JP2009223284A - 画像形成装置およびトナー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーであって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーの外添剤が、脂肪酸金属塩と正帯電性無機微粒子と負帯電性無機微粒子とを含み、該脂肪酸金属塩の一次粒径が0.5〜1.5μmであることを特徴とするトナー。
【選択図】なし
Description
(2)前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする上記(1)に記載のトナー。
(3)前記脂肪酸金属塩をトナー母体100質量部に対して0.02〜0.06質量部含み、超音波振動法によるトナー母体に対する前記脂肪酸金属塩の遊離率が10〜20%であることを特徴とする上記(1)又は(2)に記載のトナー。
(4)前記正帯電性無機微粒子が正帯電性シリカ又は正帯電性酸化チタンであることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載のトナー。
(5)前記負帯電性無機微粒子が負帯電性シリカ及び/又は負帯電性酸化チタンであることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載のトナー。
(6)脂肪酸アミド化合物を含有することを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれかに記載のトナー。
(7)電子写真方式の画像形成装置であって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーとして上記(1)〜(6)のいずれかに記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。(8)感光体と、該感光体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、前記トナーが、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
しかし、超高速画像形成装置内では感光体の周速が速く、転写後の感光体上の転写残トナーがクリーニング装置で完全には除去されず、残トナーが徐々に感光体に固着し、トナーフィルミングが発生する。これによって、ベタ画像に白抜け問題が発生する。
測定法を具体的に説明する。100mlビーカーに試料0.01g、界面活性剤0.1gを計り取り、半透明ペースト状になるまで混合する。その後精製水40gを加え、ペーストを水中に軽く分散させる。その後、超音波を4分かけて分散体とする。その後装置にサンプル1gを測定用セルに入れ、測定する。測定結果の体積平均粒径D50の値を一次粒径とする。
以下、超音波振動法による遊離率測定の方法について説明する。イオン交換水100mlに濃度が33%のドライウェル4.4mlを加え、1分攪拌して溶液Aを作成する。上記溶液Aにサンプルの初期トナー5gを添加して、20回シェイクし、十分に濡れさせた後に30分放置し、液Bを作成する。上記液Bを5回シェイクし、トナーを分散させてから、超音波ホモジナイザー(VCX750 SONICS製)にて、振動部を液Bに2.5cm進入し、出力エネルギー30%で、1分間振動させて、液Cを作成する。上記液Cを10分放置した後、ろ過する。使用ろ紙は110mm、100CIRCLES(Toyo Roshi kaisha製)を用いる。ろ紙上残ったトナーを回収し、40℃恒温槽で8時間乾燥させる。乾燥後得られたトナー3g、自動加圧成型機(T−BRB−32 Maekawa製)、荷重 6.0 t、加圧時間 60 sec(メーカと条件)にて直径3mm、厚さ2mmにペレット成型し、処理後サンプルトナーとする。上記処理をしていないサンプル初期トナーを同様に直径3mm、厚さ2mmにペレット成型し、処理前サンプルトナーとする。蛍光X線装置(ZSX−100e 理学電気製)にて定量分析で上記ペレットトナーサンプルの金属の部数を測る。使用する検量線は予めトナーに対して、金属含有量が0.1部、1部、1.8部のトナーサンプルで作成する。 下記の式によって遊離率を算出する。
遊離率
={処理前サンプルトナー金属含有量(部)−処理後サンプルトナー金属含有量(部)}
/処理前サンプルトナー金属含有量(部)
帯電量測定は、ブローオフ粉体帯電量測定装置「TB−200(東芝ケミカル社製)」を用いて、下記の方法でブローオフ帯電量〔フェライトとの混合における摩擦帯電量(Q)〕を測定した。
測定サンプル0.4gとフェライト96gをポリプロピレン製の容器に量り取り、2軸のローター上で100rpmの回転速度で15分間回転させた後、その混合物0.05gを500メッシュの金網上に量り取り、下記条件でブローオフ帯電量を測定する。
窒素ブロー圧:0.5kg/cm2
ブロー時間 :20秒
正帯電性シリカとしては、具体的には、ワッカー社製 H30TA:平均粒径8nm、ポリジメチルシロキサン処理、テイカ社製 MSP−005:平均粒径20nm、シラン処理、キャボット社製TG−820F:平均粒径11nm、シリコーンオイル処理等を挙げることができる。
正帯電性酸化チタンとしては、テイカ製 JMT−150ANO:体積平均粒径15nm シラン処理、負帯電性酸化チタンとしては テイカ製 JMT−150IB:体積平均粒径15nmシラン処理等を挙げることができる。
なお、本発明においては体積平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置(ベックマン・コールター社製マルチサイザーIII)で測定した体積分布D50で示した。
ポリエステル樹脂(AX)および(AY)としては、以下のものなどが挙げられ、これらのものを併用することもできる。
(AX1):(g)および(i)を用いた線状のポリエステル樹脂
(AX2):(g)および(i)とともに(h)および/または(j)を用いた非線状のポリエステル樹脂
(AY1):(AX2)に(c)を反応させた変性ポリエステル樹脂
なお、上記および以下において水酸基価および酸価は、JIS K 0070に規定の方法で測定される。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコールおよびノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物(付加モル数2〜30)であり、とくに好ましいものはノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物である。
