JPS6275540A - 画像形成用現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野Ｊ 本発明は、電子写真装置、特に顕画材（現像剤）に用い
るカプセル状の現像剤に関するものである。

［従来の技術Ｊ 従来この種の装置に用いられる現像剤（以ドトナーと賂
す）特にカプセルトナーにおいて、第１に表面のモ滑性
から種々の問題があった。１つは、球状でかつＶ滑面で
あるため、摩擦帯電で生じたトナーの電荷量が現像スリ
ーブと点接触するものに比べて変動しやすいこと、また
スリーブに付着した状態での鏡ＩＩ！２力かや、事はり
点接触するものに比べて大きく作用する・ｊＳから特に
電界中を１・六−が移動するジャンピング現像方式にお
いては、その飛翔バイアスの適正値が変動することや、
階調性が変動しやすい笠の問題が起こる場合があった。

第２にＰ、Ｓ、Ｅ、、　ｖｏｌ　２Ｊ　Ｎｏ、４　Ｊｕ
ｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ。

＋９８２　Ｐ　１９４〜１９７［”フォトグラフインク
・サイエンス・アンド・エンジニアリング°’ｉ２ｅ巻
、Ｎ０１４．７月／８月、第１９４〜１９７頁」に考察
される如く、球状かつモ滑面の粉体はその形状表面状７
９から付着力が大きいと思われる電ｆ−写真装置におい
ては、まず現像後転写体に静電的に転写する方式では、
感光体への付着力が大きいと転写効率が劣り、均一な、
かつ充分な転写画像が得られない場合があった。また、
転写後に感光体に残留するトナーをクリーニングする方
式では、やはりその形状表面状態からくる付着力の増大
によりクリーニングしずらく、クリーニング力が大きく
なり感光体の損傷やトナーをこわしたり、汚染したりし
画像を乱す場合があった。

これら２つ（表面のモ滑性、球形状）の基本内因ｆ−は
例えばバインダーと磁性体を混練して球状のトナーを作
成した場合、磁性体が適度なチャージアップ防止作用を
し、゛セ荷量の変化や静電付着力増大は防＋ｈできる。

また磁性体が無くバインダーと荷電制御剤を１とするト
ナーを球状に作成した場合、７ｆＳ２の問題はあるもの
の第１の問題は荷電制御剤の効果により防止できる。

しかしカプセルトナーは最外周膜を樹脂で包囲するため
、前述下１と第２が問題潜在する事になる。

更にＬ述の問題がトナー粒径によって顕著である。−・
股にトナーは粒度分布を有し、トナーの摩擦帯電′電荷
−￥（ｃｈａｒｇｅ−ｔｏ−ｍａｓｓ　ｒａｔｉｏ）　
：　ｑ／ｍがＦ式で示す様に粒径て異なる ｒ：トナー半径。

ｒ！ＩＪち粒径の小さなもの程ｑ／ａが大きくなる。こ
のため粒径が小さい程画像の鮮鋭度は高いが、耐久性に
劣った。それは特に本出願人のジャンピング現像方式に
おいてトナーの飛翔状態は上記ｑ／ｍに依存する傾向が
強く、粒径の小さなもの程早期にｑ／ｍが立ち上りかつ
高いため初期に消費され易く画像形成枚数が進むにつれ
粒度分布が大きめとなり１−記画像の鮮鋭度が劣化する
場合があった。

尚上記ｑ／ｌｎはトナーの飽和ｑ／ｍではなく通常飽和
に達する以前で消費される。

また粒度の小さいトナーのみで構成されたトナーにおい
てはＬ述の画像鮮鋭度は良いが、流動性が粒度分布を有
するものより劣り、チャージアップし易く劣化が早かっ
た。

更に、本トナーを圧力定着用トナーとして使用する場合
、粒度の小さなものは紙ｌａ誰内に埋め込まれる様な現
像を生じ、トナーが破壊されにくく定着性が劣る傾向を
示した。

［発明が解決しようとする問題点」 本発明は、Ｌ述従来例の欠点を除去したカプセルトナー
を提供するものである。

すなわち、画質の安定化に寄テし、良好な定着性を有す
るカプセルトナーを提供するものである。

Ｌ問題点を解決するための手段及び作用Ｊ本発明によれ
ば、粒度分布を有する略球状の圧力定着性コアを薄膜の
硬質殻に封じ込んだカプセルトナーであって、Ｌ記粒度
分布内でトナーの帯電電荷−重量比：　ｑ／ｍが均一化
されている事を特徴とする画像形成装置に用いる現像剤
が提供される。

尚、本発明の現像剤における圧力定着性コアとしては、
ワンクス、低分子−置型合体等のカプセルトナーの分野
で従来公知のものが使用可能であり、また硬質殻を形成
するための材料としてはカプセルトナーの分野で従来公
知の樹脂が使用可能である。

