JPH0659494A - 現像用トナー - Google Patents

現像用トナー

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JPH0659494A
JPH0659494A JP4210039A JP21003992A JPH0659494A JP H0659494 A JPH0659494 A JP H0659494A JP 4210039 A JP4210039 A JP 4210039A JP 21003992 A JP21003992 A JP 21003992A JP H0659494 A JPH0659494 A JP H0659494A
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JP
Japan
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toner
particle size
amount
small particle
developing
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Application number
JP4210039A
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English (en)
Inventor
Shigeyuki Wakata
茂之 若田
Junji Morimoto
順治 森本
Toshihiro Ota
敏博 太田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH0659494A publication Critical patent/JPH0659494A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーの流動性を低下させずに高画質を達成
できる現像用トナーを作る。 【構成】 平均粒径6μmと10μmのトナーを1:1
〜3:2の割合で混合する。小粒径トナーの利点である
高画質性、大粒径トナーの利点である流動性の良さを合
わせ持ったトナーができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式のプリン
ター、複写機等により形成される静電像を現像するため
のトナーに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式のプリンターにおい
て、感光体上に形成された静電像を現像して可視化する
ために用いられるトナーは、図13の如く、高画質を達
成するように、2μm〜10μmの小粒径の一山分布を
有する平均粒径6μmのトナーを使用していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような小粒径の一
山分布を有するトナーを使用すると、トナーの流動性が
悪く、現像槽内で撹拌がうまくいかず、未帯電や低帯電
トナーが発生し、カブリが増加するという問題がある。
【0004】本発明は、上記に鑑み、トナーの流動性を
低下させずに高画質を達成できる現像用トナーの提供を
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、現像用トナーのトナー粒径分布が、トナ
ー平均粒径8μmを境にして、その上下で二つのピーク
を持つことである。
【0006】そのために、平均粒径6μmと10μmの
トナーを1:1〜3:2の割合で混合している。
【0007】請求項3による課題解決手段は、トナー粒
径分布が、トナー平均粒径8μmを境にして、その上下
で二つのピークを持つものに対して、小粒径トナーに添
加される帯電制御剤量を大粒径トナーに添加される帯電
制御剤量の2倍以上にしたことである。
【0008】そして、小粒径トナーに添加される帯電制
御剤量が重量比6%以下としている。
【0009】請求項5による課題解決手段は、トナー粒
径分布が、トナー平均粒径8μmを境にして、その上下
で二つのピークを持つものに対して、小粒径トナーのカ
ーボンブラック量を大粒径トナーのカーボンブラック量
より多くしたことである。
【0010】特に、小粒径トナーのカーボンブラック量
が大粒径トナーのカーボンブラック量の1.3倍以上と
している。また、全カーボンブラック量が重量比15%
以下にしている。
【0011】
【作用】上記請求項1による課題解決手段において、ト
ナー平均粒径が8μmより小さい小粒径トナーと大きい
大粒径トナーとを1:1〜3:2の割合で混合する。
【0012】すると、小粒径トナーの利点である高画質
性、大粒径トナーの利点である流動性の良さを合わせ持
ったトナーができる。
【0013】請求項3において、小粒径トナーの帯電制
御剤を増やすことにより、トナーの電気特性(帯電能
力)が向上され、経時的な帯電量の低下が少なくなる。
そのため、小粒径トナーの現像性が増し、小粒径トナー
が現像槽内に残ることになり、使用中に現像槽内で小粒
径トナーの比率が増すことを防げる。
【0014】請求項5において、小粒径トナーのカーボ
ンブラック量を大粒径トナーのカーボンブラック量より
も増やすことにより、小粒径トナーの現像性と大粒径ト
ナーの現像性とが同一になり、現像槽内の小粒径トナー
の比率の増加を防止することができる。
【0015】
【実施例】
(第一実施例)図7は本実施例の現像用トナーを用いた
プリンターのプロセス図を示したもので、回転される感
光体1の周囲に、帯電器2、露光部3、現像槽4、転写
器5が順に配されている。
【0016】現像槽4には、トナーとキャリアからなる
2成分現像剤が充填されており、現像ローラ6によりト
ナーが感光体1上に供給される。
