JPH05297631A - トナー及び画像形成方法 - Google Patents
トナー及び画像形成方法Info
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- JPH05297631A JPH05297631A JP4127985A JP12798592A JPH05297631A JP H05297631 A JPH05297631 A JP H05297631A JP 4127985 A JP4127985 A JP 4127985A JP 12798592 A JP12798592 A JP 12798592A JP H05297631 A JPH05297631 A JP H05297631A
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Abstract
れ、カブリのない鮮明な高画質画像が長期にわたり安定
して得られるトナーを提供することにある。 【構成】 潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形
成し、形成したトナー像を潜像担持体上から転写し、転
写後の潜像担持体をクリーニングして潜像担持体上のト
ナーを回収し、回収したトナーを現像器に供給して現像
工程に使用するシステムに用いるトナーであって、重量
平均粒径(D4)が、4〜11μmであり、トナー粒度
分布において、粒径2.00〜4.00μmのトナー粒
子が3〜15個数%であり、粒径4.00〜5.04μ
mのトナー粒子が8〜19個数%であり、粒径12.7
μm以上のトナー粒子が10体積%以下のトナーであ
る。
Description
法、静電印刷法などにおいて、静電荷潜像を顕像化する
ためのトナーに関する。
法、静電印刷法などにおいて、像担持体上の転写残トナ
ーを回収し、さらに現像器に供給する工程を有するシス
テムに用いる、静電荷潜像を顕像化するためのトナーに
関する。
法、静電印刷法などにおいて、像担持体上の転写残トナ
ーを回収し、さらに現像器に供給する工程を有する画像
形成方法に関する。
297,691号明細書、特公昭42−23910号公
報(米国特許第3,666,363号明細書)及び特公
昭43−24748号公報(米国特許第47,071,
361号明細書)等に記載されている如く多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、該潜像に
対してトナーを用いて現像し、次いで転写材にトナー画
像を転写した後、加熱、加圧、加熱加圧あるいは溶剤蒸
気等により定着し複写物を得るものである。
程において、種々の方法や装置が開発されているが、そ
れでもなお感光体上に転写し得ないトナーすなわち転写
残トナーが、若干ではあるが存在する。この転写残トナ
ーは種々の方法でクリーニングされて、複写機本体内に
蓄えられる。
つ、小型で高速かつ多数枚の複写可能なものが求められ
ている。しかしながら、現状の高速複写機においては、
必ずしも小型化が達成されているわけではない。その要
因の一つとして、前述の転写残トナーの回収後のスペー
スがあげられる。他方、現在の環境問題に対して、回収
した転写残トナーの処理は、非常に大きな課題である。
すなわち、回収した転写残トナーを、さらに現像器に供
給することによって、上述の問題点を克服することが可
能となり、環境問題に順応した、小型・高速複写機を達
成し得るわけである。さらには、補給するトナーに対し
て、複写可能な枚数が増加するため、パーコピーコスト
も低下し、経済性の高いものとなる。
像器に供給して現像工程に使用することが試みられてき
た。しかしながら、この工程を導入し多数枚の複写を繰
り返していくに従い、例えば、画質の劣化、画像濃度の
低下等の種々の問題点を有し、長期にわたり安定的な画
像を堤供することが困難になるという問題点を有する。
粒度分布を規制して、上述の問題点の解決を意図した、
現像剤が提案されている。具体的には、トナーの体積平
均粒径をDとしたとき、D(3 √2)-1〜3 √2Dの範
囲に全トナー粒子の90重量%以上が存在し、かつD(
3 √2)-1より小さい粒子が5重量%以下であることを
特徴とするものである。しかしながら、該公報は、二成
分系現像方法に限定している上、非常に小さい粒子の割
合を減少せしめることにより、リサイクルの際のカブ
リ、トナー飛散等の弊害を防止するという利点を有する
が、逆に、その割合が、あまりにも少ないため、細かい
潜像に忠実な複写物を得ることができない。
のごとき問題点を解決した、像担持体上の転写残トナー
を現像器に供給するシステムに用いるトナーを提供する
ものである。
件下においても、画像濃度が高く、細線再現性・階調性
に優れ、カブリのない鮮明な高画質画像が長期にわたり
安定して得られる、像担持体上の転写残トナーを現像器
に供給するシステムに用いるトナーを提供するものであ
る。
点を解決した、像担持体上の転写残トナーを現像器に供
給する工程を有した画像形成方法を提供するものであ
る。
件下においても、画像濃度が高く、細線再現性・階調性
に優れ、カブリのない鮮明な高画質画像が長期にわたり
安定して得られる、像担持体上の転写残トナーを現像器
に供給する工程を有した画像形成方法を提供するもので
ある。
用いた場合よりも、少ないトナー消費量で良好な現像を
行うことができる画像形成方法を提供するものである。
回収した転写残トナーの粒度分布が、回収したトナーを
現像器に供給して現像工程に使用した場合の様々な障害
を引き起こす要因となることを知見し、この点の究明を
行い、本発明に到達したものである。
が、4〜11μmであり、トナー粒度分布において、粒
径2.00〜4.00μmのトナー粒子が3〜15個数
%であり、粒径4.00〜5.04μmのトナー粒子が
8〜19個数%であり、粒径12.7μm以上のトナー
粒子が10体積%以下であることを特徴とするトナーに
関する。
ー像を形成し、形成したトナー像を潜像担持体上から転
写し、転写後の潜像担持体をクリーニングして潜像担持
体上のトナーを回収し、回収したトナーを現像器に供給
して現像工程に使用するシステムに用いるトナーが、上
記の粒度分布を有することを特徴とするトナーに関す
る。
の潜像を現像してトナー像を形成し、形成したトナー像
を潜像担持体上から転写し、転写後の潜像担持体をクリ
ーニングして潜像担持体上のトナーを回収し、回収した
トナーを現像器に供給して現像工程に使用することを特
徴とする画像形成方法に関する。
ー、非磁性一成分トナー及び磁性トナーのいずれかに関
するものである。
は、感光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実
に再現することが可能であり、網点およびデジタルのよ
うなドット潜像の再現にも優れ階調性及び解像性にすぐ
れた画像を与える。さらに、様々な環境条件において、
多数枚のコピーまたはプリントアウトを続けた場合でも
高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合でも、従来
のトナーより少ないトナー消費量で良好な現像をおこな
うことが可能であり、経済性および、複写機またはプリ
ンター本体の小型化にも利点を有するものである。
トナー粒子が3〜15個数%であり、粒径4.00〜
5.04μmのトナー粒子が8〜19個数%であること
が一つの特徴である。
粒径2.00〜4.00μmのトナー粒子の存在割合及
び、粒径4.00〜5.04μmのトナー粒子の存在割
合が、転写残トナーを回収し、これを現像器に供給して
現像工程に使用するシステムにおいて、カブリのない高
画質画像を長期的に安定して得るための重要な条件であ
ることが判明した。
平均粒径(D4)が、4〜11μmであり、粒径12.
