JP2005196142A - トナー、その製造方法、現像剤及び画像形成方法並びに画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】粉砕、分級工程を経て製造される、結着樹脂、着色剤を含有するトナーにおいて、トナーが、対向気流式粉砕機で粉砕され、トナーの、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜7μm、3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であるトナー。
【選択図】図1
Description
また、電子写真方法はますます画質の向上を求められており、その手段としてトナーは小粒径化に向けての改良が進められている。
一方高速印字に対応するために熱応答性の高い低軟化点の樹脂が用いられることとなり各種のトナー製造方法が検討されている。
また、電子写真方式の画質向上に向けてはハード面(コピー機、プリンタ、ファクシミリ)の機能も随時向上させ、これらに供給されるトナーや現像剤の改良も随時進んでいるが、重合法ではトナーの逐次改良が困難で、外添剤変更以外のバージョンアップが行なえず、ハード面の機能向上に充分に適応できない。また、トナー用の材料の変更についても、製造条件の検討に時間がかかるため、直ちに新規な高機能の材料を採用するが困難である。
機械式粉砕機としては、例えば川崎重工業社のクリプトロン、ターボ工業社製ターボミルや、ホソカワミクロン社製ACMパルベライザ、イノマイザーといったものがあげられる。
対向気流式粉砕機としては、例えば日本ニューマチック工業製、PJM−I、ホソカワミクロン製ミクロンジェットミル、カウンタジェットミル、クリモト鐵工製クロスジェットミルといったものがあげられる。
具体的には、2.00〜4.00μmのトナーが3〜15個数%、4.00〜5.04μmのトナーが8〜19個数%である。また、トナーの粒径分布を適正にすることにより、解像力の低下が抑えられることが記載されている。
具体的には、2.00〜4.00μmのトナーが3〜15個数%、4.00〜5.04μmのトナーが8〜19個数%である。さらに12.7μm以下のトナーが10体積%以下であることで細線再現性が良好になると記載される。
具体的には、5μm以下のトナーが8〜40個数%であって微小ドットの再現性がよく、画質が荒れない。12.7〜16.0μmのトナーが0.1〜15.0体積%であることでトナーの流動性が安定すると記載される。
具体的には、5μm以下のトナーが17〜60個数%含有され、8〜12.7μmのトナーが1〜30個数含有され、16μm以上のトナー粒子が2.0体積%以下、体積平均粒径が4〜10μmであり、5μm以下トナーが、N/V=−0.04N+k(Nは5μm以下のトナーの個数%を示し、Vは5μm以下トナーの体積%を示し、kは4.5〜6.5の正数を示す。Nは17〜60の正数を示す)を満足する粒度分布を有し、シリカ微粉末又は酸化チタン微粉末が外添されていることにより、画像濃度が高く、細線再現性、階調性の優れた二成分系現像剤用非磁性トナーが得られることが記載されている。
しかし、特許文献5又は特許文献6では、製造上の課題に効果が認められるものの、これらの方法で得られたトナーでは、重合法によるトナーに比べて、未だ充分な画質とはいえない。
2μm以下の超微粉は、含有率としては少なくても、下記のような問題を生ずる。
・2μm以下の超微粉は、含有率としては少なくても、キャリア表面を広く占有するため、キャリアの帯電能力を阻害し、補給されたトナーが充分に帯電することができず、連続画像出力時のトナー飛散の原因となる。
・2μm以下の超微粉は、極めて小粒径であるため、付着力が強く、キャリアにスペントしやすく、現像剤の帯電機能低下を生じやすい。
・2μm以下の超微粉は、感光体、現像スリーブ等へのフィルミングを生じやすい。
・従来、粗大粒子が存在すると、現像、転写工程で、孤立ドットが正確に再現されず、がさついたざらつきのある画質となることが知られていたが、発明者等の検討では、2μm以下の超微粉が、特に現像工程において、正確な孤立ドットの再現を阻害することがわかった。この点については、理由は定かではないが、2μm以下の超微粉は、付着力、帯電性等の点で著しく異なる性質を有するため、現像時、特に感光体上に付着した後、他のトナー粒子の挙動に影響し、孤立ドットを乱れやすくするためと考えられる。
上記、従来の粉砕による製造方法で、平均粒径4〜6μmの小粒径トナーを製造した場合、トナーが小粒径であるため、ある程度の画質改良は認められるものの、重合トナー並の高画質が得られない理由は、2μm以下の超微粉が原因と考えられる。
分級ロータの回転により生成される流れ(V)により、粒子は、その質量(m)と流れの速度(V)の二乗(V2)の積に比例し分級ロータの半径(r)に反比例する遠心力(F)を受ける。また回転により生成される流れ(V)は分級ロータ半径(r)と回転数(R)によって決定されるが、小粒径の場合、この粒子の質量(m)が小さくなるため遠心力(F)がかかりにくくなり分級がうまくいかない。
特に2μm以下の超微粉は遠心力が作用しにくいため、後工程の微粉分級で充分に除去できないという問題がある。
これは、単に小粒径であるということだけでなく、対向気流式粉砕機では、被粉砕粒子の粉砕界面に出現した帯電性のサイトを削り取る用に作用するため、発生した超微粉は、他の粉砕法による超微粉に比べて、帯電性が極めて高く、他の粉砕法で発生した超微粉に比べて付着力が強いためと推察している。
