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発明の名称 リサイクル現像に用いる補給用バージントナー
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−5215(P2001−5215A)
公開日 平成13年1月12日(2001.1.12)
出願番号 特願2000−155298(P2000−155298)
出願日 平成6年8月29日(1994.8.29)
代理人 【識別番号】100067183
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 郁男
発明者 井上 雅偉 / 荒川 健 / 阿蘇 裕 / 藤澤 亮 / 加藤 護
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 クリーニング手段により回収されたトナーと共に現像器中に補給される補給用バージントナーにおいて、流動性改良剤と、該流動性改良剤よりも粒径の大きなスペーサ粒子とから成る表面処理剤で処理され、前記スペーサ粒子は、前記流動性改良剤よりも多く使用されていることを特徴とする補給用バージントナー。
【請求項2】 前記流動性改良剤は、粒径が0.005乃至0.05μmの微粉末であり、前記スペーサ粒子は、粒径が0.05乃至1.0μmの粒子である請求項1に記載の補給用バージントナー。
【請求項3】 前記流動性改良剤は、微粉シリカであり、前記スペーサ粒子は、磁性粉またはアルミナ粉末である請求項2に記載の補給用バージントナー。
【請求項4】 予め現像器中に充填されているスタート現像剤中のトナーに比して、より多量のスペーサ粒子で表面処理されている請求項1に記載の補給用バージントナー。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンター等の電子写真装置に適用されるリサイクル現像に用いられる補給用バージントナーに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子写真における画像形成は、感光体表面を帯電(主帯電)し、次いで画像露光を行って感光体表面上に静電像を形成し、これを現像器内に充填されている現像剤により現像して可視像化されたトナー像を形成し、該トナー像を所定の用紙に転写し、転写後の感光体上に残存しているトナー像をクリーニングブレード等の手段で除去することにより一サイクルの画像形成工程が完了するというものである。上記の現像剤としては、例えば着色樹脂組成物から成る顕電性トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が代表的であり、現像器中に設けられた現像剤搬送用スリーブにより、該現像剤を磁気ブラシの形で現像域に搬送し、この磁気ブラシを感光体上の静電像に摺擦し、トナーを静電像上に付着せしめることにより現像が行われる。
【0003】最近になって、トナーの再利用を目的として、クリーニングにより除去回収されたトナーを、再び現像器中に循環して再度現像に使用するリサイクル現像方法が多く提案され、実際の電子写真装置にも適用されている。このリサイクル現像方法が適用されているのは、一般に有機感光体(OPC)を用いた安価な低速機である。このリサイクル現像方法においては、現像器内にはスタート用現像剤が充填されており、該現像剤中のトナーが消費されて一定濃度以下になると、トナー供給用ホッパーからバージントナーが補給され、またクリーニングによって回収された回収トナーも補給される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述したリサイクル現像方法においては、クリーニングによって回収されて再使用に供される回収トナーの物性が、スタート現像剤中に含まれるトナー或いは現像器中に補給されるバージントナーの物性と異なるという問題がある。例えば、トナー表面は、シリカやアルミナ等の処理剤で表面処理され、流動性等の物性が安定に保持されるようになっているが、一旦現像に供されて感光体表面に付着し、その後クリーニングにより回収されたトナーは、クリーニングによる外的応力や回収後に現像器内に搬送する過程で加わる力などにより、表面処理剤が外されたり或いはトナー粒子中に埋没してしまい、流動性が著しく低下したものとなってしまう。従って、回収トナーが現像器中に補給されるにしたがい現像剤の流動性が低下し、特にある程度の現像を行うと、現像器中の現像剤のトナーは全て回収トナーとなってしまい、初期の現像剤とは物性が著しく異なったものとなってしまい、安定に現像を行うことが困難となってしまう。
