JP3916223B2 - トナー及びその製造方法並びに画像形成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式により画像を形成するためのトナー及びその製造方法、並びに該トナーを含有する2成分現像剤を用いる画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
2成分現像方式の電子写真法を用いた画像形成法は広く知られ、プリンタや複写機等に利用されている。
最近は、特開昭60−41079号公報に開示されているように、トナーにより感光体上に形成された潜像を現像画像装置として転写後に感光体ドラムに残留したトナーを除去するためのクリーナーとクリーナーで除去されたトナーを現像装置に戻すリサイクル装置とを有するものが多くなってきている。
また、特開平7−199538号公報に開示されているように低温定着のリサイクルシステムにおいてもトナー劣化が少なく長時間良好な画質を形成することのできるトナーとして、流動性向上剤として、帯電量を増加させる添加剤と減少させる添加剤の2種類を含有し、更に離型剤としてカルナウバワックス等を含有したトナーを提案されている。
【0003】
最近は、コピー機にもプリンタ機能が付加されたものが多く、コピーやプリント1枚のみの出力が多くなり、コピー、プリント枚数に対し現像での現像剤の攪拌時間が多くなってきている。
現像装置において、現像剤の攪拌が現像剤の劣化に大きく影響している。現像剤が現像ローラに汲み上げられドクター部でキャリアとトナーは擦られる。その結果、現像剤の温度上昇となり局部的にトナーの成分がキャリアに付着する。オイルレストナーには定着離型性を確保するためにワックスが分散されている。現像剤に熱ストレスを加えた場合、ワックスがトナー表面にでて、ワックス過多となり、キャリア表面にもワックスを付着させてしまう。その結果、トナー極性が負の場合、同じ極性のワックスがキャリアに付着することにより現像剤の帯電量が低下してしまう。
【0004】
また画像濃度制御方式として感光体上の付着トナーの濃さを光検知してトナー濃度を制御して画像濃度をコントロールする方式が使われている。その結果、トナー帯電量が低下するとトナー濃度を下げる制御を加えるため、中間画像濃度域までは現像γ特性が立つものの飽和画像濃度が出なくなるという不具合を生じる。
その結果、画像濃度低下やシャープ性不良といった問題が発生し、現像剤寿命を極端に短くなってしまう。
【0005】
この問題に対しては、特に高速機での不具合が大きい。ドクターブレードで0.3〜1.0mmのギャップを通過させ一定の層厚になるように制御している。この特性は、機械の現像ローラの回転速度に依存している。通常、感光体速度に対し現像ローラの回転速度は1.5〜3倍の速さで用いられている。このとき、現像装置のドクター部の現像剤通過量が1秒当たり1cm幅で5.4〜25.2gの通過量となる。現像ローラの速度240〜560mm/secで1.5〜3倍速、スリーブ上現像剤量0.15g/1cm2の条件で上記問題が発生する。上記のドクター部通過量以下では剤のストレスは小さく大きな問題とはならない。またこの値以上では更に条件が悪くトナーでの対応も困難になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の技術の問題がなく、トナーへの熱ストレス、機械ストレスに強く、安定した画像が得られる2成分現像剤用のトナー、その製造方法、及び該トナーを含有する2成分現像剤を用いる画像形成方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、下記(1)〜(19)の画像形成方法が提供される。
(1)ワックスを分散したトナーとキャリアから成る2成分現像剤を有し、オイルレス定着方式を用いた電子写真画像形成装置で、現像部の現像スリーブ速度を360〜1680mm/secとし、ドクターギャップ0.3〜1.0mmで、ドクター部現像剤通過量が5.0〜25.0g/(cm・sec)であり、かつ該トナーの動摩擦係数が0.18〜0.45であることを特徴とする画像形成方法。
【0008】
(2)前記トナーに分散するワックスが、ライスワックス及び/またはエステルワックスであることを特徴とする上記(1)に記載の画像形成方法。
【0009】
(3)前記トナーに使用するワックスの原材料粒径が、100〜300μmであることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の画像形成方法。
【0010】
(4)前記トナーに分散したワックスの平均分散径が、0.3〜1.0μmであることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0011】
(5)前記ワックスが、スプレードライ製法によって得られるワックスであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0012】
(6)前記トナーの円形度が、0.94〜1.00であることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0013】
(7)前記トナーのゆるみ見掛け密度が、0.3〜0.5g/cm3であることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0014】
(8)前記トナー表面にアルミナ微粒子が存在することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0015】
(9)前記トナー表面にシリコーンオイル成分が存在することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0016】
(10)前記シリコーンオイル成分がトナー表面に存在する無機微粉末の表面処理剤であることを特徴とする上記(9)に記載の画像形成方法。
【0017】
(11)前記トナーの凝集度が、0〜30%であることを特徴とする上記(1)〜(10)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0018】
(12)前記トナーが少なくとも結着樹脂、着色剤及び有機金属化合物を有する負摩擦帯電性のトナーであり、該有機金属化合物が、ジルコニウムと、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸から選択される1種以上の芳香族化合物とが配位及び/又は結合している有機ジルコニウム化合物であることを特徴とする上記(1)〜(11)のいずれかに記載の負摩擦帯電性の画像形成方法。
【0019】