即ち高速連続印字を行なうことで、感光体上の孤立ドットは崩れやすく、粒状度が悪化して、なめらかな画質が得られない。
また、補給トナーの帯電性が充分でないため、画像濃度の低下、細線再現性の劣化、地肌汚れの発生に繋がる。
さらに、カラー画像では、4色のトナー層を重ね合わせるため、前記問題が著しい画質低下として認識される。
(1)「少なくとも粉砕、分級工程を経て製造される、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナーにおいて、該トナーが、対向気流式粉砕機で粉砕され、該トナーの、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜7μm、コールター法で測定した3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、コールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であることを特徴とするトナー」;
(2)「前記トナーが、予め〔機械式粉砕方式を用いて〕粉砕された後、対向気流式粉砕機で粉砕されたものであることを特徴とする前記第(1)項に記載のトナー」;
(3)「前記トナーが、予め〔機械式粉砕方式を用いて〕重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕された後、対向気流式粉砕機で粉砕されたことを特徴とする前記第(2)項に記載のトナー」;
(4)「前記分級工程が、分級カバーと分級板とを上下に設け、分級カバーの下面および分級板の上面を中心に向けて高くなる円錐形とし、該分級カバーの円錐形下面と該分級板の円錐形上面との間に形成された分級室の外周部に複数のルーバーを環状に配置して隣接するルーバー間に二次エアの流入路を設け、上記分級室内に供給された粉体を高速度で旋回させて微粉と粗粉とに遠心分離し、微粉を分級板の中心部に接続された微粉排出筒から排出し、粗粉を分級板の外周囲に形成された粗粉排出口から排出させるようにした旋回気流式分級の工程であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載のトナー」;
(5)「前記トナーが、フロー式粒子像分析装置による測定で、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有するトナー粒子の平均円形度が0.92〜0.97であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載のトナー」;
(6)「前記トナーが、粉砕又は分級工程で発生した微粉を、トナー混練時に原料として使用したものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載のトナー」;
(7)「前記トナーが、シリカ微粉末または酸化チタン微粉末が外添されていることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載のトナー」;
(8)「前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載のトナーとキャリアとを含有し、該キャリアの表面がシリコーン樹脂で被覆され、被覆樹脂中にシランカップリング剤が含有されていることを特徴とする現像剤」;
(9)「潜像担持体上に潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を潜像担持体上から転写材に転写し、転写後の潜像担持体上をクリーニングする画像形成方法において、前記第(1)項乃至第(7)項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方法」;
(10)「潜像担持体上に潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を潜像担持体上から転写材に転写し、転写後の潜像担持体上をクリーニングする画像形成装置において、前記第(1)項乃至第(7)項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」;
(11)「感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該現像手段は、前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載のトナーを用いる現像手段であることを特徴とするプロセスカートリッジ」;
(12)「予め機械式粉砕方式を用いて、重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕した後、対向気流式粉砕機で粉砕して分級する工程を含むことを特徴とするトナーの製造方法」;
(13)「予め機械式粉砕方式を用いて、重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕した後、対向気流式粉砕機で粉砕し、次に、分級工程として、分級カバーと分級板とを上下に設け、分級カバーの下面および分級板の上面を中心に向けて高くなる円錐形とし、該分級カバーの円錐形下面と該分級板の円錐形上面との間に形成された分級室の外周部に複数のルーバーを環状に配置して隣接するルーバー間に二次エアの流入路を設け、上記分級室内に供給された粉体を高速度で旋回させて微粉と粗粉とに遠心分離し、微粉を分級板の中心部に接続された微粉排出筒から排出し、粗粉を分級板の外周囲に形成された粗粉排出口から排出させるようにした旋回気流式分級機で分級することを特徴とするトナーの製造方法」;