【0005】さらに現像器中には、トナー濃度センサが設けられており、トナーとキャリヤとから成る現像剤のトナー濃度(T/D)を一定の範囲にコントロールするようになっている。このトナー濃度コントロールは、現像剤の透磁率に対応して現像剤中のトナー濃度も変化することを利用したものであり、トナー濃度センサにより、現像剤の透磁率を検出し、該センサの出力値に応じて現像器中にトナーを補給することにより行われる。
【0006】しかるに、前述した回収トナーの補給による現像剤の物性変化は、このようなトナー濃度コントロールにも悪影響を与える。例えば図3の曲線Aは、スタート現像剤における濃度センサの出力(現像剤の透磁率に対応)とトナー濃度(T/D)との関係を示すが、この曲線によれば、トナー補給のON−OFFのしきい値をセンサ出力値3Vに設定しておけば、トナー濃度が3.5%以下になると現像器内にトナーが補給される。しかし、回収トナーが現像器内に補給されるようになると、現像剤の物性変化により、濃度センサの出力とトナー濃度との関係は、例えば曲線Bに示される様に変化してしまう。従って、上述したしきい値の設定では、一定のトナー濃度を保持することが困難となってしまうのである。
【0007】従って、本発明の目的は、クリーニングにより回収されたトナーを現像器内に循環して再使用するリサイクル現像方法に関して、回収トナーの混合による現像剤の物性低下を抑制することにより常に安定した画像形成を行うことが可能となり、且つ安定してトナー濃度を一定に保持することが可能な補給用バージントナーを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、クリーニング手段により回収されたトナーと共に現像器中に補給される補給用バージントナーにおいて、流動性改良剤と、該流動性改良剤よりも粒径の大きなスペーサ粒子とから成る表面処理剤で処理され、前記スペーサ粒子は、前記流動性改良剤よりも多く使用されていることを特徴とする補給用バージントナーが提供される。
【0009】上記の補給用バージントナーを用いたリサイクル現像方法においては、現像器中の現像剤のトナー濃度をセンサによって検出し、該検出値に基づいて補給用バージントナーを現像器中に補給することが好ましく、特に補給用バージントナーの供給のON−OFF制御のしきい値となるセンサ検出値を、画像形成サイクルの動作時間に応じて変化させることが望ましい。
【0010】本発明の補給用バージントナーにおいて、前記流動性改良剤は、粒径が0.005乃至0.05μmの微粉末であることが好ましく、この流動性改良剤よりも粒径の大きなスペーサ粒子は、粒径が0.05乃至1.0μmの粒子であることが好ましい。即ち、このようなスペーサ粒子を含む補給用バージントナーは、スペーサ粒子の含有量を調整することにより、流動性の調整を容易に行うことができ、例えば、この補給用バージントナーの流動性を、スタート現像剤中のトナーよりも低くすることができる。
【0011】
【作用】リサイクル現像方法では、初期の現像はスタート現像剤を用いて行われ、現像の繰り返しによってトナーが一定量消費されると、現像剤のトナー濃度を保持するためにバージントナーが補給され、さらに現像が繰り返して行われるとバージントナーと共にクリーニングによって回収された回収トナーが補給され、最終的には回収トナーのみを含む現像剤により現像が行われる。このようなリサイクル現像法においては、現像器中に補給するバージントナーとして、スタート現像剤中のトナーに比して、流動性が低いものを使用することによって、回収トナーの使用による現像剤の急激な物性低下を抑制し、回収トナーが使用に供されても安定に現像を行い得る。即ち、回収トナーの混入による現像剤の物性低下がバージントナーの補給によって緩和されるものである。
【0012】本発明において、トナーの流動性とは、下方開口部に回転ローラが配置されている容器中に充填したものを一定時間回転ローラを介して落下させた時のトナー落下量として示される。即ち、図4に示す様に、回転ローラ50が下方の開口部に設けられている容器51(テーパー角60度)中に、一定量のトナーを充填し、回転ローラ50を一定速度で回転させることにより、トナーを下方の受け器52内に落下させる。一定時間経過後のトナー落下量を測定し、この落下量が流動性を示す指数となる。従って、この落下量が多いものほど流動性が高く、少ないものほど流動性が低いことになる。因みに、後述する実施例によるトナー落下量の測定は、径が20mmで真鍮製の回転ローラ50を使用し、20gのトナーを容器51内に充填し、回転ローラ50の回転数を3rpm に設定し、5分間にわたってトナーを落下させることにより行った。
