JP2013190691A - 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013190691A
JP2013190691A JP2012057921A JP2012057921A JP2013190691A JP 2013190691 A JP2013190691 A JP 2013190691A JP 2012057921 A JP2012057921 A JP 2012057921A JP 2012057921 A JP2012057921 A JP 2012057921A JP 2013190691 A JP2013190691 A JP 2013190691A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
resin
image forming
release agent
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012057921A
Other languages
English (en)
Inventor
shintaro Fukuoka
慎太郎 福岡
Masayuki Sawai
正幸 澤井
Yorihisa Tsubaki
頼尚 椿
Keiichi Kikawa
敬一 紀川
Keigo Mitamura
啓吾 三田村
Tomoi Kono
友惟 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2012057921A priority Critical patent/JP2013190691A/ja
Priority to US14/384,323 priority patent/US20150079513A1/en
Priority to PCT/JP2013/056507 priority patent/WO2013137149A1/ja
Priority to CN201380014042.4A priority patent/CN104169807A/zh
Publication of JP2013190691A publication Critical patent/JP2013190691A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/06Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
    • G03G15/08Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
    • G03G15/0822Arrangements for preparing, mixing, supplying or dispensing developer
    • G03G15/0887Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity
    • G03G15/0891Arrangements for conveying and conditioning developer in the developing unit, e.g. agitating, removing impurities or humidity for conveying or circulating developer, e.g. augers
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08742Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08755Polyesters
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08784Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775
    • G03G9/08795Macromolecular material not specially provided for in a single one of groups G03G9/08702 - G03G9/08775 characterised by their chemical properties, e.g. acidity, molecular weight, sensitivity to reactants
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/1075Structural characteristics of the carrier particles, e.g. shape or crystallographic structure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/108Ferrite carrier, e.g. magnetite
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/01Apparatus for electrophotographic processes for producing multicoloured copies
    • G03G2215/0103Plural electrographic recording members
    • G03G2215/0119Linear arrangement adjacent plural transfer points
    • G03G2215/0138Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt
    • G03G2215/0141Linear arrangement adjacent plural transfer points primary transfer to a recording medium carried by a transport belt the linear arrangement being horizontal

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Dry Development In Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】トリクル現像方式の現像装置に使用することで、トナー飛散やカブリを軽減して、現像装置のライフ後半における画質を向上させ得る静電荷現像用トナーを提供する。
【解決手段】静電荷現像用トナーは、結着樹脂がポリエステル樹脂であり、型剤分散助剤は、α−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂であり、ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれ、前記スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が3〜9KOHmg/gであり、かつ、トナーの酸価が14〜19KOHmg/gである。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置等に供される静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、およびそれを用いた画像形成方法および画像形成装置に関するものである。
電子写真方式の画像形成装置においては、キャリアとトナーとからなる二成分現像剤(以下、単に現像剤と表現する場合もある)を用いて感光体(像担持体)表面の静電潜像の可視化(現像)を行う現像装置が多用されている。このような二成分現像剤を用いる現像装置の場合、トナーは現像動作によって順次消費されていくが、キャリアは消費されずに装置内に残ることとなる。そのため、現像装置内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて、表面の樹脂コート層の剥がれやキャリア表面へのトナーの粘着といったスペントが生じて劣化し、現像剤の帯電性能が徐々に低下する。
このような不具合を解決するものとして、例えば特許文献1には、現像動作によって消費されるトナーだけでなく、現像装置内にキャリアも少量ずつ補給して劣化したキャリアを新しいキャリアに入れ替えて現像剤の帯電性能の低下を抑制するように構成したトリクル現像方式の現像装置(以下、トリクル現像装置)が開示されている。
トリクル現像装置では、キャリアの補給にて過剰となった現像槽内の現像剤(トナーとキャリアの混合物)は、現像槽の壁面に設けられた溢出口からオーバーフローにて排出される。補給と排出とが逐次繰返されることによって、現像槽内の劣化したキャリアは、新しいキャリアと入れ替えられていき、トナーの帯電性能を維持し、画質の低下を抑えることができる。このようなトリクル現像装置は、高速処理が可能な画像形成装置(以下、高速機)に搭載されることが増えている。