(14)「前記分級工程が、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜7μm、コールター法で測定した3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、コールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であるトナー成分を得る工程であることを特徴とする前記第(13)項または第(14)項に記載のトナーの製造方法」。
前記(1)項記載の本発明のトナーは、少なくとも粉砕、分級工程を経て製造される、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナーにおいて、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜6μm、コールター法で測定した3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、コールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であることを特徴とするトナーである。
また、本発明(5)における、フロー式粒子像分析装置による測定で、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有するトナー粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置により、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有するトナー粒子を対象に測定する。
トナー、トナー粒子及び外添剤のフロー式粒子像分析装置による測定は、例えば、東亜医用電子社(株)製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10−3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水10ml中にノニオン系界面活性剤(好ましくは和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加え、更に、測定試料を5mg加え、超音波分散器STM社製UH−50で20kHz,50W/10cm3の条件で1分間分散処理を行ない、さらに、合計5分間の分散処理を行ない測定試料の粒子濃度が4000〜8000個/10−3cm3(測定円相当径範囲の粒子を対象として)の試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
約1分間で、1200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。結果(頻度%及び累積%)は、表1に示すとおり、0.06−400μmの範囲を226チャンネル(1オクターブに対し30チャンネルに分割)に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行なう。
重量平均径が6μmを超えると、粒状度がやや悪化する。
重量平均径が7μmを超えると充分な解像度が得られず、さらに粒状度も悪化する。
3.17〜4.00μmの微粉量が10個数%未満、又は4.00〜5.04μmの微粉量が20個数%未満では、画像ががさつき、粒状度が悪化する。
3.17〜4.00μmの微粉量が40個数%を超える、又は4.00〜5.04μmの微粉量が40個数%を超えると、連続画像出力時の地汚れが発生する。
3.17〜4.00μmの微粉量は、好ましくは15個数%〜35個数%である。4.00〜5.04μmの微粉量は、好ましくは25個数%〜35個数%である。
12.7μm以上の粗大粒子が1.0重量%を超えると、粒状度が悪化する。12.7μm以上の粗大粒子は、好ましくは0重量%〜0.5重量%である。
本発明のコールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)は1.04〜1.30である。
1.30を超えると、粒径分布かブロードなために、トナー粒子による孤立ドットの埋まりが不充分で、現像工程、転写工程を経ると、孤立ドットが乱れ、粒状度が悪化した、がさついた画像となる。
重量平均と個数平均の比は、好ましくは1.04〜1.20である。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、各粒径のチャンネルの個数分布を測定し、得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
粉砕工程に対向気流式粉砕機による粉砕工程を含まない場合は、トナー表面の改質が不充分であるため、本願発明の効果は充分に得られない。
予め機械式粉砕機で、重量平均径および/またはモード値粒径を15μm以下まで粉砕することにより、対向気流式粉砕機での粉砕の際の、円形度の過度の上昇と超微紛の発生が抑制される。
デカンター型遠心分離機等の湿式法により0.6〜2.0μmの粒子を除くことも可能だが、湿式法は生産性の点で好ましくなく、また、トナーを水に分散させる目的で界面活性剤を用いるため、充分な洗浄を行なわないと、トナーの帯電性への影響が懸念されるため乾式分級が望ましい。
前記旋回気流式分級機により、2μm以下の超微粉を効率よく除去することが可能となる。このような旋回気流式分級機としては、日本ニューマチック工業製、マイクロスピンがあげられる。
