JPH11282207A - 負帯電性現像剤及び画像形成方法 - Google Patents
負帯電性現像剤及び画像形成方法Info
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Abstract
保することができ、かぶりがなく、高濃度で鮮明な画像
が得られる負帯電性現像剤及び該現像剤を用いた画像形
成方法の提供。 【解決手段】 少なくとも結着樹脂と着色剤とからなる
トナーと、磁性体粒子を樹脂で被覆してなり、該被覆樹
脂中に微粒子を含有する樹脂被覆キャリアとを有する負
帯電性現像剤において、該トナーに含まれる着色剤のp
Hが7以下であり、該樹脂被覆キャリアの被覆樹脂中に
含有される微粒子のpHが7を越えるものであることを
特徴とする負帯電性現像剤。
Description
ャリアからなる負帯電性現像剤及びそれを用いた画像形
成方法に関する。
2成分現像剤については、現像剤の良好な帯電性を確保
する方法として、公知の様々な技術が知られている。上
記現像剤の帯電性の制御は、トナーと樹脂被覆キャリア
とを混合、攪拌することでおきる摩擦帯電を利用してお
り、所望の帯電量に応じて現像剤の構成が選択されてい
る。例えば、トナーに荷電制御剤を添加する方法がある
が、その場合荷電制御剤の添加量に応じて現像剤の帯電
量を制御できるが、一般に荷電制御剤は画像形成の過程
で変質し易く、かつ高価でコスト高を招くという問題が
ある。また、トナーの樹脂組成により帯電性の制御を行
う方法もあるが、使用樹脂の粘弾性、耐熱性その他の物
性にも影響を与えることが多く、帯電性と定着性の両立
が困難であるという問題がある。同様に樹脂被覆キャリ
アの被覆樹脂組成により帯電性の制御を行うことができ
るが、キャリアの体積抵抗、耐摩耗性等の物性に影響を
与え、耐久性に悪影響を及ぼすことが多いなどの問題が
ある。そこで、例えば特開昭58−129436号公報
には、トナー中に多量の酸性カーボンブラックを含有せ
しめると共に、トナーのバインダー樹脂及び樹脂被覆キ
ャリアの被覆樹脂の両方にスチレン樹脂を用いることに
より上記トナー中の多量の酸性カーボンブラックに基づ
く過度の負帯電性が制御され、高濃度の画像形成が可能
とされた現像剤が提案されている。
者らの鋭意検討の結果、現像剤の負帯電性の制御はトナ
ーのみに着目したのでは、現像剤の安定した負帯電性を
確保することが難しく、トナーのみならず、樹脂被覆キ
ャリアのpHをも制御することにより、特にはトナー中
の着色剤及び樹脂被覆キャリア中の微粒子の両方のpH
を制御することにより、現像剤に安定した負帯電性を付
与することができることに気付き、本発明を完成したの
である。
であり、その目的とするところは帯電性に優れていて安
定した帯電量を確保することができ、かぶりがなく、高
濃度で鮮明な画像が得られる負帯電性現像剤及び該現像
剤を用いた画像形成方法を提供することにある。
より達成される。
るトナーと、磁性体粒子を樹脂で被覆してなり、該被覆
樹脂中に微粒子を含有する樹脂被覆キャリアとを有する
負帯電性現像剤において、該トナーに含まれる着色剤の
pHが7以下であり、該樹脂被覆キャリアの被覆樹脂中
に含有される微粒子のpHが7を越えるものであること
を特徴とする負帯電性現像剤。
含有される微粒子がカーボンブラックであり、前記トナ
ーに含有される着色剤がカーボンブラックであることを
特徴とする前記1に記載の負帯電性現像剤。
を用いたことを特徴とする画像形成方法。
細に説明する。なお、本発明でいう負帯電性現像剤(以
後、現像剤ともいう)とは、トナーが負に帯電し、樹脂
被覆キャリアが正に帯電する現像剤であり、現像剤に負
の帯電を付与するとは樹脂被覆キャリアとの摩擦でトナ
ーに負の帯電を付与することである。
着色剤を含有するトナー及びキャリアとして被覆樹脂中
にpHが調整された微粒子を含有する樹脂被覆キャリア
から構成された現像剤及び該現像剤を用いた画像形成方
法に特徴がある。
