JP3292000B2 - 静電潜像現像用トナー - Google Patents
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
るのに使用されるトナーに関する。
いはプリンター等の分野において高画質化が要求されて
いる。この要求を満たすべく、トナーの小粒径化が行わ
れている。
比表面積が増大し、トナーの流動性が劣ることになる。
流動性改良の面からは、トナー比表面積を小さくすべ
く、トナーを球形化することが有効である。
粒法で製造する。この方法はトナー粒子の小径化に対し
て有効であるが得られるトナー粒子のほとんどが球形で
ある。そのためブレードクリーニング工程において、ト
ナー粒子がブレードを擦り抜けやすく、クリーニング不
良が生じやすい。詳しくは、転写後の感光体上に残留し
たトナー粒子をブレードにより拭き落とす工程におい
て、粒径分布中、特に粒径の小さい粒子(以下、小径粒
子という)の形状が球形となることにより、感光体表面
のトナーの擦り抜けや拭き残しが起こったり、また、感
光体とブレードとの間隙で感光体表面のトナー融着が起
こったりして、次回の現像画像に悪影響を及ぼす。
観点からは、不定形にすることにより改良することがで
きる。不定形トナーは一般に混練り粉砕法で製造される
が、このようにして製造したトナーはそのほとんどが不
定形であるため、比表面積が大きく、流動性が悪くなる
問題がある。不定形トナーの流動性は、例えばシリカ等
の流動化剤の添加を増量させることにより改良すること
も可能であるが、その場合、耐環境性劣化、それに伴う
低荷電性トナーの発生およびカブリの発生等の問題が生
じる。
えば、特開平7−49585号公報では、一定の割合で
球形粒子および不定形粒子が混在するトナーが開示され
ている。ここでは、球形粒子による流動性の向上と、不
定形粒子によるクリーニング性の向上により、上記問題
を同時に解決しようとするものである。しかしながら、
かかるトナーにおいては小径粒子の中に球形のものが比
較的多く含まれ、上述のブレードクリーニング性の問題
が充分に解決されない。
みなされたものであり、小径粒子の不定形度が高く、ブ
レードクリーニング性に優れ、高品質の画像を形成で
き、かつ流動性、耐久性に優れた小粒径の静電潜像現像
用トナーを提供することを目的とする。
御剤が確実に付着固定した、均一荷電性に優れ、カブリ
等のない画像を形成することのできる静電潜像現像用ト
ナーを提供することを目的とする。
くともバインダー樹脂および着色剤からなる静電潜像現
像用トナーにおいて、個数平均粒径が2〜9μm、個数
平均粒径の1/2以下の粒径粒子の含有量が2〜10個
数%、個数平均粒径の2倍以上の粒径粒子の含有量が1
個数%以下であり、下式により表される平均形状係数に
ついて、個数平均粒径の2/3以下の粒径粒子の平均形
状係数(SF1)が個数平均粒径以上の粒径粒子の平均
形状係数(SF2)よりも大きいことを特徴とする静電
潜像現像用トナー:
トナーとしては、トナー粒子の組成中少なくとも結着剤
としての樹脂および着色剤を含むものであり、所望によ
り有機ないし無機微粒子がその表面に結合されているも
のであり、磁性あるいは非磁性、帯電極性などのその現
像方法に応じて種々の構成を取り得る。
ナーにおいて結着剤として汎用されているものであれ
ば、特に限定されるものではなく、例えば、スチレン系
樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、アミド系樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエーテル、ポリスルフォンなどのような熱可塑
性樹脂、またはエポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂
などのような熱硬化性樹脂並びにこれらの共重合体およ
びポリマーブレンドなどが用いられる。なお、本発明に
おいて用いられるバインダーとしては、例えば、熱可塑
性樹脂におけるように完全なポリマーの状態にあるもの
のみならず、熱硬化性樹脂におけるようにオリゴマーな
いしはプレポリマーの状態のものも含むものであり、さ
らにポリマーに一部プレポリマー、架橋剤などを含んだ
ものなども含まれるものである。
は、特に限定されるものではなく、公知の有機ないし無
機の各種、各色の顔料、染料が使用可能である。通常、
上記バインダー樹脂100重量部に対して、1〜20重
量部、より好ましくは2〜10重量部使用することが望
ましい。すなわち、20重量部より多いとトナーの定着
性が低下し、一方、1重量部より少ないと所望の画像濃
度が得られない虞れがあるためである。
平均粒径という)が2〜9μm、好ましくは3〜8μm
に調整される。平均粒径が9μmより大きいと複写画像
の高画質化という目的に沿わない。また、2μmより小
さいトナーは製造するのが困難であり、画像形成装置の
各エレメント(トナー補給、現像、転写、定着、クリー
ニング)での取り扱いが困難になるという問題がある。
径の1/2以下の粒径粒子の含有量が2〜10個数%、
好ましくは2〜8個数%、平均粒径の2倍以上の粒径粒
子の含有量が1個数%以下、好ましくは0.5個数%以
下である。平均粒径の1/2以下の粒径粒子の含有量が
2個数%未満となると、製造が困難になり、コストアッ
プの要因となり、10個数%を越えるとクリーニング不
良の原因となったり、キャリア等へのスペントの原因と
なる。平均粒径の2倍以上の粒径粒子の含有量が1個数
%を越えると複写画像の高画質化という目的に沿わな
い。
ターマルチサイザーにより測定し求めた。
ては、平均粒径の2/3以下の粒径粒子の平均形状係数
