいほど流動特性並びにそれらに起因する現像性が低下し、逆に大きいほど画質が低下する。Zは小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレード固着が発生しやすくなる。
40<XZ/Y<57 規定式I
を満足する場合に最適設計が可能である。XZ/Yが好ましい範囲より小さいほど画質が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の防止とオイルレス定着の両立が難しくなる。
370<XZ<470 規定式II
を満足する場合には、上記3つの複合因子の最適設計が可能となる。XZが好ましい範囲より小さいほど定着分離性が低下し、逆に大きいほど規制ブレードにおける固着の発生、画像光沢の低下といった問題が生じる。
370<XZ<470・・・・式I
40<XZ/Y<57・・・・式II
トナーの軟化点(Tm)[X]とトナー中へのWax添加量[Z]は、本発明の目的を達成する手段として非常に重要な特性であるが、両者の特性はトレードオフの関係にあり、それらの数値は共に大きすぎても小さすぎても本発明の効果を得ることは難しい。従って、[X][Z]の数値はある一定の範囲内にある事が好ましく、本発明では、[X][Z]の積がある一定の範囲内にある事が非常に重要である事が判明した。それが式Iに示したものである。更には、それら[X][Z]の積と密接な関係にあるのが、トナー粒径[Y]である。トナー粒径[Y]が大きすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが軽減され、トナー中へのワックス表面露出が抑制され、規制ブレードにおける固着の防止に有利であるが、ドット再現性、画質の低下は著しく低下してしまう。逆にトナー粒径[Y]が小さすぎるとトナー粉砕時の粉砕ストレスが増大し、必要以上の過粉砕を繰り返し、トナー中へのワックス表面露出が多くなり、規制ブレードにおける固着の防止を抑制する事が不可能になる。従って、両者のバランスをとる事が、本発明の効果を達成するのに更に重要である事が判り、それらを式IIに示した。式IIでは、[X][Z]の積をトナー粒径[Y]で割ることで、上記の課題を解決すると共に、[X][Z][Y]の関係を最適な範囲に設定する事が可能となる。
樹脂Aおよび樹脂B、更には樹脂Cの種類は、非磁性1成分現像用フルカラートナーの分野で用いるという事もあり、トナー自体に適度な強靭性を持たせる必要がある事からポリエステル系樹脂をメインバインダーにすることが重要である。更には、ワックスを内添する樹脂A並びに樹脂Bに限っては、ワックスとの相溶性の観点から(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂等をWax分散相溶化剤として用いたポリエステル系ハイブリッド樹脂として使用することがオイルレス定着の観点からも好ましい。
より好ましい樹脂Cとしては、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。
本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスである。
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、本発明の非磁性一成分現像用トナーに用いられる好ましいワックスとしては、パラフィンワックスが挙げられる。
パラフィンワックスは、他のワックスに比べて粘度が低く、トナー表面にワックスが染み出しやすい性質が非常に強い、その結果として必要最小限にワックス量を抑制する事が可能になる。
本発明におけるワックスの融点は、示差走査型熱量計(DSC)にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、70℃〜80℃の範囲にあることが必要である。80℃よりも高いと、比較的低温定着領域でのトナー中におけるワックスの表面への染み出しが不十分となり、定着部材との分離性が確保できなくなる傾向にある。また70℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー粒子同士が融着するなど、保存安定性に問題が生じる。
また、示差走査型熱量計(DSC)にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークの半値幅は、7℃以下であることが好ましい。本発明におけるワックスの融点は比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼす。
本発明のトナー中におけるワックスの含有量は、3〜3.5質量%、好ましくは3.2〜3.3質量%の範囲にある事が重要である。ワックスの含有量が3質量%未満であると、定着プロセスにおいて溶融トナーと定着部材との間に染み出すワックスの量が不十分であり、溶融トナー−定着部材間の接着力が下がらないため、記録部材が定着部材から離れない。一方、ワックスの含有量が3.5質量%を超過すると、トナー表面に露出するワックス量が増加し、トナー粒子の流動性の悪化により、現像ユニットから感光体、感光体から記録部材への転写効率が低下し、画像品位が著しく低下するだけでなく、トナーの表面のワックスが離脱し、現像部材や感光体の汚染を引き起こすため、好ましくない。
