トナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置
【課題】
現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する薄層形成部材を備える現像装置において、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナーに含有されるワックスの融点とトナー表面のワックス露出率を規定するだけで、上記課題を解決する。
現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する薄層形成部材を備える現像装置において、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナーに含有されるワックスの融点とトナー表面のワックス露出率を規定するだけで、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを表面に担持して回転軸を中心として回転する現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、薄層形成部材で規制されたのち搬送されるトナーで、現像ローラと対向配置される感光体上の静電潜像を可視化する現像装置では、トナーに負荷がかかりすぎて、トナー表面に露出しているワックスが染み出してしまうことがあった。
【０００３】
この染み出したワックスは薄層形成部材に付着し、さらに、このワックスにトナーが付着する。その後、このトナーは薄層形成部材上に固着してしまう。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開２００８−２２５３９３号公報（特許文献１）では、図２に示すように、現像ローラ１００表面に薄層形成部材１０１を接触させ、その接触部（ニップ部）の中心点Ｂにおける接線と、この中心点Ｂから薄層形成部材に沿って先端側に０．５ｍｍ移動した点Ａにおける接線との角度ａを所定以下とした現像装置において、トナー表面のワックス露出率とトナー帯電量を規定することで、薄層形成部材１０１と現像ローラ１００が接触する薄層形成部材１０１側にトナーが固着する現象を発生させず、トナーの帯電性不良による出力画像上の画像かぶりも生じさせない現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の現像装置では、現像ローラ１００表面に薄層形成部材１０１を当接させたときのトナー帯電量を規定しているため、薄層形成部材１０１の当接状態が大きく異なる場合、薄層形成部材上にトナーが固着する現象を発生させたり、出力画像上に画像かぶりを発生させる場合があった。また、薄層形成部材を当接させることでトナー帯電量を変えるよりも、トナー中の物性を変えてトナー帯電量を変えたほうが、トナーに負荷がかかって薄層形成部材上にトナーが固着する現象が抑えられることがわかった。また、感光体を汚染させたり、薄層形成部材上にトナーが固着するのは、トナー中から染み出したワックスが原因であることもわかった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナー中のワックスの物性を規定するだけで、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも結着樹脂とワックスを含有するトナーであって、該トナー表面のワックス露出率は１５％以下であり、前記ワックスの融点は８０〜１００℃の範囲であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記トナーに含有される前記ワックスの含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１〜５質量部であることが好ましい。
【００１０】
また、前記トナーに外添されるシリカの量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１．５〜４質量部であることが好ましい。
【００１１】
また、前記トナーに対する前記シリカの付着強度は、２０〜３５％であることが好ましい。
【００１２】
また、前記トナーの体積平均粒子径は、７〜１０μｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の現像装置は、前記トナーを備えたものである。
【００１４】
また、前記現像装置が、現像ローラと、該現像ローラに圧接して前記トナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、前記薄層形成部材と前記現像ローラが当接する当接部の線圧が２０〜５０Ｎ／ｍであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナーに含有されるワックスの融点とトナー表面のワックス露出率を規定するだけで、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の従来例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、電子写真複写装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
【００２０】
本発明の現像装置１は、トナー２を感光体３表面の静電潜像に供給して静電潜像を現像する現像装置である。現像装置１は、トナー２を収容する現像槽４と、トナー２を担持して感光体３表面に搬送する現像ローラ５と、トナー２を現像ローラ５上に供給する供給ローラ６と、現像槽４の中でトナー２を撹拌搬送する撹拌部材７と、現像ローラ５上のトナー２の層厚を規制する薄層形成部材としてのドクターブレード８と、ドクターブレード８を現像槽４に支持する支持部材９と、現像ローラ５にバイアスを印加する電源１０を含む。
【００２１】
現像ローラ５、供給ローラ６、撹拌部材７は、現像槽４内に回転自在に設けられ、各々、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００２２】
感光体３は、直径３０ｍｍであり、対向して配設されている現像ローラ５との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。感光体３の回転方向は、矢印で示す時計方向であり、周速度は、１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２３】
現像槽４は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
【００２４】
現像ローラ５は、本発明では、アルミニウムからなり、直径１６ｍｍ、肉厚が１ｍｍで、表面の算術平均粗さＲａが、０．３〜０．８μｍとなるようにサンドブラスト処理されたものである。また、現像ローラ５は、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃで、軸線周りに回転駆動される。