ヒドロキシカルボン酸(k)としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。ラクトン(l)としては、カプロラクトンなどが挙げられる。
(c)のエポキシ当量は、好ましくは50〜500である。下限は、さらに好ましく70、とくに好ましくは80であり、上限は、さらに好ましく300、とくに好ましくは200である。エポキシ基数とエポキシ当量が上記範囲内であると、現像性と定着性が共に良好である。上述の1分子当たりのエポキシ基数およびエポキシ当量の範囲を同時に満たせばさらに好ましい。
(a)の添加量としては、重合活性などの観点から、得られる重合体の質量に対して、好ましくは0.0001〜0.8%、さらに好ましくは0.0002〜0.6%、とくに好ましくは0.0015〜0.55%である。
(c)と反応させる(AX2)の酸価は、好ましくは1〜60、さらに好ましくは5〜50である。酸価が1以上であると、(c)が未反応で残存して樹脂の性能に悪影響を及ぼす恐れがなく、60以下であると、樹脂の熱安定性が良好である。
また、(AY1)を得るのに用いる(c)の量は、低温定着性および耐ホットオフセット性の観点から、(AX2)に対して、好ましくは0.01〜10%、さらに好ましくは0.05〜5%である。
他の樹脂としては、スチレン系樹脂[スチレンとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体、スチレンとジエン系モノマーとの共重合体等]、エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル開環重合物等)、ウレタン樹脂(ジオールおよび/または3価以上のポリオールとジイソシアネートの重付加物等)などが挙げられる。
他の樹脂がトナーバインダーにおける他の樹脂の含有量は、好ましくは0〜40質量%、さらに好ましくは0〜30質量%、とくに好ましくは0〜20質量%である。
本発明で用いる結晶性を有するポリエステル樹脂(A)は、その分子主鎖中に下記一般式(1)で表わされるエステル結合を少なくとも60モル%含有する結晶性脂肪族ポリエステル樹脂からなることが好ましい。
一般式(1)の構造の存在は固体C13NMRにより確認することができる。
前記直鎖状不飽和脂肪族基の具体例としては、マレイン酸、フマル酸、1,3−n−プロペンジカルボン酸、1,4−n−ブテンジカルボン酸等の直鎖状不飽和2価カルボン酸由来の直鎖状不飽和脂肪族基を挙げることができる。
この場合の直鎖状脂肪族2価アルコール残基の具体例としては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の直鎖状脂肪族2価アルコールから誘導されたものを示すことができる。ポリエステル樹脂(A)は、その酸成分として、直鎖状不飽和脂肪族ジカルボン酸を用いたことから、芳香族ジカルボン酸を用いた場合に比べて結晶構造を形成し易いという作用効果を示す。
必要に応じて添加される多価アルコールを例示すると、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ポリエチレングリコール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、グリセリン等が挙げられる。
粉末X線回折測定は、理学電機RINT1100を用い、管球をCu、管電圧−電流を50kV−30mAの条件で広角ゴニオメーターを用いて測定した。(図1:結晶性ポリエステル樹脂のX線回折結果、図2:本発明トナーのX線回折結果一例)
混合温度が低すぎると充分に混合できず、不均一となることがある。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合温度が高すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
溶融混合する場合の混合装置としては、反応槽などのバッチ式混合装置、および連続式混合装置が挙げられる。適正な温度で短時間で均一に混合するためには、連続式混合装置が好ましい。連続混合装置としては、エクストルーダー、コンテイニアスニーダー、3本ロールなどが挙げられる。これらのうちエクストルーダーおよびコンテイニアスニーダーが好ましい。
粉体を混合する場合の混合条件としては、混合温度は、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは10〜60℃である。混合時間は、好ましくは3分以上、さらに好ましくは5〜60分である。混合装置としては、へンシェルミキサー、ナウターミキサー、およびバンパリーミキサー等が挙げられる。好ましくはへンシェルミキサーである。
更に、結晶性ポリエステル樹脂(A)の水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには5〜50mgKOH/gのものが好ましい。
脂肪酸アミド化合物として、R1−CO−NR2R3で表される化合物が適用される。式中、R1は炭素数10〜30の脂肪族炭化水素基であり、R2、R3は各々独立して水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、又は炭素数7〜10のアラルキル基である。ここで、R2、R3のアルキル基、アリール基、アラルキル基は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基等の通常不活性な置換基で置換されていても良い。但し、更に好ましくは無置換のものである。
本発明では、脂肪酸アミド化合物としてはアルキレンビス脂肪酸アミドが特に好適に用いられる。アルキレンビス脂肪酸アミドは、下記の一般式(2)で示される化合物である。
これら脂肪酸アミド化合物は、軟化点Tm(Tsp)が、定着部材の使用の際の表面温度THより低いことで、定着部材表面で、離型剤としての効果を果たすことができる。
