JP2019090900A - トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
優れた低温定着性を有するトナーを一成分現像方式のプリンターで用いる場合、経時での現像ローラ、規制ブレードの劣化による地汚れなどの画質低下が発生しやすく、トナーの帯電性の向上が急務となっている。
特許文献2(特許第4859403号公報)には、トナーの製造工程で発生した粉体を再利用しても、帯電安定性に優れた電子写真用トナーを製造し得る方法を提供することを目的とし、荷電制御剤が負帯電性荷電制御剤と正帯電性荷電制御剤とからなり、その重量比(負帯電性荷電制御剤/正帯電性荷電制御剤)が30/1〜3/1である、負帯電性の電子写真用トナーの製造方法が開示されている。
特許文献3(特許第3560877号公報)には、ポリエステル樹脂本来の負帯電性や定着耐オフセット性を維持しつつ、かつ十分な帯電特性が得られ、カブリやトナー飛散等の問題を生じさせない静電潜像現像用トナーを得ることを目的とし、クロム錯体化合物からなる負荷電制御剤と正荷電制御剤を含有し、正荷電制御剤をトナー全重量に対し0.05〜0.5質量部含有してなり、また上記クロム錯体化合物をトナー全重量に対し0.5〜5.0質量部の範囲で含有するトナーが開示されている。
1)結着樹脂、負帯電性帯電制御剤及び正帯電性帯電制御剤を含むトナーであって、
前記負帯電性帯電制御剤及び前記正帯電性帯電制御剤の前記トナー表面に存在する量が、前記負帯電性帯電制御剤及び前記正帯電性帯電制御剤の添加量に対して、それぞれ0.1質量%以上0.8質量%以下であり、かつ
下記式(1)および式(2)を満たすことを特徴とするトナー。
式(1) 45≦Pn≦100
式(2) 0.05≦Pp/Pn≦0.20
前記式(1)および式(2)中、Pnは前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、Ppは前記正帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、前記PnおよびPpは下記式(3)および(4)により求められる。
式(3) Pn=|(Qn×Wn)|
式(4) Pp=|(Qp×Wp)|
前記式(3)および式(4)中、Qnは前記負帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Qpは前記正帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Wnは前記結着樹脂に対する前記負帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)であり、Wpは前記結着樹脂に対する前記正帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)である。
式(1) 45≦Pn≦100
式(2) 0.05≦Pp/Pn≦0.20
前記式(1)および式(2)中、Pnは前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、Ppは前記正帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、前記PnおよびPpは下記式(3)および(4)により求められる。
式(3) Pn=|(Qn×Wn)|
式(4) Pp=|(Qp×Wp)|
前記式(3)および式(4)中、Qnは前記負帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Qpは前記正帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Wnは前記結着樹脂に対する前記負帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)であり、Wpは前記結着樹脂に対する前記正帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)である。
式(1) 45≦Pn≦100
式(2) 0.05≦Pp/Pn≦0.20
Pnは前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、Ppは前記正帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルである。帯電ポテンシャルは帯電制御剤の荷電能力と存在量の積であり、トナー中の正負各帯電制御剤の荷電力を示している。
前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルPnが100を超えると、負帯電能力が過剰となり、低温低湿環境で用いた場合現像性が不足したり、一成分現像方式を採用した場合に搬送量が過剰になる恐れがある。
前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルPnは、50以上90以下であることが好ましく、55以上85以下であることがさらに好ましい。
Pp/Pnは、0.06以上0.18以下が好ましく、0.07以上0.16以下がさらに好ましい。
式(3) Pn=|(Qn×Wn)|
式(4) Pp=|(Qp×Wp)|
前記式(3)および式(4)中、Qnは前記負帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Qpは前記正帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Wnは前記結着樹脂に対する前記負帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)であり、Wpは前記結着樹脂に対する前記正帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)である。
帯電制御剤のブローオフ帯電量は下記のようにして求める。