【００２５】
供給ローラ６は、不図示の金属製の芯金の表面に発泡ウレタン等の多孔性弾性部材が設けられたものであり、表面の空孔にトナー２を吸着しつつ、現像ローラ５を摺擦することで、トナー２を現像ローラ５に供給し、かつ、現像後に現像ローラ５に残存した余分のトナー２をクリーニングする。
【００２６】
供給ローラ６と現像ローラ５の接触部の食い込み量は、０．５ｍｍ、この接触部の長手方向、即ち供給ローラ６の軸線方向の幅は、３００ｍｍで設定されている。なお、供給ローラ６は、アスカーＣ硬度で５度のウレタンスポンジを用いた。直径は１４ｍｍとした。また、周速度は、１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２７】
撹拌部材７は、回転軸部から半径方向外方に突出する複数の羽根片を含んで構成され、その羽根片は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂を用いて薄板状に形成される。
【００２８】
ドクターブレード８は、現像ローラ５の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ５との当接位置にはトナーの付着を防止するため、例えば、ウレタンからなる樹脂８ａが貼り付けられている。ドクターブレード８と現像ローラ５は、線圧２０〜５０Ｎ／ｍで当接している。この線圧は、ドクターブレード８の板厚、及び樹脂８ａの材質及び現像ローラ５との当接位置により変更可能である。
【００２９】
ドクターブレード８は、例えば、導電性樹脂や、ステンレス、りん青銅等の材質が用いられる。本発明では、厚み０．１ｍｍのりん青銅を用い、樹脂８ａは、厚み１ｍｍのウレタン樹脂とした。このときの線圧は、３０Ｎ／ｍであった。また、このときの現像ローラ５上のトナー２の層厚は、０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ２の範囲であった。
【００３０】
電源１０は、現像ローラ５に、−４００Ｖ〜−２０００Ｖ程度の直流のバイアスを印加し、現像ローラ５と感光体３の間隙及び所望の画像濃度に応じて、随時設定される。本発明では、−９００Ｖとした。
【００３１】
本発明で用いられるトナー２の成分は、結着樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤等が挙げられる。結着樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等の従来公知の種々の熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を用いることができ、特にスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、通常の画像形成装置において用いられる熱定着手段によって、記録用紙等の印刷媒体の表面に良好に定着されるには、軟化点が１２０〜１５０℃、ガラス転移点が５５〜７５℃の範囲にあることが好ましく、その一部が架橋構造を有していても良い。
【００３２】
軟化点が１２０℃未満では、オフセットが発生する。一方、軟化点が１５０℃よりも高いと、定着性が充分でない。ガラス転移点が５５℃未満では、トナー２の単一粒子どうしが凝集しやすくなり、トナー２の融着等による画像欠陥が発生する。一方、ガラス転移点が７５℃よりも高いと、定着性が充分でない。なお、結着樹脂の軟化点は、フローテスタ（島津製作所製、ＣＦＴ−５００）、ガラス転移点は、示差走査熱量計（パーキンエルマ製、ＤＳＣ−７）により測定できる。
【００３３】
着色剤としては、トナー２の着色剤として常用される染料及び顔料を使用でき、例えば、ニグロシン染料、カーマイン染料、各種の塩基性染料、酸性染料、油性染料、アントラキノン染料、ベンジジン系黄色有機顔料、キナントリン系有機顔料、ローダミン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。
【００３４】
ワックスはオフセット防止の目的で添加され、オレフィン系ワックス類、エステル系ワックス類、植物系ワックス類、鉱物系ワックス類、動物系ワックス類、石油系ワックス類、フィッシャ・トロプシュワックス類等の１種又は２種類以上を用いることができる。
【００３５】
帯電制御剤としては、本発明で用いるトナー２には、負荷電性の帯電制御剤を用いるのが好ましい。負荷電性の帯電制御剤としては、含金属アゾ染料、オキシナフトエ酸系金属錯体、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、第四級アンモニウム塩、ホウ素錯体等が挙げられる。また、良好な負荷電性を損なわない程度に正荷電性の荷電制御剤を併用することもできる。正荷電性の帯電制御剤としては、アジン化合物のニグロシン系染料、第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体、第四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらの帯電制御剤は、単独で混合して用いても良い。負荷電性の帯電制御剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して、５質量部以下が好ましい。５質量部を超えると、トナー２の帯電量が高く、画像濃度が下がる、感光体３から、不図示のトナー支持体への転写性が劣る等の問題が生じる。
【００３６】
上記構成のトナー２の成分を、既存の製造方法によって粉砕或いは重合し、体積平均粒子径７〜１０μｍのトナー２を得る。体積平均粒子径は、コールタカウンタ（ベックマン・コールタ製、マルチサイザ３）にて測定を行った。
【００３７】
更に、得られたトナー２に、トナー２の流動性向上の目的で、シリカや酸化チタン等を外添する。酸化チタンは、トナー２の単一粒子間の帯電を均一にする効果を有し、添加量は、結着樹脂１００質量部に対して、０．５〜１．５質量部が好ましい。酸化チタンが０．５質量部未満では、トナー２の単一粒子間の帯電を均一にする効果が充分発揮できず、１．５質量部より多く添加すると、トナー２の帯電量が急激に低下し、出力画像にかぶり等の画像欠陥が発生する。外添処理は、ヘンシェルミキサ等のような混合装置を用いる。
＜実施例１＞
本実施例では、トナーの結着樹脂は、ポリエステル系樹脂を用い、軟化点は１３０℃、ガラス転移点は６３℃であった。着色剤は、結着樹脂１００質量部に対して、カーボンブラックを６質量部添加した。ワックスは、植物系ワックス類のカルナバワックスを２質量部添加した。次にワックスの融点として、示差走査熱量計を用いた示差熱分析測定により得られる吸熱曲線において、最大吸熱ピークを示す温度を測定した。その結果、本実施例のカルナバワックスの融点は８４℃であった。帯電制御剤としては、負荷電性のホウ素錯体を１．５質量部添加した。トナーの体積平均粒子径は、８．７μｍとした。外添処理は、粒子径が１２ｎｍのシリカを２．８質量部添加して、ヘンシェルミキサで１分間混合撹拌した。
【００３８】
