JP4529673B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
現像器の内部に蓄蔵された一成分現像用トナーを用いて現像剤担持体上にトナー層を形成し、現像領域に搬送して、潜像担持体上に形成された潜像を現像する画像形成装置において、該現像器の内部には水溶性不飽和単量体および架橋剤を含む成分を潮解性無機塩の存在下で重合させてなる吸湿性樹脂の調湿部材が設置され、かつ、蓄蔵されているトナーの酸価が5〜40であることを特徴とする画像形成装置。
少なくとも現像器と電子写真感光体より構成される現像ユニットを、着脱自在に装着したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
調湿部材としては、従来から知られているシリカゲル等の吸湿剤も有効ではある。しかし、好ましくは吸湿、排湿速度が速く、かつ、吸湿量の大きな水溶性不飽和単量体および架橋剤を含んでなる成分を、潮解性無機塩の存在下に重合してなる吸湿性樹脂を含む吸湿剤を用いるのが好ましい。
〈現像器〉
本発明のトナーを使用して非磁性一成分トナー現像を行う場合の現像方法の一例を説明するが、必ずしもこれに限定されるものではない。
上記の各トナーを用いてフルカラーの画像形成を行なうフルカラー画像形成装置の一例を図2に基づいて具体的に説明する。
まず、本発明における樹脂の酸価、分子量測定は下記のごとくなされる。
酸価とは、トナー1g中に存在する酸を中和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数を示し、いわゆる分子末端等に存在する酸性極性基の量を示す。
本発明の樹脂の分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)で測定する。
本発明のトナーは、少なくとも樹脂粒子、着色剤粒子及び離型剤粒子を水系媒体中で塩析/融着させて製造されるものである。
本発明を構成する樹脂粒子は乳化重合により調製された樹脂粒子であることが好ましい。この樹脂粒子を調製するための重合性単量体としては、ラジカル重合性単量体(1)を必須の構成成分とし、必要に応じて架橋剤(2)を使用することが出来る。又、以下の酸性基を有するラジカル重合性単量体(3)を少なくとも1種類含有することが必要である。さらに、塩基性基(4)を有するラジカル重合性単量体を含有させてもよい。
ラジカル重合性単量体成分としては、特に限定されるものではなく従来公知のラジカル重合性単量体を用いることが出来る。
樹脂粒子の特性を改良するためにラジカル重合性架橋剤を架橋剤として使用しても良い。
酸性基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基含有単量体を用いることが出来る。
塩基性基を有するラジカル重合性単量体としては、例えば、第1級アミン、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等のアミン系の化合物を用いることが出来る。
乳化重合に用いられるラジカル重合開始剤は水溶性であれば適宜使用が可能である。例えば、過硫酸塩の過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系化合物の4,4′−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2′−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等、パーオキシド化合物等が挙げられる。
前述のラジカル重合性単量体の乳化重合には、界面活性剤を使用することが好ましい。この際に使用することの出来る界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、下記のアニオン性又はノニオン性界面活性剤を好ましいものとして挙げることが出来る。
着色剤としては無機顔料、有機顔料を用いることが好ましい。
着色剤の表面を改質するために着色剤の表面改質剤を使用することも出来る。
着色剤の表面改質剤としては、従来公知の物を使用することが出来る。具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好ましく用いることが出来る。
本発明のトナーを構成する離型剤としては、例えば、酸変性処理された低分子量ポリエチレン(数平均分子量=1,000〜9,000)、酸変性処理された低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=1,000〜9,000)、酸化ワックスが等が挙げられる。
本発明のトナーは、着色剤、離型剤以外に種々の機能を付与することの出来る添加剤を加えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。
塩析/融着工程で得られた水系媒体中のトナー粒子を濾過し、洗浄水で洗浄を行い、トナー粒子に付着している界面活性剤や塩析剤等の不純物を除去する。この工程で使用する濾過、洗浄機は特に限定されないが、例えば遠心分離機、ヌッチェ、フィルタープレス等が使われる。
濾過、洗浄後のトナー粒子は乾燥される。この工程に使用する乾燥機は特に限定されないが、例えば、スプレードライヤー、減圧乾燥機、真空乾燥機、静置式棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層式乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機等が使われる。乾燥後のトナー100部中の水分量は5部以下が好ましいが、2部以下にすることがさらに好ましい。
本工程は特に必要ない場合もあるが、トナー粒子が乾燥後に弱い凝集状態になる場合もあるので、その際には例えば、ジエットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の解砕装置を使用しトナー粒子の凝集を解砕してもよい。