(SF1)は、該平均粒径以上の粒径粒子の平均形状係
数(SF2)よりも大きい。さらに、SF1がSF2より
も8以上、好ましくは12以上大きいことが望ましい。
下記(数1):
投影像における最大長を意味する)で定義され、トナー
の長径/短径の差(歪み性)を表現するものであり、完
全球形であればSF=100である。
径の2/3以下の粒径粒子(以下、小粒子という)は個
数平均粒径以上の粒径粒子(以下、大粒子という)より
も不定形度が高いといえる。これにより、ブレードクリ
ーニングにおけるトナー粒子のすり抜けを防ぎ、複写画
像の画質低下を防止することができる。
低いと、転写後の感光体上に残留したトナー粒子をブレ
ードにより拭き落とす工程において、粒径分布中、かか
る球形に近い小粒子が感光体表面を擦り抜けたりして、
ブレードによる拭き残しが起きたり、また、感光体とブ
レードとの間隙で感光体表面のトナー融着が起こったり
して、次回の現像画像に悪影響を及ぼす。また、大粒子
の平均形状係数を小粒子のそれより小さくすることによ
り、すなわち、大粒子を小粒子より球形に近付けること
により、トナーの流動性を向上することができる。
り、SF2は100〜140である。SF1が120より
も小さいとブレードクリーニング性が問題となり、16
0よりも大きいとトナーの流動性が低下し、それに伴い
トナー補給性、キャリアとの混合性が低下する。また、
SF2が140より大きいとトナーの流動性が低下し、
現像画像に悪影響を及ぼす。
表現する係数として使用され、イメージアナライザー
(日本レギュレーター社製;ルーゼックス5000)に
より測定される。具体的には走査型電子顕微鏡写真を用
いてイメージアナライザーにトナー粒子の表面像を入力
しSF値を計算する。ただし、形状係数SFの測定値
は、機種により大きな差は認められないので、測定機種
は限定的ではない。
より製造することができるが、小粒径のトナー粒子を効
率よく製造することができる方法が好ましい。本発明の
一態様として、ここでは一般によく利用される湿式造粒
法を用いた製造方法を説明する。
剤を、バインダー樹脂溶液に分散させ、この分散液を、
この溶液が相溶しない溶媒に懸濁させて球形化し、この
分散懸濁粒子中の溶剤を除去した後溶媒を除去すること
により小粒径球形トナーを得る懸濁法、着色剤およびそ
の他の所望の添加剤を分散したモノマー溶液を、該溶液
が相溶しない溶媒に懸濁させて球形化し、懸濁状態でモ
ノマーを重合することにより小粒径球形トナーを得る懸
濁重合法、ミセル内でモノマーを重合させる乳化重合、
またシード重合法により製造することができる。
着剤としての樹脂成分を形成し得る重合性モノマー、重
合開始剤並びに着色剤およびその他の添加剤を成分とす
る重合組成物を非溶媒系媒体中に懸濁し、重合すること
で造粒を行なう。
乳化重合によっては、粒径分布は良好であるが極めて微
小な粒子しか得られないために、シード重合法として知
られる方法を用いることが好ましい。
は、ソープフリー乳化重合法、マイクロカプセル法(界
面重合法、in−situ重合法等)、非水分散重合法などが
知られている。また、懸濁法による場合は、上述のよう
な結着剤としての樹脂成分に着色剤およびその他の添加
剤を配合して有機溶媒に溶解・分散し、これを非溶媒系
媒体中に懸濁して造粒を行なう。
(以下、トナー母材という)の平均粒径は、2〜9μ
m、好ましくは3〜8μmであることが望ましい。かか
る製造方法においては、このように液状媒体中において
トナー粒子を造粒した後に、得られたトナー母材に対
し、有機ないし無機微粒子を添加することが好ましい。
このような粒子を添加することにより、好ましい大きさ
の凝集物を安定して得ることができ、融着操作も安定し
て行うことができる。しかもその後の解砕性を著しく向
上させる。もちろん無機、有機微粒子のもつ特性が最終
トナー粒子に付与される。
は、例えば荷電制御剤、流動化剤、磁性粒子、オフセッ
ト防止剤、クリーニング助剤などを単独あるいは複数使
用してもよい(しかしながら、ここで、これらの添加剤
をトナー母材に配する場合、必ずしも全ての種類の添加
剤を上記微粒子としてトナー母材表面に付着存在させる
必要はなく、そのいくつかはバインダー樹脂および着色
剤と共に配合してトナー母材中に内在させることも可能
であり、さらに同種の添加剤をトナー母材中に内在させ
ると共にトナー母材表面に微粒子として付着存在させる
といった態様も取り得る。)。
れる磁性体としては、マグネタイト、γ−ヘマタイト、
あるいは各種フェライト等がある。トナーの定着性向上
のために用いられるオフセット防止剤として、具体的に
は、各種ワックス、特に低分子量ポリプロピレン、ポリ
エチレン、あるいは、酸化型のポリプロピレン、ポリエ
チレン等のポリオレフィン系ワックス、さらにはカルナ
バワックス等の天然ワックスが好適に用いられる。
ウム、酸化チタン、フッ化マグネシウム等の各種金属酸
化物が単独あるいは組合せて用いられる。クリーニング
助剤としては、流動化剤として上述した無機微粒子、ス
テアリン酸塩等の金属石鹸、フッ素系、シリコン系、ス
チレン−(メタ)アクリル系、ベンゾグアナミン、メラミ
ン、エポキシ等の各種合成樹脂微粒子等が用いられる。
たは負の荷電を与え得るものであれば、特に限定されず
有機あるいは無機の各種のものが用いられ得る。例え
ば、正の荷電制御剤としてはニグロシンベースEX、ボ
ントロンN−01、02、04、05、07、09、1
0および13(以上、オリエント化学工業社製)、オイ
ルブラック(中央合成化学社製)、第4級アンモニウム
塩P−51(オリエント化学工業社製)、ポリアミン化
合物P−52(オリエント化学工業社製)、スーダンチ
ーフシュバルツBB(ソルベントブラック3;C.I.