トナー粒子中における樹脂A、樹脂B(内添ワックス重量を含む)と樹脂Cの含有割合は重量比で45/55〜65/35、好ましくは50/50〜60/40である。樹脂A、並びに樹脂Bが少なすぎると分離性、耐高温オフセット性が低下して問題となる。逆に樹脂A、並びに樹脂Bが多すぎると光沢性、耐熱保管性が低下する。
より好ましくは上記のような重量比で使用された樹脂A並びに樹脂Bと樹脂Cから溝成される混合樹脂の軟化点は120〜135℃、特に125〜130℃である。本発明においては樹脂Cとワックスが内添された樹脂A並びに樹脂Bからなる混合樹脂の軟化点が上記範囲内であればよい。
樹脂A、並びに樹脂Bはテトラヒドロフラン(THF)に不溶な成分を含有していることが、耐現像固着性能の観点から好ましい。ワックス内添樹脂A並びにB中でのTHF不溶成分含有量で0.1〜15重量%、特に0.2〜10重量%、さらに0.3〜5重量%が好ましく、その残存割合は樹脂A>樹脂Bである事が、両者のブレンド比率の観点からも好ましい。
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ソルベント・イエロー162、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・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹100重量部に対し2〜15重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される樹脂A、並びに樹脂Bと樹脂Cとの混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は20〜40重量%が好適である。
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルー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、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.05〜5重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.1〜3重量部の範囲がよい。5重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
本発明では、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として好ましくは2種の無機微粒子が用いられる。第1の無機微粒子のBET法による比表面積としては、100m2/g〜300m2/gであり、第2の無機微粒子のBET法による比表面積としては、40m2/g〜100m2/gである事が好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
本発明における外添剤総量としては、トナー母体に対して2.5〜5.0重量部である事が好ましい。外添剤総量が上記の範囲より多い場合、カブリ、現像性、定着分離性が悪化する。外添剤総量が上記の範囲より少ない場合、流動性、転写性、耐熱保管性が悪化する。
本発明のトナーは、上記炭化水素系ワックスが内添された樹脂A並びに樹脂B、樹脂C、および着色剤を従来の方法で混合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー粒子(着色樹脂粒子)を得、外添剤と混合することにより得ることができる。トナー粒子の平均粒径としては7〜10μm、好ましくは8〜10μmである。
図1は本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室(101)と、トナー収容室(101)の下方に設けられたトナー供給室(102)から構成され、トナー供給室(102)の下部には、現像ローラ(103)と、現像ローラ(103)に当接して設けられた層規制部材(104)および供給ローラ(105)が設けられる。現像ローラ(103)は感光体ドラム(2)に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室(101)内にはトナー攪拌部材(106)が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材(106)は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分(106A)では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分(106B)では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部(107)へ導くことを防止している。開口部(107)近傍のトナーは、トナー攪拌部材(106B)によって適度にほぐされ、自重によって開口部(107)を通過しトナー供給室(102)へと落下移動する。供給ローラ(105)の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室(102)内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ(103)との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は3乗〜14乗Ωの電気抵抗値に設定される。
