JPH09146301A - トナーの製造方法 - Google Patents

トナーの製造方法

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JPH09146301A
JPH09146301A JP30427795A JP30427795A JPH09146301A JP H09146301 A JPH09146301 A JP H09146301A JP 30427795 A JP30427795 A JP 30427795A JP 30427795 A JP30427795 A JP 30427795A JP H09146301 A JPH09146301 A JP H09146301A
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安仁 湯浅
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典昭 廣田
Hideki Tatematsu
英樹 立松
Masatoshi Maeda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結着樹脂中に添加剤が極めて良好に分散し、
優れた定着性、耐オフセット性、現像性、及び転写効率
が得られるトナーを再現性良く製造できるトナーの製造
方法を提供する。 【解決手段】 トナー製造におけるトナー材料の混練溶
融物を得る工程を、送り機能を主機能とする第1の混練
セグメント11ra〜11rd,22ra,33raと、練り機能を主機能
とする第2の混練セグメント11na,22na,33naとからな
り、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるように
した複数の混練セグメントを具備する分割セグメント方
式の混練機を用い、第2の混練セグメントの設定混練温
度Tmn,混練溶融物の吐出温度Tmt,及び結着樹脂
の軟化点Tspの関係が下記の2つの式を満足する関係
となるようにしてトナー材料を混練する。 【数1】 【数2】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタ,ファ
クシミリ等の電子写真法により画像形成を行う画像形成
装置(以下、電子写真装置と呼ぶ。)に使用されるトナ
ーの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真装置はオフィスユースの
目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、装置の
小型化,メンテフリー等を実現する技術が求められてい
る。そのため、装置には、廃トナーリサイクルシステム
やオゾン発生が少ないシステム等が搭載されるようにな
ってきている。
【0003】以下、基本的な電子写真装置の画像形成プ
ロセス(印字プロセス)について説明する。
【0004】先ず、画像形成のために感光体(以下、像
担持体とも呼ぶ。)を帯電する。帯電方法としては、従
来から用いられているコロナ帯電器による方法、導電性
ローラの表面を感光体表面に直接押圧接触させて感光体
表面を均一に帯電させる方法等がある。この導電性ロー
ラを用いた帯電方法は、オゾン発生量の低減を狙って行
われるようになったものである。感光体表面の帯電後、
複写機であれば、複写原稿に光を照射してこれの反射光
をレンズ系を通じて感光体に照射することにより潜像を
形成し、プリンタであれば、露光光源としての発光ダイ
オードやレーザーダイオードに画像信号を送り、これら
発光ダイオードやレーザーダイオードによる光のON−
OFFによって潜像を形成する。感光体に潜像、すなわ
ち、表面電位の高低が形成されると、感光体は予め帯電
された直径が5μm〜15μm程度の着色粉体であるト
ナーによって可視像化される。トナーは感光体の表面電
位の高低に従って感光体表面に付着し複写用紙(以下、
転写材とも呼ぶ。)に電気的に転写される。即ち、トナ
ーは予め正または負に帯電しており複写用紙の背面から
トナー極性と反対極性の電荷が付与されることにより、
複写用紙に電気的に吸引される。この転写プロセスにお
いて、感光体上の全てのトナーが複写用紙に移るのでは
なく、一部は感光体上に残留する。そして、この残留ト
ナーは、クリーニング部でクリーニングブレード等によ
って掻き落とされて、廃トナーとして回収される。複写
用紙に転写されたトナーは、定着工程で、熱や圧力によ
り、複写用紙に固定される。定着する方法としては、2
本以上の金属ロール間を通過させる圧力定着方式と,電
熱ヒータによる加熱雰囲気中を通過させるオーブン定着
方式及び少なくとも1本のローラーが加熱ヒーターを内
臓するローラーである2本以上のローラー間を通過させ
る熱ロール定着方式がある。従来、前記の廃トナーは再
利用されることなく廃棄されていた。しかしながら、昨
今、地球環境保護の点から、産業廃棄物の無制限な廃棄
を規制することの重要性が叫ばれており、トナーが粉体
であることから、トナーの不用意な廃棄は環境汚染につ
ながるため、廃トナーを繰り返し画像形成に使用する廃
トナーリサイクルが行われるようになってきている。
【0005】前記熱ロール定着方式は、加熱ローラの表
面と複写用紙上のトナー面とが圧接触するため、トナー
画像を複写用紙に融着する際の熱効率が良好であり、迅
速にトナーを定着させることができる。しかしながら、
熱ロール定着方式では、加熱ローラ表面にトナーが加熱
溶融状態で圧接触するため、トナーの一部がローラ表面
に付着して再び複写用紙上に付着し画像を汚染する、所
謂、オフセット現象(以下、単にオフセットと呼ぶ。)
を起こしやすい欠点がある。かかるオフセット現象を防
止する方法としては、加熱ローラ表面を耐熱性でトナー
に対する離型性に富む弗素樹脂やシリコンゴムで形成
し、さらにその表面にシリコンオイル等のオフセット防
止用液体を供給して液体の薄膜でローラ表面を被覆する
方法が取られている。しかるに、この方法は、シリコン
オイル等の液体が加熱されることにより臭気を発生し、
また、液体を供給するための余計な装置が必要であるた
め、複写装置の機構が複雑になるという欠点を有してい
る。また、オフセットを確実に防止するためには、ロー
ラ表面への液体の供給を高い精度でコントロールする必
要があり、複写装置が高価にならざるを得ない。このた
め、このようなオフセット防止用液体を供給しなくて
も、オフセットが発生せず、良好な定着画像が得られる
トナーが要求されている。
【0006】周知のように、電子写真方法に使用される
静電荷現像用のトナーは、一般に、結着樹脂中に、少な
くとも顔料もしくは染料からなる着色成分を分散させて
構成されたものであり、更に必要に応じて、結着樹脂中
に、可塑剤,電荷制御剤,磁性体,離型剤等を分散させ
て構成される。結着樹脂としては天然または合成樹脂が
使用され、単一種あるいは複数種の樹脂が混合して使用
される。かかるトナーの製法としては、前記に各材料を
適当な割合で予備混合し、この混合物を熱溶融によって
加熱混練し、混練物を冷却し、この混練物を気流式衝突
板方式等により微粉砕し、最後に、粉砕物を分級してト
ナー母体を得、その後、このトナー母体に外添剤を外添
処理してトナーを完成するのが一般的である。
【0007】1成分現像では、トナーのみで現像材が構
成され、2成分現像では、トナーと磁性粒子からなるキ
ャリアと混合して現像剤が構成される。
【0008】従来、電子写真方法で静電潜像を可視像化
する現像方法としてはカスケード現像法、タッチダウン
現像法、ジャンピング現像法などがある。カスケード現
像法は、感光体に直接現像剤を振りかける方法で、米国
特許3105770に開示されている。このカスケード
現像法は、電子写真方法を用いた初の実用複写機で使用
された現像法である。また、米国特許3866574に
は、現像ローラに交流バイアスを印加し、一成分トナー
を飛翔させて現像する方法が開示されている。この現像
方法において、現像ローラに印加する交流バイアスはト
ナーの動きを活性化する目的に用いられ、トナーは画像
部には飛翔し、非画像部では途中で舞い戻ると説明され
ている。さらに、この交流バイアスを印加する技術を改
良したものとして、特公昭63−42256号公報に開
示されたジャンピング現像がある。このジャンピング現
像法はトナーをトナー担持体に担持させ、トナー担持体
上に担持体と微小な間隙で剛性体または弾性体の規制ブ
レードを設置し、この規制ブレードによりトナーを薄層
に規制して、現像部まで運び、そこで交流バイアスによ
り感光体の画像部にトナーを付着させる方法である。こ
のジャンピング現像法は、画像部及び非画像部において
トナーが往復運動するという点で前述の米国特許386
6574に開示された現像方法と異なるものである。
【0009】また、フルカラー画像の形成を行う、所
謂、フルカラー複写機,フルカラープリンター等の電子
写真装置における画像形成プロセスは、前記画像形成プ
ロセスを各色毎に行うものである。すなわち、感光体を
コロナ放電装置により帯電させ、感光体表面に第1色目
の潜像に対応する光信号を照射して静電潜像を形成し、
第1色目のトナー、例えば、イエロートナーによりで現
像して、静電潜像を顕像化し、得られたイエロートナー
画像にトナーの帯電極性と逆極性に帯電された転写用紙
を当接させて、転写用紙上にイエロートナー像を転写し
た後、感光体表面に残留したイエロートナーをクリーニ
ング手段で除去し、感光体表面を除電し、この後、マゼ
ンタ、シアン、黒等の第2色目,第3色目,第4色目の
トナーに対しても第1色目のイエロートナーと同様な操
作を繰り返し、各色のトナー像を転写材上で重ね合わせ
てフルカラー像を形成し、この重ね合されたトナー像を
定着するものである。このフルカラー画像の形成方式と
しては、単一の感光体表面上に順次各色のトナー像を形
成し、転写ドラムに巻き付けられた転写用紙を転写ドラ
ムの回転により繰り返し感光体表面に対向させ、順次形
成される各色のトナー像を重ねて転写していく転写ドラ
ム方式と、各色毎の像形成部を複数並べて配置し、すな
わち、各色毎の,感光体を含む像形成ユニットを複数並
べて配置し、ベルトにより搬送される転写用紙をそれぞ
れの像形成部(像形成ユニット)を通過させることによ
り各色のトナー像を順次転写して、カラー像を重ね合わ
せる連続重ね方式が一般的である。転写ドラム方式を用
いたものとしては、例えば特開平1−252982号公
報に開示されたカラー電子写真装置を挙げることができ
る。
【0010】図15は前記カラー電子写真装置の概略構
成を示す断面図である。以下、これの構成と動作を簡単
に説明する。図15において、501は感光体で、これ
に対向して帯電器502と、現像部503と、転写ドラ
ム504、クリーナ505が設けられている。現像部5
03は、イエロー色のトナー像をつくるためのY現像器
506、マゼンタ色のトナー像をつくるためのM現像器
507、シアン色のトナー像をつくるためのC現像器5
08、黒色のトナー像をつくるためのBk現像器509
とを有し、これらの現像器群全体が回転して各々の現像
器が順次感光体501に対向して現像可能となるように
構成されている。転写ドラム512と感光体501は動
作中は対向しながらそれぞれ矢印方向に一定速度で回転
する。
【0011】像形成動作が開始すると感光体501が矢
印方向に回転するとともに、その表面が帯電器502に
よって一様に帯電される。その後感光体501の表面に
は、1色目のイエローの像を形成するための信号によっ
て変調されたレーザビーム510が照射されて、潜像が
形成される。次にこの潜像は最初に感光体に対向してい
るY現像器506により現像され、イエローのトナー像
が形成される。感光体501上に形成されたイエローの
トナー像が転写ドラム504に対向する位置に移動する
までに、すでに転写ドラム504の外周には給紙部51
1から送られた転写材としての1枚の用紙が先端を爪部
512でつかまれて巻き付けられており、その用紙の所
定の位置に感光体上のイエロのトナー像が対向して出会
うようにタイミングがとられている。感光体501上の
イエローのトナー像が転写帯電器513の作用により用
紙に転写された後、感光体表面はクリーナ505により
清掃されて、次色の像形成のための準備がなされる。続
いて、マゼンタ、シアン、黒のトナー像も同様に形成さ
れるが、そのとき現像部503では色に応じて設けられ
た各現像器が感光体に対向して現像可能状態となる。転
写ドラム504の径は最長の用紙が巻き付けられかつ各
色の像間で現像器の交換が間に合うように充分の大きさ
を持っている。
【0012】各色の像形成のためのレーザビーム510
の照射は、感光体501の回転につれて感光体501上
の各色のトナー像と転写ドラム504上の用紙に既に転
写されたトナー像とが位置的に合致されて対向するよう
にタイミングがとられて実行される。この様にして4色
のトナー像が転写ドラム504上で用紙に重ねて転写さ
れて、用紙上にカラー像が形成される。全ての色のトナ
ー像が転写された後、用紙は剥離爪514により転写ド
ラム504から剥されて、搬送部515を経て定着器5
16によりトナー像が定着され、装置外へ排出される。
【0013】一方、連続転写方式を用いたカラー画像形
成装置の一例としては、特開平1−250970号公報
に記載されたものを挙げることができる。かかるカラー
画像形成装置では、4色の像形成のためにそれぞれが感
光体、光走査手段などを含んだ4つの像形成ステーショ
ンが並び、ベルトに搬送された用紙がそれぞれの感光体
の下部を通過してカラートナー像が重ね合わされる。さ
らにまた、前記2つの方式とは別に、転写材上に異なる
色のトナー像を重ねてカラー像を形成する他の方法とし
て、感光体上に順次形成される各色トナー像を中間転写
材上に一旦重ねて、最後にこの中間転写材上のトナー像