(13)前記トナーが水系媒体中で造粒されたことを特徴とする上記(1)〜(12)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0022】
(14)現像ギャップが、0.3〜1.0mmであることを特徴とする上記(1)〜(13)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0023】
(15)前記ドクターギャップが、0.3〜0.5mmであることを特徴とする上記(1)〜(14)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0024】
(16)現像スリーブを二本以上使用することを特徴とする上記(1)〜(15)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0025】
(17)前記キャリアとして、シリコーン樹脂被覆キャリアを用いることを特徴とする上記(1)〜(16)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0026】
(18)前記キャリアとして、アミノシランカップリング剤を含有するキャリアを用いることを特徴とする上記( 1)〜(17)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0027】
(19)画像濃度制御方式として、感光体上の付着トナーの濃さを光検知してトナー濃度を制御して画像濃度をコントロールする方式を使用することを特徴とする上記(1)〜(18)のいずれかに記載の画像形成方法。
【0028】
本発明は、ワックスを分散したトナーとキャリアから成る2成分現像剤を用いた、オイルレス定着方式の電子写真画像形成装置で、現像部での現像スリーブ速度が360〜1680mm/secで、ドクターギャップ0.3〜1.0mmで、ドクター部現像剤通過量が5.0〜25.0g/(cm・sec)である高速機の電子写真画像形成装置に用いるトナー、その製造方法、及び該装置を用いる画像形成方法に関するものである。なお、ここにいう「ドクター部現像剤通過量」とは、現像スリーブと該現像スリーブの長手方向と平行に設けられたドクターとの間(ドクターギャップ)を1cm幅で1秒間で通過する現像剤量である。
【0029】
本発明が対象とする高速機ではドクターギャップが狭く、その狭くなっているドクター下(ドクターと現像スリーブとの間隙)を5.0〜25.0g/(cm・sec)という多量の現像剤が通過するため、その他機種よりも圧倒的に摩擦熱等による発熱量が大きいと言える。本発明では前記したようなドクター下で発熱してもワックスの染みだしのないトナーと組合せることにより、常時安定した画像が得られるように工夫たものである。ここで、トナー中に分散したワックスの染み出しを抑制するためには、トナー表面に可能なかぎりワックス成分が存在しないように制御することが望ましいと考えられる。
【0030】
そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、次の点を見出した。
本発明の第一の特徴は、トナー粉末を加圧成型したペレットの動摩擦係数が0.18〜0.45の範囲に入れば、前記した課題を克服し、本発明の高速タイプでドクターギャップの狭い電子写真画像形成装置において過酷な機械ストレスを受けてもトナー中のワックスの染み出しの発生しないことである。
【0031】
ここで、一般的にトナー成分の大部分を占める結着樹脂の動摩擦係数は0.5程度であり、ワックスでは約0.1程度である。つまり、トナー表面にワックスが多量に存在すると、動摩擦係数が0.18を下回り、また一方、トナー表面にワックスが適切に存在すれば0.45以内となることを確認した。動摩擦係数が0.45を越えてしまうと、トナー表面にはワックスがほとんど存在しないことになり、定着オフセットを発生する不具合を生じる。
【0032】
本発明の第二の特徴は、トナーに分散するワックスとして、ライスワックス及び/またはエステルワックスを用いることにある。これらのワックスはトナー混練時の分散性が非常に良好であり、本発明に用いるワックスとしては好適である。
【0033】
本発明の第三の特徴は、トナーに分散するワックスとしてその原材料粒径が100〜300μmのものを用いることである。このことは、ワックスの原材料時点の粒径を小さく制御しておけばトナーの混練工程で制御されるワックス分散径も小さくなるため、やはり熱ストレス、機械ストレスがかかってもワックスの染み出しのないトナーを構成しうる。
【0034】
従来一般的なワックスの原材料粒径は600μm近辺であったが、このようなワックスを使用してごく通常の混練をすると、分散時点のワックス分散径が10μmを越えてしまう場合もあり、そのような混練物を粉砕/分級してトナー化しようとすると、大部分をワックス成分から構成されるトナー粒子が発生してしまう関係から、本発明に関しては好ましい状態とは言えない。また、ワックスの原材料の平均粒径が100μm未満の場合、トナー中の分散径が小さくなり、低温定着性、オフセット性が悪化する。
【0035】
なお、ワックスのトナー中の分散径は、トナーの透過型走査電子顕微鏡により撮影されたワックス粒子の写真画像を画像解析装置ルーゼックスIIIU(ニレコ社製)を用い画像解析により求める。ここで、トナーに分散したワックスの平均分散径は、0.3〜1.0μmであることが好ましい。より好ましくは、0.3〜0.7μmである。トナーに分散したワックスの平均分散径が1.0μmを越えて大きくなると、ワックスを界面としてトナーが粉砕されてしまうので、そのトナー表面にワックスが占有する面積が大きくなってしまい、トナースペントによるキャリアの劣化を促進させやすい。一方、0.3μm未満になると、トナー表面上の有効なワックス成分が少なくなりすぎて、低温定着性、オフセット性が悪化する。
【0036】
スプレードライによる製造法で得られたワックスは、非常に均一な粒度分布をもち、かつ粗大なワックス粒子を含まないため、それを使用してトナーを製造してもトナー中に均一にワックスが分散されるようになり、本発明のトナーに対して好ましものとなる。
【0037】
本発明の第四の特徴は、トナーの円形度を0.94〜1.00以上とすることである。つまり、円形度の高いトナーを用い2成分現像剤とした場合、流動性が高く維持できており、現像スリーブによって本発明の現像剤が高速に搬送されても流動性が高いためにドクター下でストレスが受け難くなる。
【0038】