<ハイブリッド樹脂(AW、BW)の合成>
ビニル系樹脂の単量体として、スチレン(St)及びアクリル酸ブチル(BA)、アクリル酸エチルヘキシル(EhA)、重合開始剤として、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を表1に示す組成で滴下ロートに入れた。次に、温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー及び窒素導入管を取り付けたガラス製4つ口フラスコに、ポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分として、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物(BPA−EO)及びビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物(BPA−PO)、酸成分として、アクリル酸(AA)、コハク酸誘導体(DSA)、フマル酸(FA)、トリメリット酸(TMA)及びテレフタル酸(TPA)、エステル化触媒として、ジブチルパーオキシド(DBO)をベース樹脂(樹脂A)に対応する組成(表1参照)で仕込み、さらに、ワックスを表2に示す添加量で仕込んだ後、窒素雰囲気下、マントルヒーター中で加熱撹拌しながら、ビニル系樹脂の単量体及び重合開始剤を滴下した。その後、一定の温度に保持し、付加重合反応を熟成させた後、再び昇温して縮重合反応を行った。なお、反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点で反応を停止させて室温まで冷却し、複合ポリエステル樹脂A1WIを得た。
樹脂A〜Bに関しても、ワックスを添加しないこととビニル系モノマーを用いない以外は樹脂AW並びにBWと同様の方法で作成し、表1、表2の物性を得た。
(ワックスを内添しないポリエステル樹脂(C1樹脂、C2樹脂およびC3樹脂)の製造)
温度計、ステンレス製撹拌棒、流下式コンデンサー、および窒素導入管を取り付けたガラス製4つ口フラスコに、表1に示す量のアルコール成分および酸成分を重合開始剤(ジブチル錫オキシド)とともに入れた。これをマントルヒーター中において窒素気流下にて、撹拌加熱しながら加熱することにより反応させた。そして、この反応の進行は、軟化点を測定することにより追跡した。所定の軟化点に達した時点でそれぞれ反応を終了させて室温まで冷却し、ポリエステル樹脂C1を得た。得られた各ポリエステル樹脂は1mm以下に粗砕したものを以下のトナーの製造で用いた。なお、ここで得られたポリエステル樹脂の物性は、表2に示す通りのガラス転移温度(Tg)、軟化点(Tm)を有する。
ビニル系樹脂の単量体、重合開始剤及びワックスを使用せず、表2に示す組成でポリエステル樹脂の単量体のアルコール成分及び酸成分を使用し、工程中の重合条件を調整した事以外、上記と同様に、樹脂C2、C3を製造した。
また、得られた樹脂の軟化点Tm及びガラス転移温度Tgを表1及び表2に示した。
Tgは、以下のようにして測定した。示差走査熱量計DSC−200(セイコー電子社製)を用い、試料10mgを精密に秤量して、アルミニウムパンに入れ、昇温速度30℃/分で常温から200℃まで昇温した後、冷却し、次に、昇温速度10℃/分で20℃から120℃の間で測定を行い、この昇温過程で30℃から90℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をTgとした。なお、リファレンスとして、アルミナをアルミニウムパンに入れたものを使用した。
また、C.I.Pigment Red 57−1(富士色素社製)50部、実施例及び比較例で使用するバインダー樹脂50部、水30部をヘンシェルミキサーで混合したものを、ロールの表面温度を130℃に設定した2本ロールで1時間混練し、冷却後、パルベライザーで直径1mmの粒子に粉砕し、マスターバッチとして使用した。
バインダー樹脂として、表3に示すように樹脂AWI及び樹脂BWI、樹脂Cを表に示す重量比で混合した樹脂を用いた。バインダー樹脂100部(ワックスの重量を含む)及びC.I.Pigment Red 57−1を5.0部含有するマスターバッチをヘンシェルミキサーで混合した後、図2に示すような臼式混練機を使用して溶融混練した。得られた混練物を冷却プレスローラで圧延し、2mm厚の試料になるように延伸し、ベルトで搬送した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機(100AFG:ホソカワミクロン社製)で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ:50ATP:ホソカワミクロン社製)を使用して行い8ミクロンのトナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子100部に対して、疎水性シリカR972(日本アエロジル社製)1.0部と、疎水性シリカAEROSIL 90G(日本アエロジル社製)のヘキサメチレンジシラザン処理品(BET比表面積65m2/g、pH6.0、疎水化度65%以上)1.0部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて周速40m/秒で90秒間混合処理し、目開き75μmの篩で篩って、トナーを得た。