用されるトナーに添加される着色剤は、そのpHが7以
下であることを必須の用件としている。上記トナーに添
加される着色剤のpH値が7を越える場合は後述するキ
ャリアとの関係で現像剤に安定した負の帯電性を付与す
ることができない。
に限定されず、従来公知の種々の着色剤を適用すること
ができ、例えばカーボンブラック、アニリンブルー、カ
ルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブル
ー、デュポンオイルレッド、キノリンエロー、メチレン
ブルークロライド、フタロシアニンブルー、マラカイト
グリーンオクサレート、ローズベンガル等を使用するこ
とができる。
ーボンブラックが重要であり、該カーボンブラックの具
体例としては、例えばファーネスブラック、ランプブラ
ック、サーマルブラック、チャンネルブラック等を挙げ
ることができ、その窒素吸着法によるBET比表面積の
値は5〜700m2/gの範囲とするのが好ましい。
は、後述するキャリアとの関係で現像剤に安定した負の
帯電性を付与するためトナーに対して1〜10重量%の
範囲とするのが好ましい。
Hは以下のようにして測定される。即ち、適量の着色剤
をビーカーに測り取り、着色剤1gにつき10mlの割
合で水を加え、15分間煮沸する。着色剤を濡れ易くす
るためにエチルアルコールを数滴加えても良い。煮沸
後、室温にまで冷却し、傾斜法又は遠心分離法により上
澄み液を除去して泥状物を残す。この泥状物中にガラス
電極を入れ、pHを測定する。測定上、注意する点とし
ては、電極の挿入位置により測定値がばらつくことがあ
るため、ビーカーを動かして電極面と泥状面とを充分に
接触させ、pHが一定になったところで測定値を読むよ
うにする。
ーは、少なくともpHが7以下である着色剤を含有し、
後述する樹脂被覆キャリアとの摩擦により安定した負帯
電性を示すトナーであり、通常後述する結着樹脂が含有
され、更に必要に応じてその他の添加剤を含有してもよ
い。
くは1〜20μm、更に好ましくは4〜15μmであ
る。なお、本発明に使用するトナーの重量平均粒径は、
レーザ回折式粒度分布測定装置「HELOS」(SYM
PATEC社(株)社製)を使用して求めることができ
る。
に限定されず、従来公知の種々の樹脂が用いられる。例
えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン/ア
クリル系共重合樹脂、ポリエステル樹脂などが挙げられ
る。
きる添加剤としては、荷電制御剤、ポリオレフィンワッ
クス、天然ワックスなどの離型剤、流動化剤、磁性粉、
これら添加剤の分散助剤などが挙げられ、公知の材料を
使用することができる。
れず、公知の方法を用いることができる。具体的には、
構成される材料を混合し、溶融混練した後、冷却工程を
経て、粉砕、分級を行ってトナーを得る粉砕法や、乳化
重合又は懸濁重合を行ってトナーを得る重合法などを使
用することができる。
る流動化剤として、トナー表面に無機微粒子又は有機微
粒子を添加してもよい。無機微粒子としてはシリカ、チ
タニア、アルミナなどの無機酸化物粒子が好ましい。ま
た更に、これら無機微粒子は、シランカップリング剤や
チタンカップリング剤などによって疎水化処理してもよ
い。
後述する樹脂被覆キャリアの被覆樹脂層中に含有される
微粒子は、そのpHが7を越えるものであることを必須
の用件としている。上記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂層
中に含有される微粒子のpH値が7以下の場合は前記し
たトナーとの関係で現像剤に安定した負の帯電性を付与
することができない。
有される微粒子としては、該被覆樹脂層に複合化できる
材料であれば如何なる微粒子でも適用できるが、好適に
使用することができるものとしては、pHが7を越える
ように加工された例えば珪素、チタン、アルミニウム等
の酸化物、窒化物、ホウ化物等の無機微粒子、シリコー