7μm以上のトナー粒子が10体積%以下であること
も、一つの特徴である。これは、本発明者らの検討によ
ると、粒径12.7μm以上のトナー粒子の量が、転写
残トナーを回収し、これを現像器に供給して現像工程に
使用するシステムにおいて、高画像濃度を維持しつつ潜
像に忠実な画像を得るための重要な条件であることが判
明した。
細について示す。
給して現像工程に使用するシステムで、連続複写テスト
を行ったところ、初期では高画質及び高濃度で安定して
得られた画像が、しだいにカブリを生じるようになり、
その程度も悪化していった。また、画像濃度において
も、初期に比べ低下する傾向にあった。この原因を探る
ため、連続複写テストの初期から定期的に、現像器のス
リーブ上トナーの粒度を測定したところ、安定した画像
の得られた初期の粒度分布に比べ、画質及び濃度の劣っ
た連続複写時の粒度分布が、非常にブロード化(特に微
粉の増加)の著しいことが明きらかとなった。さらなる
検討の結果、転写残トナーの粒度分布が、複写スタート
時の現像器中のトナーに比べ著しく粒度分布のブロード
化(特に微粉の増加)が起こっており、そのため、この
転写残トナーを現像器に供給して現像工程に使用した場
合に、次第に粒度分布のブロード化(特に微粉の増加)
が起こるものと判明した。
し、これに基づき上述の事項について詳しく説明する。
図6Aにしめす粒度分布をもつ、重量平均粒径9μmの
トナーを、潜像担持体上の潜像を現像してトナー像を形
成し、形成したトナー像を潜像担持体上から転写し、転
写後の潜像担持体をクリーニングして潜像担持体上のト
ナーを回収し、回収したトナーを現像器に供給して現像
工程に使用するシステムに用いる。耐久後(例えば20
万枚後)の現像器中トナーの粒度分布はBのようにな
り、初期の粒度分布Aに比べて、微粉量も粗粉量も斜線
の部分だけ増加し、ブロードなものとなる。このような
トナーを用いて、複写を行うと、画質の劣化(カブリ、
トナー飛散等)、画像濃度の低下を引き起こす。
度分布を有した重量平均粒径9μmのトナーを、潜像担
持体上の潜像を現像してトナー像を形成し、形成したト
ナー像を潜像担持体上から転写し、転写後の潜像担持体
をクリーニングして潜像担持体上のトナーを回収し、回
収したトナーを現像器に供給して現像工程に使用するシ
ステムに用いる。耐久後の現像器中トナーの粒度分布
は、ほぼBと同じ粒度分布となり、高画像濃度で高画質
を維持することが可能となる。
出すことなく、真に再現性の優れた画像を提供するが、
過剰な微粉の存在は、流動性の増加、トナー飛散の発
生、カブリの悪化を引き起こす。また、粗粉は、高画像
濃度を維持するためには、トナー粒子を厚く重ねること
でトナー粒子間の間隙を埋めなければならないため、ト
ナーの均密なる”のり”は困難となり、このことが定着
時のトナーの飛び散り等を引き起こし、潜像に対する忠
実な画像が得られない。
布において微粉量及び粗粉量を適正な量に、あらかじめ
抑制しておくことによって、転写残トナーの粒度分布の
ブロード化、ひいては、転写残トナーを回収し、これを
現像器に供給して現像工程に使用するシステムを導入し
た場合の粒度分布のブロード化を抑制することが可能と
なり、長期にわたり高画質で安定な画像を提供できるわ
けである。
する。
均粒径(D4)が4〜11μmであることが良く、この
値は、以下に述べる各構成要素と切り離して考えること
はできない。重量平均粒径(D4)が11μmを超える
と、潜像に忠実な高精細の画像を提供することができな
い。逆に4μmを下回ると、潜像担持体上における転写
残トナーのクリーニング性能が劣る。
粒径2.00〜4.00μmのトナー粒子が3〜15個
数%であり、好ましくは4〜12個数%が良い。転写残
トナーを回収し、これを現像器に供給して現像工程に使
用するシステムにおいて、15個数%より多いと、長期
にわたり複写を続けていくと、カブリ、トナー飛散等に
よる画質の低下を招く。3個数%より少ないと、非磁性
一成分トナー又は二成分トナーでは、トナーの生産性が
非常に劣る上に粒度分布のコントロールが困難となる。
磁性トナーでは、現像スリーブ上へのトナーの付着、あ
るいは凝集物が生じ、担持されたトナー層の均一性が損
なわれる。具体的には、現像スリーブ上のトナー層のコ
ーティング厚が、複写初期段階の場合と比較して、部分
的に極端に厚くなり、斑点模様のスリーブコートムラが
生じる。これらは、転写紙へトナーを転写した際に、濃
度ムラを引き起こすという重大な問題点を引き起こす。
この原因は、次のように考えられる。粒径の小さなトナ
ーは、その高い帯電量による鏡映力のため、スリーブ表
面に存在しやすくなる。しかし、この割合があまりにも
少なくなる、つまりスリーブと他の粒子のスペーサー的
働きをしていた粒径の小さなトナーの存在割合が少なく
なるため、場合によっては、過剰帯電を引き起こし、上
述の現象を生じる。
粒径4.00〜5.04μmのトナー粒子が8〜19個
数%であり、好ましくは10〜17個数%が良い。転写
残トナーを回収し、これを現像器に供給して現像工程に
使用するシステムにおいて、19個数%より多いとトナ
ー粒子相互の凝集状態が生じやすくなり、本来の粒径以
上のトナー塊となり、解像性を低下させる。8個数%未
満であると、高画質に有効なトナー成分が減少し、粒度
分布のバランスをくずす。さらに潜像に忠実であり、潜
像からはみ出すことなく、真に再現性の優れた画像を提
供し得ない。
粒径12.7μm以上のトナー粒子が10体積%以下で
あることが良く、好ましくは、8体積%以下であること
が良い。10体積%より多いと、細線再現における妨げ
になるばかりでなく、転写において、感光体上に現像さ
れたトナー粒子の薄層面に12.7μm以上の粗めのト
ナー粒子が突出して存在することで、トナー層を介した
感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとし
て、転写条件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生
する要因となる。
によって測定できるが、本発明においてはコールターカ
ウンターを用いて行った。
ウンターTA−II型(コールター社製)を用い、個数
分布,体積分布を出力するインターフェイス(日科機
製)及びCX−1パーソナルコンピューター(キヤノン
製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて約
1%NaCl水溶液を調製する。測定法としては前記電
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ホン酸塩を0.1
〜5ml加え、さらに測定試料を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、前記コールターカウンターTA−I
I型により、アパチャーとして100μmアパチャーを
用いて、トナーの体積,個数を測定して2〜40μmの
粒子の体積分布と個数分布とを算出した。それから本発
明に係る体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径
(各チャンネルの中央値をチャンネルごとの代表値とす
る)、体積分布から求めた体積基準の粗粉量(12.7
μm以上)、個数分布から求めた個数基準の微粉個数
(2.00〜4.00μm及び4.00〜5.04μm
の各々の個数)を求めた。
残トナーのクリーニング方法としては、ブレードクリー
ニング、ウエッブクリーニング、ファーブラシクリーニ
ング、磁気ブラシクリーニング及び、これらの組み合わ
せによるクリーニング方式等、いずれの方法でも好まし
いが、弾性ブレードによるブレードクリーニングが、よ
り好ましく用いられる。クリーニング後に回収したトナ
ーを現像器に供給する現像方法としては、直接、現像器
に供給する方法と、まず、補給用トナーの入った容器に
供給し、その後に、補給用トナーと共に現像器に供給す
る方法とが挙げられるが、本発明においては、いずれの
場合でも好ましく用いることができる。
オイル塗布する装置を有する加圧加熱ローラ定着装置を
使用する場合には、公知のあらゆるトナー用結着物質の
使用が可能で、例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロ
ルスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びそ
の置換体の単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、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−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、天