を一括して転写紙に移す方式がある、これは例えば特開
平2−212867号公報に開示されている。
【0014】
【発明が解決しようとしている課題】前記したカスケー
ド現像法は、従来から言われているようにベタ画像再現
性が劣悪である。また、装置を大型複雑化するという欠
点を有している。特に、前記米国特許3866574に
記載されたカスケード現像を行う現像器は、複雑で高コ
ストであるという欠点を有している。一方、ジャンピン
グ現像法は良好なトナー画像を得るためにはトナー層を
担持したトナー担持体上に極めて均一な厚みのトナー薄
層を形成しなければならず、ジャンピング現像を行う現
像器には高い機械的精度が要求され、現像器の製造が容
易でないという欠点がある。また、ジャンピング現像法
では、しばしばトナー担持体上のトナー薄層に前画像の
履歴が残り,得られるトナー画像にしばしば不要な残像
が現れる、いわゆるスリーブゴースト現像を発生すると
いう欠点がある。また、現像器の構成が複雑でコストが
高くなるという欠点もある。そこで、本出願人は、以上
の欠点に鑑み、現像器の小型化、高性能化を実現できる
現像法を特開平5−72890号公報に提案した。この
現像法は固定磁石を内包した感光体と、感光体と所定の
間隙を設けて対向する磁石を有する現像剤回収電極ロー
ラ(以下電極ローラと称す)により非画像部の不要現像
剤を除去する構成である。かかる現像法によれば、ベタ
画像を忠実に再現し、またスリーブゴーストも発生せ
ず、より一層の装置の小型化、簡素化、低コストを図る
ことができる。
【0015】しかしながら、かかる現像法では、裸の電
極ローラを感光体に対向させ、感光体上の不要現像剤を
この電極ローラにより回収し、この回収された現像剤を
スクレーパによって電極ローラから現像器(ホッパー)
内に掻き落とすが、このスクレーパによる現像剤(トナ
ー)の掻き落としが安定に行われず、現像剤(トナー)
がスクレーパをすり抜けてしまうことにより、画像上に
黒筋等の画像欠陥が生じることがある。これは、トナー
に内添している低軟化点の離型剤等が分散不良のとき、
これらが現像作業中にトナーから脱落し、スクレーパの
表面に融着堆積して、スクレーパの掻き落とし能力が低
下するためである。
【0016】また、かかる現像法では、高画質化のため
には、より高性能化された現像剤が必要である。すなわ
ち、かかる現像法では、現像剤が層規制されることな
く、感光体と電極ローラとの狭ギャップの空間である現
像場に搬送され、静電潜像の画像部のトナーは静電的に
残り、非画像部のトナーとキャリアが電極ローラへ回収
されるが、このとき、トナーの帯電分布がブロードであ
ると、現像剤が層規制されていないために、ベタ黒画像
部においてトナーの供給が十分になされずムラが生じ、
文字部においてトナーの飛び散りが生じるため、より狭
い帯電量分布を有するトナーが必要になる。また、かか
る現像法では、内添剤の極めて良好に分散したトナーが
必要である、これは、かかる現像法は、最初に像担持体
全面に現像剤が振りかけられ、従来の他の現像法に比し
て現像剤と感光体が長く接触するものであり、従来の他
の現像法に比してトナーから遊離した分散不良の離型剤
の感光体への付着がより起こり易いためである。
【0017】また、前記したように近年地球環境保護の
観点からは、現像後に感光体上に残留し、クリーニング
手段によって回収されたトナーをリサイクルするのが好
ましい。しかしながら、廃トナーをリサイクルすると
き、廃トナーがクリーナ部、現像部、及び廃トナーを現
像部へ戻すときの輸送管内において機械的なストレスを
受けるため、離型剤の存在するトナーの軟質の部分にダ
メージを受けるため、前記した離型剤のトナーからの脱
落による画像劣化を生じやすく、また、一旦画像形成に
供された廃トナーが現像器内の新しいトナーと混合され
ると、トナーの帯電量分布がブロードになって逆極性ト
ナーが増加することとなり、複写画像の品質が低下して
しまうという欠点がある。
【0018】また、前記の導電性弾性ローラを用いた転
写方式は、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写紙
を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧
を付与するにより前記像担持体表面上にあるトナーを静
電気力で転写紙に転写するものであるが、かかる導電性
弾性ローラを用いた転写方式では、転写紙に裏汚れが発
生するといった問題点がある。これは、像担持体上のト
ナーを転写ローラを用いて転写紙に転写する場合、転写
紙がない状態では転写ローラは像担持体に所定の圧力で
当接しており、現像工程でカブリが多いと,かかるカブ
リによるトナーによって転写ローラが汚染し、このトナ
ーによって汚染した転写ローラが送られて来た転写紙の
裏面に当接するためである。
【0019】また、フルカラーの画像形成において、前
記転写ドラムを用いた転写方式では、用紙を巻き付けた
転写ドラムを感光体に対して同速度で回転させ、各色ト
ナー像の転写時の先端(開始)タイミングを合わせるこ
とによって、転写ドラムに巻き付けられた用紙上で各色
トナー像の相互位置を合致させるが、転写ドラムに用紙
を巻き付ける必要があるために、転写ドラムの径を一定
の大きさ以上にする必要があり、またその構造が非常に
複雑で高い精度が要求されるため、装置が大がかりで高
価なものとなっていた。また葉書や厚紙など腰の強い用
紙は、転写ドラムに巻き付けることができないために使
用できないという問題点があった。また、連続転写方式
では、色数に対応した像形成位置を有し、そこに用紙を
次々と通過させればよいため、転写ドラムは不要である
が、この方式では感光体上に潜像を形成するためのレー
ザ光学系などの潜像形成手段が色の数に対応した数だけ
必要であるので、装置の構造が非常に複雑で高価にな
り、また、像形成位置が複数箇所あるために、各色の像
形成部の相対的な位置ずれ、回転軸の偏心、各部の平行
度のずれ等が直接色ずれに影響することになり、高画質
画像を安定に形成することが困難であるという問題点が
あった。特に潜像形成手段による潜像の各色間の位置合
わせを正確に行う必要があり、特開平1−250970
号公報にも示されているように、潜像形成手段である像
露光系に相当の工夫と複雑な構成が必要であるという問
題点があった。これに対し、特開平2−212867号
公報に記載された中間転写体を用いる転写方式では、複
雑な光学系を必要としなく、転写紙として葉書や厚紙な
どの腰の強い用紙も使用でき、また中間転写ベルトがフ
レキシブルなため、転写ドラム方式、連続転写方式に比
べて、装置自体の小型化を可能に出来るというメリット
がある。ところで、トナーは転写時に全て転写されるの
が理想であるが、現実には一部転写残りが生じ、転写効
率は100%でなく、一般的には75〜85%程度であ
る。この転写残りのトナーは感光体クリーニングの工程
でクリーニングブレード等で掻き落とされて廃トナーと
なる。かかる中間転写体を使用する転写方式では、トナ
ーは感光体から中間転写体へ、さらに中間転写体から転
写紙へと、少なくとも2回以上の転写工程を経ることに
なり、1回の転写における転写効率が85%であって
も、2回の転写により、トータルの転写効率は72%に
まで低下することになり、1回の転写における転写効率
が75%の場合は、2回の転写により、トータルの転写
効率は56%にまで低下し、約半分のトナーが廃トナー
となってしまう。従って、実際には、中間転写体を使用
する転写方式では、トナーのコストアップという問題点
や、廃トナーを収容するための廃トナーボックスの容積
を大きくしなければならないために、装置の小型化を十
分になし得ることができないという問題点がある。ま
た、中間転写体方式では、中間転写体上で4色のトナー
画像を重ねるため、中間転写体上に重ねられたフルカラ
ーのトナー画像は局所的にトナー存在量(トナー層厚
み)が大きく異なるものとなる。従って、転写用紙へフ
ルカラーのトナー画像を転写する際、トナー画像内に圧
力差を生じるので、トナーの凝集効果によって画像の一
部が転写されずに穴となる”中抜け”現象が発生すると
いう問題点がある。特に、転写紙が詰まった場合のクリ
ーニングを確実に行うために、中間転写体にトナーの離
型効果の高い材料を用いると、”中抜け”現象が顕著に
現れ、画像の品位を著しく低下させてしまう。さらに、
文字やライン等ではエッジ現像によりトナーがより多く
のり、加圧によるトナー同士の凝集はより顕著に起こ
り、”中抜け”現象がより顕著に現れる。高湿高温の環
境下でより一層顕著に現れる。
【0020】また従来、複写機や、プリンタ、FAXに
おいてプロセス速度の異なる機種毎に別々の種類のトナ
ーを使用している。これは、低速機用では耐オフセット
性を向上させるため、粘弾性の高い,高軟化点の結着樹
脂材料を使用し、高速機用では定着に必要な熱量が得に
くいため、定着性を高めるために軟化点を下げた結着樹
脂を使用するためである。ここで、プロセス速度とは機
械の時間当たりの複写処理能力に関係し、通常感光体の
周速度で示されるものであり、この感光体の周速度によ
って複写用紙の搬送速度が決まる。トナーコストの面か
らは、プロセス速度の異なる機種毎でトナーを共有化で
きることが望ましい。
【0021】前記したように、トナーの定着方式として
は、熱ロール定着方式が一般的であり、この熱ロール定
着方式用のトナーとして、オフセット防止用液体を供給
しなくても、オフセットが発生せず、良好な定着画像が
得られるトナーが要求されている。すなわち、紙への付
着力である定着強度が高く、ヒートローラへの付着を防
止する耐オフセット性に優れたトナーが要求されている
(以下、定着強度を定着性と呼ぶことにする。)。そこ
で、従来から、結着樹脂の改良等、種々の対策が行われ
ている。例えば、特開昭59−148067号公報に
は、低分子量部と高分子量部とを持ち、低分子量部のピ
ーク値と,低分子量部と高分子量部の分散度(Mw/M
n)とを規定した不飽和エチレン系重合体を結着樹脂と
して、この結着樹脂に軟化点を特定したポリオレフィン
を分散させてなることにより、定着性と耐オフセット性
の両立化を行ったトナーが開示されている。また特開昭
56−158340号公報には、結着樹脂として、特定
の低分子量重合体成分(以下、単に低分子量成分とも呼
ぶ。)と,特定の高分子量重合体成分(以下、単に高分
子量成分とも呼ぶ。)とからなる樹脂を主成分とするも
のを用い、低分子量成分により定着性を確保し、高分子
量成分により耐オフセット性を確保するようにしたトナ
ーが提案されている。また、特開昭58−223155
号公報では、1000〜1万と,20万〜100万の分
子量領域にそれぞれ極大値を持ち、Mw/Mnが10〜
40の範囲にある不飽和エチレン系重合体からなる樹脂
を結着樹脂として、この結着樹脂に特定の軟化点を有す
るポリオレフィンを分散してなることにより、低分子量
成分により定着性を確保し、高分子量成分とポリオレフ
ィンにより耐オフセット性を確保するようにしたトナー
が提案されている。
【0022】高速機での定着強度を高めるために、その
溶融粘度を下げたり、低分子量化した結着樹脂を使用す
ると、長期使用中に2成分現像であればトナーがキャリ
アに固着する、いわゆる、スペントが発生し易くなり、
一成分現像であれば、ドクターブレードや現像スリーブ
上にトナーが固着しやすくなってしまう。また、低速機
に使用した場合には、定着時ヒートローラにトナーが付
着するオフセットや、長期保存中にトナー同士が融着す
るブロッキングが発生しやすくなる。つまり、高分子量
成分と低分子量成分をブレンドする構成によって、狭範
囲のプロセス速度に対しては定着強度と、耐オフセット
性を両立させることが可能ではあるが、広範囲のプロセ
ス速度に対応することは難しい。広範囲のプロセス速度
に対応するためにはより高い高分子量成分とより低い低
分子量成分の構成にする必要があるが、高速機では低分
子量成分を多くすることにより定着強度を高めることが
できるが、耐オフセット性が悪化し、低速機では高分子
量成分を多くすることにより耐オフセット性を高めるこ
とができるが、高分子量成分を多くすると、トナーの粉
砕性が低下するので生産性が低下する弊害が生じる。従
って、前記のように、高分子量成分と低分子量成分をブ
レンドした、あるいは共重合させた結着樹脂に、ポリオ
レフィン等の低軟化点離型剤を分散させることにより、
耐オフセット性を高めることが行われるが、低軟化点離
型剤は離型性が高い分だけ結着樹脂中での分散性が悪
く、単に添加するだけでは、逆極性トナーを発生して画
質を悪化させたり、トナーから遊離してキャリア、感光
体、現像スリーブを汚染させてしまう。特に低分子量成
分と高分子量成分とから構成され、幅広い分子量分布を
有する樹脂では、添加剤の分散不良がより生じやすい。
これは、低温で混練すると高分子量成分が十分に溶融さ
れずに混練され、高温で混練すると低分子量成分が低粘
度となり混練のストレスが掛かりにくくなり、温度と分
散性とのバランスを取るのが極めて厳しくなるためであ
る。また、低温で混練すると高分子量成分に強ストレス
が掛かり、高分子量成分の分子切断が生じ、分子量低下
を招きやすいという欠点もある。
【0023】従来から、トナーの製造における混練工程
での結着樹脂への各種内添剤の分散性を向上させるため
の技術が提案されている。例えば、特開平6−1948
78号公報には、混練機のシリンダの設定温度を、混練
機より吐出される混練物の最低温度に対して、20℃以
内に設定することが提案されている。当該公報では、か
かる構成により、混練中のシリンダ内をトナー原材料の
混練物が移動する最中に樹脂が十分に溶融し、この溶融
においても粘度低下がなくある程度のストレスが付与さ
れた状態になって、混練物が吐出口より吐出されるとし
