JP2010160375A - トナー、画像形成装置及び現像方法 - Google Patents
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【解決手段】像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を支持する現像枠体と、該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制する規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定され、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有する現像装置を有する画像形成装置に用いられるトナーであって、
該トナーはトナー粒子とシリカ微粒子を有し、
該シリカ微粒子は、シリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
i)静電潜像を担持する像担持体と、
ii)該像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制する規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有する現像装置と、
を有する画像形成装置に用いられるトナーであって、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とするトナーに関する。
i)静電潜像を担持する像担持体と、
ii)該像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制するための規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有する現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とする画像形成装置に関する。
像担持体に担持される静電潜像を、現像装置の有するトナー担持体に担持され、規制部材によって規制されたトナーによって現像する現像方法であって、
該現像装置は、像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制する規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有しており、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とする現像方法に関する。
で表わされるテトラカルボン酸、及びこれらの無水物、又は低級アルキルエステルの如き多価カルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。
となり、架橋構造を形成するものである。
で表わされるモノマーの単重合体;前述したスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いることができる。この場合これらの荷電制御剤は、結着樹脂(の全部又は一部)としての作用をも有する。
(遊離シリコーンオイルの抽出)
1.ビーカーにシリカ微粒子0.5g、クロロホルム40mlを入れ、2時間撹拌する。
2.撹拌を止めて、12時間静置する。
3.サンプルをろ過して、クロロホルム40mlで3回洗浄する。
酸素気流下で1100℃で試料を燃焼させ、発生したCO、CO2量をIRの吸光度により測定して、試料中の炭素量を測定する。シリコーンオイルの抽出前後でのカーボン量を比較して、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率を計算する。
1.試料2gを円筒金型に入れプレスする。
2.プレスした試料0.15gを精秤し、燃焼用ボードに乗せ、堀場製作所EMA−110で測定する。
3.100−(抽出前の炭素量−抽出後の炭素量)/抽出前の炭素量×100
をシリコーンオイルの炭素量基準の固定化率とする。
図6に示すような内側が横5cm、縦1cm、深さ1cmの容器21を用意する。容器21はガラス製であると好ましい。実際のカートリッジに用いられるシート部材と全く同じ組成のもので、横5cm×縦1cm、厚み40μmの帯電量測定用シート部材22を用意して、容器21の底に敷く。続いて帯電量測定用シート部材22の上に0.5gのトナー(不図示)を均一に載せる。次に1cm×1cmの底面をもつ荷重4.9kPaのおもり23の底面に、帯電量測定用シート部材22と同じ組成、厚みで、1cm×1cmのシート部材24を貼付ける。常温常湿下(25℃/50%RH)において、帯電量測定用シート部材22上に載せられたトナーを、このおもり23のシート部材面24で20往復擦る。
帯電量(mC/kg)=Q/W
(上記式中、Wは吸引されたトナーの質量であり、Qはコンデンサーに蓄えられた電荷量である)。
トナーの濡れ性、即ち疎水特性は、メタノール滴下透過率曲線を用いて測定する。具体的には、その測定装置として、例えば、(株)レスカ社製の粉体濡れ性試験機WET−100Pを用い、下記の条件及び手順で測定したメタノール滴下透過率曲線を利用する。まず、メタノール50体積%と水50体積%とからなる含水メタノール液70mlを容器中に入れ、この中に検体であるトナーを0.5g精秤して添加し、トナーの疎水特性を測定するためのサンプル液を調製する。次に、この測定用サンプル液中に、メタノールを1.3ml/minの滴下速度で連続的に添加しながら波長780nmの光で透過率を測定し、図7に示したようなメタノール滴下透過率曲線を作成する。図7のメタノール滴下透過率曲線は実施例で用いたトナー1の結果である。