前記旋回気流式分級機について図面に基づいて説明する。図1に示すように、ケーシング(1)は、円筒形の上部ケーシング(2)と下部が小径の円錐形の下部ケーシング(3)とから成り、供給装置(10)は、カバー(4)の上側に設けられている。供給装置(10)は、カバー(4)の中心部に接続した粉体供給筒(20)の上部にホッパ(21)を接続し、そのホッパ(21)内に設けたエア噴射ノズル(22)から粉体供給筒(20)内に圧縮エアを噴射し、ホッパ(21)内の粉体を粉体供給筒(20)内に吸引して送るようにしている。
カバー(4)は上部ケーシング(2)にボルトの締付け等による手段によって着脱自在に取付けられている。このカバー(4)の下方には、そのカバー(4)との間に分級室(5)を形成する分級板(6)が設けられ、その分級板(6)の外周と上部ケーシング(2)の内周間に環状の粗粉排出口(7)が形成されている。
カバー(4)の下面(4a)および分級板(6)の上面(6a)は中心部が高くなる円錐形とされ、その円錐形下面(4a)の水平面に対する傾斜角(α)は、円錐形上面(6a)の水平面に対する傾斜角(β)より大きくなっている。
上部ケーシング(2)は、上部リング(2a)と下部リング(2b)に分割され、その分割面間に複数のルーバー(8)が分級室(5)の周方向に間隔をおいて環状に配置されている。
ルーバー(8)は図では省略したが垂直な軸心を中心として角度調整自在とされ、隣接するルーバー(8)間に流通路が形成されている。流通路は、分級室(5)内において旋回される粉体の旋回方向に向けて外部から分級室5内に二次エアを流入させるようになっている。
粉体供給筒(20)にはエア噴射孔(23)を形成し、そのエア噴射孔(23)から粉体供給筒(20)内の外周部に向けて圧縮エアを噴射し、その圧縮エアによって粉体供給筒(20)内を下向きに流れる固気混合流体を旋回させるようにしており、その旋回する固気混合流体を粉体供給筒(20)の下端開口に設けたコーン(24)の外周に沿って分級室(5)内に供給している。分級板(6)の中心部には微粉排出筒(12)が接続されている。微粉排出筒(12)は下部ケーシング(3)を貫通している。
分級室(5)内に固気混合流体を噴射すると、その固気混合流体は分級室(5)内で旋回する。このとき、ルーバー(8)内の流通路から分級室(5)内に二次エアが流入し、その二次エアによって分級室(5)内で旋回する粉体は加速され、粉体は微粉と粗粉とに遠心分離される。
微粉は、分級室(5)の中心に向けて移動して微粉排出筒(12)から吸引排出される。一方、粗粉は分級室(5)内の外周部に向けて移動し、粗粉排出口(7)から下部ケーシング(3)内に排出される。
分級室(5)内に固気混合流体を供給する供給装置を、カバー(4)の上側に設けることも可能である。
円形度は、分級ロータ回転数とブロワーの吸引風量によって丸め処理で調整可能である。
トナー平均円形度が0.92〜0.97、好ましくは0.94〜0.96である。
円形度0.92未満では、粒状度が極めて不良である。
さらに、樹脂被覆中にシランカップリング剤を含有することで、キャリアコア材と樹脂との接着性がよくなり、長期間の現像において、樹脂被覆層の脱離がなく画像が長期間維持できる。
前記第(10)項記載の本発明の画像形成装置は、少なくとも潜像担持体上に潜像を形成する手段、該潜像を現像してトナー像を形成する現像手段、該トナー像を転写材上に転写する転写手段を備えた画像形成装置、またさらに転写後の潜像担持体をクリーニングするクリーニング手段を備えた画像形成装置において、前記第(1)項〜第(7)項の本発明トナーを用いたものである。
図2において、(30)はプロセスカートリッジ全体を示し、(31)は感光体、(32)は帯電手段、(33)は現像手段、(34)はクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体(31)、帯電手段(32)、現像手段(33)及びクリーニング手段(34)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。
粒状度(Granularity)とは、図3(図中のA、B、Cはザラツキ因子)に示されるように、均一であるべき画像が、どれだけざらついているかを客観的に表わした量で、下記の式で表わされる。
本発明のトナーに使用される結着樹脂、着色剤は公知のものでよい。
本発明のトナーに使用される結着樹脂としては、例えば、ビニル樹脂あるいはポリエステル樹脂あるいはポリオール樹脂からなるものが使用でき、中でも、ポリエステル樹脂またはポリオール樹脂が好適に用いられる。
エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAやビスフェノールFなどのビスフェノールとエピクロロヒドリンとの重縮合物が代表的である。
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、複合金属酸化物が挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、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ある。
これらは、1種または2種以上を使用することができる。
使用量は一般にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部である。
さらに、トナーにシリカ微粉末、酸化チタン微粉末等の無機微粉末を外添させることで、流動性が付与される。