次に、本実施例のトナーを本発明の現像装置１に適用した画像形成装置を用いて、画像面積率４％のＡ４原稿を用い、普通紙を４万枚横通紙して複写試験を行った。
【００３９】
以下に、種々の評価及び測定方法を記載する。
【００４０】
トナー表面のワックス露出率の測定方法について説明する。まず、外添処理前のトナー１ｇにｎ−ヘキサン２０ｍｌ添加し１０分間攪拌した溶液を作製する。その後、この溶液を吸引濾過し真空乾燥させた。
【００４１】
トナー表面のワックス露出率は、ｎ−ヘキサンを添加する前後の示差走査熱量計を用いた示差熱分析測定により得られた吸熱ピーク面積から算出され、以下の式（１）で表すことができる。
【００４２】
【数１】
本実施例では、トナー表面のワックス露出率は、６．３％であった。
【００４３】
トナーに対するシリカの付着強度の測定方法について説明する。まず、外添処理後のトナー２ｇに０．２重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル水溶液４０ｍｌ添加し１分間攪拌する。次に、この水溶液に超音波ホモジナイザ（日本精機社製、ＵＳ−３００Ｔ）にて、４分間４０μＡの超音波振動を与えた。３時間静置したのち、上澄み液を除去し、残ったトナーに純水５０ｍｌ添加し５分間攪拌した。吸引濾過後、再び純水５０ｍｌ添加し５分間攪拌した。再び吸引濾過したのち、２４時間真空乾燥させた。
【００４４】
トナーに対するシリカの付着強度は、以上の測定処理前後の蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、ＸＲＦ）を用いた蛍光Ｘ線測定により得られたケイ素の強度から算出され、以下の式（２）で表すことができる。
【００４５】
【数２】
本実施例では、トナーに対するシリカの付着強度は、２９％であった。
【００４６】
トナー帯電量は、吸引式小型帯電量測定装置（トレックジャパン社製、２１０ＨＳ−２Ａ）を用いて、現像ローラ５上のトナーを一定量吸引することで測定した。
【００４７】
トナー搬送量は、トナー帯電量測定時に吸引した現像ローラ５上の面積と吸引トナー量から、単位面積当たりの吸引トナー量を算出することで得られる。
【００４８】
画像濃度は、分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて、複写試験で出力された出力画像の画像部の光学濃度を測定した。
【００４９】
カブリは、非画像部の濃度を次の手順により算出する。白度計（日本電色工業社製、Ｚ−Σ９０ ＣＯＬＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）を用いて、あらかじめプリント前の普通紙の白色度を測定した。次に、プリント後の普通紙の非画像部における白色度を、白度計を用いて測定したのち、プリント前の白色度との差を求める。この差をカブリとした。０．４未満であれば良好と判定し、０．４以上１．０未満ならばやや不良と判定し、１．０以上では肉眼でカブリが明確に見える状態であるため不良と判定した。
【００５０】
層厚ムラは、現像ローラ５上のトナーの層厚を目視にて観察した。同時に、ハーフトーン画像のＡ４原稿を用い、普通紙を横通紙して、複写試験を行い、出力画像を得た。出力画像に層厚ムラによる白筋が現れた場合は、不良と判定し、出力画像に層厚ムラによる白筋が現れず、現像ローラ５上のトナーの層厚に筋が現れた場合は、やや不良と判定し、出力画像に層厚ムラによる白筋が現れず、現像ローラ５上のトナーの層厚にも筋が現れなかった場合は、良好と判定した。
【００５１】
以上の結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
本実施例では、ワックスの融点は８４℃、トナー表面のワックス露出率は６．３％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例２＞
本実施例では、実施例１と比べて、エステル系ワックスにすることで、融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの融点は９５℃、トナー表面のワックス露出率は６．３％であるため、４万枚目においても、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例３＞
本実施例では、実施例１と比べて、結着樹脂との混練状態をかえることで、トナー表面のワックス露出率を変更した以外は、実施例１と同一とした。融点は８４℃、トナー表面のワックス露出率は１３％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例４＞
本実施例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は４質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例５＞
本実施例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は３．５質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例６＞
本実施例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は２質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例７＞
本実施例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は２２％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例８＞
本実施例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は３４％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例９＞
本実施例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は７．２μｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１０＞
本実施例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は９．４μｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１１＞
本実施例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は４５Ｎ／ｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１２＞
本実施例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は２５Ｎ／ｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜比較例１＞