ている。また特開平6−161153号公報には、混練
の設定温度を樹脂の溶融温度に対して20℃以内とし、
かつ吐出温度を樹脂の溶融温度の35℃以下で行うこと
が開示されている。当該公報では、かかる構成により、
ワックスが結着樹脂中に小粒径でかつ均一に分散し、ト
ナーからのワックスの分離に起因する感光体へのワック
スのフィルミング及びそれに伴うブラックスポット,カ
ブリ等が生じないとしている。また特開平6−2661
59号公報には、混練機の前段部と後段部のバレル温
度、トナー軟化点、及び吐出温度をある一定の関係に設
定することが提案されている。当該公報では、かかる構
成により、結着樹脂中での添加剤の分散性が向上して、
得られるトナーの帯電性が向上するとしている。
【0024】しかるに、前記公報には開示されている方
法は、混練軸がスクリュ部構成のみからなる混練機を用
いいるもので、実際にはその混練温度を単に限定するだ
けでは、大きな混練性の向上は期待できない。これは、
スクリュ部が送り機能を主機能とし、練り機能を余り発
揮しない機構であるためである。
【0025】本発明は前記のような課題に鑑みてなされ
たものであり、結着樹脂中に添加剤が均一に分散した,
狭い帯電分布が得られるトナーを再現性良く製造するこ
とができるトナーの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0026】本発明の他の目的は、高分子量重合体成分
と低分子重合体成分をブレンド、あるいは共重合させて
なる結着樹脂中に添加剤が均一に分散し,狭い帯電分布
が得られるとともに,良好な定着性と耐オフセット性が
得られるトナーを再現性良く製造することができるトナ
ーの製造方法を提供することを目的とする。
【0027】また本発明の他の目的は、プロセス速度が
異なる機種間で使用した場合、いずれのプロセス速度の
機種においても、良好な帯電性,定着性及び耐オフセッ
ト性が得られるトナーを再現性良く製造することができ
るトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0028】また本発明の他の目的は、特開平5−72
890号公報に提案した,現像器の小型化、簡素化、及
び低コスト化を可能にした電子写真装置に適用した場合
に、高濃度、低地かぶりの高画質画像を得ることがで
き、また、スクレーパへの融着を防止できるトナーを再
現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供
することを目的とする。
【0029】また本発明の他の目的は、中間転写体を用
いた転写システムを具備する電子写真装置に適用した場
合に、中抜けや飛び散りが防止され、高転写効率が得ら
れるトナーを再現性良く製造することができるトナーの
製造方法を提供することを目的とする。
【0030】また本発明の他の目的は、長期使用におい
ても、感光体、中間転写体等へのフィルミングの発生を
防止できるトナーを再現性良く製造することができるト
ナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0031】また本発明の他の目的は、廃トナーリサイ
クルシステムを具備する電子写真装置に適用した場合
に、帯電量の低下がなく、凝集物を生じず、長期に亘っ
て、高画質画像を形成することができるトナーを再現性
良く製造することができるトナーの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるトナーの
製造方法の第1の構成は、少なくとも結着樹脂,着色
剤,及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た
後、当該混練溶融物を冷却,粉砕して着色樹脂微粒子で
あるトナーを製造する方法であって、前記トナー材料の
混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能とす
る第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機能と
する第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎
に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混練セ
グメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに設け
られた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入さ
れ、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出口
から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置を
用いて行われるものであり、前記第2の混練セグメント
の設定混練温度をTmn(℃)、前記混練溶融物の吐出
温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をTsp
(℃)とすると、前記の2つの式(数1,数2)を同時
に満足するように、前記トナー材料を混練することを特
徴とするものである。
【0033】また、本発明にかかるトナーの製造方法の
第2の構成は、少なくとも結着樹脂,着色剤,及び離型
剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶
融物を冷却,粉砕して着色樹脂微粒子であるトナーを製
造する方法であって、前記トナー材料の混練溶融物を得
る工程が、送り機能をその主要機能とする第1の混練セ
グメントと,練り機能をその主要機能とする第2の混練
セグメントとからなり、各セグメント毎に加熱シリンダ
の温度を個別に設定できる複数の混練セグメントを有
し、当該複数の混練セグメントが、混練すべき材料が前
記第1の混練セグメントにて混練された直後に前記第2
の混練セグメントにて混練されるように、前記第1の混
練セグメントと前記第2の混練セグメントとを隣接配置
させた混練ブロックが複数形成されいているものであ
り、装置の一端にある混練セグメントに設けられた材料
投入口から混練すべき材料が投入され、装置の他端にあ
る混練セグメントに設けられた吐出口から混練溶融物が
吐出されるよう構成されてなる混練装置を用いて行われ
るものであり、前記第2の混練セグメントの設定混練温
度をTmn(℃)、前記混練ブロックにおける前記第1
の混練セグメントの設定混練温度をTmr(℃)、前記
混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の
軟化点をTsp(℃)とすると、前記の3つの式(数
6,数7,数8)を同時に満足するように、前記トナー
材料を混練することを特徴とするものである。
【0034】また、本発明にかかるトナーの製造方法の
第3の構成は、前記第1及び第2の構成を折衷したもの
である。
【0035】従来から、トナーの製造工程において、ト
ナー特性を決定する上で重要な位置を占める混練工程で
は、ロールミル、ニーダー、押出機等の混練装置が使用
される、この中で特に広く使用されているのは二軸式の
押出機であり、これは連続生産が可能なためである。か
かる二軸式の押出機は、一般に、混練軸が高速回転する
噛み合い型浅溝の2軸押出機であり、混練すべき材料に
よって、混練軸が完全噛み合い型の同方向回転仕様のも
のと,混練軸が部分噛み合い型の異方向回転仕様のもの
とが選択して使用される。通常、かかる噛み合い型浅溝
二軸押出機では、シリンダと混練軸が複数のセグメント
に分割された、分割セグメント方式であり、各セグメン
ト毎に一定の混練温度が設定できるように加熱シリンダ
が具備され、また冷却用の水冷が流れるようになってい
る。また、シリンダの中を通る混練軸は、主に混練物を
加熱溶融しながら先へ搬送する機能を持つ送り部と、主
に混練する機能を有する練り部から構成されている。送
り部はS螺旋状の形状で、せん断作用による混練強度は
低く、逆に練り部は強いせん断力により高い混練強度が
得られる。
【0036】前記構成からなる本発明のトナーの製造方
法は、二軸押出機の混練軸におけるフィード部、及びミ
キシング部におけるシリンダの温度設定が、トナー材料
を混練する際の結着樹脂中での着色剤をはじめとする内
添剤の分散性を向上させる重要なファクターになるが、
単に混練軸全体に対するニーディング部の構成の割合を
規定するだけでは、満足できるレベルまで内添剤を分散
させることができず不良トナーを生成してしまうという
知見を得、この知見に基づいて多くの実験を行い、送り
機能を主機能とする第1の混練セグメントと、練り機能
を主機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セ
グメント毎に混練設定温度を設定できるようにした複数
の混練セグメントを具備する分割セグメント方式の混練
機を用い、第1の混練セグメントの設定混練温度,第2
の混練セグメントの設定混練温度,混練溶融物の吐出温
度,及び結着樹脂の軟化点を、これらが特定の関係を満
たすように設定すれば、内添剤が結着樹脂中に均一かつ
一様に分散して、狭い帯電量分布を有し、かつ、定着性
及び耐オフセット性に優れたトナーを製造できることを
見出したものである。
【0037】
【発明の実施の形態】本発明の第1の構成では、前記し
たように、送り機能を主機能とする第1の混練セグメン
トと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントと
からなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できる
ようにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメ
ント方式の混練機において、第2の混練セグメントの設
定混練温度Tmn(℃),混練溶融物の吐出温度Tmt
(℃),及び結着樹脂の軟化点Tsp(℃)を、これら
が前記2つの式(数1,数2)を同時に満足するように
設定する。これにより、結着樹脂中での添加剤の凝集、
特にオフセット防止用に添加する離型剤の凝集を防止す
ることができる。より詳細には、従来では極めて困難で
あった、幅広い分子量分布を持つ結着樹脂を用いた場合
の低分子量成分または高分子量成分中での添加剤の偏在
を防止することができる。
【0038】結着樹脂と添加剤が十分に濡れていない状
態で混練しても添加剤の分散性は向上せず、また、結着
樹脂を軟化点以上に加熱して結着樹脂の粘度をかなり低
下させた状態で混練しても混練によるストレスが有効に
働かないため分散性は向上しない。分割セグメント方式
の混練機において、樹脂は混練機からの加熱と自己発熱
とによって溶融し,添加剤と結着樹脂との濡れ性を高め
て練り部に送られる。本発明の第1の構成では、練り機
能を主機能とする第2の混練セグメントの設定混練温度
を「結着樹脂の軟化点よりも50℃低い温度」〜「結着
樹脂の軟化点と同一温度」の範囲内に設定設定している
ので、結着樹脂が適度に溶融して、結着樹脂と添加剤が
十分に濡れ,かつ,結着樹脂と添加剤の混合物が混練ス
トレスが有効に働く適度な粘度を有するものとなり、結
着樹脂中に添加剤が凝集することなく、均一かつ一様に
分散した混練溶融物を得ることができる。かかる第1の
混練セグメントの設定混練温度は、結着樹脂の軟化点よ
りも45℃を越えて低くしないのが好ましく、40℃を
越えて低くしないのがより好ましい。第1の混練セグメ
ントの設定混練温度が結着樹脂の軟化点より高くなる
と、結着樹脂が溶融しすぎ、結着樹脂の低分子重合体成
分において離型剤が凝集することとなる。第1の混練セ
グメントの設定混練温度が結着樹脂の軟化点より50℃
を越えて低くなると、結着樹脂が溶融しきれず、結着樹
脂と添加剤の濡れ性が悪くなり、添加剤が微細に分散し
なくなる。さらに、本発明の第1の構成では、溶融混練
物の吐出温度を「結着樹脂の軟化点よりも5℃低い温
度」〜「結着樹脂の軟化点よりも50℃高い温度」の範
囲内に設定設定しているので、混練時の混練物の自己発
熱が促され、混練物に適度なストレスが掛かり内添剤の
分散性が向上する。かかる溶融混練物の吐出温度は、好
ましくは結着樹脂の軟化点よりも40℃を越えて高くし
ないのがよく、より好ましくは35℃を越えて高くしな
いのがよい。
【0039】また、本発明の第2の構成では、前記した
ように、送り機能を主機能とする第1の混練セグメント
と、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントとか
らなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるよ
うにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメン
ト方式の混練機において、混練すべき材料を、前記第1
の混練セグメントにて混練された直後に前記第2の混練
セグメントにて混練されるように、前記第1の混練セグ
メントと前記第2の混練セグメントとを隣接配置させた
混練ブロックを複数し、第2の混練セグメントの設定混
練温度Tmn(℃),混練ブロックにおける第1の混練
セグメントの設定混練温度Tmr(℃),混練溶融物の
吐出温度Tmt(℃),及び結着樹脂の軟化点Tsp
(℃)を、これらが前記3つの式(数6〜数8)を同時
に満足するように設定する。これにより、結着樹脂中で
の添加剤の凝集、特にオフセット防止及び/または定着
性向上用に添加する離型剤の凝集を防止できる。より詳
細には、従来では極めて困難であった、幅広い分子量分
布を持つ結着樹脂を用いた場合の低分子量成分または高
分子量成分中での添加剤の偏在を防止することができ