No.26150)、フェットシュバルツHBN(C.
I.No.26150)、ブリリアントスピリッツシュ
バルツTN(ファルベンファブリケン・バイヤ社製)、
アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キ
レート顔料、イミダゾール系化合物等が使用できる。
ゾ染料S−32、33、34、35、37、38および
40(以上、オリエント化学工業社製)、アイゼンスピ
ロンブラックTRH、BHH(以上、保土谷化学社
製)、カヤセットブラックT−22、004(以上、日
本火薬社製)、銅フタロシアニン系染料S−39(オリ
エント化学工業社製)、クロム錯塩E−81、82(以
上、オリエント化学工業社製)、亜鉛錯塩E−84(オ
リエント化学工業社製)、アルミニウム錯塩E−86
(オリエント化学工業社製)、ホウ素錯体LR−147
(日本カーリット社製)およびカリックスアレン系化合物
が使用できる。
微粒子としては、上記に例示したようなものに何ら限定
されるものではなく、少なくともこれら以外に、有機微
粒子としては、乳化重合法、ソープフリー乳化重合法、
非水分散重合法等の湿式重合法、気相法等により造粒し
たスチレン系、(メタ)アクリル系、オレフィン系、含フ
ッ素系、含窒素(メタ)アクリル系、シリコン、ベンゾグ
アナミン、メラミン等の各種有機微粒子が、また無機微
粒子としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、
炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、
炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化ク
ロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム、ダイアモンド
カーボンランダム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チ
タン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコ
ニウム等のホウ化物、酸化鉄、酸化クロム、酸化カルシ
ウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化チタ
ン、アルミナ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、二硫
化モリブデン等の硫化物、フッ化炭素等のフッ化物、ス
テアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金
属石鹸、滑石、ベントナイトなどの各種非磁性無機微粒
子が用いられる。
水化処理されているもの、あるいは疎水性のものである
ことが、得られるトナー粒子の耐湿性や帯電安定性の面
から望ましい。特に疎水性指数(MW:メタノールウェ
ッタビリティー)が5以上のものが好ましい。
大きさとしては、造粒されたトナー母材の平均粒径の1
/5以下、より好ましくは1/1000〜1/10程度
であることが望まれる。すなわち、このような有機ない
し無機微粒子の大きさがトナー母材の平均粒径の1/5
よりも大きいものであると、次にトナー母材を凝集させ
る工程を経ても、トナー粒子表面に該有機ないし無機微
粒子を十分な強度で付着させることが不可能となるため
である。また、あまり小さいものを使用すると各種微粒
子の添加による効果が得られない。
添加量は、使用される有機ないしは無機微粒子の機能、
種類等によっても左右されるが、トナー母材100重量
部に対し、0.01〜20重量部、好ましくは0.01
〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部であ
る。すなわち、このような有機ないし無機微粒子の添加
量が0.01重量部未満であると、トナー母材表面に付
着存在する有機ないし無機微粒子の量が不足し、これら
が有効に機能しない恐れがある。一方、添加量が20重
量部を越えるものであると、トナー母材表面に十分な強
度で付着し得ない有機ないし無機微粒子が生じ、これら
が使用時にトナー粒子表面から遊離してしまう恐れがあ
る。特に、添加される有機ないし無機微粒子が荷電制御
剤である場合には、その添加量はトナー粒子100重量
部に対して0.01〜5重量部、更に好ましくは0.1
〜3重量部であることが望ましく、また、有機ないし無
機微粒子が流動化剤である場合には、その添加量はトナ
ー母材100重量部に対して0.1〜5重量部、更に好
ましくは0.3〜3重量部であることが望ましい。
中で母材と有機ないし無機微粒子を混合し、その後、凝
集する態様、(ロ)湿式中で母材を凝集した後、有機ない
し無機微粒子を添加乾燥する態様、(ハ)母材を凝集乾燥