本比較例では、実施例１と比べて、融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。カルナバワックスからパラフィンワックスに変更することで、ワックスの融点は７６℃となった。このようにワックスの融点が８０℃未満となったため、トナーの帯電が不均一となり、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が低くなった。その結果、カブリはやや不良、層厚ムラは不良となった。
＜比較例２＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。カルナバワックスからポリエチレンワックスに変更することで、ワックスの融点は１１０℃となった。このようにワックスの融点が１００℃を超えたため、トナーが溶融せず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例３＞
本比較例では、実施例１と比べて、結着樹脂との混練状態をかえることで、トナー表面のワックス露出率を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナー表面のワックス露出率は１５％を超え、１６．２％であるため、トナーの帯電が阻害され、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が低くなった。その結果、カブリはやや不良、層厚ムラは不良となった。
＜比較例４＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は５質量部を超え、６質量部であるため、トナーの帯電が阻害され、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例５＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は１質量部未満の０．７質量部であるため、トナーが溶融せず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例６＞
本比較例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は１．５質量部未満の１．０質量部であるため、トナーを充分に帯電させられず、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともにやや不良となった。
＜比較例７＞
本比較例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は４質量部を超え、４．５質量部であるため、トナーが溶融できず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例８＞
本比較例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は３５％を超え、４０％であるため、トナー表面に負荷がかかりすぎ、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例９＞
本比較例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は２０％未満の１６％であるため、トナー表面からシリカが脱落しやすくなり、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともにやや不良となった。
＜比較例１０＞
本比較例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は１０μｍを超え、１１．３μｍであるため、トナーの表面積が減り、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリが不良となった。
＜比較例１１＞
本比較例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は７μｍ未満の６．２μｍであるため、現像ローラ５との静電的な付着力が大きくなってトナーの現像性が低下してしまい、４万枚目において、実施例１と比べて、画像濃度が大幅に低くなった。その結果、層厚ムラが不良となった。
＜比較例１２＞
本比較例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は２０Ｎ／ｍ未満の１５Ｎ／ｍであるため、トナーを充分に帯電させられず、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例１３＞
本比較例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は５０Ｎ／ｍを超え、６０／ｍであるため、トナー表面に負荷がかかりすぎ、４万枚目において、実施例１と比べて、画像濃度が大幅に低くなった。その結果、層厚ムラが不良となった。
【符号の説明】
【００５３】
１ 現像装置
２ トナー
３ 感光体
４ 現像槽
５ 現像ローラ
６ 供給ローラ
７ 撹拌部材
８ ドクターブレード
８ａ 樹脂
９ 支持部材
１０ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを表面に担持して回転軸を中心として回転する現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、薄層形成部材で規制されたのち搬送されるトナーで、現像ローラと対向配置される感光体上の静電潜像を可視化する現像装置では、トナーに負荷がかかりすぎて、トナー表面に露出しているワックスが染み出してしまうことがあった。
【０００３】
この染み出したワックスは薄層形成部材に付着し、さらに、このワックスにトナーが付着する。その後、このトナーは薄層形成部材上に固着してしまう。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開２００８−２２５３９３号公報（特許文献１）では、図２に示すように、現像ローラ１００表面に薄層形成部材１０１を接触させ、その接触部（ニップ部）の中心点Ｂにおける接線と、この中心点Ｂから薄層形成部材に沿って先端側に０．５ｍｍ移動した点Ａにおける接線との角度ａを所定以下とした現像装置において、トナー表面のワックス露出率とトナー帯電量を規定することで、薄層形成部材１０１と現像ローラ１００が接触する薄層形成部材１０１側にトナーが固着する現象を発生させず、トナーの帯電性不良による出力画像上の画像かぶりも生じさせない現像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の現像装置では、現像ローラ１００表面に薄層形成部材１０１を当接させたときのトナー帯電量を規定しているため、薄層形成部材１０１の当接状態が大きく異なる場合、薄層形成部材上にトナーが固着する現象を発生させたり、出力画像上に画像かぶりを発生させる場合があった。また、薄層形成部材を当接させることでトナー帯電量を変えるよりも、トナー中の物性を変えてトナー帯電量を変えたほうが、トナーに負荷がかかって薄層形成部材上にトナーが固着する現象が抑えられることがわかった。また、感光体を汚染させたり、薄層形成部材上にトナーが固着するのは、トナー中から染み出したワックスが原因であることもわかった。