【0013】本発明において、補給用のバージントナーの流動性(上記のトナー落下量)は、スタート現像剤中のトナーの50乃至70%、特に55乃至65%の範囲とするのがよい。この流動性が上記範囲よりも高いと、回収トナーの供給によってトナー物性、特に流動性が著しく低下するため、安定に現像を行うことができず、例えばトナー飛散や形成される画像にカブリを生じる等の不都合を生じる。また上記範囲よりも低いと、このバージントナーの補給によってトナー物性の著しい低下を生じ、上記と同様、安定な現像を行うことが困難となる。即ち、本発明によれば、補給用バージントナーの表面処理を、流動性改良剤と、流動性改良剤よりも粒径の大きなスペーサ粒子とから成り且つスペーサ粒子が流動性改良剤よりも多く使用された表面処理剤によって行うことにより、この補給用バージントナーの流動性を容易に調整することが可能となり、スタート現像剤中のトナー(スタートトナー)よりも流動性を低くすることができる。
【0014】また、上述した補給用バージントナーを用いてのリサイクル現像方法においては、回収トナーの混入による現像剤の物性低下が緩和されることから、現像器中の現像剤のトナー濃度をセンサによって検出し、該検出値に基づいてバージントナーを現像器中に補給することにより、一定のトナー濃度を保持しながら現像を行うことができる。特にバージントナーの供給のON−OFF制御のしきい値となるセンサ検出値を、画像形成サイクルの動作時間に応じて変化させることにより、常に一定のトナー濃度を保持することが可能である。尚、画像形成サイクルの動作時間は、例えば現像器に設けられている現像剤搬送用スリーブの動作時間に相当するから、該スリーブの駆動モータの駆動時間の積算値に応じてしきい値を変化させればよい。
【0015】
【発明の好適態様】(電子写真装置)本発明のリサイクル現像方法を好適に実施する電子写真装置の一例を簡略して示す図1において、感光体ドラム1の周囲には、主帯電装置2、光学系3、現像装置4、転写用帯電装置5及びクリーニングブレード等のクリーニング装置6が、この順序に設けられており、さらに感光体ドラム1に隣接して定着装置7が設けられている。
【0016】即ち、主帯電装置2により感光体ドラム1表面が帯電され、次いで光学系3による画像露光が行われ、感光体ドラム1上には静電像が形成される。この静電像は、現像装置4により現像され、可視像化されたトナー像が形成され、転写用帯電装置5によって所定の用紙8上に転写される。転写されたトナー像を有する用紙8は、定着装置7に導入され、熱、圧力等によって該トナー像の定着が行われる。一方、転写後の感光体ドラム上に残存するトナーは、クリーニング装置6により感光体ドラム1表面から除去され、回収される。このようにして画像形成サイクルの一行程が完了する。
【0017】(現像装置)上記の現像装置4は、内部にマグネットを有する現像剤搬送用スリーブ10と現像器11とを備えており、現像器11内には現像剤が充填されている。即ち、この現像剤がスリーブ10によって磁気ブラシの形で搬送され、この磁気ブラシが感光体ドラム1表面に摺擦され、静電像に帯電トナーが付着することによりトナー像が形成されるものである。
【0018】この現像装置4の構造を図2に示す。図1及び図2から理解される様に、現像器11は、仕切り壁20によって2つの室4a及び4bに区画されており、各室内に、それぞれスパイラル21及び22が設けられている。また仕切り壁20には、トナー濃度センサ23が設けられている。さらに一方の室4bは、スパイラル24を内蔵するトナー補給用ホッパー25に連通しており、このホッパー25の上部には、補給用バージントナーが充填されたトナータンク26が配置されている。即ち、トナータンク26内のバージントナーは、ホッパー25内に供給され、スパイラル24によって現像器11内の室4b内に補給される。室4b内に補給されたバージントナーは、スパイラル22及び21によって室4bと4aとの間を往復し、既に現像器11内に存在している現像剤と混合され、室4aからスリーブ10に供給されて現像に供される。尚、スリーブ10はモータ26によって駆動回転し、ホッパー25内のスパイラル24は、モータ26とは別個に独立駆動するモータ27によって駆動回転され、モータ27は、トナー濃度センサ23の検出出力によってON−OFF制御される。
【0019】一方、ホッパー25に連通して回収トナー貯留槽30が設けられており、前述したクリーニング装置6によって回収されたトナーは、自然落下或いは吸引により、貯留槽30内に一時的に収容される。この貯留槽30内には、底部にスパイラル31が設けられ、その先端はホッパー25内にまで延びており、且つ該先端部にはパドル32が設けられており、このパドル32は、スパイラル24に隣接している。即ち、回収トナーは、スパイラル31及びパドル32によってホッパー25内に送り込まれ、スパイラル24によって補給用のバージントナーと混合撹拌され、該バージントナーと共に現像器11内に補給されて現像に供される。尚、通常、スパイラル31及びパドル32は、スリーブ10の駆動モータ26に連結された駆動伝達手段(例えばウオーム、ギヤ等)により、スリーブ10と一体に駆動し得る様になっている。