樹脂A、樹脂B及び樹脂Cの種類および混合比率、ワックス種類並びに添加量、ならびにトナー粒径等を表3に記載したように変更したこと以外、実施例1と同様にして各実施例及び比較例のトナーを得た。
なお、比較例11については、材料組成を表3に示す以外に、混練機が、臼式混練機ではなく従来の二軸混練機を用いて表3に示す条件で混練した以外は、実施例1とほぼ同様にトナーを得た。
表3記載のワックス量は、バインダー樹脂及びワックスの総重量に対するワックスの重量の割合を意味する。また、トナーのTmは、上述した方法で測定した。
ワックスが内添されていないこと以外、各実施例または比較例で使用されるバインダー樹脂と同様の樹脂とC.I.Pigment Red 57‐1(富士色素社製)とを重量比で7:3の割合で加圧ニーダーに仕込み、120℃で1時間混練した。冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、顔料含有率30重量%の顔料マスターバッチを得た。
○トナー粒子径(コールター)
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。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、更に測定試料を固形分にして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、トナーの重量平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dp)を求めることができる。チャンネルとしては、2.00〜2.52μm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;10.08〜12.70μm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;32.00〜40.30μm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。
フローテスター(CFT−500/島津製作所社製)を用い、測定試料1.5gを秤量し、H1.0mm×φ1.0mmのダイを用いて、昇温速度3.0℃/min、予熱時間180秒、荷重30kg、測定温度範囲80〜140℃の条件で測定を行い、上記の試料が1/2流出した時の温度をトナーの軟化点とした。
リコー製ipsio CX7500の定着機を取り外した改造機に、トナー5部とシリコーン樹脂コートキャリア95部を混合攪拌して作成した二成分現像剤を入れ、転写紙(リコー製タイプ6200Y目紙)に縦方向の先端余白3mmを有するベタ画像で、1.1±0.1 mg/cm2のトナーが現像される様に調整を行ない、未定着状態の転写紙を6枚出力した。
リコー製ipsio CX2500の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度125mm/secに設定して、定着ベルトの温度を140℃から190℃の範囲で10℃刻みの温度で先端余白3mmのほうから転写紙の定着を行った。転写紙が定着ベルトに巻きついたり、定着機の出口で蛇腹のようになって詰まったりすることなく、正常に定着できた枚数によって、下記基準に基づき評価した。
○:正常に定着できた枚数が5枚以上。
△:正常に定着できた枚数が3〜4枚。
×:正常に定着できた枚数が2枚以下。
「○」および「△」を合格とした。
リコー製ipsio CX2500の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度125mm/sec、定着ベルト温度160℃に設定して、定着強度の評価と同様の方法で出力した未定着状態の転写紙の定着を行った。定着後の画像の光沢度を、日本電色工業株式会社製のグロスメーターにより入射角60°により計測した。オフィスで使用されるフルカラー画像としては適度な光沢が好まれ、5〜15%程度が好ましい。
光沢度が、5以上のものを○、3以上5未満のものを△(実用上問題ない)、3未満のものを×(実用上問題あり)として判定した。
リコー製ipsio CX3000を用いて、印字率6%の所定のプリントパターンを、N/N環境下(23℃、45%)の2000枚連続複写後(耐久後)に現像器の現像ローラの状態および複写画像を目視により観察し、評価した。判定基準は以下の通りである。
○:現像ローラ上にスジ、ムラの発生はなかった。
△:現像ローラ上にスジあるいはムラが若干発生しているものの、
複写画像上に縦スジがなく、実用上問題なかった。
×:現像ローラ上にスジあるいはムラが多数発生しており、
複写画像上に縦スジ状の抜けが発生し、実用上問題があった。
「○」および「△」を合格とした。