させブロック状物とした後、有機ないし無機微粒子を添
加混合し、さらに解砕する態様等の方法が採られる。ま
た、別の方法として、湿式造粒物を乾燥後、有機ないし
無機の微粒子を添加する態様を採ってもよい(粉体−粉
体混合)。本発明のトナーを製造するのに特に好ましい
方法は(ハ)である。
ー粒子の形状制御に寄与する。上記(イ)の方法の場合添
加量を多くすると、球形に制御されることになる。添加
量が少ないと非球形に制御されることになる。逆に(ロ)
および(ハ)の方法の場合は、使用する樹脂によっても異
なるが、添加量を多くすると非球形に制御され、添加量
を少なくすると球形に制御される。
剤、例えば塩酸等の無機酸、シュウ酸等の有機酸、これ
らの酸とアルカリ土類金属、アルミニウム等からなる水
溶性金属塩等を用いてもよい。ただし、これらの凝集剤
はトナー性能に影響を及ぼす場合があるので、その使用
には注意を要する。
ては、いくつかの態様が考えられる。例えば、乾燥工
程に先立ち、トナー母材および所望により前記有機また
は無機微粒子を分散させた液状媒体を加熱処理(例え
ば、トナー母材中に含まれる樹脂のガラス転移温度(T
g)以上で、かつ液状媒体の沸点以下の温度)する、乾
燥工程に先立ち、前記樹脂に対し溶解性ないしは膨潤性
を示す非水溶剤を含有する溶液を前記有機または無機微
粒子を所望により表面に付着させたトナー母材に接触さ
せる等の方法がある。
表面に付着させた乾燥トナー母材を加熱処理(トナー母
材中に含まれる樹脂のガラス転移温度(Tg)以上でかつ
軟化温度(Tm)+60℃以下の温度)する、または前記
有機または無機微粒子を所望により表面に付着させた乾
燥トナー母材をトナー母材に含まれる樹脂成分に対し、
溶解性ないしは膨潤性を示す非水溶剤を含有する溶液と
接触させたのち、再度乾燥を行なうなどの方法がある。
のいずれかあるいは双方を一般的な乾燥条件よりもある
程度高く設定する、または乾燥工程において、前記ト
ナー母材に含まれる樹脂成分に対し溶解性ないしは膨潤
性を示す非水溶剤を含有する溶液をトナー母材と接触さ
せるなどの方法がある。もちろん、上記したような処理
方法をいくつか組合せることも可能である。
の条件下に保管することによって、さらに適度な凝集性
を得ることができる。
ましくは20〜300μm、より好ましくは20〜20
0μmに調整する。500μmより大きいと解砕性が悪
くなり、10μmより小さいと形状の制御が困難にな
る。
て、トナー母材の表面部位が溶融、溶解ないしは膨潤
し、トナー母材が相互に接合して凝集が生じる。この凝
集状態を制御することにより最終現像剤のトナーの不定
形度を変えることもできる。溶融、溶解あるいは膨潤の
程度が大きいほど、後の解砕工程を同条件で行った場
合、最終的に得られるトナーの不定形度が上がる。具体
的温度、時間は処理の態様により適宜選定されるもので
ある。
効である。例えば減圧下で処理することにより、球形粒
子の比率を増加させることができる。
力は、その粒子の粒径によってある程度左右される。そ
の粒径が小さい程の結合力は大きくなる傾向がある。従
って、前記湿式の造粒において形成されたトナー母材の
主たる粒径範囲(例えば、粒径が2〜8μm程度)内に含
まれる粒子の相互接合における結合力が比較的弱く、小
さな外力によってそのほぼ接合部位から解砕できるよう
な凝集の状態であっても、例えば直径が1μm以下であ
るような超微粉の前記のような粒径範囲内にあるより大
きな粒子への結合力は十分に大きく、その後に上記のよ
うな外力をかけてもこれらの超微粉が再び解離する可能
性は少ない。
を単離あるいは分別する際には、沈殿剤として非溶媒を
使用することもできる。非溶媒とはトナー母材の樹脂を
溶解もしくは分散させない溶剤をいう。このような非溶
媒としてはヘキサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテ
ル等の炭化水素類、メタノール、エタノール等の低級ア
ルコール等があげられる。
材の乾燥処理は、上記したように凝集処理の後、凝集処
理と同時、あるいは凝集処理の前に行なわれ、熱風乾燥
機、スプレードライヤー等の従来用いられているような
一般的な乾燥装置を用いて行なわれ得る。例えば乾燥工
程においてトナー母材の凝集を生じさせる場合には、媒
体流動乾燥装置(例えば、奈良機械製作所製: MSD)、
湿式表面改質装置(例えば、日清エンジニアリング社製:
ディスパーコート)などの装置が好適に使用できる。
物を解砕するにあたっては、トナーの荷電制御性を向上
させる目的でトナー粒子に荷電制御剤を固定させるため
に、荷電制御剤とともに解砕処理を行うことが好まし
い。すなわち、トナー凝集物は荷電制御剤の存在下、乾
燥状態で機械式粉砕機による解砕処理が行われる。
好ましくは、予めトナー凝集物および荷電制御剤を混合