る。これは、混練ブロック毎に、練り機能を主機能とす
る第2の混練セグメントの設定混練温度を「第1の混練
セグメント設定混練温度よりも30℃低い温度」〜「第
1の混練セグメントの設定混練温度よりも1℃低い温
度」の範囲に設定するので、第2の混練セグメントにお
いて結着樹脂と添加剤の混合物の粘度が必要以上に上昇
させることなく、当該混合物に適度なせん断力が加わっ
て添加剤が微細に分散するためである。かかる第2の混
練セグメントの設定混練温度は、好ましくは「第1の混
練セグメント設定混練温度よりも25℃低い温度」〜
「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも4℃低い
温度」の範囲に設定するのがよく、より好ましくは「第
1の混練セグメントの設定混練温度よりも20℃低い温
度」〜「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも6
℃低い温度」の範囲に設定するのがよい。第2の混練セ
グメントの設定混練温度が第1の混練セグメントの設定
混練温度よりも1℃低い温度を越えて高くなると、結着
樹脂と添加剤の混合物の粘度の上昇によりせん断力が有
効に作用せず、結着樹脂の高分子量重合体成分内での添
加剤の分散性が低下する。第2の混練セグメントの設定
混練温度が第1の混練セグメントの設定混練温度よりも
30℃低い温度を越えて低くなると、負荷トルクが増大
し、高分子重合体成分の分子鎖切断の増大という不具合
を生じる。また、本第2の構成では、溶融混練物の吐出
温度を、「第2の混練セグメントの設定混練温度よりも
5℃高い温度」〜「第2の混練セグメントの設定混練温
度よりも80℃高い温度」の範囲に設定しているので、
混練時の混練物の自己発熱が促され、混練物に適度なス
トレスが掛かり内添剤の分散性が向上する。かかる溶融
混練物の吐出温度は、好ましくは第2の混練セグメント
の設定混練温度よりも70℃を越えて高くならないのが
よく、より好ましくは第2の混練セグメントの設定混練
温度よりも60℃を越えて高くならないのがよい。ま
た、本第2の構成では、混練ブロックにおける第1の混
練セグメントの設定混練温度を「結着樹脂の軟化点より
も50℃低い温度」〜「結着樹脂の軟化点と同一温度」
の範囲内に設定設定しているので、混練ブロックにおい
て、結着樹脂が適度に溶融して、結着樹脂と添加剤が十
分に濡れ,かつ,結着樹脂と添加剤の混合物が混練スト
レスが有効に働く適度な粘度を有するものとなり、結着
樹脂中に添加剤が凝集することなく、均一かつ一様に分
散する。
【0040】本発明において、前記第1の構成と第2の
構成を折衷した第3の構成を使用すれば、両者の作用を
得ることができ、結着樹脂中での添加剤の分散性はより
一層優れたものとなる。
【0041】前記において、混練溶融物の吐出温度(T
mt)は、結着樹脂の特性,添加剤の特性と配合量,混
練軸の周速度,材料供給量,混練設定温度等によって決
定されるものであり、特に結着樹脂の特性(分子量、軟
化点、粘弾性等)と混練設定温度の影響を強く受ける。
【0042】本発明において、結着樹脂は、少なくとも
ビニル系単量体を重合させて得られた重合体を含むもの
である。ビニル系単量体の具体例としては、スチレン、
α−メチルスチレン,P −クロルスチレン等のスチレン
の置換体、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,アクリル酸イソブチル,アクリル酸ヘ
キシル等のアクリル酸アルキルエステル、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,メタクリル酸イ
ソブチル,メタクリル酸ドデシル,メタクリル酸ヘキシ
ル等のメタクリル酸アルキルエステルを挙げることがで
きる。重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重
合、懸濁重合、乳化重合などの公知の重合法を使用する
ことができる。本発明では、かかるビニル系単量体を重
合させて得られた重合体を結着樹脂の主要成分とする
が、必要に応じてビニル系単量体を重合させて得られた
重合体以外の重合体、例えばポリエステル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を結着樹脂に含有さ
せることができる。
【0043】本発明において、トナーを広範囲の現像プ
ロセス速度(140mm/sec〜480mm/se
c)に対応させるためには、前記混練時の添加剤の分散
性を向上させることによるトナーの定着性及び帯電性の
向上だけでなく、結着樹脂の熱溶融による紙への浸透力
を更に高めること,トナー定着像の表面の滑り性を上げ
ること,及び耐オフセット性を向上させるために適度な
粘弾性を有するものにすることが必要である。紙への浸
透力を高め、耐オフセット性を向上させるためには、結
着樹脂の低分子量重合体成分と高分子量重合体成分のそ
れぞれにおける組成とガラス転移点と分子量を特定する
のが好ましい。具体的には、低分子量重合体成分とし
て、重量平均分子量が2500〜2万の範囲にあり,ガ
ラス転移点が50℃以上のスチレン系重合体を含み、高
分子量重合体成分として、重量平均分子量が10万以上
で,ガラス転移点が50〜70℃の範囲、好ましくは重
量平均分子量が12万以上でガラス転移点が55〜70
℃の範囲、より好ましくは重量平均分子量が15万以上
でガラス転移点が55〜65℃の範囲にあるスチレン−
アクリル系共重合体を含んでなるものを使用するのが好
ましい。これら低分子量重合体成分と高分子量重合体成
分の配合比は9:1〜5:5の範囲にあるのが好まし
い。結着樹脂の軟化点は110〜160℃の範囲、好ま
しくは110〜150℃の範囲、より好ましくは115
〜140℃の範囲にあるのがよい。更に、定着性及び製
造段階での粉砕時における粉砕性を更に向上させるため
には、結着樹脂はスチレン系成分を50〜95重量%含
むものが好ましい。
【0044】前記結着樹脂の重量平均分子量は、数種の
単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル・パーミ
エーション・クロマトグラフィーによって測定された値
である。すなわち、温度25℃においてテトラヒドロフ
ランを溶媒として毎分1mlの流速で流し、これに濃度
0.5g/dlのテトラヒドロフラン試料溶液を、試料
重量で10mg注入して測定した値である。測定条件は、
対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標
準試料により得られる検量線における分子量の対数とカ
ウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
また、結着樹脂の軟化点は、島津製作所のフローテスタ
(CFT500)により、1cm3 の試料を昇温速度6
℃/分で加熱しながらプランジャーにより20kg/c
2 の荷重を与え、直径1mmのノズルを押し出して、
このプランジャーの降下量と昇温温度特性との関係か
ら、その特性線の1/2に対する温度を軟化点としたも
のである。
【0045】前記の低分子量重合体成分と高分子量重合
体成分のそれぞれにおける組成とガラス転移点と分子量
を特定した結着樹脂を使用すると、テープ剥離テストで
評価されるトナー定着画像の定着強度は向上するが、ト
ナー定着画像表面を擦った場合には簡単にトナーが転写
材から剥がれてしまう。本発明において、かかるトナー
定着画像の耐擦過性を上げるために、トナー中に低動摩
擦係数の樹脂微粒子を含有するのが好ましい。従来のト
ナー製造方法では、低動摩擦係数の樹脂微粒子をトナー
中に添加すると、混練時における結着樹脂中での樹脂微
粒子の凝集が強く、これを均一に分散性させることが困
難で、地カブリ,トナー飛散,及び線画における定着不
良等の不具合を発生することになるが、本発明のトナー
製造方法では、かかる低動摩擦係数の樹脂微粒子を結着
樹脂中に均一かつ一様に分散でき、不良帯電トナーを生
ずることなく,狭い帯電量分布を有するトナーを製造で
き、地カブリ,トナー飛散等を発生せず、ベタ黒画像だ
けでなく線画においても高い定着強度の得られるトナー
を得ることができる。
【0046】本発明において、前記結着樹脂中に添加さ
れる低軟化点の離型剤としては、低分子量ポリエチレ
ン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリアルキレ
ン、エチレンビスアマイド、カルナバワックス、モンタ
ンワックス、パラフィン系ワックスを挙げることがで
き、これらの1種または2種以上が混合されて使用され
る。これらは結着樹脂に相溶せず、遊離性を有する形態
が好ましい。離型剤の融点は80〜160℃、好ましく
は85〜155℃、より好ましくは90〜140℃の範
囲にあるのがよい。融点が160℃より高いと、定着時
に離型剤が溶けず、定着ハードローラとトナーの界面に
離型剤が溶出せず、高温オフセットを発生しやすくな
り、融点が80℃以下であるとトナーの耐熱性が低下し
て凝集や固化が起こりやすくなる。離型剤は結着樹脂1
00重量部当たり一般に0.1〜20重量部、好ましく
は1.0〜15重量部添加される。
【0047】本発明では前記したように結着樹脂中に低
動摩擦係数の樹脂微粒子を添加することができる。低動
摩擦係数の樹脂微粒子は0.3以下の動摩擦係数を有す
る樹脂微粒子であり、具体的には、ポリアルキレン微粒
子、4フッ化又は3フッ化樹脂微粒子、メラミン微粒
子、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微
粒子、ポリアセタール微粒子等を挙げることができる。
このうち、ポリアルキレン微粒子は前記の離型剤として
も使用できる。樹脂微粒子の平均粒径は0.1〜5μ
m、好ましくは0.2〜4μm、より好ましくは0.3
〜3μmの範囲にあるのがよい。樹脂微粒子は結着樹脂
100重量部当たり一般に0.1〜20重量部、好まし
くは0.5〜15重量部、より好ましくは1.0〜10
重量部添加される。ここで樹脂微粒子の動摩擦係数は、
JIS K 7125により測定したものである、すな
わち、試験片に対する被摩擦材として、ポリカーボネー
ト、ナイロン、ポリアセタール、アクリル、塩化ビニル
樹脂,ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、4
ふっ化樹脂を用いて、各被摩擦材との動摩擦係数の平均
値をサンプルの動摩擦係数の基準として得られたもので
ある。
【0048】本発明ではトナーの着色及び/または電荷
制御の目的で結着樹脂に適当な顔料または染料が配合さ
れる。かかる顔料または染料としては、カーボンブラッ
ク、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属
錯体、フタロシアニンブルー、デュポンオイルレッド、
アニリンブルー、ベンジジンイエロー、ローズベンガル
を挙げることができ、これらのうちの1種または2種以
上が混合されて使用される。結着樹脂に着色及び/また
は電荷制御に必要な量が添加される。
【0049】本発明では結着樹脂に必要に応じて磁性粉
を添加することができる。具体例としては、鉄、マンガ
ン、ニッケル、コバルト等の金属粉末や、鉄、マンガ
ン、ニッケル、コバルト、亜鉛等のフェライト等があ
る。粉体の平均粒径は一般に1μm以下、好ましくは
0.6μm以下である。磁性粉はトナー全体当たり15
〜70重量%添加される。添加量が15重量%以下では
トナー飛散が増加する傾向になり、70重量%以上では
トナーの帯電量が低下し、画質の劣化を引き起こす傾向
になる。
【0050】本発明ではトナー粒子に疎水性シリカを外
添処理するのが好ましい。負帯電性のトナーの場合は、
シリコーンオイルで表面処理した疎水性シリカが好まし
く、正帯電性のトナーの場合はオルガノポリシロキサン
により表面処理した疎水性シリカが好ましい。また、か
かる疎水性シリカの窒素吸着によるBET比表面積は5
0〜350m2 /gの範囲にあるのが好ましい。疎水性
シリカは一般にトナー母体粒子100重量部に当たり
0.1〜5重量部、好ましくは0.2〜3重量部配合さ
れる。
【0051】トナーの製造工程は、基本的に各種材料の
混合処理、溶融混練処理、粉砕分級処理、及び外添処理
をこの順に行うことからなる。
【0052】混合処理は、結着樹脂とこれに分散させる
べき添加剤を撹拌羽根を具備したミキサ等により均一分
散する処理である。ミキサとしては、スーパーミキサ
(川田製作所製)、ヘンシェルミキサ(三井三池工業
製)、PSミキサ(神鋼パンテック製)、レーディゲミ
キサ等の公知のミキサを使用する。
【0053】混練処理は、せん断力により結着樹脂中に
添加剤を分散させる処理であり、前記したように、シリ
ンダと混練軸が複数のセグメントに分割された分割セグ
メント方式の混練機により前記した温度条件にて行われ
る。
【0054】粉砕分級処理は、混練処理され冷却されて
得られたトナー塊を、カッターミル等で粗粉砕し、その
後ジェットミル粉砕(例えばIDS粉砕機、日本ニュー
マティック工業)等で細かく粉砕し、さらに必要に応じ
て気流式分級機で微粉粒子をカットして、所望の粒度分
布のトナー粒子(トナー母体粒子)を得るものである。
機械式による粉砕,分級も可能であり、これには、例え
ば、固定したステータに対して回転するローラとの微小
な空隙にトナーを投入して粉砕するクリプトロン粉砕機
(川崎重工業)やターボミル(ターボ工業)等が使用さ
れる。この分級処理により一般に4〜15μmの範囲、
好ましくは4〜9μmの範囲の体積平均粒子径を有する
トナー粒子(トナー母体粒子)を所得する。
【0055】外添処理は、前記分級により得られたトナ
ー粒子(トナー母体粒子)にシリカ等の外添剤を混合す
る処理である。これにはヘンシェルミキサ、スーパーミ
