JPH07199543A - 画像形成装置用トナー - Google Patents

画像形成装置用トナー

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JPH07199543A
JPH07199543A JP5335462A JP33546293A JPH07199543A JP H07199543 A JPH07199543 A JP H07199543A JP 5335462 A JP5335462 A JP 5335462A JP 33546293 A JP33546293 A JP 33546293A JP H07199543 A JPH07199543 A JP H07199543A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
particle size
charge control
particles
dispersibility
Prior art date
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Pending
Application number
JP5335462A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Nakajima
隆宏 中島
Takumi Hatano
巧 波多野
Takahiro Mochizuki
貴弘 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP5335462A priority Critical patent/JPH07199543A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナ−中における電荷制御剤の分散性を向上
し、トナーの均一化を図る事により、トナーの帯電性の
均一化及び安定化を図り、かぶりの無い良好な画像を得
る。 【構成】 電荷制御剤の粒度分布両端の小粒径及び大粒
径を低減し、粒度分布範囲を狭める事により、電荷制御
剤の均一化を図り、電荷制御剤の分散性を向上し、トナ
ーの帯電性を均一且つ安定にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリンタや電子写真装
置等の画像形成装置の現像に用いられる画像形成装置用
トナ−に関する。
【0002】
【従来の技術】従来レーザプリンタや複写機等画像形成
装置にあっては、感光体表面に形成される静電潜像に染
料や着色剤を含有するトナ−を静電的に付着させて現像
を行い、更に感光体表面上に形成されたトナ−像をシ−
ト紙等に転写し、これを定着する事により複写画像を得
ていた。
【0003】そしてこの様な画像形成に使用されるトナ
ーは、熱可塑性樹脂、着色剤、電荷制御剤、その他の添
加剤を予備混合した後、溶融混練、粉砕、分級の各工程
を経て所望の粒子径となるよう製造されていた。
【0004】ところでこの様にして製造されたトナー
は、感光体の種類に応じて正電荷あるいは負電荷のいず
れかに摩擦帯電されなければ成らず、しかもその帯電々
荷量としては、静電潜像を鮮明な可視像とするのに十分
な量が必要とされる。
【0005】このため、トナー中に電荷制御剤を混合分
散し、トナー粒子表面の帯電極性及び、帯電々荷量を制
御していたが、電荷制御剤にあっては、従来その粒度分
布範囲については特に考慮が成されておらず、比較的範
囲の広いものが用いられていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来は、トナ−の帯電
極性及び帯電々荷量を制御するための電荷制御剤の粒度
分布の範囲が比較的広く設定されていた。
【0007】このため大粒径のものは、もともと熱可塑
性樹脂との分散性が悪く、トナー粒子の帯電性にバラツ
キを生じさせる一方、小粒径のものは、二次凝集を生じ
大きな塊と成る事により、やはり熱可塑性樹脂との分散
性が悪くなり、この小粒径のものによってもトナー粒子