本発明の第五の特徴は、トナーのゆるみ見掛け密度を0.3〜0.5g/cm3とすることである。ここでトナーのゆるみ見掛け密度とは、静置したトナーの締まり具合(密度)を表す。トナーの表面に添加剤等が付着していると、その分粉体としての流動性が向上して締まりやすくなり、かつ密度が大きくなる。そこで、ゆるみ見掛け密度が大きいということは、トナーの表面が十分に無機微粉末によって被覆されていることを意味している。この構成によって、トナー表面を無機微粉末によって十分に保護しているため、やはりドクター下でのストレスを受け難い構成となっている。しかしながら、0.5g/cm3を越えてしまうと、トナー表面に過剰の無機微粉末がついているケースが多く、過剰分の無機微粉末はトナー表面から遊離して、感光体表面を傷つけてしまうことになり好ましくない。
【0039】
前記したトナー表面の保護効果が高い添加剤としては、モース硬度が9であるアルミナが挙げられ、その圧倒的な硬度によってトナー表面をストレスから保護する。また、一方、シリコーンオイルで処理した無機微粉末を使用した場合でも、シリコーンオイル独特の離型性でもって、トナー表面を機械的ストレスから防御する効果が見られている。
【0040】
本発明の第六の特徴は、トナーの凝集度を0〜30%とすることである。トナーの凝集度というのは、そもそもトナー粒子同士の付着力を意味しており、さらにいえば、凝集度が大きいということは、トナー表面にワックス成分が多いということを意味している。ここで、凝集度が30%越えてしまうと、トナー表面にワックス成分が多く存在しており、本発明の高速機で使用すると、容易にトナーのワックス成分がキャリア表面を汚染してしまい、現像剤としての摩擦帯電性が悪化してしまい、現像能力の低下および地肌汚れを頻発するようになる。
【0041】
本発明の第七の特徴は、トナーに、有機金属化合物がジルコニウムと、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸からなるグループから選択される芳香族化合物とが配位又は/及び結合している有機ジルコニウム化合物を含有させることにある。該化合物を少量含有させるだけで、ジルコニウムイオンがワックス成分を金属架橋させると考えられ、ワックス成分そのものをキャリア汚染しにくく変質させていると考えられる。
【0042】
本発明の第八の特徴は、水系媒体中で造粒されたトナーを使用することにある。そのようなトナーの一例として各種 重合トナーがあげられる。水系媒体中で造粒されたトナーにおいては、ワックスの分散状態をコントロールしやすいという理由から、本発明に好ましい形態であると言える。前述したワックスの分散状態についても、いろいろなパターンがあるが、比較的にトナー表面近傍(近傍であって、表面に露出している割合は低い)に一様にワックスが分散している状態は好ましい状態の一つといえる。前述したワックスの分散状態では、トナーの動摩擦係数は0.18〜0.45の範囲になりやすい。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下本発明をさらに詳細に説明する。
先ず、本発明のトナーについて説明する。
本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有し、ワックスが分散されたものである。
本発明ではトナーに分散させるワックス成分としては、従来からトナーに用いられているものの全てが使用可能であるが、特にカルナウバワックス及び/またはライスワックス及び/またはエステルワックスを用いることが好ましい。そして特に、ライスワックス及び/またはエステルワックスを用いることが好ましい。
【0044】
カルナウバワックスはカルナウバヤシの葉から得られる天然のワックスであるが、特に遊離脂肪酸脱離した低酸価タイプのものが結着樹脂中に均一分散が可能であるので好ましい。
ライスワックスは米糠から抽出される米糠油を精製する際に、脱ろうまたはウィンタリング工程で製出される粗ろうを精製して得られる天然ワックスである。
エステルワックスは単官能直鎖脂肪酸と単官能直鎖アルコールからエステル化反応で合成されるワックスである。
【0045】
これらのワックス成分は単独または併用して使用される。ワックス成分の添加量はトナーの樹脂成分100重量部に対して0.5〜10重量部が好ましい。
【0046】
また、本発明で使用される結着樹脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、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−ブタジェン共重合体、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−メタクリル酸エステル共重合体、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(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、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ト樹脂などが挙げられる。これらは単独使用も可能であるが、二種類以上併用しても良い。
また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
【0047】
本発明で使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されている顔料及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾオイルブラック等が挙げられる。
またカラートナーにするときには、各種カラー顔料、カラー染料も使用できる。
着色剤の使用量は結着樹脂100重量部に対して1〜10重量部が好ましく、より好ましくは3〜7重量部である。
【0048】
また本発明のトナーには、流動性向上等の目的で外添剤を使用してもよく、該外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
【0049】
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、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。
この他高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体や、シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂よりなる重合体粒子が挙げられる。
【0050】
このような外添剤(流動化剤)は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、シリコーンオイル、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0051】