キサ等の公知のミキサが使用される。
【0056】図1が本発明のトナーの製造方法に使用さ
れる混練処理装置の一例の構成を概要的に示した断面図
であり、図において、101は混合された原料を供給す
る供給機、102はモータ、103は混練軸、104は
脱気のためのベント孔、105は送りのスクリュウ、1
06は練りのニィーディングディスク、107は練りを
目的としたシールリング、108は練りを目的としたパ
イナップルリング、109は混練物吐出口である。ここ
で、スクリュウ103、ニィーディングディスク10
6、シールリング107、パイナップルリング108は
混練軸103に嵌挿されている。混練物の吐出口109
には熱電対(図示せず)が設置され、ここで吐出温度
(Tmt)が測定される。
【0057】混練機は大きく分けて3つの混練ブロック
B11、B22、B33から構成されている。各ブロッ
クは、送り機能がその主機能である第1の混練セグメン
トと、練り機能がその主機能である第2の混練セグメン
トとから構成されている。そして、これら第1,第2の
混練セグメントは各セグメント毎に加熱ヒータが設けら
れ、それぞれにおいて混練設定(Tmn)、(Tmr)
が設定できるようになっている。
【0058】混練ブロックB11は、第1の混練セグメ
ントである11ra、11rb、11rc、11rd
と、第2の混練セグメントである11naとからなる。
混練ブロックB22は第1の混練セグメントである22
raと、第2の混練セグメントである22naとからな
る。第2の混練セグメント22naにはその一部にシー
ルリング107が設けられており、これにより、一時的
に混練物を滞留させて混練性を上げることができるよう
になっている。混練ブロックB33は第1の混練セグメ
ントである33raと、第2の混練セグメントである3
3naとからなる。第2の混練セグメント33naには
その吐出口側にパイナップルリング108が設けられて
おり、これにより混練物の凝集を防いで吐出性を向上さ
せるようにしている。
【0059】図2は図1に示した混練処理装置の混練軸
の主要部の構成を示した側面図、図3,4は図1,2に
示した送りスクリュウの側面図と正面図、図5,6は図
1,2に示した練りのニィーディングディスクの送りス
クリュウの側面図と正面図、図7,8は図1,2に示し
たシールリングの側面図と正面図、図9,10は図1に
示したパイナップルリングの側面図と正面図である。こ
れらの図において、図1と同一符号は同一または相当す
る部分を示している。
【0060】混練ブロックB11においてトナー材料が
螺旋状をした送りスクリュウ105により溶融されなが
ら送られて(混練セグメント11ra、11rb、11
rc、11rd)、混練セグメント11naに到達し、
練りのニィーディングディスク106によって練られ
る。さらに、混練ブロックB22においてトナー材料が
螺旋状をした送りスクリュウ105によりトナー材料が
再度溶融されながら送られて(混練セグメント22r
a)、混練セグメント22naに到達し、ニィーディン
グディスク106とシールリング107によって再度練
られる。
【0061】この時の混練軸103の回転により回転す
るニィーディングディスク106の最外部での周速度は
225〜900mm/secの範囲、好ましくは250
〜850mm/secの範囲、より好ましくは350〜
800mm/secの範囲に設定されている。このニィ
ーディングディスク106の最外部での周速度が225
mm/secよりも小さいと、トナー材料に対して混練
によるストレスが十分に掛からず、また処理量も低下し
てしまい、900mm/secより大きいとモータの負
荷が増大し、消費電力が大幅に増大してしまう。
【0062】本発明の製造方法により得られるトナー
は、固定磁石を内包しその表面が所定方向に移動する像
担持体と、トナーを収容するホッパー,磁石を内包しそ
の表面の所定領域が前記像担持体の表面に所定間隔を空
けて対向するトナー回収電極ローラ,及びこのトナー回
収電極ローラの表面の前記所定領域とは異なる領域に圧
接したスクレーパを有する現像装置とを備え、前記所定
方向に移動する像担持体の表面に静電潜像を形成し、こ
の静電潜像が形成された像担持体の表面に前記固定磁石
の磁気力により前記ホッパーに収容されているトナーを
磁気的に吸引させた後、前記トナー回収電極ローラによ
り前記像担持体の表面に付着したトナーのうちの前記静
電潜像の画像部以外に存在しているトナーを回収して前
記像担持体の表面にトナー画像を形成し、前記トナー回
収電極ローラの表面に回収された前記トナーを前記スク
レーパにより前記ホッパーの内部に掻き落とす現像シス
テムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これ
は、従来の製法により得られるトナーでは、添加剤、特
に、低軟化点の離型剤がトナー中に均一に分散されてお
らず、偏在または凝集しているため、現像時、トナーか
ら低軟化点の離型剤が脱落し、これにより、低軟化点の
離型剤がスクレーパに融着堆積して,スクレーパのトナ
ー回収性を低下させたり、また、現像工程で最初にトナ
ーが像担持体全面に振りかけられることから、像担持体
表面に低軟化点の離型剤のフィルムを形成し、画質を著
しく低下させることになるが、本発明の製法により得ら
れるトナーは、結着樹脂中に低軟化点の離型剤が均一に
分散したものとなり、前記のような不具合を発生しない
ためである。
【0063】また、本発明の製造方法により得られるト
ナーは、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写材を
挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を
付与することにより前記像担持体上にあるトナー画像を
静電気力で転写材に転写するトナー転写システムを具備
する電子写真装置に好適に使用される。これは、かかる
トナー転写システムは、接触転写であることから、電気
力以外の機械力が転写に作用して、本来転写されるべき
でない感光体表面に付着した逆極性トナーが転写された
り、通紙していない状態で感光体表面に付着したトナー
が転写ローラ表面を汚染し、転写紙裏面を汚染させてし
まうことがあるものであるが、本発明の製法により得ら
れるトナーは、結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分
散したものになることから、かかるトナーを当該トナー
転写システムを具備した画像形成装置に適用した場合に
は、トナーの流動性が良好に維持されて逆極性トナーを
発生せず、また、感光体表面へのトナーやトナーから遊
離した低軟化点離型剤のフィルミングが生じず、転写紙
の不要トナー粒子による汚染を防止することができるた
めである。また、転写ローラ表面へのトナーや遊離した
低軟化点離型剤のフィルミングも防止できるので、転写
ローラ表面から感光体表面へトナーや遊離した低軟化点
離型剤が再転写することにより生ずる画像欠陥も防止す
ることができる。
【0064】また、本発明の製造方法により得られるト
ナーは、像担持体の表面に形成されたトナー画像を、前
記像担持体の表面に無端状の中間転写体の表面を当接さ
せて当該表面に前記トナー画像を転写させる一次転写プ
ロセスが複数回繰り返し実行され、この後、この一次転
写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記中間転写
体の表面に形成された重複転写トナー画像を転写材に一
括転写させる2次転写プロセスが実行されるよう構成さ
れた転写システムを具備する電子写真装置に好適に使用
される。これは、本発明の製法により得られるトナーが
結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分散してなるもの
であることにより、低軟化点の離型剤がトナーから脱落
して中間転写体へフィルミンングすることがなく、転写
効率の低下が抑制されるためである。また、低動摩擦係
数の樹脂微粒子の均一かつ一様な分散により、トナー粒
子同士間の相互の付着力が小さくなって、トナーの凝集
が緩和されるため、トナーの凝集効果によって画像の一
部が転写されずに穴となる”中抜け”現象を減少できる
ためである。
【0065】また、本発明の製造方法により得られるト
ナーは、転写プロセス後に像担持体上に残留したトナー
を現像装置内に回収して再度現像プロセスに利用する廃
トナーリサイクルシステムを具備する電子写真装置に好
適に使用される。これは、本発明の製法により得られる
トナーが、結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分散し
てなるものであるにことにより、トナーがクリーニング
器から現像器に回収されていく間のクリーニング器,ク
リーニング器と現像器をと繋ぐ輸送管,及び現像器の内
部にて機械的衝撃を受けても添加剤の脱落が少なく、不
良帯電トナー(粒子)の発生を軽減でき、廃トナーリサ
イクルにおけるトナーの流動性及び帯電量の低下、感光
体上でのトナーフィルミングを防止できるためである。
【0066】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。ここでは前記図1に示した混練装置によりトナー
を製造した。
【0067】(実施例1)表1は本実施例において製造
するトナーの処方を示している。
【0068】
【表1】
【0069】表2は本実施例で結着樹脂として使用する
スチレンアクリル酸ブチル共重合体の熱特性を示してい
る。
【0070】
【表2】
【0071】表2において、TgL(℃)は低分子量重
合体成分のガラス転移点、MwLは低分子量重合体成分
の重量平均分子量、TgH(℃)は高分子量重合体成分
のガラス転移点、MwHは高分子量重合体成分の重量平
均分子量、KL/Hは低分子量重合体成分と高分子量重
合体成分の組成比、Tsp(℃)は重合体全体の軟化点
である。
【0072】表3は図1に示した混練装置(具体的には
池貝鉄工社製PCM43)における各混練セグメントの
設定温度と、吐出温度を示している。なお、材料の供給
量は40kg/h、混練軸の回転における周速度は60
0mm/secである。
【0073】
【表3】
【0074】表4は本実施例で使用した低動摩擦係数材
料の動摩擦係数を示している。
【0075】
【表4】
【0076】表5は本実施例で製造したトナーサンプル
のサンプル番号、使用した結着樹脂、混練条件、低動摩
擦係数材料を示している。
【0077】
【表5】
【0078】表6は本実施例で製造したトナーサンプル
を用い、電子写真複写機FP−4080(松下電器社
製,商品名)改造機にて画像形成を行い、得られた画像
の画像評価と定着性評価を行った結果である。現像は二
成分方式で、キャリアはシリコン樹脂コートしたCu−
Zn−Fe2O3を使用した。定着評価はプロセス速度を
140mm/sec(低速)での高温オフセット性と、
450mm/sec(高速)での定着率により評価し
た。定着率は画像濃度1.0±0.2のパッチを各列毎
に、ベンコット(旭化成社製、商品名)を巻いた500
g(φ36mm)の錘で10往復擦過し、擦過前後の画
像濃度をマクベス反射濃度計にて測定し、その変化率に
より定義した。この定着率は75%以上を合格レベルに
した。また、オフセット性は180℃以上を合格レベル
にした。
【0079】画像評価は画像形成の初期と20万枚後の
耐久テスト後の画像濃度と地かぶりに評価した。地かぶ
りは明視にて判断し、実用上問題ないレベルであれば合
格(○)とした。
【0080】
【表6】
【0081】表6から分かるように、トナーサンプルA
1、A2、A3、A4(実施例トナー)は低速度での高
温オフセット性、高速度での定着率、画像濃度、地かぶ
りも良好な特性を示した。しかしトナーサンプルB1
(比較例トナー)では高速度での定着率が低く、分散不
良に起因すると思われる地かぶりが増大した。トナーサ
ンプルB2(比較例トナー)ではオフセット性が悪く、
分散不良に起因すると思われる地かぶりが増大した。
【0082】(実施例2)表7は本実施例で製造したト
ナーサンプルA5の処方である。ここでは結着樹脂とし
て実施例1で使用したスチレンアクリル酸ブチル共重合
体(R−A)を用い、混練条件は実施例1のN−1にし
た。
【0083】
【表7】
【0084】図11は本実施例で使用した現像方式が磁
性一成分現像方式の電子写真装置の構成を示す断面図で
ある。図において、201は有機感光体で、アルミニウ
ムの導電性支持体上にポリビニルブチラール樹脂(積水
化学製エレックBL−1)にτ型無金属フタロシアニン
(東洋インキ製)の電荷発生物質を分散した電荷発生層
と、ポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学製Z−20
0)と、1,1−ビス(P−ジエチルアミノフェニル)
−4,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン(アナン〓
製T−405)を含む電荷輸送層を順次積層した構成の
ものである。202は感光体201と同軸で固定された
磁石、203は感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電
器、204は感光体の帯電電位を制御するグリッド電
極、205は信号光である。
【0085】207は磁性一成分トナー、206は感光
体201表面に磁性トナー207を供給するトナーホッ
パー、208は感光体201とギャップを開けて設定し
た非磁性電極ローラ、209は電極ローラ208の内部
に設置された磁石、210は電極ローラ208に電圧を
印加する交流高圧電源、211は電極ローラ上のトナー
をかきおとすポリエステルフィルム製のスクレーパ、2