然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル
樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、
エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、
テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂など
が使用できる。
着方式に於ては、トナー像支持体部材上のトナー像の一
部がローラに転移する所謂オフセット現象及びトナー像
支持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。
より少ない熱エネルギーで定着するトナーは通常保存中
もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし
易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しなけ
ればならない。これらの現象にはトナー中の結着物質の
物性が最も大きく関与しているが、本発明者等の研究に
よればトナー中の磁性体の含有量を減らすと、定着時に
前述した様にトナー像支持部材に対するトナーの密着性
は良くなるが、オフセットが起こり易くなり又ブロッキ
ングもしくはケーキングも生じ易くなる。それ故、本発
明においてオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着
方式を用いる時には結着物質の選択がより重要である。
好ましい結着物質としては架橋されたスチレン系共重合
体もしくはポリエステルがある。このスチレン系共重合
体のコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどの様な二
重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;例
えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチ
ル、マレイン酸ジメチルなどの様な二重結合を有するジ
カルボン酸及びその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビ
ニル、安息香酸ビニルなどの様なビニルエステル類;例
えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどの様なエチレ
ン系オレフィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニル
ヘキシルケトンなどの様なビニルケトン類;例えばビニ
ルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテルなどの様なビニルエーテル類等のビニル
単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。ここで架橋
剤としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を
有する化合物が用いられ、例えば、ジビニルベンゼン、
ジビニルナフタレンなどの様な芳香族ジビニル化合物、
例えばエチレングリコールジアクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジ
メタクリレートなどの様な二重結合を2個有するカルボ
ン酸エステル、ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、
ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどのジビニル
化合物及び3個以上のビニル基を有する化合物が単独も
しくは混合物として用いられる。
知の圧力定着性トナー用結着樹脂の使用が可能であり、
例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチレン、
ポリウレタンエラストマー、エチレン−エチルアクリレ
ート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオ
ノマー樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン
−イソプレン共重合体、線状飽和ポリエステル、パラフ
ィンなどがある。
に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、γ−酸化
鉄、フェライト、鉄過剰型フェライトの如き酸化鉄;
鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれらの金
属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、
スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カド
ミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タン
グステン、バナジウムのような金属との合金及びその混
合物が挙げられる。
μm、好ましくは0.1〜0.5μm程度のものが望ま
しい。磁性トナー中に含有させる量としては樹脂成分1
00重量部に対し60〜120重量部、好ましくは樹脂
成分100重量部に対し65〜110重量部である。
性が抗磁力20〜150エルステッド飽和磁化50〜2
00emu/g、残留磁化2〜20emu/gのものが
望ましい。
ナー粒子に配合(内添)、またはトナー粒子と混合(外
添)して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、
現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能
となり、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスを
さらに安定したものとすることが可能である。
としては、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効
で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸系
の金属錯体がある。他には芳香族ハイドロキシカルボン
酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無
水物、エステル類;ビスフェノール等のフェノール誘導
体類があげられる。
御剤としては、ニグロシン及びその変成物、トリブチル
ベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトス
ルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオ
ロボレートなどの四級アンモニウム塩、ジブチルスズオ
キサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシ
ルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド、ジブ
チルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロ
ヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレートを用
いることができる。
なスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルなどの重合性モノマーとの共重合体を正荷電制御剤と
して用いることができ、この場合、結着剤としての働き
も有している。
用を有しないもの)は、微粒子状として用いることが好
ましい。この場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、
具体的には、4μm以下(更には3μm以下)が好まし
い。
剤は、結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量
部(更には0.2〜10重量部)用いることが好まし
い。
は、任意の適当な顔料または染料が使用される。トナー
着色剤は周知であって、例えば顔料としてカーボンブラ
ック、アニリンブラック、アセチレンブラック、ナフト
ールイエロー、ハンザイエロー、ローダミンレーキ、ア
リザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブルー、イ
ンダンスレンブルー等がある。これらは定着画像の光学
濃度を維持するのに必要充分な量が用いられ、樹脂10