【０００７】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナー中のワックスの物性を規定するだけで、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも結着樹脂とワックスを含有するトナーであって、該トナー表面のワックス露出率は１５％以下であり、前記ワックスの融点は８０〜１００℃の範囲であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記トナーに含有される前記ワックスの含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１〜５質量部であることが好ましい。
【００１０】
また、前記トナーに外添されるシリカの量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１．５〜４質量部であることが好ましい。
【００１１】
また、前記トナーに対する前記シリカの付着強度は、２０〜３５％であることが好ましい。
【００１２】
また、前記トナーの体積平均粒子径は、７〜１０μｍであることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の現像装置は、前記トナーを備えたものである。
【００１４】
また、前記現像装置が、現像ローラと、該現像ローラに圧接して前記トナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、前記薄層形成部材と前記現像ローラが当接する当接部の線圧が２０〜５０Ｎ／ｍであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の画像形成装置は、前記現像装置を備えたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像ローラ表面への薄層形成部材の当接状態に依存することなく、トナーに含有されるワックスの融点とトナー表面のワックス露出率を規定するだけで、薄層形成部材上にトナーが固着する現象が発生したり、出力画像上に画像かぶりが発生したりすることのないトナー、現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の従来例となる現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、電子写真複写装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
【００２０】
本発明の現像装置１は、トナー２を感光体３表面の静電潜像に供給して静電潜像を現像する現像装置である。現像装置１は、トナー２を収容する現像槽４と、トナー２を担持して感光体３表面に搬送する現像ローラ５と、トナー２を現像ローラ５上に供給する供給ローラ６と、現像槽４の中でトナー２を撹拌搬送する撹拌部材７と、現像ローラ５上のトナー２の層厚を規制する薄層形成部材としてのドクターブレード８と、ドクターブレード８を現像槽４に支持する支持部材９と、現像ローラ５にバイアスを印加する電源１０を含む。
【００２１】
現像ローラ５、供給ローラ６、撹拌部材７は、現像槽４内に回転自在に設けられ、各々、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００２２】
感光体３は、直径３０ｍｍであり、対向して配設されている現像ローラ５との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。感光体３の回転方向は、矢印で示す時計方向であり、周速度は、１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２３】
現像槽４は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
【００２４】
現像ローラ５は、本発明では、アルミニウムからなり、直径１６ｍｍ、肉厚が１ｍｍで、表面の算術平均粗さＲａが、０．３〜０．８μｍとなるようにサンドブラスト処理されたものである。また、現像ローラ５は、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃで、軸線周りに回転駆動される。
【００２５】
供給ローラ６は、不図示の金属製の芯金の表面に発泡ウレタン等の多孔性弾性部材が設けられたものであり、表面の空孔にトナー２を吸着しつつ、現像ローラ５を摺擦することで、トナー２を現像ローラ５に供給し、かつ、現像後に現像ローラ５に残存した余分のトナー２をクリーニングする。
【００２６】
供給ローラ６と現像ローラ５の接触部の食い込み量は、０．５ｍｍ、この接触部の長手方向、即ち供給ローラ６の軸線方向の幅は、３００ｍｍで設定されている。なお、供給ローラ６は、アスカーＣ硬度で５度のウレタンスポンジを用いた。直径は１４ｍｍとした。また、周速度は、１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２７】
撹拌部材７は、回転軸部から半径方向外方に突出する複数の羽根片を含んで構成され、その羽根片は、例えば、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等の樹脂を用いて薄板状に形成される。
【００２８】
ドクターブレード８は、現像ローラ５の軸線方向に平行に延びる板状部材であり、現像ローラ５との当接位置にはトナーの付着を防止するため、例えば、ウレタンからなる樹脂８ａが貼り付けられている。ドクターブレード８と現像ローラ５は、線圧２０〜５０Ｎ／ｍで当接している。この線圧は、ドクターブレード８の板厚、及び樹脂８ａの材質及び現像ローラ５との当接位置により変更可能である。
【００２９】
ドクターブレード８は、例えば、導電性樹脂や、ステンレス、りん青銅等の材質が用いられる。本発明では、厚み０．１ｍｍのりん青銅を用い、樹脂８ａは、厚み１ｍｍのウレタン樹脂とした。このときの線圧は、３０Ｎ／ｍであった。また、このときの現像ローラ５上のトナー２の層厚は、０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ２の範囲であった。
【００３０】
電源１０は、現像ローラ５に、−４００Ｖ〜−２０００Ｖ程度の直流のバイアスを印加し、現像ローラ５と感光体３の間隙及び所望の画像濃度に応じて、随時設定される。本発明では、−９００Ｖとした。
【００３１】