12はトナーホッパー内でのトナーの流れをスムーズに
し、またトナーが自重で押しつぶされ感光体と電極ロー
ラとの間でのつまりが発生するのを防止するためのダン
パーである。これらにより露光後の潜像を可視像化する
ための現像装置が構成される。ここで、電極ローラ20
8は非画像部の余分なトナーを回収するためのものであ
る。
【0086】213は感光体上のトナー像を紙に転写す
る転写ローラで、その表面が感光体201の表面に接触
するように設定されている。転写ローラ213は導電性
の金属からなる軸の周囲に導電性弾性部材を設けた弾性
ローラである。感光体201への押圧力は転写ローラ2
13一本(約216mm)当たり0〜2000g、望ま
しくは500〜1000gである。これは転写ローラ2
13を感光体201に圧接するためのバネのバネ係数と
縮み量の積から測定した。感光体201との接触幅は約
0.5mm〜5mmである。転写ローラ213のゴム硬
度はアスカーCの測定法(ローラ形状でなく、ブロック
片を用いた測定)で80度以下で、望ましくは30〜4
0度である。弾性ローラ213は直径6mmのシャフト
の周辺にLi2O 等のリチウム塩を内添することにより
を抵抗値を107 Ω(軸と表面に電極を設け、両者に5
00V印加する)にした発泡性のウレタンエラストマー
を用いた。転写ローラ213全体の外径は16.4mm
で、硬度はアスカーCで40度であった。転写ローラ2
13を感光体201に転写ローラ213の軸を金属バネ
で押圧する事で接触させた。押圧力は約1000gであ
った。ローラの弾性体としては前記発泡性のウレタンの
エラストマーの他にCRゴム、NBR、Siゴム、フッ
素ゴム等の他の材料からなる弾性体を使用することもで
きる。そして導電性を付与するための導電性付与剤とし
ては前記リチウム塩の他にカーボンブラック等の他の導
電性物質を使用することもできる。
【0087】214は転写紙を転写ローラ213に導入
する導電性部材からなる突入ガイド、215は導電性部
材の表面を絶縁被覆した搬送ガイドである。突入ガイド
214と搬送ガイド215は直接あるいは抵抗を介して
接地している。216は転写紙、217は転写ローラ2
13に電圧印加する電圧発生電源である。
【0088】218は転写残りのトナーをかき落とすク
リーニングブレード、219は廃トナーを貯めるクリー
ニングボックス、223は廃トナーである。
【0089】クリーニングブレードに弾性体ウレタンブ
レードを用いたが、バイアス印可したファーブラシや、
導電性金属ローラでも同様の結果となる。
【0090】感光体201表面での磁束密度は600G
sである。電極ローラ内部の磁力の方を強くして搬送性
を向上させた。また図中に示す磁石202の磁極角はθ
は15度に設定した。感光体201の直径は30mm
で、周速260mm/sで図中の矢印の方向に回転させ
用いた。電極ローラ208の直径は16mmで、周速4
0mm/sで感光体201の進行方向とは逆方向(図中
の矢印方向)に回転させ用いた。感光体201と電極ロ
ーラ208とのギャップは300μmに設定した。 感
光体201をコロナ帯電器203(印加電圧−4.5k
V、グリッド204の電圧−500V)で、ー500V
に帯電させた。この感光体201にレーザ光205を照
射し静電潜像を形成した。このとき感光体201の露光
電位はー90Vであった。この感光体201表面上に、
トナー207をトナーホッパー206内で磁石により付
着させた。次に感光体201を電極ローラ208の前を
通過させた。感光体201の未帯電域の通過時には、電
極ローラ208には交流高圧電源210により、0Vの
直流電圧を重畳した750V0-p(ピーク・ツー・ピー
ク 1.5kV)の交流電圧(周波数1kHz)を印加
した。その後、−500Vに帯電し静電潜像が書き込ま
れた感光体201の通過時には、電極ローラ208には
交流高圧電源210により、ー350Vの直流電圧を重
畳した750V0-p(ピーク・ツー・ピーク 1.5k
V)の交流電圧(周波数1kHz)を印加した。すると
感光体201の帯電部分に付着したトナーは電極ローラ
208に回収され、感光体201上には画像部のみのネ
ガポジ反転したトナー像が残った。矢印方向に回転する
電極ローラ208に付着したトナーは、スクレーパ21
1によってかきとり、再びトナーホッパー206内に戻
し次の像形成に用いた。こうして感光体201上に得ら
れたトナー像を、転写紙に、転写ローラ213によって
転写した後、定着器(図示せず)により熱定着して複写
画像が得られる。
【0091】かかる電子写真装置により、前記トナーサ
ンプルA5を用いて画像出しを行ったところ、横線の乱
れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒
画像が均一で、濃度が1.4の16本/mmの画線をも
再現した極めて高解像度高画質の画像を得ることができ
た。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非
画像部での地かぶりも発生していなかった。更に、10
000枚の長期複写テストを行ったところ、スクレーパ
へのトナーの固着はなく、また感光体表面へのトナー
(離型剤)のフィルミングはなく、初期の画像に比べて
遜色のない高濃度、低地カブリの複写画像が得られた。
【0092】(実施例3)表8は本実施例で製造したト
ナーサンプルA6の処方である。ここでは結着樹脂とし
て実施例1で使用したスチレンアクリル酸ブチル共重合
体(R−B)を用い、混練条件は実施例1のN−2にし
た。
【0093】
【表8】
【0094】このサンプルトナーA6を用いて、前記実
施例2で使用した図11に示した電子写真装置により画
像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散
り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が
1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像
度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4以上の高濃
度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも発生してい
なかった。更に、10000枚の長期複写テストを行っ
たところ、スクレーパへのトナーの固着はなく、また感
光体表面へのトナー(離型剤)のフィルミングはなく、
初期の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複
写画像が得られた。
【0095】(実施例4)図12は本実施例で使用した
電子写真装置の構成を示す断面図である。本実施例装置
は、前記実施例1の図11に示した電子写真装置の構成
に、廃トナーリサイクル機構を付加した構成である。す
なわち、転写残りのトナーをクリーニングブレード21
8でかき落とし、クリーニングボックス219に一時的
に貯められた廃トナー223が、輸送管220によっ
て、現像装置のトナーホッパ206に戻されるよう構成
されている。
【0096】実施例2で製造したトナーサンプルA5を
用いて、かかる電子写真装置により画像出しを行った。
その結果、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜
けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が1.4の16本
/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像
が得られた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得ら
れた。非画像部の地かぶりも発生していなかった。更
に、廃トナーリサイクルを行いながら、10000枚の
長期複写テストを行ったところ、10000枚後のトナ
−の流動性の低下はなく、高い電荷量を維持し、感光体
へのトナー(離型剤)のフィルミングは発生なく、初期
の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複写画
像が得られた。トナーのリサイクルも良好に行えた。
【0097】(実施例5)前記実施例4の図12に示し
た電子写真装置により、実施例3で示したトナーA6を
用いて画像出しを行った。その結果、横線の乱れやトナ
ーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均
一で濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極
めて高解像度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4
以上の高濃度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも
発生していなかった。更に、廃トナーリサイクルを行い
ながら、10000枚の長期複写テストを行ったとこ
ろ、10000枚後のトナ−の流動性の低下はなく、高
い電荷量を維持し、感光体へのトナー(離型剤)のフィ
ルミングは発生なく、初期の画像に比べて遜色のない高
濃度、低地カブリの複写画像が得られた。トナーのリサ
イクルも良好に行えた。
【0098】以上の実施例2〜5ではプロセス速度を2
60mm/secにして画像形成を行ったが、プロセス
速度を140mm/sec,450mm/secにして
も同様な良好な結果を得ることができた。
【0099】(実施例6)表9は本実施例で製造したト
ナーサンプルの処方である。
【0100】
【表9】
【0101】ここでは結着樹脂として実施例1で使用し
たスチレンアクリル酸ブチル共重合体(R−A)を用
い、混練条件は実施例1のN−1にし、イエロートナー
のイエロー着色剤としてベンジジン系黄色顔料を5重量
部、マゼンタトナーのマゼンタ着色剤としてナフロール
系不溶性アゾ顔料6重量部、シアントナーのシアン着色
剤として銅フタロシアニン顔料を5重量部用いた。ま
た、電荷制御剤として酸価20のポリエステル樹脂を2
0重量部添加した。なお、電荷制御座としてのポリエス
テル樹脂は酸価が5〜40の範囲のものを使用するのが
好ましく、結着樹脂100重量部に対して5〜45重量
部添加するのが好ましい。
【0102】図13は本実施例で使用したフルカラー画
像形成用の電子写真装置の構成を示す断面図である。図
において、1はカラー電子写真プリンタの外装筐で、図
中の右端面側が前面である。1Aはプリンタ前面板であ
り、該前面板1Aはプリンタ外装筐1に対して下辺側の
ヒンジ軸1Bを中心に点線表示のように倒し開き操作、
実線表示のように起こし閉じ操作自由である。プリンタ
内に対する中間転写ベルトユニット2の着脱操作や紙詰
まり時などのプリンタ内部点検保守等は前面板1Aを倒
し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより行わ
れる。この中間転写ベルトユニット2の着脱動作は、感
光体の回転軸母線方向に対し垂直方向になるように設計
されている。
【0103】中間転写ベルトユニット2の構成を図14
に示す。中間転写ベルトユニット2はユニットハウジン
グ2aに、転写ベルト3、導電性弾性体よりなる第1転
写ローラ4、アルミローラよりなる第2転写ローラ5、
転写ベルトの張力を調整するテンションローラ6、転写
ベルト上に残ったトナー像をクリーニングするベルトク
リーナローラ7、クリーナローラ7上に回収したトナー
をかきおとすスクレーパ8、回収したトナーを溜おく廃
トナー溜め9aおよび9b、転写ベルトの位置を検出す
る位置検出器10を内包している。この中間転写ベルト
ユニット2は、図13に示されているように、プリンタ
前面板1Aを点線のように倒し開いてプリンタ外装筐1
内の所定の収納部に対して着脱自在である。
【0104】中間転写ベルト3は、絶縁性樹脂中に導電
性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用い
る。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート
樹脂(例えば三菱ガス化学製,ユーピロンZ300)9
5重量部に、導電性カーボン(例えばケッチェンブラッ
ク)5重量部を加えてフィルム化したものを用いた。ま
た、表面に弗素樹脂をコートした。フィルムの厚みは約
350μm、抵抗は約107〜108Ω・cmである。こ
こで、中間転写ベルト3としてポリカーボネート樹脂に
導電性フィラーを混練し、これをフィルム化したものを
用いているのは、中間転写ベルトの長期使用による弛み
や,電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであ
り、また、表面を弗素樹脂でコートしているのは、長期
使用による中間転写ベルト表面へのトナーフィルミング
を有効に防止できるようにするためである。
【0105】この転写ベルトを、厚さ100μmのエン
ドレスベルト状の半導電性のウレタンを基材としたフィ
ルムよりなり、周囲に107Ω・cmの抵抗を有するよう
に低抵抗処理をしたウレタンフォームを成形した第1転
写ローラ4、第2転写ローラ5およびテンションローラ
6に巻回し、矢印方向に移動可能に構成される。ここ
で、転写ベルトの周長は、最大用紙サイズであるA4用
紙の長手方向の長さ(298mm)に、後述する感光体
ドラム(直径30mm)の周長の半分より若干長い長さ
(62mm)を足した360mmに設定している。
【0106】中間転写ベルトユニット2がプリンタ本体
に装着されたときには、第1転写ローラ4は、中間転写
ベルト3を介して感光体11(図14に図示)に約1.