【0017】そして、ここに用いられるトナーは、粉砕
された負帯電するスチレンアクリルからなり、帯電制御
剤(CCA)としてアゾ染料の金属錯体が全体の重量の
2%添加されており、図1に示すように、その粒径分布
がトナー平均粒径8μmを境にして、その上下で二つの
ピークを持っている。
【0018】このような2山分布を有するトナーは、平
均粒径8μm以下でC.V18以下の分布を持つトナー
と、平均粒径8μm以上でC.V15以下の分布を持つ
トナーを混合する。
【0019】ここでは、図2に示す平均粒径6μm
(C.V18.0)にピークを持つトナーと、図3に示
す平均粒径10μm(C.V10.7)にピークを持つ
トナーをそれぞれ粉砕法で製造し、混合する。
【0020】なお、C.Vは、変動係数で、正規化され
た分布の広がりを示す値であり、トナーの粒径分布状況
を示している。そして、数値が高いほど広がりが大きく
なっている。
【0021】また、粉砕法は、乾式トナーの製造方法で
あり、樹脂,着色剤,帯電制御剤等の小粒子を均一に分
散させる材料混合、着色剤粒子等の微細化と均一分散を
行う浴融混練、混練物を細かくする粉砕、不要な粒子を
除外する文級、流動性,摩擦帯電性等を向上させる表面
処理、必要に応じて行う球状化処理の各工程を経て、所
定の形状、粒径、表面特性を備えたトナーが製造され
る。
【0022】次に、トナー粒径と画質・流動性との関係
を示すと、図4の如く、トナー平均粒径4〜10μmの
トナーの画質と流動性はほぼ8μmを中心に相反する関
係となる。したがって、高画質については、平均粒径8
μm以下のトナーが効果的であり、流動性については、
8μm以上のトナーが効果的であると考えられる。
【0023】そのため、本実施例では、平均粒径6μm
と10μmのトナーを用いている。この2種類のトナー
を混合する場合、混合する割合については、図5,6に
示すように、混合比を平均粒径6μmと10μmのトナ
ーを1:1〜3:2の割合で混合することにより、トナ
ーの流動性を低下させずに、しかも細線の均一性が得ら
れ高画質を達成することができる。
【0024】このように、小粒径トナーの利点である高
画質性、大粒径トナーの利点である流動性の良さを合わ
せ持ったトナーができ、このトナーを現像に供すること
により、トナーの流動性を低下させずに、高画質を達成
できるプリンターを供給することができる。
【0025】(第二実施例)上記第一実施例のトナーを
使用していくと、図8に示すように、プリント枚数が増
加するにつれて、経時的に小粒径トナーの比率が多くな
る。このように、小粒径トナーは現像されずに現像剤中
での割合が増加することになる。
【0026】すなわち、トナー粒径が小さいほどファン
デルワールス力が強くなり、キャリアからトナーが離れ
にくくなるため、小粒径トナーの現像性が低くなり、ト
ナーの流動性が悪くなって、現像槽内で撹拌がうまくで
きず、未帯電や低帯電トナーが発生して、かぶりが増加
する。
【0027】そこで、小粒径トナーに添加される帯電制
御剤(CCA)量を大粒径トナーに添加される帯電制御
剤(CCA)量の2倍以上で3倍以下にしている。本実
施例では、平均粒径6μmのトナー(CCA量2%重量
比)と平均粒径10μmのトナー(CCA4%重量比)
を用いている。なお、トナーの他の構成は、第一実施例
と同じである。
【0028】これによって、図9に示すように、100
00枚プリント後におけるかぶりは、初期の状態とほぼ
同レベルに維持できることがわかる。すなわち、小粒径
トナーに対して帯電制御剤を多く添加することにより、
トナーの電気特性(帯電能力)が向上され、経時的な帯
電量の低下が少なくなるからである。
【0029】また、図10に示すように、小粒径トナー
のCCA量が全重量の6%をこえた場合、かぶりが初期
の状態より増加し、高画質なプリントを行うことができ
ない。そのため、帯電制御剤は6%以下にしなければな
らない。なお、帯電制御剤は、トナーの帯電能力確保の
点から少なくとも2%以上は必要である。
【0030】帯電制御剤の種類を変えた場合、表1の如
く、大粒径トナーの帯電制御剤としてアゾ染料の金属錯
体を用い、小粒径トナーには同じアゾ染料の金属錯体を
用いたとき、塩素化ポリオレフィン,塩素化ポリエステ
ルを用いたときに比べて初期におけるかぶりを低く抑え
ることができる。また、大粒径トナーに対して塩素化ポ
リオレフィンを用いたとき、小粒径トナーも同じ帯電制
御剤を用いると、かぶりを低くできる。すなわち、帯電
制御剤として異なる種類のものを使用すると、帯電系列
の差でトナー同士が帯電してかぶりが増えるので、帯電
制御剤は、同じものを用いれば、その効果があることが
わかる。
【0031】
【表1】
【0032】したがって、現像性の低い小粒径トナーの
帯電制御剤を増やすことにより、小粒径トナーの抵抗を
下げ、現像性が増し、小粒径トナーが現像槽内に残るこ
とになり、現像槽内で小粒径トナーの比率の増加を防げ
る。
【0033】(第三実施例)第二実施例では、帯電制御
剤の添加する量を変えることにより、小粒径トナーの現
像性を増加させているが、本実施例では、小粒径トナー
のカーボンブラック(CB)量を大粒径トナーのカーボ
ンブラック(CB)量より多くしている。トナーの他の
構成は、第一実施例と同じである。
【0034】カーボンブラックは、トナーの主成分で、
主に着色剤として用いられるが、導電性粒子として添加
される場合もある。
【0035】そこで、小粒径トナーの対するカーボンブ
ラックの重量比の影響をみると、図11,12の如く、
10000枚プリント後において初期の状態と大粒径ト
ナーと小粒径トナーの比率が変わらない範囲は、小粒径
トナーのCB量/大粒径トナーのCB量≧1.3の場合
である。また、CB量が全体の15%以下の場合であ
る。CB量が15%をこえると、トナー飛散が急激に増