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、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。
【0052】
具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四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)、第四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)、第四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、第四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(日本カ一リット社製)、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、四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。
【0053】
本発明においては帯電制御剤として、特に有機ジルコニウム化合物を用いることが好ましい。該有機ジルコニウム化合物は、ジルコニウムと、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸から選択される1種以上の芳香族化合物とが配位及び/又は結合している化合物である。
【0054】
該芳香族ジオールとしては、ヒドロキノン、その誘導体等が挙げられ、また該芳香族ヒドロキシカルボン酸としては、サリチル酸、その誘導体等が挙げられ、さらに該芳香族モノカルボン酸としては、安息香酸、その誘導体等が挙げられ、さらにまた芳香族ポリカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、トリメリット酸、それらの誘導体等が挙げられる。
【0055】
これら帯電制御剤の使用量は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜2.0重量部が好ましい。
【0056】
本発明のトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、着色剤、ワックス成分、その他場合によっては帯電制御剤などを、ミキサーなどを用いて混合し、次いで混合物を加熱溶融混練した後、冷却固化し、これを粉砕し、その後分級して得られる。
【0057】
上記加熱溶融混練する際の温度は、100℃以下が好ましく、より好ましくは80〜100℃である。該加熱温度が100℃を超えると、トナー構成材料の結着樹脂の溶融粘度が低下しすぎて、ワックスをより細かく分散することができないため好ましくない。一方、80℃未満では、結着樹脂の溶融粘度が高すぎて、溶融混練装置に非常にトルクがかかるために、装置の故障につながる恐れがある。
【0058】
上記トナーに無機無粉末を添加するにはスーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を用いる。
【0059】
また、本発明のトナーを2成分現像剤として使用する場合に混合して使用するキャリアとしては、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を主成分とする、粒径10〜150μm程度の粉末、または、該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用可能である。
【0060】
特にシリコーン樹脂被覆キャリアが好ましく、シリコーン樹脂は表面エネルギーが小さいため、トナー中のワックスがキャリア表面に付着しにくい構成となる。またアミノシランカップリング剤含有キャリアも好ましく、アミノシランカップリング剤の有する強い正極性によって、ワックスがキャリア表面に付着しても安定した摩擦帯電性を維持することができる。
【0061】
2成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、一般にキャリア100重量部に対してトナー3〜15重量部である。
【0062】
次に、本発明のトナーの各特性の測定方法について説明する。
1.トナー表面動摩擦係数
表面動摩擦係数は、質量3gのトナーに6t/cm2の荷重をかけ直径40mmの円盤状のペレットにしたものを協和界面科学(株)社製全自動摩擦摩耗解析装置を用い測定する。このとき接触子として3mmステンレス球の点接触子を用いる。
【0063】
2.ワックス原材料粒径
振動フルイによる測定法、レーザーによる測定法などにより測定する。
レーザー法の一例を以下に示す。
装置:LA−920
(レーザー回折/散乱式粒度分布側定装置、堀場製作所社製)
条件:循環速度 5〜7 分散媒 メタノール
【0064】
3.円形度
フロー式粒子像分析装置(Flow Particle Image Analyzer)を使用した測定方法により測定する。該方法を以下に説明する。
トナー、トナー粒子及び外添剤のフロー式粒子像分析装置による測定は、例えば、東亜医用電子社(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
具体的な測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10〜3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水10ml中にノニオン系界面活性剤(好ましくは和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加え、更に、測定試料を5mg加え、超音波分散器STM社製UH−50で20kHz、50W/10cm3の条件で1分間分散処理を行い、さらに、合計5分間の分散処理を行い測定試料の粒子濃度が4000〜8000個/10cm3(測定円相当径範囲の粒子を対象として)の試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
試料分散液は、フラットで偏平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するために、ストロボとCCDカメラがフローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
約1分間で、1200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。FPIA法によるトナーの粒度分布の測定結果(頻度%及び累積%)の一例(実施例1のもの)を、表1に示す。0.06〜400μmの範囲を226チャンネル(1オクターブに対し30チャンネルに分割)に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行う。