0kgの力で圧接され、また、第2転写ローラ5は、中
間転写ベルト3を介して上記の第1転写ローラ4と同様
の構成の第3転写ローラ12(図14に図示)に圧接さ
れる。この第3転写ローラは中間転写ベルト3に従動回
転可能に構成している。
【0107】クリーナローラ7は、中間転写ベルト3を
清掃するベルトクリーナ部のローラである。これは、金
属性のローラにトナーを静電的に吸引する交流電圧を印
加する構成である。なお、このクリーナローラ7はゴム
ブレードや電圧を印加した導電性ファーブラシであって
もよい。
【0108】図13において、プリンタ中央には黒、シ
アン、マゼンタ、イエロの各色用の4組の扇型をした像
形成ユニット17Bk、17Y、17M、17Cが像形
成ユニット群18を構成し、図のように円環状に配置さ
れている。各像形成ユニット17Bk、17Y、17
M、17Cは、プリンタ上面板1Cをヒンジ軸1Dを中
心に開いて像形成ユニット群18の所定の位置に着脱自
在である。像形成ユニット17Bk、17Y、17M、
17Cはプリンタ内に正規に装着されることにより、像
形成ユニット側とプリンタ側の両者側の機械的駆動系統
・電気回路系統が相互カップリング部材(不図示)を介
して結合して機械的・電気的に一体化する。 円環状に
配置されている像形成ユニット17Bk、17C、17
M、17Yは支持体(図示せず)に支持されており、全
体として移動手段である移動モータ19に駆動され、固
定されて回転しない円筒状の軸20の周りに回転移動可
能に構成されている。各像形成ユニットは、回転移動に
よって順次前述の中間転写ベルト3を支持する第2転写
ローラ4に対向した像形成位置21に位置することがで
きる。像形成位置21は信号光22による露光位置でも
ある。
【0109】各像形成ユニット17Bk、17C、17
M、17Yは、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構
成部材よりなるので、説明を簡略化するため黒用の像形
成ユニット17Bkについて説明し、他色用のユニット
の説明については省略する。
【0110】35はプリンタ外装筐1内の下側に配設し
たレーザビームスキャナ部であり、図示しな半導体レー
ザ、スキャナモータ35a、ポリゴンミラー35b、レ
ンズ系35c等から構成されている。該スキャナ部35
からの画像情報の時系列電気画素信号に対応した画素レ
ーザ信号光22は、像形成ユニット17Bkと17Yの
間に構成された光路窓口36を通って、軸20の一部に
開けられた窓37を通して軸20内の固定されたミラー
38に入射し、反射されて像形成位置21にある像形成
ユニット17Bkの露光窓25から像形成ユニット17
Bk内にほぼ水平に進入し、像形成ユニット内に上下に
配設されている現像剤溜め26とクリーナ34との間の
通路を通って感光体ドラム11の左側面の露光部に入射
し母線方向に走査露光される。
【0111】ここで光路窓口36からミラー38までの
光路は両隣の像形成ユニット17Bkと17Yとのユニ
ット間の隙間を利用しているため、像形成ユニット群1
8には無駄になる空間がほとんど無い。また、ミラー3
8は像形成ユニット群18の中央部に設けられているた
め、固定された単一のミラーで構成することができ、シ
ンプルでかつ位置合わせ等が容易な構成である。
【0112】12はプリンタ前面板1Aの内側で給送ロ
ーラ39の上方に配設した第3転写ローラであり、中間
転写ベルト3と第3転写ローラ12との圧接されたニッ
プ部には、プリンタ前面板1Aの下部に設けた紙給送ロ
ーラ39により用紙が送られてくるように用紙搬送路が
形成されている。
【0113】40はプリンタ前面板1Aの下辺側に外方
に突出させて設けた給紙カセットであり、複数の紙Sを
同時にセットできる。41aと41bとは紙搬送タイミ
ングローラ、42a・42bはプリンタの内側上部に設
けた定着ローラ対、43は第3転写ローラ12と定着ロ
ーラ対42a・42b間に設けた紙ガイド板、44a・
44bは定着ローラ対42a・42bの紙出口側に配設
した紙排出ローラ対、45は定着ローラ42aに供給す
るシリコンオイル46を溜める定着オイル溜め、47は
シリコンオイル46を定着ローラ42aに塗布するオイ
ル供給ローラである。
【0114】各像形成ユニット17Bk、17C、17
M、17Y、中間転写ベルトユニット2には、廃トナー
溜めを設けている。
【0115】以下、動作について説明する。
【0116】最初、像形成ユニット群18は図13に示
すように、黒の像形成ユニット17Bkが図示のように
像形成位置21にある。このとき感光体11は中間転写
ベルト3を介して第1転写ローラ4に対向接触してい
る。
【0117】像形成工程により、レーザ露光装置35に
より黒の信号光が像形成ユニット17Bkに入力され、
黒トナーによる像形成が行われる。この時像形成ユニッ
ト17Bkの像形成の速度(感光体の周速に等しい60
mm/s)と中間転写ベルト3の移動速度は同一になる
ように設定されており、像形成と同時に第1転写ローラ
4の作用で、黒トナー像が中間転写ベルト3に転写され
る。このとき第1転写ローラには+1kVの直流電圧を
印加した。黒のトナー像がすべて転写し終わった直後
に、像形成ユニット17Bk、17C、17M、17Y
は像形成ユニット群18として全体が移動モータ19に
駆動されて図中の矢印方向に回転移動し、ちょうど90
度回転して像形成ユニット17Cが像形成位置21に達
した位置で止まる。この間、像形成ユニットの感光体以
外のトナーホッパ26やクリーナ34の部分は感光体1
1先端の回転円弧より内側に位置しているので、中間転
写ベルト3が像形成ユニットに接触することはない。
【0118】像形成ユニット17Cが像形成位置21に
到着後、前と同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装
置35が像形成ユニット17Cに信号光を入力しシアン
のトナー像の形成と転写が行われる。このときまでに中
間転写ベルト3は一回転し、前に転写された黒のトナー
像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するように、
シアンの信号光の書き込みタイミングが制御される。こ
の間、第3転写ローラ12とクリーナローラ7とは中間
転写ベルト3から少し離れており、転写ベルト上のトナ
ー像を乱さないように構成されている。
【0119】以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロに
ついても行い、中間転写ベルト3上には4色のトナー像
が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成され
た。最後のイエロトナー像の転写後、4色のトナー像は
タイミングを合わせて給紙カセット40から送られる用
紙に、第3転写ローラ12の作用で一括転写される。こ
のとき第2転写ローラ5は接地し、第3転写ローラ12
には+1.5kVの直流電圧を印加した。用紙に転写さ
れたトナー像は定着ローラ対42a・42bにより定着
された。用紙はその後排出ローラ対44a・44bを経
て装置外に排出された。中間転写ベルト3上に残った転
写残りのトナーは、クリーナローラ7の作用で清掃され
次の像形成に備えた。
【0120】次に単色モード時の動作を説明する。単色
モード時は、まず所定の色の像形成ユニットが像形成位
置21に移動する。次に前と同様に所定の色の像形成と
中間転写ベルト3への転写を行い、今度は転写後そのま
ま続けて、次の第3転写ローラ12により給紙カセット
40から送られてくる用紙に転写をし、そのまま定着し
た。
【0121】なお、本装置では、像形成ユニットの構造
として特定の現像法を用いた構造のものを使用している
が、他にコンベンショナルな現像法を用いた構造の像形
成ユニットを用いることもできる。
【0122】かかる電子写真装置により、前記製造した
トナーサンプルを用いて画像出しを行ったところ、横線
の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベ
タ黒画像が均一で濃度が1.4の16本/mmの画線を
も再現した極めて高解像度高画質の画像が得られた。画
像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部
の地かぶりも発生していなかった。更に、1万枚の長期
耐久テストに於いても、流動性、画像濃度とも変化が少
なく安定した特性を示した。また転写においても中抜け
は実用上問題ないレベルであり、転写効率は90%であ
った。また、感光体、中間転写ベルトへのトナー(離型
剤)のフィルミングも実用上問題ないレベルであった。
【0123】
【発明の効果】以上のように本発明にかかるトナーの製
造方法によれば、送り機能を主機能とする第1の混練セ
グメントと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメ
ントとからなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定
できるようにした複数の混練セグメントを具備する分割
セグメント方式の混練機を用い、特定の混練温度設定条
件にて、特定の軟化点を有する結着樹脂を含むトナー材
料を混練することにより、結着樹脂中に添加剤が極めて
良好に分散し、優れた定着性、耐オフセット性、現像
性、及び転写効率が得られるトナーを再現性良く製造す
ることができる。特に、プロセス速度が異なる機種間で
使用した場合にも、良好な帯電性,定着性及び耐オフセ
ット性が得られるトナーを製造することができる。ま
た、特開平5−72890号公報に提案した,現像器の
小型化、簡素化、及び低コスト化を可能にした電子写真
装置に適用した場合に、高濃度、低地かぶりの高画質画
像を得ることができるトナーを製造することができる。
また、中間転写体を用いた転写システムを具備する電子
写真装置に適用した場合に、中抜けや飛び散りが防止さ
れ、高転写効率が得られるトナーを製造することができ
る。また、長期使用においても、感光体、中間転写体等
へのフィルミングの発生を防止できるトナーを製造する
ことができる。また、廃トナーリサイクルシステムを具
備する電子写真装置に適用した場合に、帯電量の低下が
なく、凝集物を生じず、長期に亘って、高画質画像を形
成することができるトナーを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のトナーの製造方法に使用される混練
処理装置の一例の構成を概要的に示した断面図である。
【図2】 図1に示した混練処理装置の混練軸の主要部
の構成を示した側面図である。
【図3】 図1,2に示した送りスクリュウの側面図で
ある。
【図4】 図1,2に示した送りスクリュウの正面図で
ある。
【図5】 図1,2に示した練りのニィーディングディ
スクの送りスクリュウの側面図である。
【図6】 図1,2に示した練りのニィーディングディ
スクの送りスクリュウの正面図である。
【図7】 図1,2に示したシールリングの側面図であ
る。
【図8】 図1,2に示したシールリングの正面図であ
る。
【図9】 図1に示したパイナップルリングの側面図で
ある。
【図10】 図1に示したパイナップルリングの正面図
である。
【図11】 本発明の実施例2で使用した現像方式が磁
性一成分現像方式の電子写真装置の構成を示す断面図で
ある。
【図12】 本発明の実施例4で使用した電子写真装置
の構成を示す断面図である。
【図13】 本発明の実施例6で使用した電子写真装置
の構成を示す断面図である。
【図14】 図13に示した中間転写ベルトユニットの
構成を示す断面図である。
【図15】 カラー電子写真装置の概略構成を示す断面
図である。
【符号の説明】
2 中間転写ベルトユニット 3 中間転写ベルト 4 第1転写ローラ 5 第2転写ローラ 6 テンションローラ 11 感光体 12 第3転写ローラ 15 バネ 16 コロ 17Bk・17C・17M・17Y 像形成ユニット 18 像形成ユニット群 21 像形成位置 22 レーザ信号光 35 レーザ露光装置 38 ミラー 103 混練軸 104 ベント孔 105 送りのスクリュウ 106 練りのニィーディングディスク 107 シールリング 108 パイナップルリング 109 吐出口 B11、B22、B33 混練ブロック 11ra、11rb、11rc、11rd、22ra、
33ra 第1の混練セグメント 11na、22na、33na 第2の混練セグメント 202 感光体に内包された固定磁石 203 コロナ帯電器 204 グリッド電極 206 トナーホッパー 207 現像剤 208 電極ローラ 209 電極ローラ内部に設置された磁石 211 スクレーパ 213 転写ローラ 214 突入ガイド 215 搬送ガイド 216 転写紙 218 クリーニングブレード 219 廃トナーボックス 220 廃トナー輸送管 223 廃トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 正寿 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも結着樹脂,着色剤,及び離型
    剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶
    融物を冷却,粉砕して着色樹脂微粒子であるトナーを製
    造する方法であって、 前記トナー材料の混練溶融物を得る工程が、送り機能を
    その主要機能とする第1の混練セグメントと,練り機能
    をその主要機能とする第2の混練セグメントとからな
    り、各セグメント毎に加熱シリンダの温度を個別に設定
    できる複数の混練セグメントを有し、装置の一端側の混
    練セグメントに設けられた材料投入口から混練すべきト
    ナー材料が投入され、装置の他端側の混練セグメントに
    設けられた吐出口から混練溶融物が吐出されるよう構成
    された混練装置を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、下記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。 【数1】 【数2】
  2. 【請求項2】 前記複数の混練セグメントは、前記トナ
    ー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直後
    に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前
    記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントと
    を隣接配置させた混練ブロックが複数形成されているも
    のであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、下記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項1に記載のトナーの製造方法。 【数3】 【数4】 【数5】
  3. 【請求項3】 少なくとも結着樹脂,着色剤,及び離型
    剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶
    融物を冷却,粉砕して着色樹脂微粒子であるトナーを製
    造する方法であって、 前記トナー材料の混練溶融物を得る工程が、送り機能を
    その主要機能とする第1の混練セグメントと,練り機能
    をその主要機能とする第2の混練セグメントとからな
    り、各セグメント毎に加熱シリンダの温度を個別に設定
    できる複数の混練セグメントを有し、当該複数の混練セ
    グメントが、混練すべき材料が前記第1の混練セグメン
    トにて混練された直後に前記第2の混練セグメントにて
    混練されるように、前記第1の混練セグメントと前記第
    2の混練セグメントとを隣接配置させた混練ブロックが
    複数形成されいているものであり、装置の一端にある混
    練セグメントに設けられた材料投入口から混練すべき材
    料が投入され、装置の他端にある混練セグメントに設け
    られた吐出口から混練溶融物が吐出されるよう構成され
    てなる混練装置を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、下記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。 【数6】 【数7】 【数8】
  4. 【請求項4】 像担持体のプロセス速度が140〜48
    0mm/secの範囲にあり、熱ロール定着方式により
    転写材に転写されたトナー画像を定着する電子写真装置
    に使用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,
    及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当
    該混練溶融物を冷却,粉砕することにより製造するトナ
    ーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入
    され、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出
    口から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、前記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 前記複数の混練セグメントは、前記トナ
    ー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直後
    に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前
    記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントと
    を隣接配置させた混練ブロックが複数形成されているも
    のであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、前記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項4に記載のトナーの製造方法。
  6. 【請求項6】 像担持体のプロセス速度が140〜48
    0mm/secの範囲にあり、熱ロール定着方式により
    転写材に転写されたトナー画像を定着する電子写真装置
    に使用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,
    及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当
    該混練溶融物を冷却,粉砕することにより製造するトナ
    ーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、当該複数の混練セグメントが、混
    練すべき材料が前記第1の混練セグメントにて混練され
    た直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるよう
    に、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメ
    ントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されい
    ているものであり、装置の一端にある混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、
    装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口か
    ら混練溶融物が吐出されるよう構成されてなる混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、前記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。
  7. 【請求項7】 固定磁石を内包しその表面が所定方向に
    移動する像担持体と、トナーを収容するホッパー,磁石
    を内包しその表面の所定領域が前記像担持体の表面に所
    定間隔を空けて対向するトナー回収電極ローラ,及びこ
    のトナー回収電極ローラの表面の前記所定領域とは異な
    る領域に圧接したスクレーパを有する現像装置とを備
    え、前記所定方向に移動する像担持体の表面に静電潜像
    を形成し、この静電潜像が形成された像担持体の表面に
    前記固定磁石の磁気力により前記ホッパーに収容されて
    いるトナーを磁気的に吸引させた後、前記トナー回収電
    極ローラにより前記像担持体の表面に付着したトナーの
    うちの前記静電潜像の画像部以外に存在しているトナー
    を回収して前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、
    前記トナー回収電極ローラの表面に回収された前記トナ
    ーを前記スクレーパにより前記ホッパーの内部に掻き落
    とす現像システムを具備する電子写真装置に使用される
    トナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,及び離型剤を
    含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物
    を冷却,粉砕することにより製造するトナーの製造方法
    であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入
    され、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出
    口から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、前記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。
  8. 【請求項8】 前記複数の混練セグメントは、前記トナ
    ー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直後
    に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前
    記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントと
    を隣接配置させた混練ブロックが複数形成されているも
    のであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、前記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項7に記載のトナーの製造方法。
  9. 【請求項9】 固定磁石を内包しその表面が所定方向に
    移動する像担持体と、トナーを収容するホッパー,磁石
    を内包しその表面の所定領域が前記像担持体の表面に所
    定間隔を空けて対向するトナー回収電極ローラ,及びこ
    のトナー回収電極ローラの表面の前記所定領域とは異な
    る領域に圧接したスクレーパを有する現像装置とを備
    え、前記所定方向に移動する像担持体の表面に静電潜像
    を形成し、この静電潜像が形成された像担持体の表面に
    前記固定磁石の磁気力により前記ホッパーに収容されて
    いるトナーを磁気的に吸引させた後、前記トナー回収電
    極ローラにより前記像担持体の表面に付着したトナーの
    うちの前記静電潜像の画像部以外に存在しているトナー
    を回収して前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、
    前記トナー回収電極ローラの表面に回収された前記トナ
    ーを前記スクレーパにより前記ホッパーの内部に掻き落
    とす現像システムを具備する電子写真装置に使用される
    トナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,及び離型剤を
    含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物
    を冷却,粉砕することにより製造するトナーの製造方法
    であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、当該複数の混練セグメントが、混
    練すべき材料が前記第1の混練セグメントにて混練され
    た直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるよう
    に、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメ
    ントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されい
    ているものであり、装置の一端にある混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、
    装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口か
    ら混練溶融物が吐出されるよう構成されてなる混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、前記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。
  10. 【請求項10】 像担持体と導電性弾性ローラとの間に
    転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイア
    ス電圧を付与することにより前記像担持体上にあるトナ
    ー画像を静電気力で転写材に転写するトナー転写システ
    ムを具備する電子写真装置に使用されるトナーを、少な
    くとも結着樹脂,着色剤,及び離型剤を含むトナー材料
    の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物を冷却,粉砕す
    ることにより製造するトナーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入
    され、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出
    口から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、前記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。
  11. 【請求項11】 前記複数の混練セグメントは、前記ト
    ナー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直
    後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、
    前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメント
    とを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されている
    ものであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、前記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項10に記載のトナーの製造方法。
  12. 【請求項12】 像担持体と導電性弾性ローラとの間に
    転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイア
    ス電圧を付与することにより前記像担持体上にあるトナ
    ー画像を静電気力で転写材に転写するトナー転写システ
    ムを具備する電子写真装置に使用されるトナーを、少な
    くとも結着樹脂,着色剤,及び離型剤を含むトナー材料
    の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物を冷却,粉砕す
    ることにより製造するトナーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、当該複数の混練セグメントが、混
    練すべき材料が前記第1の混練セグメントにて混練され
    た直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるよう
    に、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメ
    ントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されい
    ているものであり、装置の一端にある混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、
    装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口か
    ら混練溶融物が吐出されるよう構成されてなる混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、前記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。
  13. 【請求項13】 像担持体の表面に形成されたトナー画
    像を、前記像担持体の表面に無端状の中間転写体の表面
    を当接させて当該表面に前記トナー画像を転写させる一
    次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後、こ
    の一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記
    中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を転
    写材に一括転写させる2次転写プロセスが実行されるよ
    う構成された転写システムを具備する電子写真装置に使
    用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,及び
    離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混
    練溶融物を冷却,粉砕することにより製造するトナーの
    製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入
    され、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出
    口から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、前記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。
  14. 【請求項14】 前記複数の混練セグメントは、前記ト
    ナー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直
    後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、
    前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメント
    とを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されている
    ものであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、前記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項13に記載のトナーの製造方法。
  15. 【請求項15】 像担持体の表面に形成されたトナー画
    像を、前記像担持体の表面に無端状の中間転写体の表面
    を当接させて当該表面に前記トナー画像を転写させる一
    次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後、こ
    の一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記
    中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を転
    写材に一括転写させる2次転写プロセスが実行されるよ
    う構成された転写システムを具備する電子写真装置に使
    用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色剤,及び
    離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混
    練溶融物を冷却,粉砕することにより製造するトナーの
    製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、当該複数の混練セグメントが、混
    練すべき材料が前記第1の混練セグメントにて混練され
    た直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるよう
    に、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメ
    ントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されい
    ているものであり、装置の一端にある混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、
    装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口か
    ら混練溶融物が吐出されるよう構成されてなる混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、前記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。
  16. 【請求項16】 前記中間転写体がカーボンブラックを
    含有するポリカーボネートを主材にして形成されたもの
    である請求項15に記載のトナーの製造方法。
  17. 【請求項17】 前記中間転写体がフッ素樹脂により表
    面が施されたものである請求項15に記載のトナーの製
    造方法。
  18. 【請求項18】 転写プロセス後に像担持体上に残留し
    たトナーを現像装置内に回収して再度現像プロセスに利
    用する廃トナーリサイクルシステムを具備する電子写真
    装置に使用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色
    剤,及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た
    後、当該混練溶融物を冷却,粉砕することにより製造す
    るトナーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、装置の一端側の混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべきトナー材料が投入
    され、装置の他端側の混練セグメントに設けられた吐出
    口から混練溶融物が吐出されるよう構成された混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前
    記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、前記の2
    つの式(数1,数2)を同時に満足するように、前記ト
    ナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方
    法。
  19. 【請求項19】 前記複数の混練セグメントは、前記ト
    ナー材料が前記第1の混練セグメントにて混練された直
    後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、
    前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメント
    とを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されている
    ものであり、 前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグメントの
    設定混練温度をTmr(℃)とすると、前記2つの式
    (数1,数2)とともに、前記の3つの式(数3,数
    4,数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を
    混練する請求項18に記載のトナーの製造方法。
  20. 【請求項20】 転写プロセス後に像担持体上に残留し
    たトナーを現像装置内に回収して再度現像プロセスに利
    用する廃トナーリサイクルシステムを具備する電子写真
    装置に使用されるトナーを、少なくとも結着樹脂,着色
    剤,及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た
    後、当該混練溶融物を冷却,粉砕することにより製造す
    るトナーの製造方法であって、 前記混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能
    とする第1の混練セグメントと,練り機能をその主要機
    能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメン
    ト毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混
    練セグメントを有し、当該複数の混練セグメントが、混
    練すべき材料が前記第1の混練セグメントにて混練され
    た直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるよう
    に、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメ
    ントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されい
    ているものであり、装置の一端にある混練セグメントに
    設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、
    装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口か
    ら混練溶融物が吐出されるよう構成されてなる混練装置
    を用いて行われるものであり、 前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn
    (℃)、前記混練ブロックにおける前記第1の混練セグ
    メントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物
    の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をT
    sp(℃)とすると、前記の3つの式(数6,数7,数
    8)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練す
    ることを特徴とするトナーの製造方法。
  21. 【請求項21】 前記第2の混練セグメントにて混練軸
    に取り付けられ、混練軸の回転により回転する練り用部
    材の最外側部の周速度が225〜900mm/secに
    範囲にある請求項1〜20のいずれかに記載のトナーの
    製造方法。
  22. 【請求項22】 前記結着樹脂の軟化点(Tsp)が1
    10〜160℃の範囲にある請求項11〜20のいずれ
    かに記載のトナーの製造方法。
  23. 【請求項23】 前記結着樹脂が、重量平均分子量が2
    500〜2万の範囲にあり、ガラス転移点が50℃以上
    のスチレン系重合体からなる低分子量重合体成分と、重
    量平均分子量が10万以上で、ガラス転移点が50〜7
    0℃の範囲にあるスチレン−アクリル系共重合体からな
    る高分子量重合体成分とを含んでなるものである請求項
    1〜20のいずれかに記載のトナーの製造方法。
  24. 【請求項24】 前記結着樹脂が、スチレン系単量体成
    分を50〜90重量%含むものである請求項1〜20の
    いずれかに記載のトナーの製造方法。
  25. 【請求項25】 前記トナー材料は、動摩擦係数が0.
    3以下の樹脂微粒子を含むものである請求項1〜20の
    いずれかに記載のトナーの製造方法。
  26. 【請求項26】 前記動摩擦係数が0.3以下の樹脂微
    粒子の平均粒径が0.1〜5μmの範囲にある請求項2
    5に記載のトナーの製造方法。
  27. 【請求項27】 前記動摩擦係数が0.3以下の樹脂微
    粒子が、ポリアルキレン微粒子である請求項25に記載
    のトナーの製造方法。
  28. 【請求項28】 前記粉砕後、シリコーンオイルで表面
    処理された疎水性シリカまたはオルガノポリシロキサン
    で表面処理された疎水性シリカを外添処理する請求項1
    〜20のいずれかに記載のトナーの製造方法。
  29. 【請求項29】 前記疎水性シリカの窒素吸着によるB
    ET比表面積が50〜350m2 /gの範囲にある請求
    項28に記載のトナーの製造方法。
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