一方、二成分現像剤を構成するトナーは、ポリエステル樹脂等の結着樹脂が母体となった樹脂粒子であり、結着樹脂の中に、着色剤、帯電制御剤、離型剤、離型剤分散助剤などが含有されてなる。フルカラー画像を形成するには、シアン、マゼンタ、イエローの3色のトナーが用いられ、これに加えてブラックトナーが用いられることもある。
例えば、特許文献2には、シアン、マゼンタ、イエローの各色のトナーが、結着樹脂としてのポリエステル樹脂と着色剤と粉砕助剤とを含有し、粉砕助剤としてスチレン系モノマーとインデン系モノマーを含む共重合体樹脂が用いられていることが開示されている。粉砕助剤の含有量は、結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部、より好ましくは3〜15重量部であると記載されている。特許文献2によれば、各色のトナーの粉砕性を同一にできるとある。
特公平2−21591号公報(公告日:1990年5月15日) 特開2000−231219号公報(公開日:2000年8月29日)
ところで、トリクル現像装置が搭載される高速機においては、印刷枚数が多いため、ロングライフ化(長期間使用)が求められている。しかしながら、特許文献2に記載されたトナーは、トリクル現像装置における特にライフ後半の画質向上に特化して開発されたものではない。そのため、粉砕性を向上させるべく共重合樹脂が使用されてはいるが、トリクル現像装置において使用した場合、トナーの帯電量低下や、帯電分布がブロードになることにより、トナー飛散やカブリが発生する。
これは、トリクル現像装置特有の問題である。トリクル現像装置では、現像層内に補給された新しいキャリアと既に使用されていた古いキャリアとが共存する。新しいキャリアと古いキャリアでは、トナーを帯電させる能力が当然ことなる。そのため、トナーの帯電量の差、現像性の差が現れてしまう。なお、入れ替えるキャリアの量を増やして入れ替えの頻度を上げることでも、この問題は解決できるが、結果として廃棄する現像剤の量が増えてしまう。
本発明は、トリクル現像方式の現像装置に使用することで、トナー飛散やカブリを軽減して、現像装置のライフ後半における画質を向上させ得るトナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的としている。
本願出願人は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、結着樹脂であるポリエステル樹脂に、スチレンアクリル共重合体樹脂をある割合で添加すると共に、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価と、トナーの酸価とをある範囲内に調整することで、トリクル現像装置におけるライフ後半の画質を向上できることを見出し、本願発明を行うに至った。
すなわち、本発明の静電荷現像用トナーは、上記の課題を解決するために、トリクル現像方式の現像装置に用いられる静電荷現像用トナーであって、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および離型剤分散助剤を含み、前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、前記離型剤分散助剤は、α−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂であり、前記ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれ、前記スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が3〜9KOHmg/g、かつ、トナーの酸価が14〜19KOHmg/gであることを特徴としている。
このような構成のトナーとすることで、キャリアの劣化が抑制され、トリクル現像方式において帯電量低下やトナー飛散、現像性の低下を防ぐことができ、ライフ後半における画質を向上させることができる。
離型剤分散助剤として含有させているα−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂は、離型剤を取り囲むように存在することとなる。離型剤は、スチレンアクリル共重合体樹脂に取り囲まれることで、トナー表面に露出し難くなり、トナーから離脱された離型剤がキャリアに固着しすることによるキャリアの劣化を抑制することができる。また、スチレンアクリル共重合体樹脂は、離型剤分散助剤としての機能も果たしているため、さらにその効果が高いと考えられる。
しかも、離型剤とそれを取り囲んだスチレンアクリル共重合体樹脂は、粉砕の際に一体となって大きな粉砕界面になるため、スチレンアクリル共重合体樹脂がトナーの表面に存在しやすくなり、ポリエステル樹脂がトナー表面に存在する割合が低減される。その結果、高湿多湿環境下でのトナーの吸湿性が低下し、高湿多湿環境においての十分な帯電量を得ることができ、安定な帯電性を確保できる。
ただし、このような効果を得るためには、スチレンアクリル共重合体樹脂は、ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれていることが必要となる。上記範囲を下回ると、離型剤の分散性が低くなり、トナーより離脱する離型剤が増えてしまい、キャリアが汚染される。汚染されたキャリアが増えると、汚染されていない新しいキャリアとの間で帯電量の差、現像性の差が表れ、帯電特性、トナー飛散、カブリ等が発生する一方、上記範囲を上回ると、離型剤の分散性が上がり過ぎ、高温で必要な離脱性が得られず、定着性が低下する。
加えて、前記スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が3〜9KOHmg/g、かつ、トナーの酸価が14〜19KOHmg/gであることが必要である。スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価を上記範囲とすることで、スチレンアクリル共重合体樹脂が離型剤を取り囲むことにより、トナーからの離型剤の離脱を軽減する効果を確保できる。スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が上記範囲を上回ると、結着樹脂であるポリエステル樹脂と相溶してしまい、スチレンアクリル共重合体樹脂の効果が発揮されなくなる。逆に、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が上記範囲を下回ると、結着樹脂であるポリエステル樹脂に適度に相溶されず、ワックスの分散性が低下して定着性能が悪化する。
また、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価を3〜9KOHmg/gの範囲としても、トナーの酸価が上記範囲を逸脱すると、帯電の安定化、飛散、カブリを抑えることができなくなる。これは、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価、および結着樹脂に対する割合を決めたとしても、トナーの大部分を占める結着樹脂の酸価が高すぎると吸湿性が改善されず、帯電性が低下し、逆に結着樹脂の酸価が低すぎると、帯電が上がりすぎてカブリが発生したりするためである。つまり、帯電の安定化、飛散、カブリを抑えるためには、トナーの酸価が上記範囲になるような結着樹脂を用いることが必要である。
本発明の補給用二成分現像剤は、トリクル現像方式の現像装置に補給される二成分現像剤であって、本発明の静電荷現像用トナーと樹脂で被覆されたフェライトキャリアとからなる二成分現像剤であり、前記静電荷現像用トナー100重量部に対して前記フェライトキャリアが5〜18重量部の割合で含まれている構成である。
補給用二成分現像剤において、キャリアの割合が5重量部未満では入れ替わるキャリアの量が少なすぎ、帯電特性などをライフに渡って維持できない。一方、キャリアの割合が18重量部を超えると、それ以上キャリアを入れ替えても効果は変わらず、また廃棄した現像剤の量が増えてしまう。
また、本発明の画像形成方法は、感光体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトリクル現像方式の現像装置よりトナーを供給して顕像化し、得られたトナー像を転写媒体に転写した後、定着装置を用いてトナー像を定着する画像形成方法であって、本発明の補給用二成分現像剤を用いる構成である。
本発明の画像形成装置は、感光体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトリクル現像方式の現像装置よりトナーを供給して顕像化し、得られたトナー像を転写媒体に転写した後、定着装置を用いてトナー像を定着する画像形成装置であって、本発明の補給用二成分現像剤を用いる構成である。