【0020】(現像方法)上述した現像装置4を用いてのリサイクル現像は、現像器11中の現像剤のトナー変化で示すと、次の行程で進行する。
■スタート現像剤トナーによる現像。
■スタート現像剤トナー+補給用バージントナー+回収トナーによる現像。
■補給用バージントナー+回収トナーによる現像。
■回収トナーによる現像。
【0021】補給用バージントナーは、既に述べた通り、回収トナーと予め混合されて現像器11中に補給されるが、この補給のタイミングは、現像器11のトナー濃度が一定値以下になった時に行われる。即ち、トナー濃度センサ23の濃度検出出力値が予め設定したしきい値になった時に、モータ27が一定時間駆動し、ホッパー25内のスパイラル24が作動してバージントナーが現像器11中に供給される。一方、クリーニング装置6によって回収された回収トナーは、貯留槽30内に収容され、スリーブ10の駆動と同時に、即ち現像動作中に駆動するスパイラル31及びパドル32によってホッパー25内に送り込まれ且つホッパー25内のバージントナーと混合撹拌されている。したがって、回収トナーはバージントナーと共に現像器11中に補給されて現像に供される。
【0022】このように、回収トナーを、予め補給用のバージントナーと混合されて現像器11内に補給することにより、現像剤の均質性が保持され、また現像剤の急激な物性低下を防止する上で極めて好適である。
【0023】本発明においては、上述した現像器11内へのトナーの補給のON−OFFのしきい値を、複写時間、例えばスリーブ10を駆動するモータ26の駆動時間の積算値に応じて設定して変化させることが好ましい。即ち、該モータ26の駆動時間の積算値が一定時間となる毎にON−OFFのしきい値を設定しておくのである。これにより、回収トナーが現像器11中に補給され、現像剤の物性変化が生じても、その物性変化が急激なものでない限り、常に一定のトナー濃度を保持する様に調整することが可能となるのである。尚、感光体ドラム1としては、有機感光体のみならず、非晶質セレン、非晶質シリコン等の公知の感光体を使用することができるが、一般的には有機感光体がコスト等の見地から好適である。
【0024】(現像剤)本発明においては、現像剤として、トナーと磁性キャリヤとから成る二成分系磁性現像剤が使用されるが、先にも説明した通り、スタート時に用いるスタート現像剤中のトナーに対して低い流動性を有するトナーを補給用のバージントナーとして使用する。
【0025】スタート現像剤;先ずスタート現像剤中のトナーとしては、それ自体公知のトナー、即ち、定着用樹脂中に、着色剤顔料や帯電制御剤、離型剤等のトナー配合剤を分散し、且つ流動性向上剤で表面処理されたものが使用される。
【0026】例えば定着用樹脂としては、トナーに要求される定着性と検電性とを有するもの、具体的にはスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン等が使用され、好ましくはスチレン−アクリル系樹脂が使用される。
【0027】着色剤顔料は、通常、定着用樹脂媒質100重量部当り2乃至20重量部、特に5乃至15重量部の量で使用されるが、その適当な例は次の通りである。
黒色顔料カーボンブラック、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック。
黄色顔料黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、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G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマンネントイエローNCG、タートラジンレーキ。
橙色顔料赤口黄鉛、モリブテンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK。
赤色顔料ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、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、ウオ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。
紫色顔料マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ。