0重量部に対し0.1〜20重量部、好ましくは2〜1
0重量部の添加量が良い。また同様の目的で、さらに染
料が用いられる。例えばアゾ染料、アントラキノン系染
料、キサンテン系染料、メチン系染料等があり樹脂10
0重量部に対し0.1〜20重量部、好ましくは0.3
〜3重量部の添加量が良い。
の添加剤を内添或いは外添混合してもよい。
テアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如き滑剤、中で
もポリ弗化ビニリデンが好ましい。あるいは酸化セリウ
ム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、
中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい。あるいは例
えば酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、
中でも特に疎水性のものが好ましい。ケーキング防止
剤、あるいは例えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化
アンチモン、酸化スズ等の導電性付与剤、また逆極性の
白色微粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用
いることもできる。
目的で低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレ
ン、マイクロクリスタリンワックス、カルナバワック
ス、サゾールワックス、パラフィンワックス等のワック
ス状物質をバインダー樹脂100重量%に対し0.5〜
10重量%程度トナーに加えることも本発明の好ましい
形態の1つである。
添或いは外添混合しても良いが、外添混合することがよ
り好ましい。
ナー粒子と、内部に磁界発生手段を有した円筒状の導電
性スリーブ表面と接触せしめた場合、トナー粒子表面と
スリーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の摩耗が発
生しやすくなる。本発明に係る磁性トナーと、シリカ微
粉末を組み合せるとトナー粒子とスリーブ表面の間にシ
リカ微粉末が介在することで摩耗は著しく軽減される。
にトナー粒子とキャリアとを接触せしめた場合、トナー
粒子表面とキャリアとの接触回数は増大し、トナー粒子
の摩耗が発生しやすくなる。本発明に係る二成分トナー
とシリカ微粉末を組み合せると、トナー粒子とキャリア
表面の間にシリカ微粉末が介在することで摩耗は著しく
軽減される。
のためにトナー粒子を充分に帯電させるため、ブレード
は、充分な圧力でスリーブに当接されている。この時、
トナー粒子が受ける力は非常に大きいため、トナー粒子
の摩耗が発生しやすくなる。本発明に係る非磁性一成分
トナーとシリカ微粉末を組み合せると、トナー粒子とス
リーブ表面及びブレード当接面の間にシリカ微粉末が介
在することで摩耗は著しく軽減される。
の長寿命化が図れると共に、長期の使用にもより優れた
トナーを有する現像剤とすることが可能である。
で製造したシリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フ
ィルミング性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微
粉体を用いることが好ましい。
合物の蒸気相酸化により生成するシリカ微粉体の製造法
である。例えば四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における
熱分解酸化反応を利用する方法で、基礎となる反応式は
次の様なものである。
塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲ
ン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸
化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包
含する。
物の蒸気相酸化により生成された市販のシリカ微粉体と
しては、例えば、以下の様な商品名で市販されているも
のがある。
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。
例えば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応式
で下記に示す。
SiO2 ・nH2 O+NaCl その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類又はアルカ
リ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりアルカリ土類
金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸とす
る方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂により
ケイ酸とする方法、天然ケイ酸又はケイ酸塩を利用する
方法などがある。
ケイ素(コロイド状シリカ)、その他、ケイ酸アルミニ
ウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグ
ネシウム、ケイ酸の如きケイ酸塩を適用できる。
しては、例えば、以下のような商品名で市販されている
ものがある。 カープレックス 塩野義製薬 ニープシール 日本シリカ トクシール,ファインシール 徳山曹達 ビタシール 多木製肥 シルトン,シルネックス 水沢化学 スターシル 神島化学 ヒメジール 愛媛薬品 サイロイド 富士デビソン化学 Hi−sil(ハイシール) Pittsburgh Plate Glass.Co
(ピッツバーグ プレート グラス) Durosil(ドゥロシール) Ultorasil(ウルトラシール) Fiillstoff−Gesellschaft M
arquart(フュールストッフ・ゲゼールシャフト
マルクォルト) Manosil(マノシール) Hardman and Holden(ハードマン
アンド ホールデン) Hoesch(ヘッシュ) Chemische Fabrik Hoesch K
−G(ヒェミッシェ・ファブリーク・ヘッシュ) Sil−Stone(シル−ストーン) Stoner Rubber Co.(ストーナー ラ
バー) Nalco(ナルコ) Nalco Chem.Co.(ナルコ ケミカル) Quso(クソ) Philadelphia Quartz Co.(フ
ィラデルフィア クォーツ) Imsil(イムシル) Illinois Minerals Co.(イリノ
イス ミネラル) Calcium Silikat(カルシウム ジリカ
ート) Chemische Fabrik Hoesch.K
−G(ヒェミッシェ ファブリーク ヘッシュ) Calsil(カルジル) Fiillstoff−Gesellschaft M
arquart(フュールストッフ−ゲゼルシャフト
マルクォルト) Fortafil(フォルタフィル) Imperial Chemical Industr
ies.Ltd.(インペリアル ケミカル インダス
トリーズ) Microcal(ミクロカル) Joseph Crosfiels & Sons.L
td.(ジョセフ クロスフィールド アンド サン
ズ) Manosil(マノシール) Hardman and Holden(ハードマン
アンド ホールデン) Vulkasil(ブルカジール) Farbenfabriken Bryer,A.−
G.(ファルベンファブリーケンバーヤー) Tufknit(タフニット) Durham Chemicals.Ltd.(ドゥル
ハム ケミカルズ) シルモス 白石工業 スターレックス 神島化学 フリコシル 多木製肥 上記シリカ微粉体のうちで、BET法で測定した窒素吸
着による比表面積が30m2 /g以上(特に50〜40
0m2 /g)の範囲内のものが良好な結果を与える。ト
ナー100重量部に対してシリカ微粉体0.01〜8重
量部、好ましくは0.1〜5重量部使用するのが良い。
て用いる場合には、トナーの摩耗防止のために添加する
シリカ微粉体としても、負荷電性であるよりは、正荷電
性シリカ微粉体を用いた方が帯電安定性を損うこともな
く、好ましい。
は、上述した未処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子
を少なくとも1つ以上有するオルガノ基を有するシリコ
ンオイルで処理する方法、或いは窒素含有のシランカッ
プリング剤で処理する方法、又はこの両者で処理する方
法がある。
ーオフ法で測定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラス
のトリボ電荷を有するものをいう。
原子を有するシリコンオイルとしては、少なくとも下記
式で表わされる部分構造を具備するシリコンオイルが使
用できる。
コキシ基を示し、R2 はアルキレン基又はフェニレン基
を示し、R3 及びR4 は水素、アルキル基、又はアリー
ル基を示し、R5 は含窒素複素環基を示す)上記式中ア
ルキル基、アリール基、アルキレン基、フェニレン基は
窒素原子を有するオルガノ基を有していても良いし、又
帯電性を損ねない範囲で、ハロゲンの如き置換基を有し
ていても良い。
剤は、一般に下記式で示される構造を有する。
基又は窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ基
を示し、m及びnは1〜3の整数であってm+n=4で
ある。)窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ
基としては、有機基を置換基として有するアミノ基又は
含窒素複素環基又は含窒素複素環基を有する基が例示さ
れる。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基又は飽
和複素環基が有り、それぞれ公知のものが適用可能であ
る。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示
される。
る。
ると五員環又は六員環のものが良い。
ピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシ
シラン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、
ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピ
ルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノ
プロピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピ
ルトリメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリ
メトキシシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジ
メチルアミノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキ
シシリル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシ
シリル−γ−プロピルベンジルアミンがあり、更に含窒
素複素環としては、前述の構造のものが使用でき、その
ような化合物の例としては、トリメトキシシリル−γ−
プロピルピペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピ
ルモルホリン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミ
ダゾール等がある。
の適用量は、正荷電性磁性トナー100重量部に対し
て、0.01〜8重量部の時に効果を発揮し、特に好ま
しくは0.1〜5重量部添加した時に優れた安定性を有
する正の帯電性を示す。添加形態については好ましい態
様を述べれば、正荷電性磁性トナー100重量部に対し
て、0.1〜3重量部の処理されたシリカ微粉体がトナ
ー粒子表面に付着している状態にあるのが良い。尚、前
述した未処理のシリカ微粉体も、これと同様の適用量で
用いることができる。
に応じてシランカップリング剤、疎水化の目的で有機ケ
イ素化合物などの処理剤で処理されていても良く、シリ
カ微粉体と反応或いは物理吸着する上記処理剤で処理さ
れる。そのような処理剤としては、例えばヘキサメチル
ジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラ
ン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシ
ラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチ
ルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、
α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチル
トリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラ
ン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリ
ルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビ
ニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシ
シラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニル
テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラ
メチルジシロキサン、及び1分子当り2から12個のシ
ロキサン単位を有し、末端に位置する単位にそれぞれ1
個宛のSiに結合した水酸基を含有するジメチルポリシ
ロキサンがある。これら1種或いは2種以上の混合物で
用いられる。
塑性樹脂、定着助剤、磁性トナーとする場合には磁性
粉、必要に応じて着色剤としての顔料又は染料、荷電制
御剤、その他の添加剤をボールミルの如き混合機により
充分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルー
ダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類を互い
に相溶せしめた中に顔料又は染料を分散又は溶解せし
め、冷却固化後粉砕及び分級を行った後、必要に応じて
シリカ微粉末、摩擦減少物質等を、ヘンシェルミキサー
やパーペンマイヤーの如き乾式混合機を用いて、外添混
合せしめて、本発明に係るトナーを得ることができる。
に使用されるキャリアとしては、例えば表面酸化または
未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガ
ン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金または酸
化物及びフェライトなどが使用できる。又その製造方法
として特別な制約はない。
る系も好ましい形態の一つである。その方法としては、
樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗
布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合する
方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。
材料により異なるが、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錯体、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
染料及びそのレーキ、シリカ微粉末、アルミナ微粉末な
どを単独或は複数で用いるのが適当であるが、必ずしも
これに制約されない。
件を満足するよう適宜決定すれば良いが、一般には総量
で本発明のキャリアに対し0.1〜30重量%(好まし
くは0.5〜20重量%)が望ましい。
μ、好ましくは20〜70μを有することが好ましい。
Feの3元系のフェライトであり、その表面をフッ素系
樹脂とスチレン系樹脂の如き樹脂の組み合せ、例えばポ
リフッ化ビニリデンとスチレン−メチルメタアクリレー
ト樹脂;ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチ
ルメタアクリレート樹脂、フッ素系共重合体とスチレン
系共重合体;などを90:10〜20:80、好ましく
は70:30〜30:70の比率の混合物としたもの
で、0.01〜5重量%、好ましくは0.1〜1重量%
コーティングし、250メッシュパス、400メッシュ
オンのキャリア粒子が70重量%以上ある上記平均粒径
を有するコートフェライトキャリアであるものが挙げら
れる。該フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデン−
テトラフルオロエチレン共重合体(10:90〜90:
10)が例示され、スチレン系共重合体としてはスチレ
ン−アクリル酸2−エチルヘキシル(20:80〜8