することが好ましい。混合はヘンシェルミキサー、ボー
ルミル、その他公知の混合手段を用いて行ってもよい。
を向上させるためにシリカ、酸化チタン、酸化アルミニ
ウム等の金属酸化物を分散助剤として荷電制御剤ととも
に該凝集物に混合してもよい。また、上記金属酸化物は
疎水化剤によって疎水化されていることが好ましい。分
散助剤の添加量はトナー凝集物100重量部に対して
0.01〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部であ
る。
砕機は内周面に溝を有する円筒容器(外筒体)の内側
に、前記内周面から所定の間隙を有して、外周面に溝を
有する回転自由な円筒(内円筒体)が配置されているも
のを使用する。かかる粉砕機の概略構成図を図1に示
す。
方向に多数の溝を外周面に有し、ローター(1)と呼ば
れる。円筒容器(外筒体)(2)は回転軸方向に切り込み
状に多数の溝を内面に有するライナー(2)が取り付け
られている。そしてローター(1)が高速回転すること
により、機内に激しい渦流と圧力振動を発生させると、
原料(トナー凝集物と荷電制御剤の混合物)は空気とと
もに吸気口(3)より吸い込まれ空気流で粉砕室へ供給
される。続いてローター(1)とライナー(2)による
衝撃力およびこれらの隙間に生じる激しい空気の渦流に
より大粒径の粒子が体積粉砕され、小粒化された粒子は
表面粉砕されるとともに、その表面に荷電制御剤が固着
されて、排気口(4)より空気とともに排出される。表
面粉砕は、ピール作用により粒子表面が削られると同時
に荷電制御剤等をトナー粒子表面に固着させること、即
ち粒子表面での再配列を意味し、このような表面粉砕は
特に、トナー粒子を湿式法を利用して製造した場合、表
面に付着している界面活性剤等の不純物を除去する効果
を有する。
延設方向に対して垂直方向に切断した時の断面図を示
す。図2において、ライナーの溝は、その断面形状が二
等辺三角形(図2(a))であり、ローターの溝に対して
隙間H(最小間隙)が0.2〜10mm、好ましくは0.3
〜5mmになるように対向している。なお、ライナーの溝
の断面形状は上記に限らず、図2(b)に示したように例
えば直角三角形でもよく、またローターとしても溝の代
わりにブレードを配置した構成のもの(図2(c))でも
使用可能である。上述した機械式粉砕機としては、クリ
プトロン(川崎重工業社製)、ターボミル(ターボミル
工業社製)、ファインミル(日本ニューマチック工業社
製)等が使用可能である。
電処理は、閉回路による複数パス処理で行われる。
式粉砕機により解砕(粉砕)され、同時に荷電制御剤が
トナー粒子表面に固定されたトナー粒子からトナーの平
均粒径の2倍以上の粗大粒子を分級し、分級された粗大
粒子を前記機械式粉砕機に戻し循環させることである。
ナー小径粒子の不定形度が高くなり、ブレードクリーニ
ング性に優れた、本発明のトナーが得られる。
分級機としては、粗粉分級機(MS−O:ホソカワミク
ロン社製、DS−X:日本ニューマチック工業社製、エ
ルボージェット:日鉄鉱業社製)等が使用可能である。
微粉の分級を行うことが好ましい。分級は、分級ロータ
を有する回転ロータ式分級器などで行ってもよい。かか
る分級により荷電性、耐刷性(耐久性)、耐熱性、流動
性および環境性が向上したトナーを得ることができる。
これは、分級ローターによる衝撃力の作用により、荷電
制御剤がトナー表面に強く固定化されて遊離荷電制御剤
を減少されるとともに、分級ローターの衝撃力による分
散効果により分級効率が向上し、トナー製品側への超微
粉の混入を防止できることによる。
はターボクラシファイアー(日清エンジニアリング社
製)、アキュカット、例えばドナセレック分級機(日本
ドナルドソン社製)等種々知られている。これらの中で
も、ティープレックス超微粉分級機ATPシリーズ(ホ
ソカワミクロン社製)が好ましい。このシリーズの中で
ティープレックスマルチホイール型分級機の概略構成図
を図3に記載する。図3は中央垂直断面図である。
から装入され、図3に示されたようにロータリバルブを
介してか、あるいは流入空気と一緒に分級室内に運ばれ
る。流入空気は分級機内で例えば矢印のごとく下から上
に流れる。その流れに従って、原料は上昇し、分級部
(21)に入り分級され、微粉が共通微粉排出口(2
3)より取り出され、トナー粒子が排出口(24)より
取り出される。分級部(21)は個別駆動方式による分
級ローターが水平に複数個取り付けられている。分級ロ
ータは図4に示されるように、多数のブレードを有する
円筒状の回転体である。共通のスピードコントロール
は、1台の周波数変換機を通して行われる。
分級部フィードをA kg/hrとしたとき、フィーダー停
止後の回収量をCkgとして場合B=(C/A)×100>
20程度することが好ましい。滞留量を増やした方が荷