の帯電性にバラツキを生じ、これにより、逆帯電トナー
が発生されたり、あるいはトナーの帯電々荷量が低減さ
れてしまい、トナーの帯電々荷量の分布特性も範囲が広
くなり、ひいては、画像にかぶりを生じ、画質を低下さ
せるという問題を生じていた。
【0008】特に摩擦帯電のチャンスの少ない非磁性一
成分系現像方式にあっては、安定した帯電特性を得るこ
とが難しく、電荷制御剤の分散性が悪いと帯電々荷量が
低下され、画質が著しく低下されてしまっていた。
【0009】そこで、本発明は、上記課題を除去するも
ので、トナ−粒子中の電荷制御剤の分散性を向上し、帯
電々荷量の分布特性の範囲を狭くしピークを鋭くする事
により、画質向上を図る事が出来る画像形成装置用トナ
−を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する為に、原材料として粒度分布両端の粒径3.17μ
m以下の粒子を15wt%以下に低減し、粒径8μm以
上の粒子を20wt%以下に低減した電荷制御成分を含
有するものである。
【0011】
【作用】本発明は上記手段により、電荷制御手段の粒子
の均一化を図り、トナ−中での分散性を向上させる事に
よりトナーの帯電特性を改善し、かぶりの無い良質な画
像を得るものである。
【0012】
【実施例】以下本発明を図1及び図2に示す実施例を参
照して説明する。先ず実施例1乃至実施例3及び比較例
1乃至比較例4における電荷制御成分である電荷制御剤
(以下CCAと称する。)の重量分布特性を[表1]に
示す。これ等各CCAは、オリエント化学工業社製のC
CAであるS−34([表1]中のCCA2に相当)を
ジェット粉砕機により微粉砕し、分級し、コールターカ
ウンタ(アパーチャー100μm,30000個カウン
ト)により測定し、選別作成したものであり、夫々図1
に示す様な粒度分布を形成している。
【0013】
【表1】 次に実施例1乃至実施例3及び比較例1乃至比較例4の
トナ−は、原材料である、ポリエステル樹脂92%、カ
ーボン4%、低分子量ポリプロピレン2%、[表1]の
各CCA2%に、更に外添剤として、上記原材料の総量
の0.5%のシリカを混合し、混練粉砕し、体積平均粒
径10μmの非磁性一成分系現像剤を製造したものであ
り、トナー1乃至トナー5は夫々にCCA1乃至CCA
5を使用し、実施例1乃至実施例3及び比較例1乃至比
較例4とするものである。
【0014】以下各実施例及び各比較例について具体的
にのべる。
【0015】電荷制御剤としてCCA1乃至CCA7を
使用し、他の原材料と混練粉砕し製造したトナー1乃至
トナー7を用い、TEC社製レーザプリンタLB13−
1305改良機にて通紙試験を行ったところ[表2]に
示す様な結果が得られた。
【0016】このレーザプリンタは、OPC感光体の表
面回転速度を50mm/sとし、帯電チャージャにより
OPC感光体を−500Vに帯電後、レーザで画像情報
を記録した後、今度は、表面回転速度を100mm/s
にスピードアップし、−200Vのバイアス電圧が印加
される現像ローラにより現像を行い、その後OPC感光
体に形成されたトナー像を記録紙に転写し、定着を経て
記録紙上に画像を形成するものである。尚現像は、温度
20℃、湿度60%と、温度30℃、湿度85%の2条
件の下で行った。
【0017】ここで地かぶりの測定については、記録紙
上にあっては0.2%以下、感光体表面上にあっては2
%以下であれば当社規定の数値を満たすものとする。
【0018】又、トナーの分散性については、200℃
に保持されるスライドガラス上にトナーを載せ、均一に
ひろげた状態にして、光学顕微鏡により倍率100倍で
写真撮影し、当社の限度見本と観察比較し良否を判定し
た。
【0019】
【表2】 この結果実施例1乃至実施例3のトナー1、トナー6及
びトナー7にあっては、写真結果からいずれもCCA
1、CCA6、CCA7の分散性が良い事が確認され、
又地かぶりも、高温多湿であっても感光体表面上で実施
例1では1.6%、実施例6では2.4%、実施例7で