0:20)、スチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル
−メタクリル酸メチル(20〜60:5〜30:10〜
50)が例示される。
がシャープであり、本発明のトナーに対し好ましい摩擦
帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果
がある。
を調製する場合、その混合比率は、トナー濃度として、
2重量%〜15重量%、好ましくは4重量%〜13重量
%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2
重量%未満では画像濃度が低く実用不可となり、15重
量%を超える場合ではカブリや機内飛散を増加せしめ、
トナーの耐用寿命を短める。
ナー担持体から感光体の如き潜像担持体へトナーを飛翔
させながら潜像を現像する画像形成方法に適用するのが
好ましい。すなわち、トナーは主にスリーブ表面及びブ
レードとの接触によってトリボ電荷が付与され、スリー
ブ表面上に薄層状に塗布される。トナーの薄層の層厚は
現像領域における感光体とスリーブとの間隙よりも薄く
形成される。感光体上の潜像の現像に際しては、感光体
とスリーブとの間に交互電界を印加しながらトリボ電荷
を有する磁性トナーをスリーブから感光体へ飛翔させる
のが良い。
アスまたは交流と直流バイアスが相乗のものが例示され
る。
置を具体的な一例として挙げ、これを図7に示し、本発
明の構成についてさらに詳しく説明するが、これは本発
明をなんら限定するものではない。
ける回転ドラム式等の潜像保持体(謂る感光体)転写方
式静電記録法に於ける回転ドラム式等の絶縁体、エレク
トロファックス法に於ける感光紙、直接方式静電記録法
に於ける静電記録紙等の潜像保持体でその面に図に省略
した潜像形成プロセス機器或いは同プロセス機構で静電
気潜像が形成され、矢印方向に面移動している。
収容したホッパ、52はトナー担持体(現像剤層支持部
材)としての回転円筒体(現像剤層支持部材)としての
回転円筒体(以下スリーブと記す)で内部に磁気ローラ
等の磁気発生手段53を内蔵させてある。
ホッパ51内に略左半周面をホッパ外に露出させて軸受
支持させてあり、矢示方向に回転駆動され54はスリー
ブ52の上面に下辺エッジ部を接近させて配設したトナ
ー塗布部材としてのドクターブレード、57はホッパ内
トナーの撹拌部材である。
母線に略平行であり、且つ潜像保持体B面に僅小な間隙
αを存して接近対向している。
度(周速)は略同一であるか、スリーブ52の周速が若
干早い。又潜像保持体Bとスリーブ52間には交番バイ
アス電圧印加手段S0 と直流バイアス電圧印加手段S1
によって、直流電圧と交流電圧が重畳印加される。
51内のトナー溜りに常時接触していて、そのスリーブ
面近傍のトナーがスリーブ面にスリーブ内磁気発生手段
53の磁力で磁気付着層として、又静電気力により付着
保持される。スリーブ52が回転駆動されると、そのス
リーブ面の付着トナー層がドクターブレード54位置を
通過する過程で各部略均一厚さの薄層トナー層 T1 とし
て整層化される。トナーの帯電は主としてスリーブ52
の回転に伴うスリーブ面とその近傍のトナー溜りのトナ
ーとの摩擦接触によりなされ、スリーブ52の上記トナ
ー薄層面はスリーブの回転に伴い潜像保持体B面側へ回
転し、潜像保持体Bとスリーブ52の最接近部である現
像領域部Aを通過する。この通過過程でスリーブ52面
側のトナー薄層のトナーが潜像保持体Bとスリーブ52
間に印加した直流と交流電圧による直流と交流電界によ
り飛翔し現像領域部Aの潜像保持体B面と、スリーブ5
2面との間を往復運動する。そして最終的にはスリーブ
52側のトナーが潜像保持体B面に潜像の電位パターン
に応じて選択的に移行付着してトナー像T2 が順次に形
成される。
消費されたスリーブ面はホッパ51のトナー溜りへ再回
転することによりトナーの再供給を受け、現像領域部A
へは常にスリーブ52のトナー薄層T1 面が回転し、繰
り返し複写工程が行われる。
うな方法によって測定を行った。すなわち、正確に幅1
00μmとした細線のオリジナル原稿を、適正なる複写
条件でコピーした画像を測定用サンプルとし、測定装置
として、ルーゼックス450粒子アナライザーを用い
て、拡大したモニター画像から、インジケーターによっ
て線幅の測定を行う。このとき、線幅の測定位置はトナ
ーの細線画像の幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的
線幅をもって測定点とする。これより、細線再現性の値
(%)は、下記式によって算出する。
た。すなわち、線幅および間隔の等しい5本の細線より
なるパターンで、1mmの間に2.8,3.2,3.
6,4.0,4.5,5.0,5.6,6.3,7.1
又は8.0本あるように描かれているオリジナル画像を
つくる。この10種類の線画像を有するオリジナル原稿
を適正なる複写条件でコピーした画像を、拡大鏡にて観
察し、細線間が明確に分離している画像の本数(本/m
m)をもって解像力の値とする。
を示す。
るが、これは本発明をなんら限定するものではない。な
お以下の配合における部数はすべて重量部である。
3は非磁性一成分トナー、実施例14〜19は二成分ト
ナーの例を示したものである。
定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流を
用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉
を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて、超
微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して、重量平均粒
径9.05μmの黒色微粉体を得た。
級工程を図1に模式的に示し、該多分割分級機の断面斜
視図(立体図)を図2に示した。
疎水性乾式シリカ(BET比表面積:240m2 /g)
0.5部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、負荷電
性絶縁性磁性トナーとした。
トナーを前述の如く100μmのアパーチャーを具備す
るコールターカウンターTAII型を用いて測定した。
そのデータを表1に示す。
に、転写後の潜像担持体39をクリーニングして潜像担
持体上のトナーを回収し、該トナーを内部に搬送スクリ
ューを設けた配管38を通すことによって補給用トナー
ホッパー31に供給し、さらにホッパー内にある補給用
トナーと軽く撹はんした後に、現像器32に供給して現
像工程に使用するように改造したキヤノン製複写機NP
5060に投入した。さらに、印字比率が6%である原
稿を、A4サイズの転写紙を用いて連続20万枚の画出
しテストを行った。その結果を表2に示す。
スリーブ上のトナーコートは極めて均一であり、カブリ
及びトナー飛散もなく、解像性の高い、潜像に忠実であ
り潜像からはみ出すことなく、真に再現性の優れた画像
が得られた。また、この時のトナー消費量は、0.04
7g/枚であり、非常に少ないものであった。
分級機による分級工程について図1及び図2を参照しな
がら説明する。多分割分級機1は、図1及び図2におい
て、側壁は22,24で示される形状を有し、下部壁は
25で示される形状を有し、側壁23と下部壁25には
夫々ナイフエッジ型の分級エッジ17,18を具備し、
この分級エッジ17,18により、分級ゾーンは3分画
されている。側壁22下の部分に分級室に開口する原料
供給ノズル16を設け、該ノズルの底部接線の延長方向
に対して下方に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブ
ロック26を設ける。分級室上部壁27は、分級室下部
方向にナイフエッジ型の入気エッジ19を具備し、更に
分級室上部には分級室に開口する入気管14,15を設
けてある。又、入気管14,15にはダンパの如き第
1,第2気体導入調節手段20,21及び静圧計28,
29を設けてある。分級室底面にはそれぞれの分画域に
対応させて、室内に開口する排出口を有する排出管1
1,12,13を設けてある。分級粉は供給ノズル16
から分級領域に減圧導入され、コアンダ効果によりコア
ンダブロック26のコアンダ効果による作用と、その際
流入する高速エアーの作用とにより湾曲線30を描いて
移動し、粗粉11、所定の体積平均粒径及び粒度分布を
有する黒色微粉体12及び超微粉13に分級された。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
上トナーコート状態が、多少さざ波模様になっていた
が、画像上では何等問題はなかった。さらに、耐久試験
を行うにしたがい上述のさざ波模様も消失した。この他