電制御剤のトナーに対する付着をより強固にし、現像剤
の耐刷性能を向上させることができる。
カ、アルミナ、チタニア等の無機微粒子を流動化剤とし
て外添混合することが好ましい。流動化剤は、シランカ
ップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウ
ムカップリング剤、シリコーンオイル等の疎水化剤によ
り疎水化処理されていることが環境安定性の観点から好
ましい。また、流動化剤の荷電性を調整するために上記
疎水化剤とともに含フッ素シランカップリング剤、含フ
ッ素シリコーンオイル、アミノシランカップリング剤、
アミノシリコーンオイル等を使用して表面処理してもよ
い。流動化剤はトナーに対して0.05〜3重量%、好
ましくは0.1〜1重量%添加することが望ましい。
法、ソープフリー乳化重合法、非水分散重合法等の湿式
重合法あるいは気相法等により造粒したスチレン系、
(メタ)アクリル系、スチレン−(メタ)アクリル系、オレ
フィン系、含フッ素系、含窒素(メタ)アクリル系、シリ
コン系、ベンゾグアナミン系、メラミン系等の各種樹脂
微粒子を、流動化剤とともにトナーに外添してもよい。
像剤を構成するいかなるタイプのトナーにも適用可能
で、例えばキャリアと混合してなる二成分系現像剤のト
ナーに適用してもよいし、一成分現像剤のトナーに適用
してもよい。
グ性、流動性、荷電安定性、耐久性に優れている。一成
分現像剤を使用し、トナーの薄層規制を行う現像方式に
おいては、さらにブレードでのスリーブ上へのトナー量
制御が行いやすいという効果がある。以下、本発明を実
施例を用いて説明する。
重合組成物を調製した。この重合組成物を濃度3%のア
ラビアゴム水溶液中で撹拌機TKオートホモミクサー
(特殊機化工業社製)を用いて回転数3500rpmで撹拌
しながら、温度60℃で6時間重合反応させ、平均粒径
6.7μmの球状粒子が分散したトナー分散系を得た。
エステル樹脂ディスパージョン並びに疎水性酸化チタン
(T−805; 日本アエロジル社製)を5:3の固形重量
比で水媒体中にてサンドミル(ペイントコンディショナ
ー; レッドデビル社製)を用い予め分散しておく。
ルエステル樹脂/酸化チタンの混合物を上記トナー分散
系にトナー固形分100重量部に対し、固形分0.8重
量部添加後、さらに撹拌を続け、トナー粒子表面にメタ
クリル酸フッ化アルキルエステル樹脂/酸化チタンの混
合物を処理した。この後、濾過/水洗を繰り返し行った
後、この分散液を乾燥装置(媒体流動乾燥装置MSD−
200型; 奈良機械製作所製)を用い、熱風温度:85
℃、風量:10m3/分、処理量:5kg/時間、排気
温度:62℃の条件下で乾燥造粒した結果、該微小粒子
を界面に存在させた状態で粒子同士を凝集溶融させブロ
ック状物を得た。
気温度28℃、処理部10℃のジャケット水冷方式、固
定の外筒体と回転可能に設けられた内円筒体との最短間
隙5mm設定のクリプトロンシステム(川崎重工業社製
KTM−XL型)により18,000rpmにて解砕/表面
改質処理を行った後、粗粉分級機(DSX:日本ニュー
マチック社製)により粒径15μm以上の粒子を粗粉分
級し、かかる粗大粒子を再び前記クリプトロン粉砕機に
戻した。ここで得られた粒子の微粉分級をティープレッ
クス50ATP(ホソカワミクロン社製)により行い平均
粒径がそれぞれ4.1、6.2および8.0μmの解砕
粒子を得た。
に対し、平均粒径が4.1および6.2μmの解砕粒子
については疎水性シリカ0.2重量部(R−974: 日
本アエロジル社製)および疎水性酸化チタン0.4重量
部(STT30A:チタン工業社製)を添加し、また、
平均粒径が8.0μmの解砕粒子については同疎水性シ
リカ0.2重量部および同疎水性酸化チタン0.3重量
部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製)
にて2,000rpmで1分間処理することによりトナー
A、BおよびCを得た。
解せしめ、四つ口フラスコに移した。フラスコ内を窒素
置換しながら、75℃に加温し、スチレン160g、ブ
チルアクリレート40gに溶解したものを投入し、撹拌
速度400rpmで6時間重合せしめて、平均粒径0.1
μm、ガラス転移温度70℃の均一粒子が分散した溶液
を得た。このディスパージョン溶液をディスパーコート
(日清エンジニアリング社製)を用いて乾燥し、パウダー
化し、微小粒子aを得た。
塩化メチレン/トルエン(8/2)の混合溶剤400gに
溶解し、フタロシアニン顔料5gをボールミルに入れ、
3時間混合し、分散させ、均一分散液を得た。
てメチルセルロース(メトセルK35LV; ダウケミカ
ル社製)4%溶液60g、ジオクチルスルホサクシネート
ソーダ(ニッコールOTP75; 日光ケミカル社製)1%
溶液5g、ヘキサメタリン酸ソーダ(和光純薬社製)0.