また、ワックスとしては、従来公知のものが使用できる。例えば、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オレフィンワックスやフィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックスや密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド、合成エステルワックス等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。
これらの離型剤の使用量は、トナーに対して2〜15質量%が好適である。2質量%未満ではオフセット防止効果が不十分であり、15質量%を超えると転写性、耐久性が低下する。
例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ピグメントイエロー155、ベンズイミダゾロン、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等が挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、キナクリドンレッド、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等が挙げられる。
青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等が挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等が挙げられる。
黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
これらは、1種または2種以上を使用することができる。
例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料、例えばC.I.Basic Yello 2(C・BR>DI.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう帯電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
本発明のトナー容器としては、前記本発明の画像形成用トナーを含む現像剤を充填したものであり、その形状は従来公知のものを使用することができる。
粉砕については、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができ、平均粒径が3〜15μmになるように行なうのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、5〜20μmに粒度調整される。
また混合方法としては段階的に外添剤を加えていく手法が遊離率を制御する上で有効である。
トナー母体に付着しにくい物を先に加えて混合し、その後トナー母体に付着しやすいものを混合することで所望の遊離率に制御することができる。
光導電性を有する感光体1に対向し、かつ、近接して、前記感光体1と逆方向に回転する3本の逆方向現像ロール5,6,7を下流側に、前記感光体1と同方向に回転する同方向現像ロール14が上流側に設けられている。また、前記逆方向現像ロール5,6,7の磁石8,9,10は、隣接する磁極が同極となる組を1組または2組有し、他の部分は異極で構成され、かつ、前記同極部は、前記逆方向現像ロール5,6同士、および、6,7の最も近接した部分に配置して固定されている。一方、前記同方向現像ロール14の磁石15は、隣接する磁極がすべて異極で構成されている。なお、同方向現像ロール14の回転速度は、逆方向現像ロール5,6,7の回転速度と同じ速度あるいは若干速くなるように設定されている。
本発明においては、上述の感光体2、帯電手段3、現像手段4及びクリーニング手段5等の構成要素のうち、複数のものをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
<結晶性ポリエステル樹脂の合成例>
(結晶性ポリエステル樹脂No.1の合成)
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱電対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,4−ブタンジオール25モル、フマル酸23.75モル、無水トリメリット酸1.65モル、ハイドロキノン5.3gを入れ、160℃で5時間反応させた後、200℃に昇温して1時間反応させ、さらに8.3KPaにて1時間反応させ結晶性ポリエステル樹脂No.1を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂No.1のX線回折結果を図1に示す。
[チタン含有触媒(a)の合成]
冷却管、撹拝機及び液中バブリング可能な窒素導入管の付いた反応槽中に、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)の80%水溶液を入れ、窒素にて液中バブリング下、90℃まで徐々に昇温し、90℃で4時間反応(加水分解)させることで、チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)を得た。以降の実施例についても同様の合成法にて、それぞれ本発明に用いるチタン含有触媒(a)を得た。
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。
(AX1−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは60℃、Mnは6940、Mpは19100であった。分子量1500以下の成分の比率は1.2%であった。
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mpは11200であった。分子量1500以下の成分の比率は0.9%であった。
(AX1−1)400部と(AX2−1)600部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度150℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明の非晶質ポリエステル樹脂Aを得た。
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
・脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて下記測定方法、評価方法に従い評価した。結果を表1に示す。