これらは、本発明の一態様にすぎず、これらにより本発明の技術的範囲は限定されない。
また含有率に関する数値は、特に断りがない場合は重量部を意味する。
ポリオール樹脂100.0重量部、キナクリドン系マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red122)6部、帯電制御剤としてサルチル酸亜鉛塩2部をミキサーで混合し、二本ロールで溶融混錬し、機械式粉砕機で重量平均径14.8μm、モード値粒径14.1μmまで粉砕した後、流動層式対向気流式粉砕機で粉砕し、マイクロスピン分級機で微粉を除去した。
さらに分級したトナー母体粒子に疎水性シリカ0.8重量部、酸化チタン0.4重量部を加え、ミキサーで混合し、超音波篩を用いて凝集体を除去して、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.8個数%、重量平均粒径が5.3μm、個数平均径が4.1μm、3.17〜4.00μmの微粉量35個数%、4.00〜5.04μmの微粉量25個数%、12.7μm以上の粗大粒子が0.3重量%トナーを得た。
D4/D1は、1.25、円形度は0.95であった。
トナー物性を表1にまとめる。
この現像剤をリコー製IPSIO CX8200改造機(画像出力速度35枚/分に改造)で20万枚の画像試験を行なった。
機械式粉砕機で、重量平均径を7.8μm、モード値粒径を7.1μmに粉砕した後、流動層式対向気流式粉砕機で粉砕し、ホイール型機械式分級機で2回分級し微粉を除去する以外は実施例1と同様にトナーを作成した。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例1と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例1と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
分級時に発生した微粉を混練時に添加し再練りを行ない、機械式粉砕機で、重量平均径を8.9μm、モード値粒径を8.4μmに粉砕した後、流動層式対向気流式粉砕機で粉砕し、マイクロスピン分級機で分級し微粉を除去する以外は実施例1と同様にトナーを作成した。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例1と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例1と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
マイクロスピンで2回処理する以外は実施例3と同様にトナーを作成した。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例3と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例3と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
マイクロスピンで4回処理する以外は実施例3と同様にトナーを作成した。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例3と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例3と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
実施例1と同様に、ポリオール樹脂100.0重量部、キナクリドン系マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red122)6部、帯電制御剤としてサルチル酸亜鉛塩2部をミキサーで混合し、二本ロールで溶融混錬した。得られた混練物を流動層式対向気流式粉砕機で粉砕した。粉砕物の、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合は32.4%であった。
この粉砕物をホイール型機械式分級機で2回分級し微粉を除去したところ、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合は19.4%であった。
実施例1と同様に、得られたトナー母体粒子に疎水性シリカ0.8重量部、酸化チタン0.4重量部を加え、ミキサーで混合し、超音波篩を用いて凝集体を除去して、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が3.7個数%、重量平均粒径が5.2μm、個数平均径が4.2μm、3.17〜4.00μmの微粉量32個数%、4.00〜5.04μmの微粉量24個数%、12.7μm以上の粗大粒子が0.4重量%トナーを得た。
D4/D1は、1.24、円形度は0.97であった。
トナー物性を表1にまとめる。
さらに実施例1と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例1と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
実施例2において、機械式粉砕機のロータ回転数、ホイール型級機のロータ周速、ブロワー風量を変更し、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.9個数%、重量平均径6.6μm、個数平均径5.2μm、3.17〜4.00μmの微粉量15個数%、4.00〜5.04μmの微粉量23個数%12.7μm以上の粗大粒子が0.3重量%であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