【0065】
4.ゆるみ見掛け密度
パウダーテスター(ホソカワミロン社製、PT−N型)を用い、振動台に246μmの篩をセットし、その中に試料を250cc入れ、30秒振動させ、付属のブレードにてカップ上の余分なトナーをすりきった後、重量を測定する。この作業を5回繰り返し、平均値を測定値とする。PT−N型では、自動で測定値が表示される。ゆるみ見掛け密度=重量(g)/カップの容積(100cc)。
【0066】
5.粒径分布
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)が挙げられる。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。尚、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(D4)、個数平均粒径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。
【0067】
6.凝集度
凝集度の測定方法は以下の様に行う。測定装置は、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターを使用し振動台の上に次の手順で付属部品をセットする。
(イ)パイプロシュート
(ロ)パッキン
(ハ)スペースリング
(ニ)フルイ(3種類)上>中>下
(ホ)オサエバー
次にノブナットで固定し、振動台を作動させる。測定条件は次の通りである。
フルイ目開き(上) 75μm
フルイ目開き(中) 45μm
フルイ目開き(下) 22μm
振幅目盛 1mm
試料採取量 10g
振動時間 30秒
測定後、次の計算から凝集度を求める。即ち、下記3つの計算値(a)、(b)、(c)の合計を凝集度とする。
【数1】
【0068】
本発明の画像形成方法は、現像部の現像スリーブ速度が360〜1680mm/secで、ドクターギャップが0.3〜1.0mm、特に0.3〜0.5mmで、ドクター部の現像剤通過量が5.0〜25.0g/(cm・sec)で、現像剤として前記本発明のトナーを含有する2成分現像剤を用いるものである。
【0069】
本発明の画像形成方法では、現像ギャップが、0.3〜1.0mmであることが好ましい。また、0.3〜0.5mmがより好ましい。本発明では現像スリーブ速度が360〜1680mm/secという高速機を対象としているために、現像ギャップが0.3mm未満であると、その間隙を現像剤を通過するときのストレスが大きくなりすぎ、現像剤、特にキャリアが劣化しやすい。一方、現像ギャップが1.0mmを超えてしまうと、現像領域を通過する現像剤量が多くなりすぎて、感光体表面を傷つけて劣化させやすくなる。また本発明の画像形成方法では、現像スリーブを2本以上使用することが好ましい。現像スリーブを2本以上設置することで、容易に現像領域を広げることができるため、画像濃度が高く安定した画像を得ることが容易となる。
【0070】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。
図1のデジタル複写機(画像形成装置)は、周知の電子写真方式を用い内部にドラム状感光体1を備えている。感光体1の周囲には矢印Aで示す回転方向に沿って、電子写真複写行程を実施する帯電器2、露光手段3、現像手段4、転写手段5、クリーニング手段6が配置されている。図2は図1の感光体1の付近の拡大図である。
【0071】
露光手段3は、複写機上面の原稿載置台7に置かれた原稿を読み取り手段8によって読み取られた画像信号を基に感光体1上に静電潜像を形成する。
感光体1上に形成された静電潜像は、現像手段4によってトナー像化され、そのトナー像が給紙装置9から給送されてくる転写紙に転写手段5によって静電転写される。トナー像が載った転写紙は、定着手段10に搬送、定着された後に、機外へ排出される。
【0072】
次に図1、2を用いて、この画像形成工程に用いられているトナーの動きについて説明する。
現像装置4は二成分現像装置で現像タンク40内にキャリアとトナーからなる現像剤を内包している。現像装置4がトナー像を形成すると、現像剤のトナーが消費され、その割合(トナー濃度)が減少する。そこで、画像濃度の低下を抑えるために、現像剤中のトナー濃度に対応する電位Vtがトナー濃度の目標値に対応する電位Vrefに対して所定値以上(即ちトナー濃度が所定値以下)になると、トナーホッパー41からトナーを補給して、現像剤中のトナー濃度を維持することが行われる。現像剤中のトナー濃度は現像装置下ケースにとりつけられている透磁率センサ42によって測定される。トナー濃度の目標値に対応する電位Vrefは感光体上に作成した測定用トナー像(Pパターン)をフォトセンサーで測定した値Vspにより設定される。
【0073】
トナーホッパー41から補給ローラ43を介して補給されたトナーは、現像装置4内の攪拌部材44によって、キャリアと攪拌・摩擦帯電される。キャリアとトナーからなる現像剤は、パドルホイール45によって、現像ローラ46へ跳ね上げられ、現像ローラ46内の磁石によって、現像ローラ46上に吸着する。現像ローラ外周のスリーブにより現像剤は搬送され、余剰分は現像ドクタ47により掻き落とされる。感光体側に搬送された現像剤中のトナーが静電潜像に対応して、現像バイアスにより付着する。
【0074】
上記現像によって感光体1上に付着したトナーは、転写手段5によって転写紙に静電転写されるが、約10%のトナーは未転写となって感光体上に残る。未転写トナーはクリーニング手段6のクリーニングブレード6aやブラシローラ6bによって感光体から掻き落とされるようになっていてこの掻き落とされた回収トナーはリサイクルトナー(T)として再使用するために排出口6cから自重落下して、気体流移送手段に回収トナーとして搬送される。搬送されたトナーは点線で示された混合気搬送チューブで現像器4にリサイクルトナーとして戻される。
【0075】
他方、転写手段5の転写ベルト5a上にも未転写部や非画像部の感光体1と接触してトナーが付着するためクリーニング手段11が設けられている。転写ベルト5a上の残留トナーは、ベルトに摺接するクリーニングブレード(図示せず)により掻き落とすようになっている。この掻き落とされたトナーには紙粉等の異物が含まれる可能性が高いため、本例ではリサイクルせずに排出口から自重落下して、トナーガイドスクリューパイプ(点線)を介して回収トナー容器としての廃トナーにタンク12に送られる。
【0076】
なお、図1のデジタル複写機は、現像ドクタ47と現像ローラ46との間隙であるドクターギャップは可変である。また、感光体1の素管径を変更することで、任意の現像ギャップに調整した。