青色顔料紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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、インダスレンブルーBC。
緑色顔料クロムグリーン、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、ファナルイエローグリーンG。
白色顔料亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛。
体質顔料バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト。
【0028】また帯電制御剤としては、例えばニグロシンベース(C.I.50415)、オイルブラック(C.I.26150)、スピロンブラック等の油溶性染料、含金属アゾ染料、ナフテン酸金属塩、アルキルアリチル酸の金属塩、脂肪酸石ケン、樹脂酸石ケン等が使用される。これら帯電制御剤の配合量は、通常、定着用樹脂100重量部当たり、0.1乃至10重量部、特に0.5乃至5重量部である。
【0029】また現像により形成され且つ所定の用紙に転写されたトナー像の定着を熱定着により行う場合には、熱定着時に離型性を付与するために離型剤が配合されるが、かかる離型剤としては、通常、ポリレフィン系樹脂、特に低分子量のポリプロピレンが好適に使用される。このような離型剤の使用量は、通常、定着用樹脂媒質100重量部当たり0.1乃至6重量部の量で配合される。
【0030】定着用樹脂中に上述したトナー配合剤を分散させたトナー粒子は、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法、重合法等のそれ自体公知の方法で製造し得るが、粉砕分級法が一般的である。例えば各トナー成分を、ヘンシェルミキサー等の混合機で前混合した後、二軸押出機等の混練装置を用いて混練し、この混練組成物を冷却した後、粉砕し、分級してトナーとする。かかるトナーの粒径は、一般にコールターカウンターによるメジアン径が5乃至15μm、特に7乃至12μmの範囲内にあるのがよい。
【0031】上述したトナー粒子の表面には、流動性改良剤を外添により付着させてトナーの表面処理を行うことにより、その流動性を改善する。このような流動性改良剤としては、例えば粒径が0.005 乃至0.05μm の微粉シリカ粉末やアクリル粉末等の樹脂粉末、特にオルガノポリシロキサン、シラザン等により表面処理された疎水性気相法シリカ等が好適に使用される。かかる流動性改良剤の量は、トナー当たり0.1乃至2.0重量%の量とするのがよい。
【0032】また、この流動性改良剤中には、この剤よりも粒径の大きい0.05乃至1.0μmの粒径を有するスペーサー粒子を含有させることにより、転写効率を向上させることができる。このスペーサー粒子の外添により、トナー像と感光体表面の潜像との結合を弱めて、トナー像の剥離が容易に行われるようにし、これによりトナー像転写工程での転写効率を向上させ得るものである。また感光体として、特に有機感光体を使用した場合には、スペーサー粒子の外添により、現像に際して感光体表面を磨耗させ、常にバージンな表面で現像を行うことができるという利点もある。このスペーサー粒子としては、上記粒径を有する有機或いは無機の不活性定形粒子であれば、何れをも使用し得るが、一般には、磁性粉やアルミナ等が使用される。特に磁性粉をスペーサ粒子として用いた場合には、トナー飛散を有効に防止できるという利点もある。このようなスペーサー粒子は、トナー当たり0.1乃至1.5重量%、特に0.2乃至1.0重量%の量で外添するのがよい。
【0033】尚、磁性粉として適当なものとしては、以下のものを例示することができる。四三酸化鉄(Fe)、三二酸化鉄(γ−Fe)、酸化鉄亜鉛(ZnFe)、酸化鉄イットリウム(YFe12)、 酸化鉄カドミウム(CdFe)、酸化鉄ガドリウム(GdFe12)、酸化鉄銅(CuFe)、酸化鉄鉛(PbFe1219)、酸化鉄ニッケル(NiFe)、酸化鉄ネオジウム(NdFeO)、酸化鉄バリウム(BaFe12)、 酸化鉄マグネシウム(MgFe)、酸化鉄マンガン(MnFe)、酸化鉄ランタン(LaFeO)、鉄粉(Fe)、コバルト粉(Co)、ニッケル粉(Ni)等、これらの中でも特にマグネタイト(四三酸化鉄)が好適である。
【0034】流動性改良剤及びスペーサー粒子をトナーに外添するに際しては、予め流動性改良剤とスペーサー粒子とを粉砕条件下に緊密に混合し、この混合物をトナーに添加して十分に解碎するのがよい。かくして調整されるスタート現像剤用のトナーは、前述した条件で測定したトナー落下量が、通常、3.5乃至8.0g/5分、特に4.5乃至6.5g/5分の範囲にある。