リコー製ipsio CX3000を用いて、印字率6%の所定のプリントパターンをN/N環境下(23℃、45%)で連続印字した。N/N環境下の2000枚連続印字後(耐久後)に、感光体および中間転写体ベルト上を目視で観察評価した。判断基準は以下の通りである。
○:感光体上および中間転写体上にはフィルミングの発生がなく、全く問題なかった。
△:感光体上および中間転写体上、どちらか片方でフィルミングの発生が見られたが、
複写画像上には見えず、実用上問題なかった。
×:感光体上および/または中間転写体上にフィルミングの発生があり、
画像上でも確認でき、実用上問題があった
「○」および「△」を合格とした。
101 トナー収容室
102 トナー供給室
103 現像ローラ
104 層規制部材
105 供給ローラ
106 トナー攪拌部材
107 開口部
108 封止シール
Claims (13)
- 軟化点の関係が樹脂A>樹脂B>樹脂Cである少なくとも3種類の非晶質な縮重合系高分子骨格を有する樹脂A、B、C、を用い、このうち樹脂A、樹脂Bがあらかじめワックスを内添する樹脂であり、前記樹脂A及び樹脂Bにおける前記ワックス重量の内添量比の関係が、樹脂A<樹脂Bの関係でありかつ樹脂A:樹脂Bの重量比率が2:8〜4:6であり、更には前記樹脂A、B、C及び前記ワックスの総重量に対する前記ワックスの重量の比が3%以上3.5%以下である材料を、着色剤と共に混練することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記樹脂A、B、Cのそれぞれの重量比率が樹脂Aが10〜25%、樹脂Bが30〜50%、樹脂Cが35〜50%である請求項1に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- ワックスを内添する樹脂Aが軟化点135〜145℃、ワックスを内添する樹脂Bが軟化点130〜140℃、ワックスを内添しない樹脂Cの軟化点が105〜115℃である請求項1又は2に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- トナーの軟化点(Tm)を[X]、トナー粒径を[Y]、トナー中へのWax添加量を[Z]としたとき、少なくとも以下の式を満足する事を特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
370<XZ<470・・・・式I
40<XZ/Y<57・・・・式II - 前記樹脂A及び樹脂Bに内添されるワックスは、パラフィンワックスを含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記樹脂A及び樹脂Bは、前記ワックスの存在下で合成された樹脂を含有することを特徴とし、更には少なくとも縮重合系高分子骨格及びビニル系高分子骨格を有するハイブリッド樹脂であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記トナーの軟化点が124℃以上133℃以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 前記ワックスの融点が70℃以上80℃以下である事を特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の非磁性一成分トナーの製造方法。
- 請求項1乃至8のいずれかに一項に記載の非磁性一成分トナーを製造する方法であって、少なくとも樹脂並びにワックスの存在下で合成されたハイブリッド樹脂と着色剤顔料とからなるドライブレンド品を臼式混練機で溶融混練し、得られた溶融混練物を押出し成形することを特徴とする非磁性一成分トナーの製造方法。
- 請求項1乃至9のいずれかに一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
- 像担持体と対向配置され、現像剤を担持して前記像担持体に形成される潜像を現像するための現像剤担持部材と、
前記現像剤担持部材と接触状に対向配置され、
前記現像剤担持部材に現像剤を供給するための供給部材と、
前記現像剤担持部材の移動方向における前記供給部材との対向位置と
前記像担持体との対向位置との間において、前記現像剤担持部材と対向配置され、
前記供給部材によって供給された現像剤を前記現像剤担持部材に薄層状に担持させるための層厚規制部材とを備える現像装置において、
前記現像装置の上側にトナー補給機構を持つ縦型構成を持ち
該縦型現像装置に用いるトナーが請求項1乃至9のいずれか一項に記載の非磁性一成分現像用トナーの製造方法により製造された非磁性一成分現像用トナーであって、
前記規制部材と前記現像剤担持部材が接触している部分が前記現像剤担持部材に対して腹当て状態である事を特徴とする現像装置。 - 少なくとも請求項11に記載された現像装置を備え、画像形成装置に着脱自在としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 定着器が加熱ローラ及び加圧ローラにより構成される2ロール定着方式であり、更には定着器が定着部材にオイル塗布を必要としないオイルレス定着を特徴とする請求項10に記載の画像形成方法を用いた画像形成装置。
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