【0077】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。尚、実施例中、「部」は重量基準である。
【0078】
(キャリアの製造例)
<分散液a>
下記材料をホモミキサーに仕込み、ジャケット温度を30〜40℃に保持しながら20分間攪拌して分散液aを得た。
【0079】
<キャリアA>
フェライト粒子(商品名:F−300、パウダーテック社製)を用い、平均粒径52μmにしたキャリア芯材に塗布機(岡田精工社製:スピラコーター)を用いてキャリア芯材に対し、上記分散液aを20.44重量%コーティングし、さらに300℃で2時間焼付を行い、上記樹脂によって被覆されたキャリアAを得た。
【0080】
(トナーの製造例)
トナー1
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分攪拌混合した後、ロールミルで100〜110℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物αをジェットミル、風力分級機で粉砕分級後、このトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974、日本アエロジル社製)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、下記表1記載の粒径分布を持ったトナー1を得た。なお、この時のトナー分子量分布のメインピークは3700であった。
【0081】
【表1】
【0082】
トナー2
トナー1において、ロールミルで120〜130℃の温度で加熱溶融したこと以外は同様にして、トナー2を得た。
【0083】
トナー3
トナー1において、ロールミルで140〜150℃の温度で加熱溶融したこと以外は同様にして、トナー3を得た。
【0084】
トナー4
上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、ロールミルで100〜110℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物βをジェットミル、風力分級機で粉砕分級後、このトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974、日本アエロジル社製)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、トナー4を得た。
【0085】
トナー5
上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、ロールミルで100〜110℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物γをジェットミル、風力分級機で粉砕分級後、このトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974、日本アエロジル社製)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、トナー5を得た。
【0086】
トナー6
トナー1において、粉砕工程でジェットミルを使用する代わりに、機械式粉砕機ターボミルを使用したこと以外はトナー1と同様にしてトナー6を得た。
【0087】
トナー7
トナー1において、添加剤の処方をトナー母体粒子100部に対してシリカ(R976、日本アエロジル社製)を1.0部およびアルミナ(RFY−C、日本アエロジル社製)0.5部添加に変更したこと以外はトナー1と同様にしてトナー7を得た。
【0088】
トナー8
トナー1において、添加剤の処方をトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974日本アエロジル社製)を2.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加に変更したこと以外はトナー1と同様にしてトナー8を得た。
【0089】
トナー9
上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、ロールミルで100〜110℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミル、風力分級機で粉砕分級後、このトナー母体粒子100部に対してシリカ(R976、日本アエロジル社製)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、トナー9を得た。
【0090】
トナー10
トナー1において、添加剤の処方をトナー母体粒子100部に対してシリコーンオイル処理シリカ(R976をジメチルシリコーンオイル処理品)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加に変更したこと以外はトナー1と同様にしてトナー10を得た。
【0091】
トナー11
上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、ロールミルで100〜110℃の温度で約30分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物をジェットミル、風力分級機で粉砕分級後、このトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974、日本アエロジル社製)を1.0部およびチタニア(T805、日本アエロジル社製)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、トナー11を得た。
【0092】
トナー12
トナー9において、加熱溶融温度を85〜95℃に変更したこと以外はトナー9と同様にして作成してトナー12を得た。
【0093】
トナー13
(有機微粒子エマルションの合成)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は0.10μmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは57℃であった。
【0094】
(水相の調製)
水990部、[微粒子分散液1]80部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)40部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
【0095】
(低分子ポリエステルの合成)