システム速度の測定
A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA(sec)とし、システム速度をB(mm/sec)とした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100(枚)×297(mm)÷A(sec)
(キャリアの製造)
・シリコーン樹脂溶液 132.2部
[固形分23質量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100質量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・導電性粒子1 31部
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む
酸化インジウム、粒径:0.35μm,粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径;70μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、[キャリア1]を得た。
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図3で示す画像形成装置を備えたリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び100,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
画像濃度評価は100,000枚印刷後のマクベス濃度計による画像濃度によって判断し、以下のようにランク付けた。
○:画像濃度が1.2〜1.5である
△:画像濃度が0.8〜1.2である
×:画像濃度が0.5〜0.8である
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図1で示す画像形成装置を用いるリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び100,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
フィルミング評価は100,000枚印刷後の感光体表面の目視による観察によって判断し、以下のようにランク付けた。 ○:トナーフィルミングが発生していない
△:トナーフィルミングが少しある
×:トナーフィルミングが多量にある
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・脂肪酸金属塩(一次粒径1.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 1.0部
・負帯電性シリカ 1.0部
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・脂肪酸金属塩(一次粒径1.0μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 1.0部
・負帯電性酸化チタン 1.0部
実施例1において、以下のように線速を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
評価線速:500mm/sec
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径1.6μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.4μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・負帯電性シリカ 0.5部
実施例1において、以下のように外添剤を変えた以外は実施例1と同じようにトナーを
得、同様に評価した。結果を表1に示す。
・該脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.05部
・正帯電性シリカ 0.5部
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
・脂肪酸金属塩(一次粒径0.5μm) 0.02部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、4サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて下記測定方法、評価方法に従い評価した。結果を表2に示す。
システム速度の測定
A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA(sec)とし、システム速度をB(mm/sec)とした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100(枚)×297(mm)÷A(sec)
(キャリアの製造)
・シリコーン樹脂溶液 132.2部
[固形分23質量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100質量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・導電性粒子1 31部
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む
酸化インジウム、粒径:0.35μm,粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として体積平均粒径;70μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き125μmの篩を用いて解砕し、[キャリア1]を得た。
上記のようにして作製したトナーの4質量%と、上記試作したキャリアの96質量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図3で示す画像形成装置を備えたリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び300,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