トナー粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
円形度C=2×(π×S)1/2/L
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
トナー中の個数基準の微粉量(個数%)は、前記のMultisizer 3の測定を行なった後、データを解析することにより算出する。
シリカ原体100質量部に対し、10.0質量部のジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させてさらに2時間撹拌して、反応を終了した。反応終了後、解砕処理を行った。続いてシリカ原体100質量部に対し、25質量部のヘキサメチルジシラザンを噴霧し、シリカの流動化状態でシラン化合物処理を行なった。この反応を60分間継続した後、反応を終了し本発明で使用したシリカ微粒子1を得た。
ジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)の処理量を15.0質量部、反応温度を200℃とした以外は、シリカ微粒子の製造例1と同様にしてシリカ微粒子2を得た。
ジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)の処理量を20.0質量部、反応温度を200℃とした以外は、シリカ微粒子の製造例1と同様にしてシリカ微粒子3を得た。
シリカ原体100質量部に対し、18質量部のヘキサメチルジシラザンを噴霧し、シリカの流動化状態でシラン化合物処理を行った。この反応を60分間継続した後、10.0質量部のジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させてさらに2時間撹拌して、反応を終了した。反応終了後、解砕処理を行い、本発明で使用したシリカ微粒子4を得た。
ジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)の処理量を15.0質量部とした以外は、シリカ微粒子の製造例4と同様にしてシリカ微粒子5を得た。
・ポリエステル樹脂: 100質量部
ポリエステルモノマー比は以下の通り。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2.2モル付加物:52mol
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド2.2モル付加物:48mol
テレフタル酸:65mol
無水トリメリット酸:15mol
(ガラス転移点Tg=60.4℃、酸価17.3mgKOH/g)
・マグネタイト(平均粒径0.18μm) 95質量部
マグネタイトの物性は以下の通り。
球状、平均粒子径0.19μm、795.8kA/mにおける磁気特性;Hc=5.7kA/m、σs=83.0Am2/kg、σr=6.8Am2/kg
・フィッシャートロプシュワックス(融点:105℃): 5質量部
・荷電制御剤(T−77 保土谷化学社製): 2質量部
上記原材料をヘンシェルミキサーで予備混合した後、130℃、200rpmに設定した二軸混練押し出し機によって混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルで粗粉砕した後、得られた粗粉砕物を、ターボミル(ターボ工業社製)を用いて、排気温度が45℃になるようエアー温度を調整して微粉砕した。得られた微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粉及び粗粉を同時に分級除去した。
表面改質時の条件で熱風の吐出温度を250℃とした以外は、トナーの製造例1と同様にしてトナー粒子2を得た。
表面改質時の条件で熱風の吐出温度を360℃とした以外は、トナーの製造例1と同様にしてトナー粒子3を得た。
表面改質時の条件で熱風流量は750L/min、熱風の吐出温度を250℃とした以外は、トナーの製造例1と同様にしてトナー粒子4を得た。
表面改質装置により熱風での表面改質を行わなかった以外は、トナーの製造例1と同様にしてトナー粒子5を得た。
微粉砕工程でのターボミルの排気温度が42℃になるようエアー温度を調整して微粉砕した以外は、トナーの製造例5と同様にしてトナー粒子6を得た。
微粉砕工程でのターボミルの排気温度が35℃になるようエアー温度を調整して微粉砕した以外は、トナーの製造例5と同様にしてトナー粒子7を得た。
次に、上記のように調製されたトナー1乃至13、及びシート部材1乃至6を用いて、表4に示すような組合せで評価を行った。
印字率2%となる横線パターンを1枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計12000枚の画出し試験を実施し、12000枚での画像濃度を測定した。評価はトナー帯電性への影響がより厳しい高温高湿下(32.5℃,85%RH)で行った。
印字率2%となる横線パターンを1枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計12000枚の画出し試験を実施し、初期及び12000枚後のかぶりを測定した。
評価はトナーの帯電分布がブロードになりやすく、かぶりに対してより厳しいと想定される低温低湿下(15℃,10%RH)で行った。