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物220部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物561部、テレフタル酸218部、アジピン酸48部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸45部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
【0096】
(プレポリマーの合成)
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリツト酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価49であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]411部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は、1.53%であった。
【0097】
(ケチミンの合成)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
【0098】
(マスターバッチの合成)
カーボンブラック(キャボット社製、リーガル400R)40部、結着樹脂:ポリエステル樹脂(三洋化成社製、RS−801、酸価10、Mw20000、Tg64℃)60部、水30部をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行ない、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、[マスターバッチ1]を得た。
【0099】
(油相の作成)
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバワックス(融点82℃、体積平均粒径590μm)110部、CCA(サリチル酸金属錯体E−84:オリエント化学工業社製)22部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
【0100】
(乳化→異形化→脱溶剤)
[顔料・WAX分散液1]648部、[プレポリマー1]を154部、[ケチミン化合物1]6.6部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間脱溶剤を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1]は、重量平均粒径5.95μm、個数平均粒径5.45μmであった。
【0101】
(洗浄→乾燥)
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
▲1▼:濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
▲2▼:▲1▼の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、超音波振動を付与してTKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。この超音波アルカリ洗浄を再度行った(超音波アルカリ洗浄2回)。
▲3▼:▲2▼の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
▲4▼:▲3▼の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩いをかけた。
【0102】
得られたトナー母体粒子100部に対してシリカ(R974)を1.0部およびチタニア(T805)0.5部添加し、ヘンシェルミキサーで攪拌混合後メッシュを通して大粒径の粒子を削除し、重量平均粒径Dv6.03μm、個数平均粒径Dn5.52μmのトナー13を得た。
【0103】
上記トナー1〜13について、それぞれの動摩擦係数、円形度、ゆるみ見掛け密度、凝集度、ワックス平均分散径について表2に示す。
【表2】
【0104】
実施例1
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー1とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0105】
実施例2
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー2とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0106】
比較例1
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー3とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0107】
実施例3
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー4とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0108】
実施例4
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー5とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0109】
実施例5
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー6とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0110】
実施例6
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー7とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0111】
実施例7
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー8とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0112】
実施例8
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー9とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0113】
実施例9
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー10とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0114】
実施例10