帯電制御剤とフェライトキャリア(パウダーテック社製 F−150)との比率を、前者:後者(質量比)として5:95となるように使用し、1000ガウスの磁力にて280rpmで5分間攪拌を行い、その後ブローオフ帯電量測定装置によって、帯電量を測定し、ブローオフ帯電量とする。なお、前記攪拌を行う装置としては、市販のボールミルの容器下部にマグネットを取り付け、マグネットの磁力により容器内の現像剤の磁性キャリアに負荷を与えながら攪拌することが可能な密閉容器からなる攪拌装置を用いることができ、ブローオフ帯電量測定装置としては、株式会社東芝製のTB-200 Tribocharge Testerを用いることができる。
ここで、本発明で言う「トナー表面に存在する」帯電制御剤とは、帯電制御剤の粒子がトナー中に分散した状態で、帯電制御剤の粒子の一部がトナー表面に露出したものを指す。このトナー表面に存在する帯電制御剤の比率は、帯電制御剤の粒子の大きさによって制御できる。粒子の大きさが大きくなるほど表面に存在する帯電制御剤の量は多くなり、粒子の大きさが小さくなるほど表面に存在する帯電制御剤の量は少なくなる。帯電制御剤の粒子の大きさは、帯電制御剤が結晶構造を有する物質であることが多く、結着樹脂に対して明確に界面をもつことが少ないことからSEM観察で測定することは困難であることが多い。そのため、本発明者は帯電制御剤の粒子の大きさが大きいほど、「トナー表面に存在する」帯電制御剤、すなわち粒子の一部がトナー表面に露出した帯電制御剤の量が多くなることから、分散状態の指標として用いることとした。
前記各帯電制御剤のトナー表面に存在する量が0.1質量%未満の場合、帯電制御剤の粒子の大きさが小さくなりすぎ、帯電に寄与できる比率が低下してしまい、経時で使用した場合や高温高湿下で帯電性が低下する。逆に0.8質量%を超えると、低温低湿下で帯電性が過剰になったり、濃度低下を起こすことがある。
前記各帯電制御剤のトナー表面に存在する量は、0.1質量%以上0.8質量%以下が好ましく、0.15質量%以上0.6質量%以下がさらに好ましい。
なお粒子の大きさは、帯電制御剤の多くが結晶構造を有するため、各原料を混合する工程において、ミキサーの回転数や稼働時間を適宜選択することにより調整できる。
具体的には下記方法で測定する。
30ml容のガラス管に、トナー1gとエタノール50質量%水溶液10gとを入れて、ボールミルにて120rpmで180秒間攪拌する。遠心分離後溶液を濾別し、この濾液を分光光度計(日立製作所製:U-1900)で測定することにより、各帯電制御剤に固有の吸収波長のピークが得られる。あらかじめ各帯電制御剤をエタノールに溶解し検量線を作成し、この検量線を用いて、溶出した帯電制御剤量を求め、これより帯電制御剤のトナー表面に存在する量を下式により求める。
帯電制御剤のトナー表面に存在する量(質量%)=帯電制御剤が可溶である溶媒により溶出した帯電制御剤の質量/トナーに添加した帯電制御剤の質量 × 100 (%)
正帯電性帯電制御剤としては、例えば公知のニグロシン染料、第四級アンモニウム塩化合物等を用いることができる。中でも、負帯電性トナーに用いる場合正帯電性が高すぎると添加量に対しての正帯電能力が高くなりすぎるという理由から、第四級アンモニウム塩化合物を用いることが好ましい。
<トナー成分>
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂、負帯電性帯電制御剤及び正帯電性帯電制御剤を含有するトナー母体に、必要に応じてその他の成分を含み、さらに必要に応じて外添剤を添加するものである。
本発明で用いられる結着樹脂としては例えばポリエステル樹脂が挙げられ、ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって通常得られるものである。
該アルコールとしては、例えば、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、プロピレングリコール等のグリコール類、1.4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。
また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、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、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
ここで、ポリエステル樹脂としては、熱保存性の関係から、ガラス転移温度Tgが55℃以上のもの、さらに60℃以上のものが好ましい。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン/クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/塩化ビニル共重合体、スチレン/酢酸ビニル共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸エステル共重合体(スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/メタクリル酸エステル共重合体(スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン/α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル/アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレン又はスチレン置換体を含む単独重合体又は共重合体)、塩化ビニル樹脂、スチレン/酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン/エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等、石油系樹脂、水素添加された石油系樹脂。
また、上記樹脂のガラス転移温度Tgは、ポリエステル樹脂と同じく、熱保存性の関係から55℃以上がよく、より好ましくは60℃以上が良い。