本発明は、本発明の補給用二成分現像剤を用いた画像形成方法および画像形成装置も、発明の範疇としている。
本発明によれば、トリクル現像方式の現像装置に使用することで、トナー飛散やカブリを軽減して、現像装置のライフ後半における画質を向上させ得るトナー、二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置を提供できるという効果を奏する。
本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の一構成例を示す説明図である。 上記画像形成装置に搭載されたトリクル現像方式の現像装置の説明図である。
<画像形成装置>
図1は、本発明のトナーを用いる画像形成装置の一構成例を示す説明図である。
画像形成装置100は、電子写真方式のプリンタであり、4つの可視像形成ユニット(イエロー可視像形成ユニット110Y、マゼンタ可視像形成ユニット110M、シアン可視像形成ユニット110Cおよびブラック可視像形成ユニット110B:これらを合わせて「可視像形成ユニット110」ともいう)を記録紙搬送路に沿って配列した所謂タンデム式のプリンタである。
具体的には、可視像形成ユニット110に記録紙P(転写媒体、記録媒体)を供給する供給トレイ120と定着装置40との間に形成される記録紙Pの搬送路に沿って4つの可視像形成ユニット110が配設されている。そして、記録紙搬送手段130である無端状の搬送ベルト133によって搬送される記録紙Pに対して各可視像形成ユニット110が各色トナー像を重ねて転写し、その後、定着装置40が記録紙Pに対してトナー像を定着し、これによりフルカラー画像が形成される。
搬送ベルト133は、駆動ローラ131とアイドリングローラ132とに架けられており、所定の周速度(150〜400mm/秒程度、例えば220mm/秒)に制御されて周回する。記録紙Pは、周回している搬送ベルト133に静電吸着することによって搬送される。
各可視像形成ユニット110においては、感光体ドラム111が備えられ、この感光体ドラム111の周囲に、帯電ローラ112、露光手段(レーザ光照射手段)113、現像装置114、転写ローラ115、クリーナー116が配置されている。
可視像形成ユニット110Yの現像装置114にはイエロートナーを含む現像剤が収容される。可視像形成ユニット110Mの現像装置114にはマゼンタトナーを含む現像剤が収容される。可視像形成ユニット110Cの現像装置114にはシアントナーを含む現像剤が収容される。可視像形成ユニット110Bの現像装置114にはブラックトナーを含む現像剤が収容されている。
そして、各可視像形成ユニット110において、記録紙P上にトナー像が転写されるが、この転写の手順は以下の通りである。まず、帯電ローラ112によって感光体ドラム111表面を一様に帯電し、その後、レーザ光照射手段113によって画像情報に応じて感光体ドラム111表面をレーザで露光して静電潜像を形成する。さらにその後、感光体ドラム111表面の静電潜像に対して現像装置114によってトナーが供給される。これにより、前記静電潜像が現像(顕像化)されてトナー画像が生成される。そして、感光体ドラム111表面に生成されたトナー画像は、このトナー画像のトナーとは逆極性のバイアス電圧が印加された転写ローラ115によって、搬送ベルト(搬送手段)130にて搬送される記録紙Pに順次転写されるようになっている。
その後、記録紙Pは、搬送ベルト133の湾曲箇所(駆動ローラ131に巻き付いている部分)において搬送ベルト133から剥離し、定着装置40に搬送される。定着装置40は、加熱ローラ41と、剥離ローラ42と、加熱ローラ41および剥離ローラ42に架けられ、これらローラが回転することによって周回するように駆動する無端状の定着ベルト43と、定着ベルト43を介して加熱ローラ41と圧接される加圧ローラ44とを備えている。記録紙Pは、定着ベルト43と加圧ローラ44との間に搬送され、適度な温度とれると共に、加圧トータと圧力とが与えられる。これにより、記録紙Pのトナーは溶解し、トナーが記録紙Pに定着し、記録紙P上に堅牢な画像が形成される。
示す、転写ニップを通過した記録紙Pと転写ニップを通過した定着ベルト63とが成す角αが、剥離角である。
現像装置114は、トリクル現像方式の現像装置であり、図示しない現像剤ホッパーより現像装置114内に現像剤と共にキャリアが補給される。図2に示すように、現像装置114は、現像槽11内に、現像ローラ14、第1及び第2の搬送スクリュー(撹拌搬送部材)12a・12bを備えている。現像槽11には、現像剤補給口20と現像剤溢出口21とが形成されている。図2は、現像装置114の要部を、鉛直方向上部から見た平面図である。
現像槽11は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤(以下、現像剤と称する)を収容する容器である。現像ローラ14は、現像槽11内のトナーを感光体ドラム111(図1参照)へと供給するものであってマグネットローラよりなる。
第1及び第2の搬送スクリュー12a・12bは、現像剤を撹拌して搬送し、現像ローラ14へと供給するものであり、攪拌翼13が形成されている。第1及び第2の搬送スクリュー12a・12bの間は、隔壁39にて仕切られている。現像槽11内の現像剤は、第1及び第2の搬送スクリュー12a・12bにて、攪拌されながら、矢印Aにて示す方向に循環搬送される。搬送される現像剤中のトナーは、搬送される間に、キャリアと擦れ合い摩擦帯電される。
摩擦帯電された現像剤中のトナーは、循環搬送される間に、現像ローラ14表面に担持され、感光体ドラム111へと供され消費される。現像槽11内には、第1搬送スクリュー12aの上方に形成された補給口20より新たなトナーがキャリアと共に補給される。キャリアの補給にて増えた現像槽11内の現像剤は、現像剤溢出口21よりオーバーフローにて排出される。排出された現像剤は、図示しない廃トナーボックスなどの回収容器に回収される。
<トナー>
以下に、本発明のトナーの構成成分について説明する。
本発明のトナーは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの色を呈する。トナーは、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および離型剤分散助剤を含む。結着樹脂は、ポリエステル樹脂であり、離型剤分散助剤は、α−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂である。スチレンアクリル共重合体樹脂は、ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれている。スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価HZ3〜9KOHmg/gであり、トナーの酸価は14〜19KOHmg/gである。
このような構成とすることで、キャリアの劣化が抑制され、トリクル現像方式において帯電量低下やトナー飛散、現像性の低下を防ぐことができ、ライフ後半における画質を向上させることができる。
離型剤分散助剤として含有させているα−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂は、離型剤を取り囲むように存在することとなる。
離型剤は、スチレンアクリル共重合体樹脂に取り囲まれることで、トナー表面に露出し難くなり、トナーから離脱された離型剤がキャリアに固着することによるキャリアの劣化を抑制することができる。また、スチレンアクリル共重合体樹脂は、離型剤分散助剤としての機能も果たしているため、さらにその効果が高いと考えられる。
しかも、離型剤とそれを取り囲んだスチレンアクリル共重合体樹脂は、粉砕の際に一体となって大きな粉砕界面になるため、スチレンアクリル共重合体樹脂がトナーの表面に存在しやすくなり、ポリエステル樹脂がトナー表面に存在する割合が低減される。その結果、高湿多湿環境下でのトナーの吸湿性が低下し、高湿多湿環境においての十分な帯電量を得ることができ、安定な帯電性を確保できる。
ただし、このような効果を得るためには、スチレンアクリル共重合体樹脂は、ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれていることが必要となる。上記範囲を下回ると、離型剤の分散性が低くなり、トナーより離脱する離型剤が増えてしまい、キャリアが汚染される。汚染されたキャリアが増えると、汚染されていない新しいキャリアとの間で帯電量の差、現像性の差が表れ、帯電特性、トナー飛散、カブリ等が発生する一方、上記範囲を上回ると、離型剤の分散性が上がり過ぎ、高温で必要な離脱性が得られず、定着性が低下する。