【0035】磁性キャリヤ;上述したトナーと混合して使用される磁性キャリヤとしては、フェライトや鉄粉等のそれ自体公知のものが使用され、その粒径は、通常、50乃至120μm、特に85乃至105μm の範囲にある。このような磁性キャリアーとトナーとの混合比は、一般に98:2乃至90:10の重量比、特に97:3乃至92:8の重量比にあるのがよい。
【0036】(補給用バージントナー)本発明において、現像によるトナーの消費に応じて補給されるバージントナーは、上述したスタート剤トナーに対して、その流動性を示すトナー落下量が50乃至70%、特に55乃至65%となるように設定することが好ましく、流動性が低く設定されている点を除けば、スタート剤トナーと同様の組成を有するものである。本発明において、このような補給用バージントナーの流動性、即ちトナー落下量の調整は、表面処理剤として、流動性改良剤及び流動性改良剤よりも粒径の大きいスペーサ粒子を使用し、且つスペーサ粒子を流動性改良剤よりも多く使用することによって容易に行うことができる。即ち、流動性改良剤の量を多くする程トナー落下量は多くなり、これらの量を少なくする程トナー落下量が小さくなる。また流動性改良剤よりも粒径の大きいスペーサ粒子の量が少ない程トナー落下量が大きくなり、その量が多いほど、トナー落下量が小さくなる。従って、本発明においては、後述する実施例に示すとおり、表面処理剤の内、粒径の大きなスペーサ粒子を流動性改良剤よりも多く使用することにより、補給用バージントナーの流動性を上述した範囲に容易に設定することができる。
【0037】本発明によれば、このように、補給用バージントナーの流動性をスタート現像剤トナーに比して低いものとすることにより、回収トナーの混入による現像剤の急激な物性低下を抑制することができ、例えば前述した補給用トナーの供給のON−OFFのしきい値の設定により、常にトナー濃度を一定に保持することが可能となり、安定して現像を行うことが可能となるのである。
【0038】
【実施例】本発明を次の例で更に説明する。
【0039】(実施例1)
トナー粒子の調製;下記の処方により、各剤を二軸押出機を用いて溶融混練し、この混練物をジェットミルで粉砕し、風力分級機で分級し、平均粒径が10.0μm のトナー粒子を得た。
−トナー処方−定着用樹脂: 100重量部着色剤 : 10重量部電荷制御剤: 1重量部離型剤 : 5重量部【0040】表面処理剤の調製;次の2種の表面処理剤を調製した。アルミナ前処理剤:中心粒径0.5μm のアルミナ(住友化学社製:AKP−20)と0.015 μm の疎水性シリカ粉末(キャボット社製:TS−720)とを、10:1の重量比でバイタミックスを用いて1分間混合し、アルミナ前処理剤を得た。マグネタイト前処理剤:飽和磁化が83emu/g で中心粒径が0.3μm のマグネタイト(チタン工業社製:BR−220)と、上記の疎水性シリカ粉末とを、10:1の重量比でバイタミックスを用いて1分間混合し、マグネタイト前処理剤を得た。
【0041】スタート現像剤の調製;上記で調製したトナー粒子に対し、上記のマグネタイト前処理剤を0.25重量%添加し、ヘンシェルミキサーで2分間混合し、マグネタイト処理トナーを調製した。次いで、このマグネタイト処理トナーに、前記の表面処理剤の調製に用いた疎水性シリカ粉末を0.3重量%添加し、ヘンシェルミキサーで2分間混合してスタート現像剤用トナーを調製した。図4で示した装置を用い、明細書中に記載した条件で該トナーの落下量を測定した結果を表1に示す。このスタート現像剤用トナーと、平均粒径が80μm のフェライトキャリヤ(パウダーテック社製:FL184−150)とをボールミルで混合して(75rpm,2時間)、トナー濃度4.5%のスタート現像剤を調製した。
【0042】補給用バージントナーの調製;上記で調製したトナー粒子に対し、上記のアルミナ前処理剤を1.0重量%添加し、ヘンシェルミキサーで2分間混合し、アルミナ処理トナーを調製した。次いで、このアルミナ処理トナーに、前記の表面処理剤の調製に用いた疎水性シリカ粉末を0.3重量%添加し、ヘンシェルミキサーで2分間混合して補給用バージントナートナーを調製した。このトナーの落下量を測定したした結果を表1に示す。
【0043】実験;有機感光体を用いた三田工業社製複写機DC−2556を、図1に示したリサイクル方式マシンに改造し、上記のスタート剤トナー及び補給用バージントナーを用いて下記条件で3万枚の連続複写を行い、T/D制御性、かぶり及びトナー飛散の評価を行った。その結果を表1に示す。
感光体表面電位:800Vドラム−スリーブ間バイアス電圧:300Vドラム/スリーブ周速比:3.0尚、トナー濃度の制御は、図5に示すフローチャートにしたがってセンサ出力によりトナー補給のON−OFF制御しきい値を変化させることにより行った。また各試験項目の評価は以下のようにして行った。