ン樹脂、スチレン/アクリル共重合体樹脂、メラミン樹
脂、ビニール系樹脂等の樹脂微粒子、カーボンブラック
が好適に用いられる。本発明では特にカーボンブラック
が重要であり、該カーボンブラックの具体例としては、
例えばファーネスブラック、ランプブラック、サーマル
ブラック、チャンネルブラック等を挙げることができ、
その窒素吸着法によるBET比表面積の値は5〜700
m2/gの範囲とするのが好ましい。
される樹脂被覆キャリアは、少なくともpHが7を越え
る上記微粒子を含有し、前記したトナーとの摩擦により
現像剤に安定した負帯電性を付与することができるキャ
リアであり、通常後述する強磁性を示す芯材の表面に結
着樹脂を被覆して形成される。なお、上記キャリアの重
量平均粒径は好ましくは10〜100μm、更に好まし
くは20〜80μmである。なお、本発明に使用する樹
脂被覆キャリアの重量平均粒径は、トナーの重量平均粒
径の場合と同様レーザ回折式粒度分布測定装置「HEL
OS」を使用して求めることができる。
知のものを適用することができる。よく用いられる例と
しては、酸化した、又は酸化されていない鉄粉や、フェ
ライト、マグネタイト等の強磁性を示す金属酸化物が好
適に用いられる。
を構成する結着樹脂としては特に限定されず、従来公知
の種々の樹脂が用いられる。例えば、スチレン系樹脂、
アクリル系樹脂、スチレン/アクリル系共重合樹脂、シ
リコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられ
る。
は、公知の方法を適用することができる。例えば、スプ
レー塗布方法、浸漬法、表面重合被覆法、熱溶融法等が
挙げられるが、熱溶融法が好適に用いられる。
中に含有される微粒子のpHは、前記本発明に使用され
るトナー中の着色剤のpHの測定方法と同様にして測定
される。
の被覆樹脂層中への微粒子の添加量は、被覆樹脂に対し
て好ましくは5〜50重量%、より好ましくは7〜35
重量%の範囲である。上記微粒子の含有量が5重量%未
満の場合は、前記トナーとの関係で本発明の現像剤の安
定した負の帯電性が得られなくなる。また、50重量%
を越えると、被覆樹脂層中への微粒子の均一な分散が困
難となり、該微粒子の遊離などの問題を生じる場合があ
り好ましくない。
脂層中に添加する微粒子の添加方法は特に限定されるも
のではなく、樹脂被覆方法に応じて適切な方法を選択す
ればよい。例えば、溶融被覆方法の場合は、被覆樹脂の
溶液に微粒子を分散混合する、機械的な固定化方法の場
合は、被覆樹脂の粉末と添加する微粒子とを混合してお
く、重合被覆法の場合は、重合反応時に重合槽内に微粒
子を添加しておく、等の方法を用いることができる。ま
た、キャリアへの樹脂被覆加工後に、微粒子をキャリア
の被覆樹脂層中に機械的に打ち込む方法も使用できる。
ア全体に対し1.0〜10.0重量%の範囲であること
が好ましい。
め、前記pHが7以下の着色剤を含有するトナーと被覆
樹脂中に前記pHが7を越える微粒子を含有する樹脂被
覆キャリアとを混合することにより、安定した負の帯電
性を有する現像剤が得られる。この場合、トナーは現像
剤全体に対し2〜10重量%の割合で混合して使用する
のが好ましく、また、トナーと樹脂被覆キャリアを混合
する混合機には公知の混合機、例えばヘンシェルミキサ
ー、Wコーン混合機等を使用することができる。
図1は上記本発明の現像剤を用いた画像形成方法の1例
を説明する画像形成装置の要部断面図であり、7はドラ
ム状感光体(単に感光体ともいう)、有機光導電体を用
いた有機感光体、又は無機光導電体(SeTe,As2
Se3等)を用いた無機感光体が用いられ、好ましくは
無害で、加工性に優れていて、選択の自由度が大きい有
機光導電体を用いた有機感光体が好ましく用いられる。
面に例えば正の一様な帯電が付与され、次いで露光光学
系2により像露光が行なわれて静電潜像が形成される。
次いで該静電潜像は現像器3内に収容された本発明の負