加えて、前記スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が3〜9KOHmg/g、かつ、トナーの酸価が14〜19KOHmg/gであることが必要である。チレンアクリル共重合体樹脂の酸価を上記範囲とすることで、スチレンアクリル共重合体樹脂が離型剤を取り囲むことにより、トナーからの離型剤の離脱を軽減する効果を確保できる。上記範囲を上回ると、結着樹脂であるポリエステル樹脂との相溶してしまい、スチレンアクリル共重合体樹脂の効果が発揮されなくなる。逆に、上記範囲を下回ると、適度にワックスを分散させることができず定着性能が悪化する。
また、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価を3〜9KOHmg/gの範囲としても、トナーの酸価が上記範囲を逸脱すると、帯電の安定化、飛散、カブリを抑えることができなくなる。これは、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価、および結着樹脂に対する割合を決めたとしても、トナーの大部分を占める結着樹脂の酸価が高すぎるとトナーの吸湿性が改善されないため、帯電性が低下し、逆に結着樹脂の酸価が低すぎると、帯電が上がりすぎてカブリが発生したりするためである。つまり、帯電の安定化、飛散、カブリを抑えるためには、トナーの酸価が上記範囲になるような結着樹脂を用いることが必要である。
本発明の補給用二成分現像剤は、トリクル現像方式の現像装置に補給される二成分現像剤であって、本発明の静電荷現像用トナーと樹脂で被覆されたフェライトキャリアとからなる二成分現像剤であり、前記静電荷現像用トナー100重量部に対して前記フェライトキャリアが5〜18重量部の割合で含まれている構成である。
なお、本発明のトナーには、結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および離型剤分散助剤の他に、導電性調整剤、体質顔料、酸価防止剤、流動性向上剤、クリーニング性向上剤等の添加剤が、必要に応じて適宜含有されていてもよい。
(結着樹脂)
本発明の静電荷現像用トナーにおいて、結着樹脂は、ポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂は、通常、2価のアルコール成分および3価以上の多価アルコール成分から選ばれる1種以上と、2価のカルボン酸および3価以上の多価カルボン酸から選ばれる1種以上とを、公知の方法により縮重合反応もしくはエステル化、エステル交換反応により得られる。
縮重合反応における条件は、モノマー成分の反応性により適宜設定すればよく、また重合体が好適な物性になった時点で反応を終了させればよい。例えば、反応温度は170〜250℃程度、反応圧力は5mmHg〜常圧程度である。
2価のアルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンなどのビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物;エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのジオール類;ビスフェノールA;ビスフェノールAのプロピレン付加物;ビスフェノールAのエチレン付加物;水素添加ビスフェノールAなどが挙げられる。
3価以上の多価アルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、スクロース(蔗糖)、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンなどが挙げられる。
前記各色のトナーにおいては、上記の2価のアルコール成分および3価以上の多価アルコール成分の1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
2価のカルボン酸として、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、イソオクチルコハク酸およびこれらの酸無水物もしくは低級アルキルエステルなどが挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸およびこれらの酸無水物もしくは低級アルキルエステルなどが挙げられる。
前記各色のトナーにおいては、上記の2価のカルボン酸および3価以上の多価カルボン酸の1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上述したように、トナーの酸価は、14〜19KOHmg/gであることが必要である。したがって、トナーの大部分を構成し、その主たる物性を決定する結着樹脂としてのポリエステル樹脂においては、帯電の安定化、飛散、カブリを抑えるために、トナーの酸価が上記範囲になるような酸価を有するものであることが必要である。
(着色剤)
本発明の静電荷現像用トナーにおいて、シアン、マゼンタおよびイエローの各着色剤としては、特に限定されるものではなく、電子写真分野で常用されるトナー用の顔料および染料を用いることができる。このような顔料としては、例えば、アゾ系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、イソインドリノン系顔料、イソインドリン系顔料、ジオキサジン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体系顔料等の有機系顔料、カーボンブラック、モリブデンレッド、クロムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ベルリンブルー等の無機系顔料等を挙げることができる。また、染料としては、例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、キレート染料、スクアリリウム染料等を挙げることができる。
これらの着色剤は、1種を単独で用いてもよく、同色系の複数の着色剤を2種以上併用することもできる。着色剤の含有量は、特に制限されるものではないが、通常、結着樹脂100重量部に対して、3.0〜9.0重量部である。
(帯電制御剤)
本発明の静電荷現像用トナーにおいて、帯電制御剤としては、トナーを帯電させるまたはその帯電をコントロールできるものであれば特に制限されるものではなく、電子写真分野で常用される帯電制御剤を使用することができる。一般的には、例えば、ホウ素化合物、ニグロシン染料、四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体、サリチル酸亜鉛錯体、ナフトール酸亜鉛錯体、ベンジル酸誘導体の金属酸化物等が挙げられる。これらの帯電制御剤は、1種を単独で用いてもよく、または2種以上を併用してもよい。
電荷制御剤の含有量は、特に制限されるものではないが、通常、結着樹脂100重量部に対して、0.5〜2.0重量部である。
(離型剤)
本発明の静電荷現像用トナーにおいて、離型剤としては、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレン−ポリプロピレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、マイクロクリスタリンワックス等の炭化水素系ワックス、アルコール変性炭化水素ワックス、エステルワックス、カルナウバワックス、アミド系ワックス等のいずれでもよい。しかしながら、低温定着性の確保の観点から融点が50〜100℃、好ましくは60〜90℃のものがよく、結着樹脂との相溶性および離型性の観点から、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、エステルワックス、カルナウバワックスが好ましい。離型剤は、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を併用して使用してもよい。
(離型剤分散助剤)
本発明の静電荷現像用トナーにおいて、離型剤分散助剤は、α−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体の樹脂である。
具体的には、αスチレン−[CH−C(CH)(C)]m−やスチレンと、N含有ビニルモノマー(ニトリル)、カルボキシル基含有モノマー、アクリル酸エステルモノマー(例えば、アクリル酸ブチル)、メタクリル酸エステルモノマー(例えば、メタクリル酸ブチル)、メタクリル酸などから選ばれる1種または2種とを組み合わせた共重合体である。共重合体は交互共重合に限るものではない。
スチレンアクリル共重合体樹脂は、結着樹脂であるポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれている。さらに、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価は3〜9KOHmg/gである。
<トナーの製造方法>
本発明のトナーは、湿式などに比較して工程が少なく設備投資額も少なく済むなどの点で好ましい粉砕法により作製することができる。