画像濃度評価は300,000枚印刷後マクベス濃度計による画像濃度によって判断し、以下のようにランク付けた。
○:画像濃度が1.2〜1.5である
△:画像濃度が0.8〜1.2である
×:画像濃度が0.5〜0.8である
上記のようにして作製したトナーの4重量%と、上記試作したキャリアの96重量%とを混合し、得られた二成分現像剤を用いて図1で示す画像形成装置を用いるリコー製imagio NEO C600改造機にて現像を行い、50,000枚/日で、初期及び300,000枚でそれぞれ評価画像を出す。評価機の評価条件としては、線速が1700mm/secとなるようにし現像ギャップを1.26mm、ドクタブレードギャップ1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態であった。感光体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜48℃になるように制御する。
フィルミング評価は300,000枚印刷後の感光体表面の目視による観察によって判断し、以下のよう
にランク付けた。
○:トナーフィルミングが発生していない
△:トナーフィルミングが少しある
×:トナーフィルミングが多量にある
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.06部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ、 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い(初期2サイクルにおいては脂肪酸金属塩のみ、残り6サイクルは正帯電性シリカ及び負帯電性シリカを加えた状態)、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.01部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、8サイクルで行い(初期2サイクルにおいては脂肪酸金属塩のみ、残り6サイクルは正帯電性シリカ及び負帯電性シリカを加えた状態)、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
<混練粉砕法によるトナーの製造>
下記のトナー組成物をブレンダーで充分混合したのち、2軸押出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出す速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕、分級し、体積平均粒径約7.6μmのトナー母体を得た。
・結晶性ポリエステル樹脂No.1 35部
・非晶質ポリエステル樹脂A 65部
・カルナバワックス(融点:81℃) 5部
・脂肪酸アミド化合物 5部
・帯電制御剤(ニグロシン) 2部
・着色剤(カーボンブラック) 6部
・脂肪酸金属塩(一次粒子径0.5μm) 0.07部
・正帯電性シリカ 0.5部
・負帯電性シリカ、 0.5部
をヘンシェルミキサーにて混合を行ない、黒色のトナーを得た。混合条件は1500rpm、4サイクルで行い、1サイクルにおいて、60秒間攪拌後、60秒停止させた。
得られたトナーについて実施例5と同様に評価した。結果を表2に示す。
2 現像容器
3 現像剤
4 搬送部材
5 第1逆方向現像ロール
6 第2逆方向現像ロール
7 第3逆方向現像ロール
8,9,10,15 磁石
11,12,13,16 スリーブ
14 同方向現像ロール
17,18 クロスミキサ
19 トナー濃度検出器
20 規制部材
21 規制分配部材
22 スクレーパ
23 トナーホッパ
24 トナーフイードロール31 プロセスカートリッジ
32 感光体
33 帯電手段
34 現像手段
35 クリーニング手段
Claims (8)
- 電子写真方式の画像形成装置において用いられるトナーであって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーの外添剤が、脂肪酸金属塩と、正帯電性無機微粒子と負帯電性無機微粒子とを含み、該脂肪酸金属塩の一次粒径が0.5〜1.5μmであることを特徴とするトナー。
- 前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、ミリスチン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記脂肪酸金属塩をトナー母体100質量部に対して0.02〜0.06質量部含み、超音波振動法によるトナー母体に対する前記脂肪酸金属塩の遊離率が10〜20%であることを特徴とする請求項1又は2記載のトナー。
- 前記正帯電性無機微粒子が正帯電性シリカ及び/又は正帯電性酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のトナー。
- 前記負帯電性無機微粒子が負帯電性シリカ及び/又は負帯電性酸化チタンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のトナー。
- 脂肪酸アミド化合物を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のトナー。
- 電子写真方式の画像形成装置であって、該画像形成装置が現像容器内に感光体と対向して配置された磁気吸引力を有する2本以上の現像ロール部材のうち2本を互いに回転方向を異ならせて設けた現像ロール部材と、該回転方向の異なる2本の現像ロール部材の間に設けた現像剤規制部材とを備えたセンターフィード式現像装置を有し、該画像形成装置の定着媒体の移動速度であるシステム速度が500〜1700mm/sである画像形成装置であり、トナーとして請求項1〜6のいずれかに記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
- 感光体と、該感光体上に形成された静電潜像をトナーを用いて現像し可視像を形成する現像手段とを少なくとも有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、前記トナーが、請求項1〜6のいずれかに記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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