帯電性の現像剤により現像されてトナー像が形成され
る。このトナー像は転写器5により転写紙Pに静電転写
され、熱ローラー定着器9により加熱定着されて定着画
像が形成される。
ーニング器8により残留トナーがクリーニングされて次
の画像形成に備えられる。なお、4は原稿台、6は分離
器、10はトナー補給用ホッパである。
剤のpHが7以下に調整され、かつ樹脂被覆キャリアの
樹脂被覆層に含有される微粒子のpHが7を越えるよう
に調整された現像剤であり、該現像剤の負の帯電特性が
適正で、かつ安定しているため負帯電性のトナーリサイ
クルシステムの画像形成装置にも利用することができ
る。
るが、本発明の態様はこれにより限定されるものではな
い。
5)の製造例〉市販のカーボンブラックを使用した。該
市販のカーボンブラックの製造方法としては、天然ガス
の炎をチャンネル鋼と呼ばれる金属表面に衝突させ、該
原料天然ガスを急激に冷やすことでカーボンブラックを
該金属表面に析出させて製造する。この際、上記チャン
ネル鋼を炎に対して垂直方向に一定速度で移動させ、さ
らに冷却した後、スクレーパでかき取り、粉砕、分級し
て目的のカーボンブラックを得る。
pH=2.5のカーボンブラック(1)を白金坩堝に入
れ、電気炉の中で950℃で、7分間加熱した後取り出
し、デシケーター中で放冷して、カーボンブラック
(2)(pH=8.3)を得た。
例〉上記カーボンブラック(2)の場合の電気炉の温度
及び加熱時間を制御してカーボンブラック(3)(pH
=7.2)、カーボンブラック(4)(pH=10.
0)、カーボンブラック(5)(pH=4.0)、カー
ボンブラック(6)(pH=6.5)を得た。
8.1)の製造例〉火炎加水分解法により製造され、具
体的には無水塩化アルミニウムを酸素雰囲気中で燃焼さ
せ、燃焼温度、燃焼時間を制御しながら火炎中で加水分
解することで得られる。
00重量部に対し、離型剤としてカルナウバワックスを
2重量部、WaxCを2重量部、着色剤として上記pH
=2.5のカーボンブラック(1)を7.5重量部を混
合し、2軸混練機にて溶融混練した。その後、冷却工程
を経て、微粉砕、風力分級を行い、重量平均粒径が8.
5μmの着色粒子を得た。さらにその後、流動化剤とし
て着色粒子に対して疎水性シリカ微粒子(R805:ア
エロジル)を0.6重量部、チタニア微粒子(T80
5:アエロジル)を0.75重量部外添混合し、トナー
1を得た。
例において、pH=2.5のカーボンブラック(1)に
代えてpH=4.0のカーボンブラック(5)、pH=
6.5のカーボンブラック(6)、pH=8.3のカー
ボンブラック(2)を、この順に用いた他はトナー1の
製造例の場合と同様にしてトナー2、トナー3、トナー
4を得た。
子(体積平均粒径60μmのマグネタイト粒子)100
部に、粉砕した体積平均粒径6μmのポリエチレン粒子
を4部、微粒子として下記製造例で得られたカーボンブ
ラック(2)(pH=8.3)を0.5部配合し、加熱
可能なジャケットを有する造粒装置に入れ、常温で5分
間混合した。次に、120℃の熱媒をジャケットに循環
しながら40分間混合した。次ぎに20℃の冷媒をジャ
ケットに循環させ20分間混合した後、取り出して、1
25μmの篩いで篩い分けを行って本発明に使用する樹
脂被覆キャリア1を得た。
キャリア1の製造例において、カーボンブラック(2)
(pH=8.3)の配合量を1.0部にした他は樹脂被
覆キャリア1の製造例と同様にして樹脂被覆キャリア2
を得た。
キャリア1の製造例において、カーボンブラック(2)
(pH=8.3)に代えて樹脂被覆キャリア用アルミナ
(pH=8.1)を用いた他は樹脂被覆キャリア1の製
造例の場合と同様にして樹脂被覆キャリア3を得た。
被覆キャリア1の製造例において、カーボンブラック
(2)(pH=8.3)に代えてカーボンブラック
(3)(pH=7.2)、カーボンブラック(4)(p
H=10.0)、カーボンブラック(1)(pH=2.