印字率1.5%となる横線パターンを1枚/1ジョブとして、ジョブとジョブの間にマシンがいったん停止してから次のジョブが始まるように設定したモードで、計15000枚の画出し試験を実施する。引き続いて、印字率25%のハーフトーンパターンを10枚出力し、フェーディングの発生状況を確認した。フェーディングの評価基準を以下に示す。評価は、シリコーンオイルによりシート部材やトナー担持体が汚染されやすく、さらにトナーの流動性が悪くなり、フェーディングに不利な条件である高温高湿下(32.5℃,85%RH)で行った。
A:発生なし。
B:端部のみにわずかに薄い部分がある。
C:わずかに薄い部分がある。
D:明らかに帯状に濃度が薄くなる。
E:完全に帯状に白抜けする。
低温低湿環境下(15℃,10%RH)で、印字率2%となる横線パターンを100枚の画出し試験を実施した後、トナー担持体上のトナーコート状態を目視し、ブロッチの発生状態を以下の評価基準に基づいて評価した。
A:トナー担持体上にブロッチが全く見られない。
B:トナー担持体上にわずかに見られるが、画像上にはその影響は現れない。
C:トナー担持体上に見られ、画像上にもその影響がかすかに現れる。
D:トナー担持体上にブロッチが見られ、画像上に著しくその影響が現れる。
1a レーザダイオード
1b ポリゴンミラー
1c レンズ
1d 反射ミラー
2 記録媒体
3a 給紙カセット
3b ピックアップローラ
3c 搬送ローラ対
3d 搬送ローラ対
3e レジストローラ対
3f 搬送ガイド
3g 排出ローラ対
3h 排出ローラ対
3i 排出ローラ対
3k フラッパ
3m 排出ローラ対
4 転写ローラ
5 定着装置
5a ヒータ
5b 定着ローラ
5c 駆動ローラ
6 排出トレイ
7 像担持体
8 帯電ローラ
9 現像装置
9a トナー担持体
9c 規制部材
9d 現像容器
9e シート部材
10 クリーニング器
10a クリーニングブレード
11 トナー枠体
11a トナー送り部材
13 クリーニング枠体
14 画像形成装置本体
16 現像枠体
21 容器
22 帯電量測定用シート部材(横5cm×縦1cm、厚み40μm)
23 おもり
24 帯電量測定用シート部材(横1cm×縦1cm、厚み40μm)
31 トナー粒子
32 オートフィーダー
33 供給ノズル
34 表面改質装置内部
35 熱風導入口
36 冷風導入口
37 表面改質されたトナー粒子
38 サイクロン
39 ブロワー
Claims (7)
- i)静電潜像を担持する像担持体と、
ii)該像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制する規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有する現像装置と、
を有する画像形成装置に用いられるトナーであって、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とするトナー。 - 該トナーのメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性試験において、波長780nmの光の透過率が50%の時のメタノール濃度が、60体積%以上であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 該トナーは、画像処理解像度512×512画素(1画素あたり0.37μm×0.37μm)のフロー式粒子像測定装置によって計測された円形度を、0.200乃至1.000の円形度範囲に800分割し解析された前記トナーの平均円形度が0.945以上1.000以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。
- i)静電潜像を担持する像担持体と、
ii)該像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制するための規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有する現像装置と、
を有する画像形成装置であって、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 該シート部材はポリフェニレンスルフィドを50質量%以上で含有することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
- 像担持体に担持される静電潜像を、現像装置の有するトナー担持体に担持され、規制部材によって規制されたトナーによって現像する現像方法であって、
該現像装置は、像担持体側にその長手方向に沿って開口部を有し、トナー担持体を回転自在に支持する現像枠体と、該現像枠体の開口部に該像担持体と近接するようにして支持されるトナー担持体と、該トナー担持体に担持されたトナーの量を規制する規制部材と、該現像枠体の開口部の下面側に、開口部の長手方向に沿って一端が固定されており、他端が該トナー担持体の下部側にその長手方向に沿って接するように設けられたシート部材とを有しており、
該トナーは結着樹脂、着色剤及びワックスを少なくとも含有するトナー粒子と、シリカ微粒子を有するトナーであり、
該シリカ微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されており、シリコーンオイルの炭素量基準の固定化率が30質量%以上であり、
該シート部材に対するトナーの帯電量の絶対値が12.0mC/kg以下であることを特徴とする現像方法。 - 該シート部材はポリフェニレンスルフィドを50質量%以上含有することを特徴とする請求項6に記載の現像方法。
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