本発明で用いられるトナー２の成分は、結着樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤等が挙げられる。結着樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂等の従来公知の種々の熱可塑性樹脂の１種又は２種以上を用いることができ、特にスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。これらの樹脂は、通常の画像形成装置において用いられる熱定着手段によって、記録用紙等の印刷媒体の表面に良好に定着されるには、軟化点が１２０〜１５０℃、ガラス転移点が５５〜７５℃の範囲にあることが好ましく、その一部が架橋構造を有していても良い。
【００３２】
軟化点が１２０℃未満では、オフセットが発生する。一方、軟化点が１５０℃よりも高いと、定着性が充分でない。ガラス転移点が５５℃未満では、トナー２の単一粒子どうしが凝集しやすくなり、トナー２の融着等による画像欠陥が発生する。一方、ガラス転移点が７５℃よりも高いと、定着性が充分でない。なお、結着樹脂の軟化点は、フローテスタ（島津製作所製、ＣＦＴ−５００）、ガラス転移点は、示差走査熱量計（パーキンエルマ製、ＤＳＣ−７）により測定できる。
【００３３】
着色剤としては、トナー２の着色剤として常用される染料及び顔料を使用でき、例えば、ニグロシン染料、カーマイン染料、各種の塩基性染料、酸性染料、油性染料、アントラキノン染料、ベンジジン系黄色有機顔料、キナントリン系有機顔料、ローダミン系有機顔料、フタロシアニン系有機顔料、酸化亜鉛、酸化チタン、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。着色剤は、１種が単独で使用されてもよく、また２種以上が併用されてもよい。
【００３４】
ワックスはオフセット防止の目的で添加され、オレフィン系ワックス類、エステル系ワックス類、植物系ワックス類、鉱物系ワックス類、動物系ワックス類、石油系ワックス類、フィッシャ・トロプシュワックス類等の１種又は２種類以上を用いることができる。
【００３５】
帯電制御剤としては、本発明で用いるトナー２には、負荷電性の帯電制御剤を用いるのが好ましい。負荷電性の帯電制御剤としては、含金属アゾ染料、オキシナフトエ酸系金属錯体、サリチル酸系金属錯体、フェノール系縮合物、第四級アンモニウム塩、ホウ素錯体等が挙げられる。また、良好な負荷電性を損なわない程度に正荷電性の荷電制御剤を併用することもできる。正荷電性の帯電制御剤としては、アジン化合物のニグロシン系染料、第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体、第四級アンモニウム塩、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらの帯電制御剤は、単独で混合して用いても良い。負荷電性の帯電制御剤の添加量は、結着樹脂１００質量部に対して、５質量部以下が好ましい。５質量部を超えると、トナー２の帯電量が高く、画像濃度が下がる、感光体３から、不図示のトナー支持体への転写性が劣る等の問題が生じる。
【００３６】
上記構成のトナー２の成分を、既存の製造方法によって粉砕或いは重合し、体積平均粒子径７〜１０μｍのトナー２を得る。体積平均粒子径は、コールタカウンタ（ベックマン・コールタ製、マルチサイザ３）にて測定を行った。
【００３７】
更に、得られたトナー２に、トナー２の流動性向上の目的で、シリカや酸化チタン等を外添する。酸化チタンは、トナー２の単一粒子間の帯電を均一にする効果を有し、添加量は、結着樹脂１００質量部に対して、０．５〜１．５質量部が好ましい。酸化チタンが０．５質量部未満では、トナー２の単一粒子間の帯電を均一にする効果が充分発揮できず、１．５質量部より多く添加すると、トナー２の帯電量が急激に低下し、出力画像にかぶり等の画像欠陥が発生する。外添処理は、ヘンシェルミキサ等のような混合装置を用いる。
＜実施例１＞
本実施例では、トナーの結着樹脂は、ポリエステル系樹脂を用い、軟化点は１３０℃、ガラス転移点は６３℃であった。着色剤は、結着樹脂１００質量部に対して、カーボンブラックを６質量部添加した。ワックスは、植物系ワックス類のカルナバワックスを２質量部添加した。次にワックスの融点として、示差走査熱量計を用いた示差熱分析測定により得られる吸熱曲線において、最大吸熱ピークを示す温度を測定した。その結果、本実施例のカルナバワックスの融点は８４℃であった。帯電制御剤としては、負荷電性のホウ素錯体を１．５質量部添加した。トナーの体積平均粒子径は、８．７μｍとした。外添処理は、粒子径が１２ｎｍのシリカを２．８質量部添加して、ヘンシェルミキサで１分間混合撹拌した。
【００３８】
次に、本実施例のトナーを本発明の現像装置１に適用した画像形成装置を用いて、画像面積率４％のＡ４原稿を用い、普通紙を４万枚横通紙して複写試験を行った。
【００３９】
以下に、種々の評価及び測定方法を記載する。
【００４０】
トナー表面のワックス露出率の測定方法について説明する。まず、外添処理前のトナー１ｇにｎ−ヘキサン２０ｍｌ添加し１０分間攪拌した溶液を作製する。その後、この溶液を吸引濾過し真空乾燥させた。
【００４１】
トナー表面のワックス露出率は、ｎ−ヘキサンを添加する前後の示差走査熱量計を用いた示差熱分析測定により得られた吸熱ピーク面積から算出され、以下の式（１）で表すことができる。
【００４２】
【数１】
本実施例では、トナー表面のワックス露出率は、６．３％であった。
【００４３】
トナーに対するシリカの付着強度の測定方法について説明する。まず、外添処理後のトナー２ｇに０．２重量％のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル水溶液４０ｍｌ添加し１分間攪拌する。次に、この水溶液に超音波ホモジナイザ（日本精機社製、ＵＳ−３００Ｔ）にて、４分間４０μＡの超音波振動を与えた。３時間静置したのち、上澄み液を除去し、残ったトナーに純水５０ｍｌ添加し５分間攪拌した。吸引濾過後、再び純水５０ｍｌ添加し５分間攪拌した。再び吸引濾過したのち、２４時間真空乾燥させた。
【００４４】
トナーに対するシリカの付着強度は、以上の測定処理前後の蛍光Ｘ線分析装置（リガク社製、ＸＲＦ）を用いた蛍光Ｘ線測定により得られたケイ素の強度から算出され、以下の式（２）で表すことができる。
【００４５】
【数２】
本実施例では、トナーに対するシリカの付着強度は、２９％であった。
【００４６】
トナー帯電量は、吸引式小型帯電量測定装置（トレックジャパン社製、２１０ＨＳ−２Ａ）を用いて、現像ローラ５上のトナーを一定量吸引することで測定した。
【００４７】
トナー搬送量は、トナー帯電量測定時に吸引した現像ローラ５上の面積と吸引トナー量から、単位面積当たりの吸引トナー量を算出することで得られる。
【００４８】
画像濃度は、分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８）を用いて、複写試験で出力された出力画像の画像部の光学濃度を測定した。
【００４９】