の特性については、実施例1とほぼ同等であった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
し、初期においてカブリ及びトナー飛散が若干起こり、
20万枚後に至っても改善しなかったが、実用上問題に
なるレベルではなかった。カブリ及びトナー飛散以外の
画像特性については、実施例1とほぼ同等であった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
あり、本発明で規定する範囲よりも大きい。表3に示す
ように、実施例1の場合と比較し、細線再現性、解像性
とも劣り、潜像に忠実な高精細の画像が得られなかっ
た。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
μmのトナー粒子が2.3個数%であり、本発明で規定
する範囲よりも少ない。表3に示すように、初期におけ
るスリーブ上トナーコート状態は不均一で、多数の凝集
物が存在していた。このため、濃度ムラを引き起こし、
1.06と低い画像濃度であった。さらに、20万枚の
耐久後でも、スリーブ上トナーコート状態は良化せず、
画像濃度も1.11であり、実施例1の場合に比べて著
しく低いものであった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
μmのトナー粒子が16.2個数%であり、本発明で規
定する範囲よりも多い。表3に示すように、実施例1に
比べて、初期のカブリ及びトナー飛散のレベルが悪く、
20万枚後にいたっては、さらに悪化し実用上耐え得る
ものではなかった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
し、細線再現性は若干劣るが、問題になるレベルではな
かった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
し、初期及び20万枚後の解像性が6.3本/mmと劣
ってはいるものの、なんら問題となるものではない。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
し、初期及び20万枚後の濃度がそれぞれ1.33、
1.34と若干低い値を示すものの、品質上問題になる
レベルではなかった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
μmのトナー粒子が5.9個数%であり、本発明で規定
する範囲よりも少ない。表3に示すように、実施例1の
場合と比較し、初期及び20万枚後でそれぞれ、84
%、86%という、非常に細線再現性の悪いものであっ
た。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
μmのトナー粒子が22.3個数%であり、本発明で規
定する範囲よりも多い。表3に示すように、実施例1の
場合と比較し、初期及び20万枚後の解像性がそれぞれ
5.0本/mm,3.6本/mmとなり、非常に劣った
ものであった。
をコントロールすることによって、表2に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例1と同
様にして、評価を行った。
トナー粒子が12.5体積%であり、本発明で規定する
範囲よりも多い。表3に示すように、実施例1の場合と
比較し、初期及び20万枚後の画像濃度はそれぞれ1.
23、1.12という低いものであった。この原因を探
るため検討したところ、転写後の潜像担持体上に、実施
例1の場合よりも多量の未転写トナーの存在が確認され
た。すなわち、転写不良により画像濃度が低下したもの
と考えられる。
上をクリーニングして潜像担持体上のトナーを回収する
のみで、回収したトナーを現像器に供給して現像工程に
用いない通常のキヤノン製複写機NP5060で、画出
しすること以外は、実施例1と同様にして評価を行っ
た。
果を示したが、トナー消費量を測定したところ、0.0
55g/枚となり、実施例1と比べてトナー消費量の多
いことが明らかとなった。転写後の潜像担持体上をクリ
ーニングして潜像担持体上のトナーを回収し、回収した
トナーを現像器に供給して現像工程に使用する本発明の
有効性が示唆される。
定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流を
用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉
を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて、超
微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して、重量平均粒
径8.94μmの赤色微粉体を得た。
疎水性乾式シリカ(BET比表面積:240m2 /g)
1.2部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、負荷電
性非磁性一成分トナーとした。
トナーを前述の如く100μmのアパーチャーを具備す
るコールターカウンターTAII型を用いて測定した。
そのデータを表4に示す。
すように、キヤノン製複写機NP5060を改造した図
3に示す装置に対し、更に図5に示す現像器43に改造
した複写機に投入した。さらに、印字比率が6%である
原稿を、A4サイズの転写紙を用いて連続2万枚の画出
しテストを行った。その結果を表5に示す。
リーブ上のトナーコートは極めて均一であり、カブリ及
びトナー飛散もなく、解像性の高い、潜像に忠実であり
潜像からはみ出すことなく、真に再現性の優れた画像が
得られた。また、この時のトナー消費量は、0.046
g/枚であり、非常に少ないものであった。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
し、初期においてカブリ及びトナー飛散が若干起こり、
2万枚後に至っても改善しなかったが、実用上問題にな
るレベルではなかった。カブリ及びトナー飛散以外の画
像特性については、実施例8とほぼ同等であった。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
1μmであり、本発明で規定する範囲よりも大きい。表
6に示すように、実施例8の場合と比較し、細線再現
性、解像性とも劣り、潜像に忠実な高精細の画像が得ら
れなかった。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
4.00μmのトナー粒子が15.8個数%であり、本
発明で規定する範囲よりも多い。表6に示すように、実
施例8に比べて、初期のカブリ及びトナー飛散のレベル
が悪く、2万枚後にいたっては、さらに悪化し実用上耐
え得るものではなかった。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
し、細線再現性は若干劣るが、問題になるレベルではな
い。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
し、初期及び2万枚後の解像性が6.3本/mmと劣っ
てはいるものの、肉眼で解像性の悪さを認識するには至
らず、実用上許容範囲内である。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
し、初期及び2万枚後の濃度がともに1.33と若干低
い値を示すものの、品質上問題になるレベルではなかっ
た。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
5.04μmのトナー粒子が5.8個数%であり、本発
明で規定する範囲よりも少ない。表6に示すように、実
施例8の場合と比較し、線の細ったものであり、初期及
び2万枚後でそれぞれ、93%、87%という、非常に
細線再現性の悪いものとなった。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
5.04μmのトナー粒子が22.6個数%であり、本
発明で規定する範囲よりも多い。表6に示すように、実
施例8の場合と比較し、初期及び2万枚後の解像性がそ
れぞれ、5.0本/mm,3.6本/mmと非常に劣っ
ていた。
をコントロールすることによって、表5に示すような粒
度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例8と同
様にして、評価を行った。
m以上のトナー粒子が11.2体積%であり、本発明で
規定する範囲よりも多い。表6に示すように、実施例8
の場合と比較し、初期及び2万枚後の画像濃度はそれぞ
れ1.21、1.16という低いものであった。この原
因を探るため検討したところ、転写後の潜像担持体上
に、実施例1の場合よりも多量の未転写トナーの存在が