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー11とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0115】
実施例11
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー12とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0116】
実施例12
実施例7の現像スリーブを2本使用(スリーブ表面間の距離は1.0mm)した現像装置を実験機に設定して、トナー8とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0117】
実施例13
実験機を表3記載の現像条件に設定して、トナー13とキャリアAからなる現像剤(トナー濃度4.0wt%)を該実験機にセットして、300K枚の耐久性試験を実施した。その結果を表3に示す。
【0118】
【表3】
【0119】
〔評価〕
(1)キャリア汚染度:300K評価終了後の現像剤からトナーだけをブローオフして、キャリアを得る。得られたキャリア1gに対してMEK10gを加えて手振りする。得られた上澄みを濁度計で濁度(%)を測定し、下記式により算出する。
キャリア汚染度(%)=100−濁度
(2)地汚れランク:1〜10の10段階評価。ランク6以上が許容レベル。ランク10は地肌汚れが皆無の状態。
【0120】
【発明の効果】
本発明によれば、高速タイプでドクターギャップの狭い電子写真画像形成装置に用いた場合に、トナーの熱ストレス、機械ストレスに強く、トナーへのキャリア汚染が少なく、画像濃度が高く、しかも地肌汚れのない高画質の安定した画像が得られるトナー、その製造方法、及び該トナーを含有する2成分現像剤を用いる画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いるデジタル複写機(画像形成装置)の例の模式図。
【図2】画像形成装置の要部拡大模式図。
【符号の説明】
1 感光体
2 帯電器
3 露光手段
4 現像手段
40 現像タンク
41 トナーホッパー
42 透過率センサ
43 補給ローラ
44 攪拌部材
45 パドルホイール
46 現像ローラ
47 現像ドクタ
5 転写手段
5a 転写ベルト
6 クリーニング手段
6a クリーニングブレード
6b ブラシローラ
6c トナー排出口
7 原稿裁置台
8 原稿読み取り手段
9 給紙装置
10 定着手段
11 クリーニング手段
12 廃トナータンク
Claims (19)
- ワックスを分散したトナーとキャリアから成る2成分現像剤を有し、オイルレス定着方式を用いた電子写真画像形成装置で、現像部の現像スリーブ速度を360〜1680mm/secとし、ドクターギャップ0.3〜1.0mmで、ドクター部現像剤通過量が5.0〜25.0g/(cm・sec)であり、かつ該トナーの動摩擦係数が0.18〜0.45であることを特徴とする画像形成方法。
- 前記トナーに分散するワックスが、ライスワックス及び/またはエステルワックスであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記トナーに使用するワックスの原材料粒径が、100〜300μmであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。
- 前記トナーに分散したワックスの平均分散径が、0.3〜1.0μm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画像形成方法。
- 前記ワックスが、スプレードライ製法によって得られるワックス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画像形成方法。
- 前記トナーの円形度が、0.94〜1.00であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記トナーのゆるみ見掛け密度が、0.3〜0.5g/cm3であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記トナー表面にアルミナ微粒子が存在することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記トナー表面にシリコーンオイル成分が存在することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記シリコーンオイル成分が、トナー表面に存在する無機微粉末の表面処理剤であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法。
- 前記トナーの凝集度が、0〜30%であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記トナーが少なくとも結着樹脂、着色剤及び有機金属化合物を有する負摩擦帯電性のトナーであり、該有機金属化合物が、ジルコニウムと、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族モノカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸から選択される1種以上の芳香族化合物とが配位及び/又は結合している有機ジルコニウム化合物であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の負摩擦帯電性の画像形成方法。
- 前記トナーが水系媒体中で造粒されたことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の画像形成方法。
- 現像ギャップが、0.3〜1.0mmであることを特徴とする請求項1〜13の何れか1に記載の画像形成方法。
- 前記ドクターギャップが、0.3〜0.5mmであることを特徴とする請求項1〜14の何れか1に記載の画像形成方法。
- 現像スリーブを二本以上使用することを特徴とする請求項1〜15の何れか1に記載の画像形成方法。
- 前記キャリアとして、シリコーン樹脂被覆キャリアを用いることを特徴とする請求項1〜16の何れか1に記載の画像形成方法。
- 前記キャリアとして、アミノシランカップリング剤を含有するキャリアを用いることを特徴とする請求項1〜17の何れか1に記載の画像形成方法。
- 画像濃度制御方式として、感光体上の付着トナーの濃さを光検知してトナー濃度を制御して画像濃度をコントロールする方式を使用することを特徴とする請求項1〜18の何れか1に記載の画像形成方法。
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