カブリは、非画像部の濃度を次の手順により算出する。白度計（日本電色工業社製、Ｚ−Σ９０ ＣＯＬＯＲ ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭ）を用いて、あらかじめプリント前の普通紙の白色度を測定した。次に、プリント後の普通紙の非画像部における白色度を、白度計を用いて測定したのち、プリント前の白色度との差を求める。この差をカブリとした。０．４未満であれば良好と判定し、０．４以上１．０未満ならばやや不良と判定し、１．０以上では肉眼でカブリが明確に見える状態であるため不良と判定した。
【００５０】
層厚ムラは、現像ローラ５上のトナーの層厚を目視にて観察した。同時に、ハーフトーン画像のＡ４原稿を用い、普通紙を横通紙して、複写試験を行い、出力画像を得た。出力画像に層厚ムラによる白筋が現れた場合は、不良と判定し、出力画像に層厚ムラによる白筋が現れず、現像ローラ５上のトナーの層厚に筋が現れた場合は、やや不良と判定し、出力画像に層厚ムラによる白筋が現れず、現像ローラ５上のトナーの層厚にも筋が現れなかった場合は、良好と判定した。
【００５１】
以上の結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
本実施例では、ワックスの融点は８４℃、トナー表面のワックス露出率は６．３％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例２＞
本実施例では、実施例１と比べて、エステル系ワックスにすることで、融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの融点は９５℃、トナー表面のワックス露出率は６．３％であるため、４万枚目においても、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例３＞
本実施例では、実施例１と比べて、結着樹脂との混練状態をかえることで、トナー表面のワックス露出率を変更した以外は、実施例１と同一とした。融点は８４℃、トナー表面のワックス露出率は１３％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例４＞
本実施例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は４質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例５＞
本実施例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は３．５質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例６＞
本実施例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は２質量部であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例７＞
本実施例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は２２％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例８＞
本実施例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は３４％であるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例９＞
本実施例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は７．２μｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１０＞
本実施例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は９．４μｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１１＞
本実施例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は４５Ｎ／ｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜実施例１２＞
本実施例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は２５Ｎ／ｍであるため、４万枚目において、カブリ、層厚ムラともに良好であった。
＜比較例１＞
本比較例では、実施例１と比べて、融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。カルナバワックスからパラフィンワックスに変更することで、ワックスの融点は７６℃となった。このようにワックスの融点が８０℃未満となったため、トナーの帯電が不均一となり、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が低くなった。その結果、カブリはやや不良、層厚ムラは不良となった。
＜比較例２＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの融点を変更した以外は、実施例１と同一とした。カルナバワックスからポリエチレンワックスに変更することで、ワックスの融点は１１０℃となった。このようにワックスの融点が１００℃を超えたため、トナーが溶融せず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例３＞
本比較例では、実施例１と比べて、結着樹脂との混練状態をかえることで、トナー表面のワックス露出率を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナー表面のワックス露出率は１５％を超え、１６．２％であるため、トナーの帯電が阻害され、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が低くなった。その結果、カブリはやや不良、層厚ムラは不良となった。
＜比較例４＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は５質量部を超え、６質量部であるため、トナーの帯電が阻害され、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例５＞
本比較例では、実施例１と比べて、ワックスの含有量を変更した以外は、実施例１と同一とした。ワックスの含有量は１質量部未満の０．７質量部であるため、トナーが溶融せず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例６＞
本比較例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は１．５質量部未満の１．０質量部であるため、トナーを充分に帯電させられず、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともにやや不良となった。