本発明において、トナーに使用される離型剤としては公知のものが全て使用できるが、特に、脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。
モンタンワックスは、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が5〜14であることが好ましい。
酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。
その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
これらの離型剤の使用量は、トナー中の結着樹脂に対し、1〜20質量%、好ましくは2〜10質量%である。
本発明のトナーに用いる着色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等の染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用でき、ブラックトナーとしてもフルカラートナーとしても使用できる。
これらの着色剤の使用量はトナー樹脂成分に対して、通常1〜30質量%、好ましくは3〜20質量%である。
本発明のトナーは、必要に応じて流動性改良剤などを配合することも可能である。
流動性改良剤としては、酸化ケイ素、酸化チタン、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム等、従来公知のいかなる流動性改良剤をも単独あるいは混合して使用できる。これらの流動性改良剤の使用量は、トナー100質量部に対し、0.1〜5質量部、好ましくは0.5〜2質量部である。
本発明におけるトナー収容ユニットとは、トナーを収容する機能を有するユニットに、トナーを収容したものをいう。ここで、トナー収容ユニットの態様としては、トナー収容容器、現像器、プロセスカートリッジが挙げられる。
トナー収容容器とは、トナーを収容した容器をいう。
現像器は、トナーを収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、少なくとも静電潜像担持体と現像手段とを一体とし、トナーを収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。前記プロセスカートリッジは、さらに帯電手段、露光手段及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも一つを備えていてもよい。
静電潜像担持体101としては、後述する画像形成装置と同様なものを用いることができる。また帯電装置102には、任意の帯電部材が用いられる。
図1に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて説明する。静電潜像担持体101は、時計回りに回転しながら、帯電装置102による帯電、露光手段(図示せず)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像装置104でトナー現像され、該トナー現像は転写ローラ108により、記録紙105に転写され、プリントアウトされる。次いで、像転写後の潜像担持体表面は、クリーニング部107によりクリーニングされ、さらに除電手段(図示せず)により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
本発明に用いられる画像形成方法は、好ましくは一成分現像方式によって画像を形成する工程を有し、静電潜像形成工程(帯電工程と露光工程)と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを有し、さらに必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段(帯電手段と露光手段)と、前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有する。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、等が挙げられる。これらの中でも、より高精細な画像が得られる点で、有機感光体(OPC)が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段(帯電器)と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光手段(露光器)とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナーを用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に該トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適であり、トナー入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
前記現像器内では、例えば、前記トナーが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色の現像剤に対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の現像剤に対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、各工程は制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
スタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした場合は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした場合は、直ちに、スキャナ300が駆動し、光源を備える第1走行体33及びミラーを備える第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33から照射された光の原稿面からの反射光を第2走行体34で反射した後、結像レンズ35を介して、読み取りセンサ36で受光することにより、原稿が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報が得られる。