以下、本実施形態である粉砕法によるトナー作製方法を説明する。粉砕法によるトナーの作製では、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤および帯電制御剤を含むトナー材料を混合・溶融混練して混練物を得、次いで混練物を冷却固化・粉砕し、その後必要に応じて分級などの粒度調整を行い、トナー粒子を得る。
混合は乾式が好ましく、混合機としては、当該技術分野で常用される公知の装置を使用でき、例えば、ヘンシェルミキサ(商品名、三井鉱山株式会社製)、スーパーミキサ(商品名、株式会社カワタ製)、メカノミル(商品名、岡田精工株式会社製)などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル(商品名、ホソカワミクロン株式会社製)、ハイブリダイゼーションシステム(商品名、株式会社奈良機械製作所製)、コスモシステム(商品名、川崎重工業株式会社製)などの混合装置が挙げられる。
混練機としては、当該技術分野で常用される公知の装置を使用でき、例えば、二軸押出機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機が挙げられる。具体的には、例えば、TEM−100B(商品名、東芝機械株式会社製)、PCM−65/87、PCM−30(以上いずれも商品名、株式会社池貝製)などの1軸または2軸のエクストルーダ、ニーディックス(商品名、三井鉱山株式会社製)などのオープンロール方式の混練機が挙げられ、これらの中でも、オープンロール方式の混練機は、混練時のシェアが強く顔料などの色材および離型剤などを高分散できる点で好ましい。
粉砕機としては、当該技術分野で常用される公知の装置を使用でき、例えば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子(ロータ)と固定子(ライナ)との間に形成される空間に固化物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機が挙げられる。
分級には、当該技術分野で常用される公知の装置、特に旋回式風力分級機(ロータリー式風力分級機)のような遠心力および風力により過粉砕トナー母粒子を除去できる分級機を使用できる。なお、外添剤を添加する前のトナーを、特に着色樹脂粒子と称する。
(外添剤)
本発明のトナーには、その搬送性および帯電性ならびにトナーを二成分現像剤にする場合のキャリアとの撹拌性などを向上させるために外添剤が添加される。着色樹脂粒子とは、外添剤が添加されていないものをさす。
外添剤としては、当該技術分野で常用される外添剤を用いることができ、例えば、シリカ、酸化チタンなどが挙げられ、シリコーン樹脂、シランカップリング剤などにより表面処理(疎水化処理)されているものが好ましい。
外添剤の配合量は、着色樹脂粒子100重量部に対して1〜10重量部が好ましく、2〜5重量部がより好ましい。
(キャリア)
本発明のトナーは、二成分現像剤として使用され、トナーにさらにキャリアを配合する。キャリアとしては、公知のものを使用できる。例えば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム等からなる単独または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等を挙げることができる。
上記被覆物質としては、公知のものを使用できる。例えば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末等を挙げることができる。また、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては特に制限されないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂等を挙げることができる。いずれも、トナー成分に応じて選択することが好ましく、1種を単独で用いてもよく、または2種以上を併用してもよい。
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。また、キャリアの体積平均粒子径は特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは10μm〜100μm、さらに好ましくは20μm〜50μmである。さらに、キャリアの体積抵抗率は、10Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましい。
キャリアの体積抵抗率は、キャリア粒子を断面積0.50cmの容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に1kg/cmの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に1000V/cmの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値から得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアが帯電し、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。キャリアの飽和磁化は、40emu/g以上80emu/g以下が好ましい。
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できる。例えば、樹脂被覆キャリア(密度5g/cm〜8g/cm)と混合する場合、トナーが全現像剤量の2〜30重量%、好ましくは2〜20重量%含まれるようにすればよい。また、トナーによるキャリアの被覆率は、40〜80%であることが好ましい。
以下に実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定されるものではない。
実施例および比較例において、各物性値を以下に示す方法により測定した。
[結着樹脂、離型剤分散助剤樹脂の重量平均分子量Mw]
以下の方法により得られる、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量分布を示すチャートから、数平均分子量および重量平均分子量を求める。
(1)試料溶液の調製
濃度が0.5g/100mlになるように樹脂をテトラヒドロフラン中に溶解する。次いで、この溶液をポアサイズ2μmのフッ素樹脂フィルター(住友電気工業社製、FP−200)を用いて濾過して不溶解成分を除き、試料溶液とする。
(2)分子量分布測定
下記の測定装置と分析カラムとを用い、溶解液としてテトラヒドロフランを毎分1mlの流速で流し、40℃の恒温槽中でカラムを安定化させる。そこに試料溶液100μlを注入して測定を行う。試料の分子量は、あらかじめ作成した検量線に基づき算出する。このときの検量線には、数種類の単分散ポリスチレンを標準試料として作成したものを用いる。
測定装置:CO−8010(東ソー社製)
分析カラム:GMHXL+G3000HXL(東ソー社製)
[結着樹脂、離型剤分散助剤樹脂の軟化点Tm]
流動特性評価装置(株式会社島津製作所製、フローテスター、型番:CFT−100C)を用いて、試料1gを昇温速度6℃/分で加熱しながら、荷重20kgf/cm(9.8×10Pa)を与え、ダイ(ノズル口径1mm、長さ1mm)から試料を流出させる。試料の半分量が流出したときの温度を軟化点Tmとする。
[結着樹脂、離型剤分散助剤樹脂のガラス転移温度Tg]
示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、(現 セイコーインスツル株式会社)製、型番:DSC220)を用いて、日本工業規格(JIS)K7121−1987に準じて、試料1gを昇温速度10℃/分で加熱してDSC曲線を測定する。得られたDSC曲線において、ガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移温度Tgとする。
[離型剤の融点]
示差走査熱量計(セイコー電子工業株式会社製、(現 セイコーインスツル株式会社)製、型番:DSC220)を用いて、試料1gを温度20℃から昇温速度10℃/分で200℃まで加熱し、次いで200℃から20℃に急冷させる操作を2回繰返し、DSC曲線を測定する。2回目の操作で測定したDSC曲線の融解に相当する吸熱ピークの温度を離型剤の融点とする。
[結着樹脂、離型剤分散助剤樹脂、トナーの酸価]
京都電子工業株式会社製、電位差自動滴定装置AT-510を使用し、溶媒にTHFを用いて行った。滴定試薬は0.1mol/L KOH[EtOH] を使用し、試料1gにTHF30mlを添加して、撹拌子を入れて5min撹拌し、保冷庫(10℃)で一昼夜静置後、室温まで戻し滴定装置で滴定した。
(実施例1)
結着樹脂 :ポリエステル樹脂1(Tg67℃、Tm125℃、Mw65000、酸価18KOHmg/g) 100重量部
着色剤 :カーボンブラック 7重量部
離型剤 :離型剤(融点79℃、日油社製、商品名:WEP−9) 5重量部
帯電制御剤 :ホウ素化合物(日本カーリット社製、商品名:LR-147)