汀１図に本発明トナーの概略造粒フローを示す。木カプ
セルトナーは、周知の方法によって球状のワックス笠を
含む平均粒径ｌＯ〜１４μｍで分布とし、ｌμＩＢ〜４
０ｇｍ程度の軟質の圧力定着性コアを作成する。■この
コアをエアー分級７で例えＩｆ　４　ｇ　ｖａ以ｒと２
０Ｂｏ＋以上をカットする。■カットしたトナーをエア
ー分級機子で複数に分割する。説明を簡略イヒするため
２分割で説明する。分割されたものの粒径の小さい方を
Ａ、大きい方をＢとすると、樹脂等からなる硬質のシェ
ル付け（カプセル化）に先ケってコア表面にシリカ笠の
粒子を付着させる。このとき分布Ａ側のコアの付着粒子
数をＢ側より多くする。その後に硬質シェルを０．１〜
０．４　ｐ、ｒｎ程度周知の方法で付けると、粒径の小
さな方（Ａ）の凹凸が粒径の大きな方（Ｂ）より多くな
る。これにより現像スリーブ等トナーの摩擦帯電を受け
る側との接触量が異なり、同一・形状における前述のｑ
／ｍとｒの関係がくずれ、第２図に示す如＜　ｑ／ｍ変
動が少なくなり、安定な画像が得られ、良好な定着画像
である。

同等の効果を得る他の造粒方法を示すと、前記Ａ、ＢＦ
ｉ度分布の界分布分割までは同等だが粒子付Ｌｙ−数を
異ならしても同数でも良いがカプセル化時の成膜状態を
変えるものである。

一つばカプセル剤の仕込み量をへの方をＢより少なくし
各々別にカプセル化し、その後に合わせて現像剤とする
。

他は、カプセル剤の樹脂分子量をＡの方をＢより小さく
し各々別にカプセル化しその後に合わせて現像剤とする
。

これにより粒径の小さな方が大きな方よりカプセルシェ
ル（殻〕の膜厚が薄くなり、荷電保持能が弱くなり、粒
径差によりｑ／ｒｔｒの変動が従来より小さくなり」ニ
ルと同様の効果が得られる。

この効果を第３図で説明する。

従来トナーは初期■の如く求める適正な特性［！すち表
面電位で代表させる４り持体沿像電位もしくは潜像電位
と現像スリーブ主位差に対する画像ｅ度の関係において
電位差ａに対する画像濃度変化すの比で電）顧装置の階
調性（ガンマ）を有する。しかし画像形成枚数が進むに
つれ、粒径の小さな側から消費され、■の状態となり、
ｂ／ａがねて来るため、カブリ易くかつ階調性が乏しく
かつＤ　ＩＩａｘ　（Ｄ　＋　’）が低くなってしまう
。

これは粒度分布を有する同一・表面のコアを同時にカプ
セル化するとカプセル剤の仕込み量が一定のため粒径の
小さなコア程一定重量での比表面積は大きくカプセルシ
ェル（殻）膜厚が粒径の大きなものより厚く付着する傾
向にあり、上述の説明の如く画像１耐久り好ましくなか
った。

また粒径の小さな側で構成した現像剤は、初期■からチ
ャージアップ傾向により■となリガンマがｂ＋ｃ／ａと
なり階調性が変動しかつ無くなってしまう。本発明トナ
ーは、初期及び画像形成枚数が進んでも■に近い状態を
保ち鮮鋭度は粒径の小さなもの側で構成したものより幾
分劣るものの耐久性に慟れた現象剤であり、かつ定着性
にも優れているものである。

男４図に本発明のトナーを用いた電子写真装置の概略を
示す。

３は像担持体で、　ＯＰＣの光導電物質を有する感光体
をドラム状に支持した例である。ドラム状像相持体３は
矢印方向に回動する。

４はコロナ放電器で、像担持体表面を一様帯電する。５
は短刀５点光学素子アレー等の光学手段で、像担持体上
に光像照射を施す。

６は現像装置で、像担持体上で光像照射に応じて形成さ
れた静電８！Ｆ像を現像する。

７はタイミングローラで、不図示の給紙ト段から給送さ
れる転写材８を、像担持体」ニの現像像と同期して転写
位置へ送り込む働きをする。９は転写材案内ガイド、１
は転写コロナ放電器である。