各色の画像形成ユニット120で形成された各色のトナー像は、ローラ14、15及び16に張架されて移動する中間転写体50上に順次転写(一次転写)され、重ね合わされて複合トナー像が形成される。
テレフタル酸25質量部、フマル酸25質量部、ビスフェノールA(2.2)プロピレンオキサイド30質量部、ビスフェノールA(2.2)エチレンオキサイド20質量部を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温した。次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させ、ポリエステル樹脂Aを得た。このポリエステル樹脂Aの重量平均分子量は36,000、THF不溶分は0質量%であった。
テレフタル酸20質量部、フマル酸20質量部、トリメリット酸10質量部、ビスフェノールA(2.2)プロピレンオキサイド15質量部、ビスフェノールA(2.2)エチレンオキサイド35質量部を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温した。次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させ、ポリエステル樹脂Bを得た。このポリエステル樹脂Bの重量平均分子量は55,000、THF不溶分は19質量%であった。
GPC(gel permeation chromatography)測定は、以下の条件で行った。
・装置:GPC−150C(ウォーターズ社製)
・カラム:KF801〜807(ショウデックス社製)
・温度:40℃
・溶媒:THF(テトラヒドロフラン)
・流速:1.0mL/分
・試料:濃度0.05〜0.6%の試料を0.1mL注入した。
以上の条件で測定した樹脂の分子量分布から単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して樹脂の数平均分子量及び重量平均分子量を算出した。
検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、昭和電工社製ShowdexSTANDARDのStd.No S−7300、S−210、S−390、S−875、S−1980、S−10.9、S−629、S−3.0、S−0.580、トルエンを用いた。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いた。
結着樹脂約50mgを秤量し、これにTHF(テトラヒドロフラン)10gを加えて十分に溶解させた溶液を、遠心分離でわけた後、上澄み液を乾燥させて上澄み液の固形分濃度を算出した。はじめに作成したトナー溶液と上澄み液の差分をTHF不溶分とした。
下記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後(2300rpm、300秒)、二軸押出混練機(TEM−18SS、東芝機械社製)で溶融混練し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミル(IDS−2、日本ニューマチック社製)及びローター分級機(50ATP、ホソカワミクロン社製)で粉砕分級し、平均粒径8μmのトナー母体を得た。
ポリエステル樹脂A 50部
ポリエステル樹脂B 50部
精製ライスワックス(東亜化成社製 吸熱開始温度66.3℃) 3部
カーボンブラック(#44、三菱化学社製) 10部
負帯電性帯電制御剤 アゾ鉄化合物(T−77、保土谷化学工業社製)
1.0部
正帯電性帯電制御剤 第四級アンモニウム塩(P−51、オリヱント化学社製)
0.3部
前述の方法によりブローオフ帯電量を測定した。
すなわち、負帯電性帯電制御剤として用いたアゾ鉄化合物T−77とフェライトキャリア(パウダーテック社製 F−150)との比率を、前者:後者(質量比)として5:95となるように使用し、1000ガウスの磁力にて280rpmで5分間攪拌を行い、その後ブローオフ帯電量測定装置によって、ブローオフ帯電量を測定した結果、−70μC/gであった。負帯電性帯電制御剤の添加量が結着樹脂に対して1.0質量%であることから、負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルPnは70となった。
一方、正帯電性帯電制御剤として用いた第四級アンモニウム塩P−51とフェライトキャリア(パウダーテック社製 F−150)との比率を、前者:後者(質量比)として5:95となるように使用し、1000ガウスの磁力にて280rpmで5分間攪拌を行い、その後ブローオフ帯電量測定装置によって、ブローオフ帯電量を測定した結果、30μC/gであった。負帯電性帯電制御剤の添加量が結着樹脂に対して0.3質量%であることから、正帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルPpは9となった。
以上から、Pp/Pnは0.129となった。
前述の方法により、帯電制御剤のトナー表面に存在する量を測定した。
すなわち、30ml容のガラス管に、トナー1gとエタノール50質量%水溶液10gとを入れて、ボールミルにて120rpmで180秒間攪拌し、遠心分離後溶液を濾別し、この濾液を分光光度計(日立製作所製:U-1900)で測定することにより、各帯電制御剤に固有の吸収波長のピークを得、あらかじめ作成した検量線を用いて、溶出した帯電制御剤量を求め、これより帯電制御剤のトナー表面に存在する量を前記式により求めた。
その結果、帯電制御剤のトナー表面に存在する量は、前記負帯電性帯電制御剤及び前記正帯電性帯電制御剤の添加量に対して、それぞれ0.30質量%及び0.40質量%であった。
下記表1に示す帯電制御剤の構成および製法に変更した以外は、実施例1と同様にして各トナーを得て、Pn、Pp、Pp/Pn、帯電制御剤のトナー表面に存在する量を求めた。