加し、使用できない。
【0036】図11では、8ppm機(1分間に8枚プ
リントできるプリンター)で大粒径トナーのカーボンブ
ラック量を3%(wt)および10%(wt),60p
pm機で3%(wt)に設定して実験を行った。また、
図12では、8ppm機に対しては、平均粒径6μm,
10μmのトナー、60ppm機に対しては、平均粒径
6μmのトナーを使用して、現像ローラ周辺を飛散する
トナーをパーティクルカウンターで測定した。
【0037】なお、小粒径トナーのCB量/大粒径トナ
ーのCB量の上限は、実験データより2.0である。ま
た、トナー中のCB量の下限は、同じく実験データによ
りトナーの質量の2%である。
【0038】このように、小粒径トナーのカーボンブラ
ック量を増すことにより、小粒径トナーの現像性と大粒
径トナーの現像性を同一にすることができ、現像槽内の
小粒径トナーの比率の増加を防止することができる。
【0039】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0040】トナーの製造方法として、機械的な粉砕法
の他に、スプレードライ法を用いてもよい。
【0041】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、現像用トナーのトナー粒径分布が、トナー平均
粒径8μmを境にして、その上下で二つのピークを持た
しているので、小粒径トナーの利点である高画質性、大
粒径トナーの利点である流動性の良さを合わせ持ったト
ナーができ、このトナーを現像に供することにより、ト
ナーの流動性を低下させずに、高画質を達成できるプリ
ンター等を供給することができる。
【0042】請求項3によると、小粒径トナーの帯電制
御剤を増やしているので、現像槽内で小粒径トナーの比
率の増加を防げる。したがって、エージングによる小粒
径トナーの現像性の低下を防ぐことができ、その結果、
トナーの流動性が悪くなって、未帯電や低帯電トナーに
よりかぶりが増加するといったことを防止できる。
【0043】請求項5によると、小粒径トナーのカーボ
ンブラック量を大粒径トナーのカーボンブラック量より
も増しているので、小粒径トナーの現像性と大粒径トナ
ーの現像性を同一にすることができ、現像槽内の小粒径
トナーの比率の増加を防止することができる。そのた
め、エージングにより画質の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像用トナーの粒径分布を示す図
【図2】混合前の平均粒径6μmのトナーの粒径分布を
示す図
【図3】混合前の平均粒径10μmのトナーの粒径分布
を示す図
【図4】トナー平均粒径のトナー流動性および画質に対
する影響を示す図
【図5】小粒径トナーと大粒径トナーとの混合比のトナ
ー流動性に対する影響を示す図
【図6】小粒径トナーと大粒径トナーとの混合比の画質
に対する影響を示す図
【図7】プリンターのプロセス図
【図8】エージングによる小粒径トナーの重量比の変化
を示す図
【図9】小粒径トナーと大粒径トナーの帯電制御剤量比
の画質に対する影響を示す図
【図10】帯電制御剤量の画質に対する影響を示す図
【図11】小粒径トナーと大粒径トナーのカーボンブラ
ック量比のエージング後の小粒径トナー重量比に対する
影響を示す図
【図12】トナー中のカーボンブラック量とトナー飛散
との関係を示す図
【図13】従来の現像用トナーの粒径分布を示す図
【符号の説明】
1 感光体 2 帯電器 3 露光部 4 現像槽 5 転写器 6 現像ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/08 361

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トナー粒径分布が、トナー平均粒径8μ
    mを境にして、その上下で二つのピークを持つことを特
    徴とする現像用トナー。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の現像用トナーにおいて、
    平均粒径6μmと10μmのトナーを1:1〜3:2の
    割合で混合したことを特徴とする現像用トナー。
  3. 【請求項3】 トナー粒径分布が、トナー平均粒径8μ
    mを境にして、その上下で二つのピークを持ち、小粒径
    トナーに添加される帯電制御剤量を大粒径トナーに添加
    される帯電制御剤量の2倍以上にしたことを特徴とする
    現像用トナー。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の現像用トナーにおいて、
    小粒径トナーに添加される帯電制御剤量が重量比6%以
    下とされたことを特徴とする現像用トナー。
  5. 【請求項5】 トナー粒径分布が、トナー平均粒径8μ
    mを境にして、その上下で二つのピークを持ち、小粒径
    トナーのカーボンブラック量を大粒径トナーのカーボン
    ブラック量より多くしたことを特徴とする現像用トナ
    ー。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の現像用トナーにおいて、
    小粒径トナーのカーボンブラック量が大粒径トナーのカ
    ーボンブラック量の1.3倍以上とされたことを特徴と
    する現像用トナー。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の現像用トナーにおいて、
    全カーボンブラック量が重量比15%以下とされたこと
    を特徴とする現像用トナー。
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