は2.3%又、画像上で実施例1では0.2%、実施例
6では0.4%、実施例7では0.3%であり、いずれ
もほとんどかぶりの無い良好な画像を得られた。これ
は、粒度分布両端の粒径の大きいもの及び、二次凝集を
生じやすい粒径の小さいものを出来るだけカットし、粒
径8μm以上を20wt%以下に低減すると共に、粒径
3.17μm以下を15wt%以下に低減し、主要部分
の粒度分布の範囲を8〜3.17μmの範囲と、出来る
だけ狭くした事による。これによりCCA1の一層の均
一化が図られ、トナー中のCCAの分散性が向上される
ので、逆帯電トナーを生じたりする事無く、良好な帯電
を均一に得られる事となる。
【0020】一方、比較例1及び比較例3のトナー2及
びトナー4にあっては、写真結果により、CCA2ある
いはCCA4のいずれも分散性が不均一である事が確認
された。又、画像にも地かぶりを生じてしまった。これ
は、CCA2にあっては、粒径8mm以上を20wt%
以上の60.8wt%含んでおり、トナー粒径に対しC
CA粒径の占める割合が多く成ると共に、その粒度分布
が、ピークを生じる事無く、粒径2.5〜16μmに渡
りほぼなだらかに広い範囲で分布されており、CCAが
不均一となり、ひいてはそのトナー中における分散性が
不均一となる事による。このためトナーの帯電性が不安
定となり帯電特性が低下され、感光体表面上でのかぶり
が多く、特に高温多湿ではかぶりが20%以上になり、
画像形成に不適とされる。
【0021】又、CCA4にあっても、本実施例のCC
A1に比し粒度分布範囲が広く、しかもその50%体積
平均粒径が7.0μmであり、粒径8μm以上の大粒径
を24.4wt%も含み、トナー粒径に対しCCA粒径
の占める割合が多く成ると共にトナー中におけるCCA
の分散性が不均一と成るので、トナーの帯電性が不安定
となり帯電特性が低下され、感光体表面上でのかぶりが
多く、特に高温多湿では、かぶりが20%以上になり、
画像形成に不適とされる。
【0022】又、比較例2及び比較例4のトナー3及び
トナー5にあっても、写真結果により、CCA3あるい
はCCA5のいずれも分散性が不均一である事が確認さ
れた。又、画像にもかぶりを生じてしまった。これは、
CCA3及びCCA5の粒度分布の範囲はCCA1とほ
ぼ同じであるものの、3.17μm以下の小粒径の量
が、CCA3にあっては61.3wt%、CCA5にあ
っては、16.2wt%と高く、これ等小粒径のCCA
が二次凝集を起し、大きな塊となり、実質は、大粒径側
に粒度分布が拡がった様になり、CCAが不均一とな
る。そして塊となったCCAは、前述のトナー2及びト
ナー4と同様にトナー粒径に対しCCA粒径の占める割
合が多くなり、これ等の事からトナーの帯電性が不安定
となり、高温多湿では感光体表面上でのかぶりが20%
以上となり画像形成に不適とされる。
【0023】尚、イースパート・アナライザ(ホソカワ
ミクロン社製)により帯電特性のうちのQ分布特性(全
体が面積1となる様にし、各電荷量の分布をグラフ表示
したもの)を測定したところ、図2に示す様に、トナー
1はトナー2に比しQ分布特性の範囲が狭く、ピークが
シャープに現れ、帯電性が安定し、良好に帯電が行われ
ている事が確認された。
【0024】以上の事から上記実施例1乃至実施例3の
様に構成すれば、各CCAの粒度分布の3.17μm以
下の小粒径及び8μ以上の大粒径を減少し、各CCAの
粒度分布の範囲を狭める事により、各CCAの粒度の一
層の均一化を図り、しかもその50%体積平均粒径を夫
々4.2μm、6.6μm、4.8μmとする事によ
り、もともと分散性のわるい大粒径及び、二次凝集によ
り大粒径と同様に分散性が悪くなる小粒径のCCAが除
去されるので、長期使用にわたりCCAの均一化を図
れ、従来に比し、トナ−中におけるCCAの分散性を向
上出来、ひいてはトナー組成の均一化により、均一で安
定した帯電性を得られ、地かぶりの無い良好な画像を得
ることが出来る。
【0025】尚、本発明は上記実施例に限定されず種々
設計変更可能であり、例えば、CCAは、粒度分布3.