なお表1において、CCAとは帯電制御剤を意味し、S−34はオリヱント化学工業株式会社製アゾクロム化合物を意味し、E−84はオリヱント化学工業株式会社製サリチル酸亜鉛化合物を意味し、N−01はオリヱント化学工業株式会社製アジン化合物を意味し、EXはオリヱント化学工業株式会社製ニグロシン化合物を意味する。
上記得られたトナーについて、下記の評価を行った。
<高温高湿環境経時地汚れ評価>
温度27℃湿度80%環境下で、リコー社製IPSiO SP C220のカートリッジにトナーを入れ、印字率5%にて2000枚印字を行った。印字終了後、白紙印字中に停止になった感光体露出部全面に3M社製スコッチテープを貼り、剥がしたスコッチテープをリコー社製タイプ6000T目紙に貼り保管した。そのテープ上をX−rite(ビデオジェット・エックスライト社製)によりL*を測定した。評価基準は下記の通りである。
[評価基準]
◎:L*が91以上
○:L*が89以上91未満
△:L*が85以上89未満
×:L*が85未満
温度10℃湿度15%環境下で、リコー社製IPSiO SP C220のカートリッジにトナーを入れ、現像バイアスを振って印字を行った。画像濃度をX−rite(ビデオジェット・エックスライト社製)により行い反射濃度を測定した。評価基準は下記の通りである。
[評価基準]
◎:反射濃度が1.4以上
○:L*が1.2以上1.4未満
△:L*が1.1以上1.2未満
×:L*が1.1未満
結果を表1に併せて示す。
10K ブラック用静電潜像担持体
10Y イエロー用静電潜像担持体
10M マゼンタ用静電潜像担持体
10C シアン用静電潜像担持体
14 ローラ
15 ローラ
16 ローラ
17 クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K 現像剤収容部
42Y 現像剤収容部
42M 現像剤収容部
42C 現像剤収容部
43K 現像剤供給ローラ
43Y 現像剤供給ローラ
43M 現像剤供給ローラ
43C 現像剤供給ローラ
44K 現像ローラ
44Y 現像ローラ
44M 現像ローラ
44C 現像ローラ
45K ブラック現像ユニット
45Y イエロー現像ユニット
45M マゼンタ現像ユニット
45C シアン現像ユニット
49 レジストローラ
50 中間転写ベルト
51 ローラ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電装置
60 クリーニング装置
61 現像装置
62 転写ローラ
63 感光体クリーニング装置
64 除電ランプ
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100A、100B、100C 画像形成装置
101 静電潜像担持体
102 帯電装置
103 露光装置からの露光
104 現像装置
105 記録紙
107 クリーニング部
108 転写ローラ
120 画像形成ユニット
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
160 帯電ローラ
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
Claims (7)
- 結着樹脂、負帯電性帯電制御剤及び正帯電性帯電制御剤を含むトナーであって、
前記負帯電性帯電制御剤及び前記正帯電性帯電制御剤の前記トナー表面に存在する量が、前記負帯電性帯電制御剤及び前記正帯電性帯電制御剤の添加量に対して、それぞれ0.1質量%以上0.8質量%以下であり、かつ
下記式(1)および式(2)を満たすことを特徴とするトナー。
式(1) 45≦Pn≦100
式(2) 0.05≦Pp/Pn≦0.20
前記式(1)および式(2)中、Pnは前記負帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、Ppは前記正帯電性帯電制御剤の帯電ポテンシャルであり、前記PnおよびPpは下記式(3)および(4)により求められる。
式(3) Pn=|(Qn×Wn)|
式(4) Pp=|(Qp×Wp)|
前記式(3)および式(4)中、Qnは前記負帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Qpは前記正帯電性帯電制御剤のブローオフ帯電量(μC/g)であり、Wnは前記結着樹脂に対する前記負帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)であり、Wpは前記結着樹脂に対する前記正帯電性帯電制御剤の添加量(質量%)である。 - 前記負帯電性帯電制御剤が、アゾ系化合物であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記負帯電性帯電制御剤が、アゾ系化合物であり、鉄元素を含有することを特徴とする請求項2に記載のトナー。
- 前記正帯電性帯電制御剤が、第四級アンモニウム塩化合物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーが、一成分現像用トナーであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のトナーを収容することを特徴とするトナー収容ユニット。
- 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、
該記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを有し、
前記現像剤が、請求項1〜5のいずれかに記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
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- 2017-11-14 JP JP2017218911A patent/JP6926974B2/ja active Active
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