JP2004054236A - Developer, developer cartridge, and image forming device - Google Patents

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JP2004054236A
JP2004054236A JP2003144356A JP2003144356A JP2004054236A JP 2004054236 A JP2004054236 A JP 2004054236A JP 2003144356 A JP2003144356 A JP 2003144356A JP 2003144356 A JP2003144356 A JP 2003144356A JP 2004054236 A JP2004054236 A JP 2004054236A
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JP
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colorant
release agent
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toner
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JP2003144356A
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Japanese (ja)
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Kenji Koido
小井土 健二
Toru Ishihara
石原 徹
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Data Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the cost of an image forming device and to improve image quality. <P>SOLUTION: The developer contains at least a resin, coloring agent and release agent and the ratio of the amount of the release agent to that of the coloring matter is 0.3 to 10.0. When continuous printing is performed in this case, good images are obtained and consequently, the image quality can be improved. Also, there is no need for replenishing oil, such as silicone oil, and therefore the image forming device can be downsized and the cost of the image forming device can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤、現像剤カートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、光導電性物質から成る感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって一様に、かつ、均一に帯電させられ、続いて、LEDヘッドによって露光されて感光体ドラム上に静電潜像が形成される。そして、現像装置において前記静電潜像に現像剤としてのトナーが付着させられて可視像化され、トナー像が形成され、該トナー像は、転写ローラによって用紙に転写される。続いて、トナー像が転写された用紙は定着装置に送られ、該定着装置においてトナー像は加熱、加圧、加熱・加圧等によって用紙に定着される。そのために、前記定着装置は、トナー像のトナーを加熱して溶融させるための加熱ローラ、及びトナー像を加圧するための加圧ローラを備える。
【0003】
ところで、前記画像形成装置において使用されるトナーは、一般に、熱可塑性の樹脂に顔料から成る着色剤を溶融させて混合し、均一に分散させた後、微粉砕装置によって微粉砕処理を行い、分級機によって分級することによって製造される。
【0004】
そして、前記画像形成装置によってカラー画像を形成しようとする場合、色材の3原色であるイエロー、マゼンタ及びシアンの有彩色の3色のトナーを使用したり、該3色のトナーにブラックのトナーを加えた4色のトナーを使用したりして色再現を行うようにしている。この場合、目的とする色調のカラー画像を得ようとすると、各色のバランスを採ることが重要な課題になる。
【0005】
また、定着装置においては、カラー画像に光沢を持たせるために、また、用紙としてOHPシートを使用する場合に、特に透明性を持たせる必要がある。そこで、カラー画像の表面を平滑にするために、定着用のローラとして、シリコーンソフトローラ等が使用され、トナーと用紙との接触面積を大きくしている。
【0006】
そして、トナーを構成する樹脂として、分子量分布が狭いポリマーが使用されるが、この場合、トナー像を構成するトナー層の弾力性が低く、トナーが前記ローラに付着しやすいので、該ローラには多量のシリコーンオイルが供給され、トナー層とローラとの付着力を低下させ、離型性を確保するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−327350号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、前記ローラに多量のシリコーンオイルを供給しようとすると、画像形成装置が大型化してしまうだけでなく、オイル供給装置が消耗品として必要になり、その分、画像形成装置のコストが高くなってしまう。