5)を用いた他は樹脂被覆キャリア1の製造例の場合と
同様にして樹脂被覆キャリア4、樹脂被覆キャリア5、
樹脂被覆キャリア6を得た。
1の26gと樹脂被覆キャリア1の500gを混合して
実施例1の現像剤を得た。
1の現像剤の製造例において、樹脂被覆キャリア1〜5
とトナー1〜3とを表1の如く組み合わせて実施例2〜
7の現像剤を得た。
1の現像剤の製造例において、樹脂被覆キャリア6、1
とトナー1、4とを表1の如く組み合わせた他は実施例
1の現像剤の製造例の場合と同様にして比較例1、2の
現像剤を得た。
キャリアのそれぞれ100部と4種類のトナーのそれぞ
れ5部とを表1の如く組み合わせ混合して9種類のサン
プルを得、該サンプルをそれぞれ20ccのサンプル瓶
に入れ、20℃、相対湿度50%に12時間放置した
後、振とう機「YS−LD」((株)ヤヨイ社製)に
て、200ストローク/分、振れ角45°、振とう時間
20分の条件で振とうし、ブローオフ帯電量測定器にて
帯電量(トナー)を下記のブローオフ測定条件で測定
し、その結果を表1に示した。
ュ:400mesh サンプル量:1g ところで、本発明の現像剤に用いられる着色剤及び微粒
子のpHの測定に関しては、既に前述した通りである
が、上記実施例、比較例に用いられたカーボンブラック
(1)〜(6)及びアルミナのpHの測定については、
具体的に以下の方法で測定された。
ルミナのpHの具体的測定法〉サンプル5gをビーカー
にとり、50gの蒸留水を加え、時計皿で覆い、15分
間煮沸した。煮沸後室温まで冷却し遠心分離法により上
澄み液を除去して、泥状物を残し、この中にガラス電極
pH計の電極をいれ、JIS Z 8802によりpH
を測定した。
7及び比較例1、2で得られた9種類の現像剤を用い、
該9種類の現像剤をデジタル複写機Konica705
0に順次装填して、通常環境下で画像を出力して画像濃
度及びかぶり濃度を測定し、それらの結果を下記評価基
準により評価し、表1に示した。
対する相対濃度をマクベス濃度計により測定し、画像濃
度とした。
部の複写画像に対する相対濃度をマクベス濃度計により
測定し、かぶり濃度とした。
像形成方法では、該現像剤の負の帯電性が優れていて、
画像形成時、高濃度でかぶりがなく、鮮明な画像が得ら
れるが、比較例1、2の現像剤及びその画像形成方法で
は、該現像剤の負の帯電性が悪く、画像形成時、画像濃
度不足、又はかぶりの発生が大であり、良質の画像が得
られないことが解る。
剤及びその画像形成方法によれば、該現像剤の帯電性が
優れていて安定した帯電量を確保することができ、画像
形成時、高濃度で鮮明な画像が得られる等の優れた効果
を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂と着色剤とからなる
トナーと、磁性体粒子を樹脂で被覆してなり、該被覆樹
脂中に微粒子を含有する樹脂被覆キャリアとを有する負
帯電性現像剤において、該トナーに含まれる着色剤のp
Hが7以下であり、該樹脂被覆キャリアの被覆樹脂中に
含有される微粒子のpHが7を越えるものであることを
特徴とする負帯電性現像剤。 - 【請求項2】 前記樹脂被覆キャリアの被覆樹脂中に含
有される微粒子がカーボンブラックであり、前記トナー
に含有される着色剤がカーボンブラックであることを特
徴とする請求項1に記載の負帯電性現像剤。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の負帯電性現像剤
を用いたことを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP08345498A JP3613750B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 負帯電性現像剤及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP08345498A JP3613750B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 負帯電性現像剤及び画像形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11282207A true JPH11282207A (ja) | 1999-10-15 |
| JP3613750B2 JP3613750B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=13802906
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| JP08345498A Expired - Fee Related JP3613750B2 (ja) | 1998-03-30 | 1998-03-30 | 負帯電性現像剤及び画像形成方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3613750B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449410C (zh) * | 2004-03-29 | 2009-01-07 | 兄弟工业株式会社 | 评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂 |
-
1998
- 1998-03-30 JP JP08345498A patent/JP3613750B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN100449410C (zh) * | 2004-03-29 | 2009-01-07 | 兄弟工业株式会社 | 评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂 |
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