5gをイオン交換水1000gに溶解した水溶液中に投入
し、TKオートホモミクサー(特殊機化工業社製)を用
い、平均粒径3〜10μmとなるように回転数を調製
し、水中に懸濁せしめてトナー分散系を得た。
5; 日本アエロジル社製)を水媒体中にてサンドミル(ペ
イントコンディショナー; レッドデビル社製)を用い予
め分散しておく。ここで得られた酸化チタンの混合物を
上記トナー分散系にトナー固形分100重量部に対し、
固形分0.5重量部添加後、さらに撹拌を続け、トナー
粒子表面に酸化チタンを処理した。
過し、この時得られたケーキ状の粒子を熱風乾燥機を用
い、80℃、85RH%の条件下にて5時間処理するこ
とにより、酸化チタンを界面に存在させた状態で粒子同
士を凝集溶融させブロック状物を得た。
%にてさらに5時間風乾した後、このブロック状物10
0重量部と上記微小粒子a8重量部並びに負帯電制御剤
LR−147(日本カーリット社製)0.5重量部をヘン
シェルミキサー(三井三池化工機社製)にて3,000rpm
で2分間処理することにより混合した。
排出空気温度31℃、処理部10℃のジャケット水冷方
式、固定の外筒体と回転可能に設けられた内円筒体との
最短間隙1mm設定のクリプトロンシステム(川崎重工
業社製; KTM−XL型)により18,000rpmにて解
砕/表面改質処理を行った後、粗粉分級機(DSX:日
本ニューマチック社製)により粒径15μm以上の粒子
を粗粉分級し、かかる粗大粒子を再び前記クリプトロン
粉砕機に戻した。ここで得られた粒子の微粉分級をティ
ープレックス50ATP(ホソカワミクロン社製)により
行い、平均粒径6.3μmの解砕粒子を得た。
水性シリカ0.3重量部(R−974: 日本アエロジル
社製)並びに疎水性酸化チタン(T−805; 日本アエロ
ジル社製)0.6重量部を添加し、ヘンシェルミキサー
(三井三池化工機社製)にて3,500rpmで3分間処理す
ることによりトナーDを得た。
974:日本アエロジル社製)0.3重量部のみを添加
した以外は、実施例2と同様にして、トナーEを得た。
100gを塩化メチレン/トルエン(8/2(wt/w
t%))の混合溶媒400gに溶解した。得られた溶液
とブリリアントカーミン6B(C.I.15820)3
gとカリックスアレン化合物(E−89:オリエント化
学工業社製)2gをボールミルに入れ3時間混合し、均
一分散液を得た。
(メトセルK35LV:ダウケミカル社製)4%溶液6
0g、ジオクチルスルホサクシネートソーダ(ニッコー
ルOTP75:日光ケミカル社製)1%溶液5g、ヘキ
サメタリン酸ソーダ(和光純薬社製)0.5gをイオン
交換水1000gに溶解した水溶液中に、TKオートホ
モミクサー(特殊機化工業社製)を用い回転数を調整
し、上記均一分散液を、平均3〜10μmとなるよう
に、水中に懸濁せしめた。濾過/水洗を繰り返し行った
後、噴霧乾燥装置(ディスパーコート:日清製粉社製)
を用い乾燥および分級を行い、平均粒径8.2μmの球
形粒子を得た。
て、後処理剤を添加して後処理を施し、トナーFを得
た。
100重量部、ブリリアントカーミン6B(C.I.15
850)3重量部およびカリックスアレン化合物(E−
89:オリエント化学工業社製)2重量部をボールミル
で充分混合した。混合物を140℃に加熱した3本ロー
ル上で混練し、この混練物を放置冷却後、フェザーミル
を用いて粗粉砕した。さらに粗粉砕物をジェットミルで
微粉砕し、微粉砕物を風力分級して、平均粒径6.3μ
mの不定形粒子を得た。
て、後処理剤を添加して後処理を施し、トナーGを得
た。
施例1と同様にして、ブロック状物を得た。
気温度28℃、処理部10℃のジャケット水冷方式、固
定の外筒体と回転可能に設けられた内円筒体との最短間
隙5mm設定のクリプトロンシステム(川崎重工業社製
KTM−XL型)により18,000rpmにて解砕/表面
改質処理を行った後、風力分級を行い平均粒径6.4μ
mの解砕粒子を得た。
て、後処理剤を添加して後処理を施し、トナーHを得
た。
処理剤およびトナーの平均粒径、粒径分布、SF1値お
よびSF2値をまとめて表1に示す。
と混合し、それぞれから現像剤を得る。
製)を用いてフェライトキャリアコア(F−3000:
パウダーテック社製)の表面を熱硬化性アクリル変性シ
リコン樹脂で被覆し、平均粒径50μmのキャリアを得
た。なお、キャリア粒径はマイクロトラックモデル(7
995−10SRA:日機装社製)を用い測定し、それ
を平均して求めた。
アをトナー/キャリア=5/95(重量比)の割合で混
合し、2成分系現像剤を調製した。この現像剤を用い、
実施例1〜3、5および比較例3についてはEP−57
0Z(ミノルタ社製)を用いて、また、実施例4および
比較例1、2についてはCF−70(ミノルタ社製)を
用いて複写を行い、各種評価を行った。
上に電荷輸送層を形成した感光体ドラム31の内側から
CCDカメラ38によってクリーニングブレード34の
圧接部における後処理剤層およびトナー静止層の長さを
観察し、その形成のされ方により以下のようにランク付
けした。なお、○以上で実用上問題はない。 ◎:クリーニングブレードの長手方向に対して、均一な
幅の後処理剤層又は静止層が形成されており、後処理剤
層は5μm以上形成され、静止層は20μm以上形成さ
れていた。 ○:クリーニングブレードの長手方向に対して、後処理
剤層又は静止層が連続的に形成されており、決壊してい
る部分がなかった。 ×:クリーニングブレードの長手方向に対して、後処理