転写材８の背面に転写コロナ放電器１で転写コロナを施
し、転写材８への転写を成す。

２は搬送ベルトで、転写経ｒ後の転写材を不図示の定着
ｒ・段へ導く。

［実施例ｊ 下記混合物をアトライターを用いて１２０℃。

２００ｒｐｏ＋にて３時間混練した。

カルナバワックス　　　　　　　　４０屯量部ポリエチ
レン　　　　　　　　　　１０屯量部パラフィンー１５
５　　　　　　　　　　４０玉量部疎水性でグネタイ）
　　　　　　　　１５％ｉ、ｊ部他方２０交アジホモミ
キサー（特殊機化ｒ７社製）中にｔめ水２０見及び親木
性シリカ（了エロジール霧２００　；日本アニコジル社
製）２０ｇを採取し９０℃に加温せしめた。この分散媒
中にＬ２混練物Ｉ　Ｋｇを投入し、周速２０ｒｒｒ／ｓ
ｅｃ、、パス回数６．９回／ｗｉｎ、の条件にて１時間
造粒を行なった。

造粒終ｒ後、熟交換器を用い冷却を行なった。この分散
液中に水酸化ナトリウム５０ｇを添加し５時間攪拌を続
けて親水性シリカを除去した。更に遠心θ１過機を用い
ｏ′１過、水洗を行ない、数平均粒径が１１．Ｏｇｍ　
、体積」ｌ均粒径が１４．８ｇｍ、体積平均粒径の変動
係数が２０．５％である芯粒が得られた。

得られた芯粒子を乾燥後に、風力分級機にて粒径５〜１
０μｍ　（平均粒径約７．０ＪＬｍ）の粒子群のフラク
ションと、粒子１０〜２０仄ｍ　（平均粒径１３、Ｏｐ
−ｍ）の粒子群のフラクションとをそれぞれ採集し、前
者には１．５重量％の湿式シリカを芯粒子表面に外添し
て付着固定し、後者には１．１東征％の湿式シリカを同
様にして芯粒子表面に付着固定した。得られた芯粒子そ
れぞれを再び２０文アジホモミキサーを用い下記組成で
混合した。

芯　　粒　　子 （外表面にシリカ粒子を有する）　　　ＩＫｇＳｔ−Ｄ
Ｍ共共合合体　　　　　　　　　８０ｇジメチルホルム
アミド　（ＤＭＦ）　　　　　４１」−記組成の混合物
として十分分散せしめた後、工タ／−ルを漸次滴下した
ところ粒子の合一もなく、カプセルトナーが得られた。

得られたカプセルトナーの小粒子一群と大粒子群を１＝
１に混合して調整したトナーにポジ川シリカ０．５％を
外添し、Ｉ’に−１０改良機（キャノン社製）にて画１
ｔ４シを行なった後、未定着画像を線圧１０ｋｇ／ｃ＋
ｗにて金属ローラーを使用し７看した。耐久試験枚数３
０００枚を試験したが、［０像濃度平均１．２で立ち七
かり、ｔちドがり共になかった。また、ブロッキング、
ドラム表ｕ’＋１七へのフィルミング簿も起きなかった
。尚、ｉＨ性に関しては線圧１０ｋｇ／ｃｍでもトー分
なる定着性を示し、定着オフセットは生じなかった。

「発明の効果」 本発明の画像形成用現像剤は上記のように、圧力定着性
コアを薄膜の硬質殻に１１じ込んだカプセルトナーの粒
度分布内でトナーの帯電重荷重ｈ２比ｑ／ｍを均一化さ
せであるために、粒径の小さなものから先に消費される
ようなことが起こらす、またｉ動性が良好でチャージア
ップによる劣化が遅く、画像形成枚数が増えても両像の
鮮鋭度が劣化せず画質が安定化し、良好な定着性を示す
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のトナーの概略造粒フローを示す説明図
、第２図は本発明トナーと従来同一形状トナーの粒径に
よるｑ／ｍの変動を示すグラフ、７５３図はトナーの表
面電位と画像濃度との関係を示すグラフ、第４図は本発
明のトナーを用いた電子写真装置の概略を示す説明図で
ある。 ■・・・転写コロナ放電器、 ２・・・搬送ベルト。 ３・・・像担持体 ４・・・コロナ放電器、 ５・・・短焦点光学素子アレー、 ６・・・現像装置、 ７・・・タイミングローラ、 ８・・・転写材、 ９・・・転写材案内カイト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒度分布を有する略球状の圧力定着性コアを薄膜
   の硬質殻に封じ込んだカプセルトナーであって、上記粒
   度分布内でトナーの帯電電荷−重量比：ｑ／ｍが均一化
   されている事を特徴とする画像形成装置に用いる現像剤
   。
2. （２）上記粒度分布を有するトナーにおいて、粒径が小
   さい程表面の凹凸量を大きくした事を特徴とする第１項
   記載の現像剤。
3. （３）上記粒度分布を有するトナーにおいて、粒径が小
   さい程上記殻の膜厚が薄いことを特徴とする第１項また
   は第２項記載の現像剤。