確認された。すなわち、転写不良により画像濃度が低下
したものと考えられる。
上をクリーニングして潜像担持体上のトナーを回収する
のみで、回収したトナーを現像器に供給して現像工程に
用いない通常のキヤノン製複写機NP5060で、画出
しすること以外は、実施例8と同様にして評価を行っ
た。
果を示したが、トナー消費量を測定したところ、0.0
56g/枚となり、実施例8と比べてトナー消費量の多
いことが明らかとなった。転写後の潜像担持体上をクリ
ーニングして潜像担持体上のトナーを回収し、回収した
トナーを現像器に供給して現像工程に使用する本発明の
有効性が示唆される。
定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルで粗粉砕した後、ジェット気流を
用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉
を、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて、超
微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して、重量平均粒
径9.16μmの黒色微粉体を得た。
疎水性乾式シリカ(BET比表面積:240m2 /g)
0.5部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、負荷電
性二成分トナーとした。
分トナーを前述の如く100μmのアパーチャーを具備
するコールターカウンターTAII型を用いて測定し
た。そのデータを表7に示す。
−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル(共重合重量比
50:20:30)を0.5重量%コーティングしたC
u−Zn−Fe系フェライトキャリア(平均粒径45μ
m,250メッシュパス400メッシュオン87重量
%)を用い、トナー濃度が6.0重量%になるよう現像
剤を調製した。
改造したキヤノン製複写機NP5060に投入した。さ
らに、印字比率が6%である原稿を、A4サイズの転写
紙を用いて連続10万枚の画出しテストを行った。その
結果を表8に示す。
カブリ及びトナー飛散もなく、解像性の高い、潜像に忠
実であり潜像からはみ出すことなく、真に再現性の優れ
た画像が得られた。また、この時のトナー消費量は、
0.044g/枚であり、非常に少ないものであった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
較し、10万枚後におけるカブリ及びトナー飛散のレベ
ルが若干劣っていた。しかし実用上問題になるレベルで
はなかった。カブリ及びトナー飛散以外の画像特性につ
いては、実施例14とほぼ同等であった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
であり、本発明で規定する範囲よりも大きい。表9に示
すように、実施例14の場合と比較し、細線再現性、解
像性とも劣り、潜像に忠実な高精細の画像は得られなか
った。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
0μmのトナー粒子が15.9個数%であり、本発明で
規定する範囲よりも多い。表9に示すように、実施例1
4に比べて、初期のカブリ及びトナー飛散のレベルが悪
く、10万枚後にいたっては、さらに悪化し実用上耐え
得るものではなかった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
較し、細線再現性は若干劣るが、問題になるレベルでは
なかった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
較し、初期及び10万枚後の解像性が6.3本/mmと
劣ってはいるものの、なんら問題となるものではなかっ
た。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
較し、初期及び10万枚後の濃度がともに1.34と若
干低い値を示すものの、品質上問題になるレベルではな
かった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
4μmのトナー粒子が6.4個数%であり、本発明で規
定する範囲よりも少ない。表9に示すように、実施例1
4の場合と比較し、線の細ったものとなり、初期及び1
0万枚後でそれぞれ、93%、87%という、非常に細
線再現性の悪いものであった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
4μmのトナー粒子が21.2個数%であり、本発明で
規定する範囲よりも多い。表9に示すように、実施例1
4の場合と比較し、初期及び10万枚後の解像性がそれ
ぞれ5.0本/mm,3.6本/mmであり、非常に劣
るものであった。
件をコントロールすることによって、表8に示すような
粒度分布にしたトナーを用いること以外は、実施例14
と同様にして、評価を行った。
のトナー粒子が11.4体積%であり、本発明で規定す
る範囲よりも多い。表9に示すように、実施例14の場
合と比較し、初期及び10万枚後の画像濃度はそれぞれ
1.26、1.17という低いものであった。この原因
について検討したところ、転写後の潜像担持体上には、
実施例14の場合よりも多量の未転写トナーの存在が確
認された。すなわち、転写不良により画像濃度が低下し
たものと考えられる。
体上をクリーニングして潜像担持体上のトナーを回収す
るのみで、回収したトナーを現像器に供給して現像工程
に用いない通常のキヤノン製複写機NP5060で、画
出しすること以外は、実施例14と同様にして評価を行
った。
結果を示したが、トナー消費量を測定したところ、0.
056g/枚となり、実施例14と比べてトナー消費量
の多いことが明らかとなった。転写後の潜像担持体上を
クリーニングして潜像担持体上のトナーを回収し、回収
したトナーを現像器に供給して現像工程に使用する本発
明の有効性が示唆される。
再現性、階調性に優れ、カブリのない鮮明な高画質画像
が長期にわたり安定して得られ、像担持体上の転写残ト
ナーを現像器に供給するシステムに好適なトナーを得る
ことができる。
図である。
図である。
略図である。
である。
である。
Claims (5)
- 【請求項1】 重量平均粒径(D4)が、4〜11μm
であり、トナー粒度分布において、粒径2.00〜4.
00μmのトナー粒子が3〜15個数%であり、粒径
4.00〜5.04μmのトナー粒子が8〜19個数%
であり、粒径12.7μm以上のトナー粒子が10体積
%以下であるトナー。 - 【請求項2】 トナーが磁性トナー、非磁性一成分トナ
ー又は二成分トナーのいずれかである請求項1に記載の
トナー。 - 【請求項3】 潜像担持体上の潜像を現像してトナー像
を形成し、形成したトナー像を潜像担持体上から転写
し、転写後の潜像担持体をクリーニングして潜像担持体
上のトナーを回収し、回収したトナーを現像器に供給し
て現像工程に使用するシステムに用いる請求項1又は2
に記載のトナー。 - 【請求項4】 潜像担持体上の潜像を現像してトナー像
を形成し、形成したトナー像を潜像担持体上から転写
し、転写後の潜像担持体をクリーニングして潜像担持体
上のトナーを回収し、回収したトナーを現像器に供給し
て現像工程に使用するシステムにおいて、該トナーとし
て、重量平均粒径(D4)が、4〜11μmであり、ト
ナー粒度分布において粒径2.00〜4.00μmのト
ナー粒子が3〜15個数%であり、粒径4.00〜5.
04μmのトナー粒子が8〜19個数%であり、粒径1
2.7μm以上のトナー粒子が10体積%以下であるト
ナーを用いることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項5】 トナーが磁性トナー、非磁性一成分トナ
ー又は二成分トナーのいずれかである請求項4に記載の
画像形成方法。
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JPH1172961A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-03-16 | Dainippon Ink & Chem Inc | カラートナー |
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- 1992-04-22 JP JP4127985A patent/JP2896826B2/ja not_active Expired - Fee Related
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