＜比較例７＞
本比較例では、実施例１と比べて、シリカの量を変更した以外は、実施例１と同一とした。シリカの量は４質量部を超え、４．５質量部であるため、トナーが溶融できず、４万枚目において、定着性が不良となってしまった。その結果、出力画像が得られなかった。
＜比較例８＞
本比較例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は３５％を超え、４０％であるため、トナー表面に負荷がかかりすぎ、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例９＞
本比較例では、実施例１と比べて、ヘンシェルミキサでの混合撹拌時間をかえることで、トナーに対するシリカの付着強度を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーに対するシリカの付着強度は２０％未満の１６％であるため、トナー表面からシリカが脱落しやすくなり、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともにやや不良となった。
＜比較例１０＞
本比較例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は１０μｍを超え、１１．３μｍであるため、トナーの表面積が減り、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリが不良となった。
＜比較例１１＞
本比較例では、実施例１と比べて、粉砕時間をかえることで、トナーの体積平均粒子径を変更した以外は、実施例１と同一とした。トナーの体積平均粒子径は７μｍ未満の６．２μｍであるため、現像ローラ５との静電的な付着力が大きくなってトナーの現像性が低下してしまい、４万枚目において、実施例１と比べて、画像濃度が大幅に低くなった。その結果、層厚ムラが不良となった。
＜比較例１２＞
本比較例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は２０Ｎ／ｍ未満の１５Ｎ／ｍであるため、トナーを充分に帯電させられず、４万枚目において、実施例１と比べて、トナー帯電量が大幅に低くなった。その結果、カブリ、層厚ムラともに不良となった。
＜比較例１３＞
本比較例では、実施例１と比べて、ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧を変更した以外は、実施例１と同一とした。ドクターブレード８と現像ローラ５が当接する当接部の線圧は５０Ｎ／ｍを超え、６０／ｍであるため、トナー表面に負荷がかかりすぎ、４万枚目において、実施例１と比べて、画像濃度が大幅に低くなった。その結果、層厚ムラが不良となった。
【符号の説明】
【００５３】
１ 現像装置
２ トナー
３ 感光体
４ 現像槽
５ 現像ローラ
６ 供給ローラ
７ 撹拌部材
８ ドクターブレード
８ａ 樹脂
９ 支持部材
１０ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂とワックスを含有するトナーであって、
該トナー表面のワックス露出率は、１５％以下であり、
前記ワックスの融点、は８０〜１００℃の範囲であることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記トナーに含有される前記ワックスの含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１〜５質量部であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項３】
前記トナーに外添されるシリカの量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１．５〜４質量部であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項４】
前記トナーに対する前記シリカの付着強度は、２０〜３５％であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項５】
前記トナーの体積平均粒子径は、７〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトナーを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
前記現像装置は、現像ローラと、該現像ローラに圧接して前記トナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、前記薄層形成部材と前記現像ローラが当接する当接部の線圧が２０〜５０Ｎ／ｍであることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも結着樹脂とワックスを含有するトナーであって、
該トナー表面のワックス露出率は、１５％以下であり、
前記ワックスの融点、は８０〜１００℃の範囲であることを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記トナーに含有される前記ワックスの含有量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１〜５質量部であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項３】
前記トナーに外添されるシリカの量は、前記結着樹脂１００質量部に対して１．５〜４質量部であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項４】
前記トナーに対する前記シリカの付着強度は、２０〜３５％であることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項５】
前記トナーの体積平均粒子径は、７〜１０μｍであることを特徴とする請求項１記載のトナー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトナーを備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
前記現像装置は、現像ローラと、該現像ローラに圧接して前記トナーの層厚を規制する薄層形成部材を備え、前記薄層形成部材と前記現像ローラが当接する当接部の線圧が２０〜５０Ｎ／ｍであることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−３２２５（Ｐ２０１３−３２２５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１７８１（Ｐ２０１１−１３１７８１）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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