2重量部
離型剤分散剤:スチレンアクリル(SA)共重合体樹脂A(Tm140℃、Tg60℃、Mw49000、酸価6KOHmg/g 三井化学社製、商品名:SA800)
6重量部
ヘンシェルミキサを用いて、上記のトナー原料を10分間前混合した後、混練分散処理装置(三井鉱山株式会社製、ニーディックスMOS100−800)を用いて溶融混練分散処理して混練物を得た。
得られた溶融混練物を、カッティングミルを用いて粗粉砕した後、ジェット式粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製、IDS−2型)を用いて微粉砕し、さらに風力分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MP−250型)を用いて分級して、ブラックの着色樹脂粒子を得た。
次に、得られたシアン、マゼンタおよびイエローの各着色樹脂粒子100重量部に、外添剤としてシリカを1.9重量部添加し、攪拌羽根の先端速度を15m/秒に設定した気流混合機(三井鉱山社製:ヘンシェルミキサ)で2分間攪拌することによって実施例1のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は17KOHmg/gであった。
(実施例2)
離型剤分散助剤であるスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量を9重量部とした以外は、実施例1と同様にして、実施例2のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は16KOHmg/gであった。
(実施例3)
離型剤分散助剤として、スチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aに換えてスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂B(Tg59℃、Tm138℃、Mw52000、酸価4KOHmg/g)用いて、実施例3のトナーを作製した。処方は実施例1と同様に行った。トナーの酸価は16KOHmg/gであった。
(実施例4)
離型剤分散助剤として、スチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aに換えてスチレンアクリル共重合体樹脂C(Tm142℃、Tg65℃、Mw47000、酸価8KOHmg/g 三井化学社製、試作品)を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例4のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は17KOHmg/gであった。
(実施例5)
結着樹脂として、ポリエステル樹脂1を用い、離型剤分散助剤としてのスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量を調整して、酸価が15KOHmg/gの実施例5のトナーを作製したった。ポリエステル樹脂1、100重量部に対するスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量は11重量部であった。
(実施例6)
結着樹脂として、ポリエステル樹脂1に換えてポリエステル樹脂2(Tg69℃、Tm130℃、Mw60000、20KOHmg/g)用い、かつ、離型剤分散助剤としてのスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量を調整して、酸価が18KOHmg/gの実施例6のトナーを作製したった。ポリエステル樹脂2、100重量部に対するスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量は8重量部であった。
(比較例1)
離型剤分散助剤であるスチレンアクリル(SA)共重合体樹脂Aの添加量を3重量部とした以外は、実施例1と同様にして、比較例1のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は18KOHmg/gであった。
(比較例2)
離型剤分散助剤であるスチレンアクリル共重合体樹脂Aの量を15重量部とした以外は、実施例1と同様にして、比較例2のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は15KOHmg/gであった。
(比較例3)
離型剤分散剤として、スチレンアクリル共重合体樹脂Aに換えてスチレンアクリル共重合体樹脂D(Tm137℃、Tg59℃、Mw60000、酸価2KOHmg/g 三井化学社製、試作品)を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例3のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は16KOHmg/gであった。
(比較例4)
離型剤分散剤として、スチレンアクリル共重合体樹脂Aに換えてスチレンアクリル共重合体樹脂E(Tm144℃、Tg66℃、Mw40000、酸価11KOHmg/g 三井化学社製、試作品)を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例4のトナーを作製した。得られたトナーの酸価は18KOHmg/gであった。
(比較例5)
結着樹脂として、ポリエステル樹脂1に換えてポリエステル樹脂3(Tg59℃、Tm121℃、Mw75000、13KOHmg/g)用い、離型剤分散助剤としてのスチレンアクリル共重合体樹脂Aの添加量を調整して、酸価が12KOHmg/gの比較例5のトナーを作製した。ポリエステル樹脂3、100重量部に対するスチレンアクリル共重合体樹脂Aの添加量は6重量部であった。
(比較例6)
結着樹脂として、ポリエステル樹脂1に換えてポリエステル樹脂4(Tg71℃、Tm133℃、Mw560000、23KOHmg/g)用い、離型剤分散助剤としてのスチレンアクリル共重合体樹脂Aの添加量を調整して、酸価が21KOHmg/gの比較例6のトナーを作製したった。ポリエステル樹脂4、100重量部に対するスチレンアクリル共重合体樹脂Aの添加量は8重量部であった。
(二成分現像剤の作成)
このようにして作製した実施例1〜6、比較例1〜6のトナーとキャリアとを混合することで二成分現像剤を作成した。キャリアはフェライト系のコアを使用し、表面に熱硬化ストレートシリコン樹脂の被覆層を設けた40μmの体積平均粒子径のものを使用した。二成分現像剤全量に対する外添トナーの濃度が7.5重量%になるように調整して混合し、トナー濃度7.5重量%の二成分現像剤を得た。
表1に、定着性評価、帯電特性、トナー飛散、カブリを評価した結果を、総合評価と共に示す。帯電特性、トナー飛散、カブリ、および総合評価は、以下のようにして評価した。各評価を行い、全ての項目で可(○)あるものを総合評価で○(可)とし、丸より劣るが△の項目を含むが×を含まないものを総合評価で△とし、×の項目を1つでも含むものを総合評価で×とした。
[定着性]
作製した二成分現像剤を、画像形成装置(デジタルフルカラー複合機:MX−5001FN、シャープ株式会社製)をトリクル現像装置が搭載できるように改造したもの使用して、付着量1.0mg/cmの未定着画像を得た。次いで、外部定着機を用いて定着することで定着特性を評価した。評価は140℃から5℃刻みで行い、220℃までの間でホットオフセットが起こるまで行った。また、ホットオフセットは高温側で光沢度が落ちる温度とし、定着強度試験が○で、ホットオフセットがおこる温度までを定着バンドとし、40℃バンドが取れるものを定着評価「○」とした。定着強度試験は、一定荷重で画像定着部を折り曲げ、画像の欠損度合いである、標準サンプルと同等以上の結果の場合に「○」とし、それ以外は「×」とした。つまり、定着バンド40℃以上、定着強度試験「○」のものを定着性「○」とした。
次に、作製した二成分現像剤を、画像形成装置(デジタルフルカラー複合機:MX−5001FN、シャープ株式会社製)をトリクル現像装置が搭載できるように改造したもの使用して、300K枚印刷を行い、その後、帯電特性、トナー飛散、およびカブリの評価を行った。
[帯電特性]
印刷初期と終了後(300K印刷後)の二成分現像剤をサンプリングし、Q/Mを求め、その帯電量の差を元に評価を行った。撹拌した電磁シールドした金属筺体中に現像剤を入れ、金属メッシュを上に乗せてから、メッシュからトナーを吸引する方法で、Q=CVを求めた。Q=CVより、既知のC(測定機中の静電容量C)の両端の起電圧Vを測定することによって、Q/M[μC/g]を算出した。終了後/初期の帯電量の割合により以下の通りに評価した。
○:80%以上
△:60%以上80%未満
×:60%未満。
[トナー飛散]
印刷終了後の現像槽上に飛散しているトナーを目視で評価した。
○:トナー飛散は見られるが限定的である
△:トナー飛散は見られ、限定的ではあるが飛散量が多い
×:現像槽全体にトナーが飛散している。