実施例2において、機械式粉砕機のロータ回転数、ホイール型級機のロータ周速、ブロワー風量を変更し、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.7個数%、重量平均径5.3μm、個数平均径4.3μm、3.17〜4.00μmの微粉量45個数%、4.00〜5.04μmの微粉量50個数%12.7μm以上の粗大粒子が0.2重量%であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
実施例2において、機械式粉砕機のロータ回転数、ホイール型級機のロータ周速、ブロワー風量を変更し、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.6個数%、重量平均径5.8μm、個数平均径4.6μm、3.17〜4.00μmの微粉量8個数%、4.00〜5.04μmの微粉量17個数%12.7μm以上の粗大粒子が0.2重量%であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
実施例2において、機械式粉砕機のロータ回転数、ホイール型級機のロータ周速、ブロワー風量を変更し、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.8個数%、重量平均径5.7μm、個数平均径4.5μm、3.17〜4.00μmの微粉量28個数%、4.00〜5.04μmの微粉量23個数%12.7μm以上の粗大粒子が1.3重量%であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
実施例2において、機械式粉砕機のロータ回転数、ホイール型級機のロータ周速、ブロワー風量を変更し、0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.9個数%、重量平均径5.0μm、個数平均径3.8μm、3.17〜4.00μmの微粉量38個数%、4.00〜5.04μmの微粉量35個数%12.7μm以上の粗大粒子が0.2重量%、重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.32であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
粉砕工程として、対向気流式粉砕機を用いずに、機械式粉砕機のみで粉砕する以外は、実施例2同様にトナーを作成した。
0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が4.6個数%、重量平均径5.4μm、個数平均径4.3μm、3.17〜4.00μmの微粉量38個数%、4.00〜5.04μmの微粉量28個数%12.7μm以上の粗大粒子が0.1重量%であるトナーを得た。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
機械式粉砕機での粉砕物の重量平均径を22μmとする以外は、実施例2と同様にトナーを作成し、表1に示す物性のトナーを得た。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す。
機械式粉砕機での粉砕物の重量平均径を43μmとする以外は、実施例2と同様にトナーを作成し、表1に示す物性のトナーを得た。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
実施例6において、デカンター型遠心分離機で、超微粉を除去しない以外は、実施例6と同様にして、得られたトナー母体粒子に疎水性シリカ0.8重量部、酸化チタン0.4重量部を加え、ミキサーで混合し、超音波篩を用いて凝集体を除去し、表1に示す物性のトナーを得た。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
粉砕工程を衝突版式粉砕機のみとする以外は、実施例2と同様にトナーを作成した。
トナー物性を表1に示す。
さらに実施例2と同様のキャリアを用い、トナー濃度3.5%の現像剤を得た。この現像剤を実施例2と同様に画像試験を行なった結果を表2に示す
(1)画像濃度は、X−Rite反射濃度計で複写画像の黒ベタ部の反射濃度を測定した。
(2)粒状度は、スキャナHEIDELBERG Nexscan F4100で画像濃度を測定し、Dooleyの定義式に従い計算を行なった。
(3)カブリは、非画像部のトナーによる汚れを観察する。汚れがない良好な場合を○、汚れはあるが使用上問題ない場合を△、使用上問題がある場合を×と判定した。
(4)解像性は、白紙紙上の1mm幅に等間隔の黒色細線を引いた原稿を複写し、1mm幅に何本引いたものまで各線が識別できるかを確認した。
2 上部ケーシング
2a 上部リング
2b 下部リンク
3 下部ケーシング
4 カバー
4a 円錐形下面
5 分級室
6 分級板
6a 円錐形上面
7 粗粉排出口
8 ルーバー
9 圧縮エア供給装置
10 供給装置
11 噴射ノズル
12 微粉排出筒
20 粉体供給筒
21 ホッパ
22 エア噴射ノズル
23 エア噴射孔
24 コーン
30 プロセスカートリッジ
31 感光体
32 帯電手段
33 現像手段
34 クリーニング手段
A,B,C 画像のざらつき因子
Claims (14)