17μm以下の粒径を15wt%以下に低減する一方、
8μm以上の粒径を20wt%以下に低減したものであ
れば、その50%体積平均粒径は任意である。しかしな
がらトナーは、製造粉砕時に、バインダー樹脂中のCC
Aとの界面から亀裂が入り易く、この粉砕されたトナー
粒子の表面にCCAが結着されて、均一に分散されてい
る事が好ましいと考えられ、トナーの平均粒径より小さ
なCCAを用いた場合は粉砕時にCCAとの界面から亀
裂が入り難く、トナーの粒子表面にCCAが現れにくく
帯電性が低くなりやすいという事。又、トナーの平均粒
子径に近いCCAを用いた場合もしくは、CCAの粒径
がトナーの平均粒径よりも大きくなると、粉砕時にトナ
ー粒子と同じ大きさのCCAが存在するので帯電性が不
安定になる事もあると考えられている事等を考慮する
と、図3(イ)乃至(ハ)に示す例の様に50%体積平
均粒径が図3点線(A)(B)で囲まれた2.8μm乃
至7μmの範囲にあるCCAがより好ましいとされ、こ
の範囲に50%体積平均粒径があるCCAを用いればC
CAの分散性が向上され、良好な帯電を得られ、かぶり
を生じる事もない。尚、図3(ロ)は前記実施例のCC
A1に相当する。
【0026】又トナーの粒度分布も限定されないが、5
0%体積平均径が6〜13μmの範囲にあり、5μm以
下の小粒径のトナー粒子が30wt%以下であり、又、
20μm以上の大粒径のトナー粒子が4wt%以下であ
る事がより好ましい。これは、5μm以下の小粒径のト
ナー粒子が30wt%以上になると、小粒径のトナーの
感光体ドラムへの鏡像力が大きくなり、感光体ドラム上
のかぶりが増大し、画質を低下させる一方、20μm以
上の大粒径のトナー粒子が4wt%以上になると、トナ
ーの摩擦帯電性が低下し好ましくないという理由によ
る。
【0027】更に熱可塑性樹脂や、着色剤、電荷制御剤
等のトナーの原材料も任意であり、熱可塑性樹脂は、ポ
リエチレンやスチレン−アクリル共重合体等であっても
良いし、着色剤も導電性カーボン等でも良い。尚トナー
は、一成分トナ−あるいは二成分トナ−のいずれでもよ
い。更に、複数の原材料を混合混練する装置及びその混
練条件も必要に応じて任意である。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
荷制御成分の粒度分布の両端の粒子を低減し、粒度分布
の範囲を狭める事により、電荷制御成分の粒子の均一化
を図り、トナー中における電荷制御成分の分散性、ひい
てはトナーの均一化による帯電性の均一化及び安定性を
図り、トナーの帯電特性を向上する事により画像のかぶ
りを防止し、画質向上を図る事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例及び比較例の電荷制御剤の粒度
分布を示すグラフである。
【図2】本発明の実施例1及び比較例1のQ分布特性を
示すグラフである。
【図3】本発明の他の変型例の電荷制御剤の粒度分布を
示すグラフである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原材料として粒度分布両端の粒径3.1
    7μm以下の粒子を15wt%以下に低減し、粒径8μ
    m以上の粒子を20wt%以下に低減した電荷制御成分
    を含有する事を特徴とする画像形成装置用トナー。
  2. 【請求項2】 原材料として粒度分布両端の粒径3.1
    7μm以下の粒子を15wt%以下に低減し、粒径8μ
    m以上の粒子を20wt%以下に低減し、50%体積平
    均粒径が2.8μm乃至7μmの範囲とされる帯電制御
    成分を含有する事を特徴とする画像形成装置用トナー。
JP5335462A 1993-12-28 1993-12-28 画像形成装置用トナー Pending JPH07199543A (ja)

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JP5335462A JPH07199543A (ja) 1993-12-28 1993-12-28 画像形成装置用トナー

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JP (1) JPH07199543A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184329A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 キヤノン株式会社 磁性トナー
JP2017049597A (ja) * 2014-12-22 2017-03-09 オリヱント化学工業株式会社 荷電制御剤、及び荷電制御剤を含む静電荷像現像用トナー

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015184329A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 キヤノン株式会社 磁性トナー
JP2017049597A (ja) * 2014-12-22 2017-03-09 オリヱント化学工業株式会社 荷電制御剤、及び荷電制御剤を含む静電荷像現像用トナー

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