[カブリ]
印刷終了後にモノクロ画像を印刷し、非画像部の画像濃度を測定した。日光電色工業株式会社製のカラーメーターを用いて、印刷前の紙の白色度W1及び印刷後の紙の非画像部における白色度W2を測定し、両者の白色度の差(W1−W2)をカブリとして求めた。カブリはモノクロ画像モードで以下の通りに評価した。
○:1.5未満
△:1.5以上2.0未満
×:2.0以上
Figure 2013190691
実施例1〜6のトナーは、定着性、帯電特性、トナー飛散、カブリの何れの項目においても問題なく、良好な結果を得た。
これに対し、スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量が規定値に満たない比較例1においては、帯電特性、トナー飛散、カブリに、低下が確認された。
スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量が規定値を超えている比較例2においては、定着性に問題があった。これは、スチレンアクリル共重合体樹脂の離型剤分散助剤が作用しすぎて離型剤が高分散となり、高温で必要な離型性が得られなくなったためと考えられる。
また、トナー飛散が、スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量が少ない比較例1で発生するのは、離型剤の分散性が低いために長期に亘って攪拌されている間に離型剤の粒がトナーから剥離し、キャリアを汚染することが原因である。また、トナー飛散が、スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量が多い比較例2で発生するのは、トナーの抵抗が高くなっているためと考えられる。
スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量は規定値であるが、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が規定値に満たない比較例3においては、定着性に問題があった。高温定着性が悪かった。
スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量は規定値であるが、スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が規定値を超えている比較例4においては、定着性は良好であったが、帯電特性、トナー飛散、カブリに、低下が確認された。
スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量は規定値であるが、トナーの酸価が規定値に満たない比較例5においては、カブリが発生した。これは、結着樹脂として用いたポリエステル樹脂3の酸価が低すぎて、帯電が上がりすぎたと考えられる。
スチレンアクリル共重合体樹脂の含有量は規定値であるが、トナーの酸価が規定値を超えている比較例6においては、帯電性が低下し、トナー飛散も確認された。これは、結着樹脂として用いたポリエステル樹脂4の酸価が高すぎたため、水分との親和性が上がりすぎたためと考えられる。
(実施例7,8、比較例7、8)
次に、実施例1のトナーを用いて、補給用二成分現像剤として、トナーに混合するキャリアの割合であるトリクルレートを換えてキャリアレートの評価を行った。トリクルレートとは、現像槽に補給される二成分現像剤中のトナーの割合である。例えば、補給される二成分現像剤100g中にキャリアが10g入っている場合、トナーは90gとなるので、トリクルレートは90%となる。
トリクルレートをトナー100重量部に対してキャリア7重量部に調整して実施例7の補給用二成分現像剤を作製し、トナー100重量部に対してキャリア15重量部に調整して実施例8の補給用二成分現像剤を作製した。同様にして、トナー100重量部に対してキャリア3重量部に調整して比較例7の補給用二成分現像剤を作製し、トナー100重量部に対してキャリア20重量部に調整して比較例8の補給用二成分現像剤を作製した。
[キャリアレート評価]
次に、作製した補給用二成分現像剤を、画像形成装置(デジタルフルカラー複合機:MX−5001FN、シャープ株式会社製)をトリクル現像装置が搭載できるように改造したものの補給用現像剤として使用して、300K枚印刷を行った後、二成分現像剤をサンプリングし、Q/Mを求め、その帯電量の差を元に評価を行った。終了後/初期の帯電量の割合を求め、頭打ちになる所を最少必要量とすることから、帯電量変化が前後で80%から95%になるものを可とし、それ以外を不可とした。
○:80%以上95%未満
×:80%未満、95%以上
表2に、キャリアレート評価の結果を示す。
Figure 2013190691
実施例7、8の補給用二成分現像剤のキャリアレートは良好であったが、キャリアの量が規定量よりも少ない比較例7においては、80%未満となった。キャリアの量が規定量よりも多い比較例8においては、95%以上となり、現像剤が無駄に廃棄された。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
100 画像形成装置
114 現像装置

Claims (4)

  1. トリクル現像方式の現像装置に用いられる静電荷現像用トナーであって、
    結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤および離型剤分散助剤を含み、
    前記結着樹脂はポリエステル樹脂であり、
    前記離型剤分散助剤は、α−メチルスチレン又はスチレン構造の少なくとも一方を含むスチレンアクリル共重合体樹脂であり、前記ポリエステル樹脂100重量部に対して5.5〜12重量部の割合で含まれ、
    前記スチレンアクリル共重合体樹脂の酸価が3〜9KOHmg/gである、もしくは、トナーの酸価が14〜19KOHmg/gであることを特徴とする静電荷現像用トナー。
  2. トリクル現像方式の現像装置に補給される補給用二成分現像剤であって、
    請求項1に記載の静電荷現像用トナーと樹脂で被覆されたフェライトキャリアとからなり、前記静電荷現像用トナー100重量部に対して前記フェライトキャリアは5〜18重量部の割合であることを特徴とする補給用二成分現像剤。
  3. 感光体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトリクル現像方式の現像装置よりトナーを供給して顕像化し、得られたトナー像を転写媒体に転写した後、定着装置を用いてトナー像を定着する画像形成方法であって、
    請求項2に記載の補給用二成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
  4. 感光体上に静電潜像を形成し、前記静電潜像をトリクル現像方式の現像装置よりトナーを供給して顕像化し、得られたトナー像を転写媒体に転写した後、定着装置を用いてトナー像を定着する画像形成装置であって、
    請求項2に記載の補給用二成分現像剤を用いることを特徴とする画像形成装置。
JP2012057921A 2012-03-14 2012-03-14 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置 Pending JP2013190691A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057921A JP2013190691A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置
US14/384,323 US20150079513A1 (en) 2012-03-14 2013-03-08 Toner for electrostatic image development, two-component developer for replenishing, image-formation method using same, and image-formation device
PCT/JP2013/056507 WO2013137149A1 (ja) 2012-03-14 2013-03-08 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置
CN201380014042.4A CN104169807A (zh) 2012-03-14 2013-03-08 静电显影用调色剂、补充用双组分显影剂、使用其的图像形成方法和图像形成装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012057921A JP2013190691A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013190691A true JP2013190691A (ja) 2013-09-26

Family