- 少なくとも粉砕、分級工程を経て製造される、少なくとも結着樹脂、着色剤を含有するトナーにおいて、該トナーが、対向気流式粉砕機で粉砕され、該トナーの、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜7μm、コールター法で測定した3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、コールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であることを特徴とするトナー。
- 前記トナーが、予め〔機械式粉砕方式を用いて〕粉砕された後、対向気流式粉砕機で粉砕されたものであることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
- 前記トナーが、予め〔機械式粉砕方式を用いて〕重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕された後、対向気流式粉砕機で粉砕されたことを特徴とする請求項2に記載のトナー。
- 前記分級工程が、分級カバーと分級板とを上下に設け、分級カバーの下面および分級板の上面を中心に向けて高くなる円錐形とし、該分級カバーの円錐形下面と該分級板の円錐形上面との間に形成された分級室の外周部に複数のルーバーを環状に配置して隣接するルーバー間に二次エアの流入路を設け、上記分級室内に供給された粉体を高速度で旋回させて微粉と粗粉とに遠心分離し、微粉を分級板の中心部に接続された微粉排出筒から排出し、粗粉を分級板の外周囲に形成された粗粉排出口から排出させるようにした旋回気流式分級の工程であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーが、フロー式粒子像分析装置による測定で、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有するトナー粒子の平均円形度が0.92〜0.97であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーが、粉砕又は分級工程で発生した微粉を、トナー混練時に原料として使用したものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
- 前記トナーが、シリカ微粉末または酸化チタン微粉末が外添されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載のトナーとキャリアとを含有し、該キャリアの表面がシリコーン樹脂で被覆され、被覆樹脂中にシランカップリング剤が含有されていることを特徴とする現像剤。
- 潜像担持体上に潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を潜像担持体上から転写材に転写し、転写後の潜像担持体上をクリーニングする画像形成方法において、請求項1乃至7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方法。
- 潜像担持体上に潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を潜像担持体上から転写材に転写し、転写後の潜像担持体上をクリーニングする画像形成装置において、請求項1乃至7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、帯電手段、現像手段、クリーニング手段より選ばれる少なくとも一つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該現像手段は、請求項1乃至7のいずれかに記載のトナーを用いる現像手段であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 予め機械式粉砕方式を用いて、重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕した後、対向気流式粉砕機で粉砕して分級する工程を含むことを特徴とするトナーの製造方法。
- 予め機械式粉砕方式を用いて、重量平均径および/またはモード値粒径が5〜15μmに粉砕した後、対向気流式粉砕機で粉砕し、次に、分級工程として、分級カバーと分級板とを上下に設け、分級カバーの下面および分級板の上面を中心に向けて高くなる円錐形とし、該分級カバーの円錐形下面と該分級板の円錐形上面との間に形成された分級室の外周部に複数のルーバーを環状に配置して隣接するルーバー間に二次エアの流入路を設け、上記分級室内に供給された粉体を高速度で旋回させて微粉と粗粉とに遠心分離し、微粉を分級板の中心部に接続された微粉排出筒から排出し、粗粉を分級板の外周囲に形成された粗粉排出口から排出させるようにした旋回気流式分級機で分級することを特徴とするトナーの製造方法。
- 前記分級工程が、フロー式粒子像分析装置で測定した0.6〜2.0μmの円相当径を有する粒子の割合が0〜5個数%、コールター法で測定した重量平均径が4〜7μm、コールター法で測定した3.17〜4.00μmの粒子の割合が10〜40個数%、4.00〜5.04μmの粒子の割合が20〜40個数%、12.7μm以上の粗大粒子の割合が0〜1.0重量%で、コールター法で測定した重量平均径(D4)と個数平均径(D1)の比(D4/D1)が1.04〜1.30であるトナー成分を得る工程であることを特徴とする請求項13または14に記載のトナーの製造方法。
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