剤層又は静止層が形成されているが、決壊している部分
が存在した。
行った際のトナー濃度変化量を評価し、以下のようにラ
ンク付けした。 ○:変化量は0.5重量%以下で実用上問題なかった。 ×:変化量は0.5重量%より大きくなり、画像濃度低
下等の問題を引き起こした。
枚の複写を行い、初期および1万枚耐刷時のクリーニン
グ性、画像性および画像上カブリについて評価した。な
お、トナーD、F、Gから得られる現像剤を用いての耐
刷枚数は3000枚であり、この場合の評価時は初期お
よび3000枚耐刷時である。但し、トナーFを用いた
現像剤は初期から特性が悪かったため耐刷は行わなかっ
た。
おいて、B/W30%の角ベタチャートを用い、定着後
の画像濃度が1.2になるように設定し感光体上のトナ
ー現像量を調整した上で転写を行わずに、トナーの拭き
残しの有無について感光体上を目視により判断し、ま
た、上記条件下で転写・定着を行い得られた画像を目視
により判断し、以下のようにランク付けした。なお、△
以上で実用上問題はない。 ○:感光体上にトナーの拭き残しはなかった。 △:感光体上にトナーの拭き残しが若干あるものの、画
像上には現れなかった。 ×:感光体上にトナーの拭き残しがあり、それが画像上
にノイズとなって現れた。
ーストマンコダック社のグレースケール再現段数)を目
視により評価し、以下のようにランク付けした。なお、
△以上で実用上問題はない。 ○:ライン画像のつぶれ、抜けがなく、グレースケール
の再現段数が7段以上判別できた。 △:ライン画像のつぶれ、抜けが若干あるものの、グレ
ースケールの再現段数が5〜6段判別できた。 ×:ライン画像がつぶれたり、抜けが生じて不連続にな
るか、グレースケールの再現段数が4段以下であった。
を目視により評価し、以下のようにランク付けした。な
お、△以上で実用上問題はない。 ○:カブリは認められなかった。 △:カブリが若干生じていた。 ×:カブリが明らかに認められた。
グ性、画像性に優れ、カブリのない高品位の画像を形成
でき、補給性および耐刷性にも優れていることが明らか
となった。
性、画像性に優れ、カブリのない高品位の画像を形成で
き、かつ耐刷性、補給性および流動性に優れたトナーを
提供することができる。
機におけるローターとライナーの構成を説明するための
図。
複写装置の概略構成図。
口、21:分級部、22:原料投入口、23:微粉排出
口、24:トナー排出口、25:ブレード、31:感光
体、32:チャージャー、33:現像装置、34:クリ
ーニングブレード、35:角度測定器、36:圧接バ
ネ、37:除電ブラシ、38:CCDカメラ
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくともバインダー樹脂および着色剤
からなる静電潜像現像用トナーにおいて、個数平均粒径
が2〜9μm、個数平均粒径の1/2以下の粒径粒子の
含有量が2〜10個数%、個数平均粒径の2倍以上の粒
径粒子の含有量が1個数%以下であり、下式により表さ
れる平均形状係数について、個数平均粒径の2/3以下
の粒径粒子の平均形状係数(SF1)が個数平均粒径以
上の粒径粒子の平均形状係数(SF2)よりも大きいこ
とを特徴とする静電潜像現像用トナー: 【数1】 - 【請求項2】 SF1が120〜160、SF2が100
〜140であることを特徴とする請求項1記載の静電潜
像現像用トナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26527895A JP3292000B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 静電潜像現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26527895A JP3292000B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 静電潜像現像用トナー |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106093A JPH09106093A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3292000B2 true JP3292000B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=17415008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26527895A Expired - Fee Related JP3292000B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | 静電潜像現像用トナー |
Country Status (1)
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|---|---|
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-
1995
- 1995-10-13 JP JP26527895A patent/JP3292000B2/ja not_active Expired - Fee Related
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