トナー化工程は上記で得られたトナー粒子をそのまま使用しても良いが、例えば流動性、帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目的として、後記の外添剤を添加するのが好ましい。
外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することが出来る。
〔非球形状粒子の作製〕
〈着色剤粒子分散液の作製〉
内容積20Lの樹脂容器に、アデカホープLS−90(旭電化社製n−ドデシル硫酸ナトリウム)を0.90kgと純水10.0Lを入れ撹拌溶解する。この溶液に、撹拌下、リーガル330R(キャボット社製カーボンブラック)1.20kgを徐々に加え、添加後1時間よく撹拌する。ついで、サンドグラインダー(媒体型分散機)を用いて、18時間連続分散する。
酸変性低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=3,000)1.05kgを、界面活性剤(ノニルフェノキシエタノール)の水溶液2.45kgに添加し、水酸化カリウムを用いてpHを9に調整する。
10Lステンレスポットに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(関東化学社製)56gを入れ、イオン交換水4.0Lを加え、室温下撹拌溶解する。これを、「アニオン界面活性剤溶液A」とした。
新たな10Lステンレスポットに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(関東化学社製)56gを入れ、イオン交換純水4.0Lを加え、室温下溶解する。これを、「アニオン界面活性剤溶液D」とした。
35Lステンレスポットに塩析剤としての塩化ナトリウム(和光純薬社製)5.36kgとイオン交換水20.0Lを入れ、溶解する。これを、「塩化ナトリウム溶液G」とした。
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた100Lのステンレス反応釜(翼はアンカー翼)に、上記で作製した「ラテックス1」を20.0kg、「ラテックス11」を5.0kg、「着色剤分散液1」を0.4kg、「離型剤粒子分散液1」を6.50kg及びイオン交換水20.0Lを入れ撹拌する。ついで、40℃に加温し、「塩化ナトリウム溶液G」を25kg、イソプロパノール(関東化学社製)6.00kgをこの順に添加する。その後、10分間放置した後に、昇温を開始し、液温度85℃まで60分かけて昇温する。液温度85℃±2℃に制御して、6時間加熱し、塩析/融着させた。
ついで、ヌッチェを用いて、「会合液」より「ウエットケーキ状の非球形状粒子」を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。
上記「非球形状粒子」100部に対し疎水性シリカ(一次数平均粒子径=12nm)0.8部を添加して「トナー1」を作製した。
シリカゲル、化1で示されるポリアクリル酸ナトリウム、を図1の現像器のトナーホッパー上部に取り付けた。トナーホッパー中のトナー量は150gとし、シリカゲルと吸湿性樹脂は15gを使用した。
このようにして得た「トナー(現像剤)1〜5」を前記図1の現像器を有する図2に示す画像形成装置に装着し評価した。30℃、80%RHの環境下で3日間画像形成装置に装填後、評価条件は下記に示す条件である。
・感光体 :積層型有機感光体
・DCバイアス :−500V
・Dsd(感光体と現像スリーブ間距離):600μm
・現像剤層
・規制ブレード :ステンレス製を使用
・現像剤層厚 :700μm
・現像スリーブ径 :40mm
・温度 :33℃、80%RH環境
評価方法を下記に、評価結果を表4に示す。
(1)画像濃度:
20mm×20mmのベタ黒画像部について、マクベス反射濃度計「RD−918」を用いて白地部に対する相対画像濃度を測定した。
印字されていない白紙について、マクベス反射濃度計「RD−918」を用いて20ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、白紙濃度とする。次に評価形成画像の白地部分について、同様に20ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、この平均濃度から白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。
10万枚実写後の画像形成装置内を観察し評価した。結果は下記表4に示す。
実施例1で作製したブラックトナー(カーボンブラック使用を着色剤として用いた)と同様にして作製したが、着色剤を下記の如く変更して、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーを作製した。
マゼンタトナー:C.I.ピグメントレッド123
イエロートナー:C.I.ピグメントイエロー17
図1および図2の現像器と画像形成装置を用いて、実施例1と同様に性能評価を行った結果、いずれのカラートナーにおいても実施例1と同様の結果を得た。
5 トナー規制ブレード
8 調湿部材
10 感光体ドラム
20 レーザ走査光学系
30 フルカラー現像装置
31、31C、31M、31Y、31Bk 現像器
32 現像剤担持体(現像スリーブ)
33 支軸
34a、34b トナー(現像剤)規制部材
40 中間転写ベルト
50 クリーナ
60 給紙手段
70 定着装置
80 垂直搬送路
S 記録材
Claims (2)
- 現像器の内部に蓄蔵された一成分現像用トナーを用いて現像剤担持体上にトナー層を形成し、現像領域に搬送して、潜像担持体上に形成された潜像を現像する画像形成装置において、該現像器の内部には水溶性不飽和単量体および架橋剤を含む成分を潮解性無機塩の存在下で重合させてなる吸湿性樹脂の調湿部材が設置され、かつ、蓄蔵されているトナーの酸価が5〜40であることを特徴とする画像形成装置。
- 少なくとも現像器と電子写真感光体より構成される現像ユニットを、着脱自在に装着したことを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
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