ID=49161058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012057921A Pending JP2013190691A (ja) 2012-03-14 2012-03-14 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20150079513A1 (ja)
JP (1) JP2013190691A (ja)
CN (1) CN104169807A (ja)
WO (1) WO2013137149A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018155858A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 三菱ケミカル株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6481507B2 (ja) * 2015-05-22 2019-03-13 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP6798203B2 (ja) * 2016-09-08 2020-12-09 株式会社リコー 電子写真用トナー、電子写真用現像剤、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
KR20210093681A (ko) * 2020-01-20 2021-07-28 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 정전하상 현상용 토너

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002341598A (ja) * 2001-03-15 2002-11-27 Canon Inc トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP2008304772A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成方法
JP2011203690A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3922682B2 (ja) * 2001-02-20 2007-05-30 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー
EP1241531B1 (en) * 2001-03-15 2006-01-11 Canon Kabushiki Kaisha Toner, image forming method and process cartridge
JP4220134B2 (ja) * 2001-03-21 2009-02-04 株式会社リコー 二成分系現像剤
US7358023B2 (en) * 2002-03-15 2008-04-15 Seiko Epson Corporation Method for producing toner, toner and printed matter
JP2004341363A (ja) * 2003-05-16 2004-12-02 Ricoh Co Ltd 二成分現像剤、画像形成装置およびプロセスカートリッジ
JP2005300609A (ja) * 2004-04-06 2005-10-27 Canon Inc 画像形成装置及びトナー
JP4220538B2 (ja) * 2006-07-11 2009-02-04 シャープ株式会社 トナーおよびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002341598A (ja) * 2001-03-15 2002-11-27 Canon Inc トナー、画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP2008304772A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成方法
JP2011203690A (ja) * 2010-03-26 2011-10-13 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018155858A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 三菱ケミカル株式会社 トナー及びトナーの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20150079513A1 (en) 2015-03-19
WO2013137149A1 (ja) 2013-09-19
CN104169807A (zh) 2014-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8563208B2 (en) Electrostatic charge image developing toner and method of producing the same, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, and image forming device
JP2006267741A (ja) 電子写真用マゼンタトナー及びフルカラー画像形成方法
JP5678713B2 (ja) 二成分現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成方法、及び、画像形成装置
JP6575146B2 (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP5807438B2 (ja) 二成分現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成方法、及び、画像形成装置
WO2013137149A1 (ja) 静電荷現像用トナー、補給用二成分現像剤、それを用いた画像形成方法および画像形成装置
JP4551952B2 (ja) 樹脂被覆キャリア、2成分現像剤、現像装置および画像形成装置
JP2010170031A (ja) トナーの製造方法
JP2014056126A (ja) 画像形成装置
JP2013142877A (ja) 電子写真用黒色トナー、およびそれを用いる画像形成装置、画像形成方法
JP2011158724A (ja) 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP4951692B2 (ja) 静電荷像現像用マゼンタトナー、現像剤、画像形成方法および画像形成装置
JP5866923B2 (ja) マゼンタトナー及びその製造方法、現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置並びに画像形成方法
JP2010282168A (ja) 二成分現像剤、並びにこれを用いた画像形成装置、及びプロセスカートリッジ
JP5609198B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP2009156917A (ja) トナー
JP4335097B2 (ja) 静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置
JP6413638B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2001265051A (ja) 静電荷現像用トナー
JP5847618B2 (ja) フルカラートナーセット、フルカラー現像剤セット、それを用いた画像形成方法および画像形成装置
JP7013759B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP2013178405A (ja) 電子写真用トナー、画像形成方法、画像形成装置
JP5861538B2 (ja) 画像形成方法及び画像形成装置
JP7013758B2 (ja) 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP2010072303A (ja) 静電潜像現像用トナー及びその製造方法、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ並びに画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141001

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150623

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20150915