【0044】T/D制御性;現像剤中のトナー濃度を3.8%に安定させることができたものを○とし、しきい値の変化を調整してもトナー濃度を3.8%に安定させることができなかったものを×として示した。
かぶり;1枚目(初期)、1万5千枚目及び3万枚目の画像におけるかぶり濃度で示した。
トナー飛散;実験終了後のマシン内及び3万枚目の画像におけるトナー飛散の程度を目視で判断し、次の基準で示した。
○:トナー飛散なし。
△:トナー飛散はやや認められたが、画像に影響はない。
×:画像にトナー落ちが認められる程、トナー飛散が生じた。
【0045】(実施例2)
表面処理剤の調製;アルミナ前処理剤:中心粒径0.2μm のアルミナ(住友化学社製:AKP−50)と実施例1で用いた疎水性シリカ粉末(中心粒径0.015 μm )とを、10:1の重量比でバイタミックスを用いて1分間混合し、アルミナ前処理剤を調製した。
スタート現像剤;実施例1と同様のスタート現像剤を用いた。
補給用バージントナーの調製;上記で調製したアルミナ前処理剤を、実施例1で調製したトナー粒子に対して添加した以外は、実施例1と全く同様にして補給用バージントナーを調製した(アルミナ前処理剤1.0重量%)。このトナーの落下量を測定したした結果を表1に示す。
実験;上記のスタート現像剤及び補給用バージントナーを用い、実施例1と全く同様の実験を行った。その結果を表1に示す。
【0046】(比較例1)実施例1のスタート現像剤を使用し、且つ該スタート現像剤中のトナーと同じものを補給用バージントナーとして使用して実施例1と全く同様の実験を行った。その結果を表1に示す。
【0047】(比較例2)
補給用バージントナーの調製;実施例1で調製したトナー粒子に対して、中心粒径が0.5μm のアクリル微粉末を1.0重量%添加してアクリル処理トナーを得た。このアクリル処理トナーを用いた以外は、実施例1と全く同様にして補給用バージントナーを調製した。このトナーの落下量を測定したした結果を表1に示す。
実験;上記の補給用バージントナーを用いた以外は、実施例1と全く同様の実験を行い、その結果を表1に示した。
【0048】(比較例3)
補給用バージントナーの調製;実施例1で調製したトナー粒子に対して、実施例1で用いた疎水性シリカ微粉末を0.1重量%添加し、ヘンシェルミキサーで2分間混合し、補給用バージントナーを調製した。このトナーの落下量を測定したした結果を表1に示す。
実験;上記の補給用バージントナーを用いた以外は、実施例3と全く同様の実験を行い、その結果を表1に示した。
【0049】尚、表1において、スタートトナー等は以下のように略記した。
スタートトナー:Sトナー補給用バージントナー:Rトナースペーサ粒子:SP粒子流動性改良剤:F剤トナー落下量(g/5min):流動性トナー落下量比(Rトナー/Sトナー×100):流動性比【0050】
【表1】
実施例1 実施例2 比較例1 比較例2 比較例3Sトナー: スペーサ(wt%) 0.23 0.23 0.23 0.23 0.23 流動化剤(wt%) 0.32 0.32 0.32 0.32 0.32 流動性(5g/10min) 5.65 5.65 5.65 5.65 5.90Rトナー: スペーサ(wt%) 0.91 0.91 0.23 1.00 − 流動化剤(wt%) 0.39 0.39 0.32 − 0.10 流動性(5g/10min) 3.47 3.88 5.65 2.61 4.45流動性比 61.4% 68.7% 100% 46.2% 75.4% 実機性能 T/D制御 ○ ○ × ○ × かぶり 初期 0.001 0.000 0.000 0.001 0.000 1万5千枚 0.003 0.004 0.007 0.009 0.008 3万枚 0.003 0.003 0.010 0.009 0.010 トナー飛散 ○ ○ × × △ 尚、比較例1では、約1万枚の複写でT/D制御が困難となり、比較例3では、約1万8千枚の複写でT/D制御が困難となった。
【0051】
【発明の効果】本発明によれば、補給用バージントナーとして、スタート現像剤トナーに比して、そのトナー落下量が50乃至70%の範囲にあるものを使用することによって、回収トナーの混入による急激な現像剤の物性低下を緩和することができ、この結果、リサイクル現像によりカブリやトナー飛散等のない安定な画像を形成することができる。また、トナーの現像器中への補給のON−OFF制御のセンサ出力しきい値を、画像形成時間によって調整することにより、回収トナーが使用された場合にも常に一定のトナー濃度を保持することが可能となる。




 

 


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