【0009】
また、前記ローラに多量のシリコーンオイルを供給して、両面印刷を行おうとする場合、シリコーンオイルが付着した用紙の一方の面が、他方の面において印刷が行われる際に定着装置と接触するので、シリコーンオイルが定着装置に付着してしまい、定着不良が発生し、その結果、画像品位が低下してしまう。
【0010】
そこで、前記ローラに多量のシリコーンオイルを供給することなく、トナー層とローラとの離型性を確保するために、トナー中に大量の離型剤を添加することが考えられるが、その場合、現像装置内の圧力、摩擦等によってトナーから離型剤が滲(にじ)み出し、画像品位を低下させてしまう。
【0011】
また、シリコーンオイルが供給されなくなると、定着装置を通過した後の用紙において、トナーと用紙との収縮率の差から用紙にカールが発生しやすくなってしまう。そこで、カールが発生するのを防止するために、用紙に付着するトナーの量を少なくすることが考えられるが、その場合、トナーに添加される着色剤の量をその分多くする必要がある。したがって、トナーのコストが高くなってしまう。
【0012】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、画像形成装置のコストを低くすることができ、画像品位を向上させることができる現像剤、現像剤カートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の現像剤においては、少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有する。そして、着色剤量に対する離型剤量の比は0.3〜10.0である。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0015】
図1は本発明の実施の形態における電子写真方式の画像形成装置の概念図、図2は本発明の実施の形態におけるイメージドラムカートリッジの断面図である。
【0016】
図において、11は矢印a方向に回転させられる像担持体としての感光体ドラム、12は、該感光体ドラム11に接触させて矢印b方向に回転させられ、図示されない電源によって電圧が印加されて感光体ドラム11の表面を帯電させる帯電装置としての帯電ローラであり、該帯電ローラ12に代えてスコロトロン、コロトロン等の非接触方式の帯電装置を使用することもできる。
【0017】
なお、前記感光体ドラム11の図示されない導電性支持体として、外径が30〔mm〕のアルミニウム製の金属パイプを使用し、該金属パイプに光導電層として、約0.5〔μm〕膜厚の電荷発生層、及び約18〔μm〕の膜厚の電荷輸送層を順次積層することによって形成された有機系感光体が使用される。
【0018】
また、前記導電性支持体として、アルミニウム製の金属パイプに代えて、ステンレス製、鋼鉄製等の金属パイプを使用することもできる。そして、本実施の形態においては、光導電層を、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層することによって形成するようになっているが、電荷発生層及び電荷輸送層を同一層にすることによって形成することもできる。
【0019】
また、13は前記帯電ローラ12によって帯電させられた感光体ドラム11上に静電潜像を形成する露光装置としてのLEDヘッドであり、該LEDヘッド13は、図示されないLEDアレイとロッドレンズとを組み合わせることによって構成される。なお、露光装置として前記LEDヘッド13に代えてレーザ装置等を使用することもでき、該レーザ装置は、レーザと作像光学系とを組み合わせることによって構成される。そして、14は、前記感光体ドラム11に接触又は非接触に設定され、矢印c方向に回転させられ、現像剤としてのトナー16を現像領域に運び、前記静電潜像にトナー16を現像バイアスによって付着させ、静電潜像を可視像化してトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ、15は、該現像ローラ14に接触又は非接触に設定され、矢印d方向に回転させられ、トナー16を現像ローラ14に供給するトナー供給ローラ、17は該トナー供給ローラ15によって現像ローラ14に供給されたトナー16を薄層化する現像剤規制部材としての現像ブレードである。なお、前記現像ローラ14、トナー供給ローラ15及び現像ブレード17によって現像装置が構成される。
【0020】
本実施の形態においては、現像ローラ14としては、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の弾性体から成るスリーブ、アルミニウム、SUS等の金属製のスリーブ、セラミックス製のスリーブ等が使用され、トナー16の搬送性、帯電性等を向上させるために、表面に酸化、研磨、ブラスト処理等の表面処理を施したり、樹脂によるコーティング等を施したりする。
【0021】
また、現像ローラ14においてトナー層は、現像ブレード17を現像ローラ14の表面に当接させることによって形成される。前記現像ブレード17の材質は、シリコーンゴム、ウレタンゴム、SUS等の弾性体が好ましく、トナー16の帯電量を調整するために弾性体中に有機物又は無機物を添加して分散させたものを使用することもできる。
【0022】
さらに、18は、前記感光体ドラム11に接触させて矢印e方向に回転させられ、図示されない電源によって電圧が印加され、可視像化された感光体ドラム11上のトナー像を、矢印h方向に搬送される用紙、OHPシート等の記録媒体としての用紙22に転写する転写装置としての転写ローラであり、該転写ローラ18に代えてスコロトロン、コロトロン等の非接触方式の転写装置を使用することもできる。また、19は、転写工程が終了し、用紙22にトナー像が転写された後に、感光体ドラム11上に残留したトナー16を除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレードであり、本実施の形態においては、ゴムブレードを感光体ドラム11に接触させたブレードクリーニング方式のクリーニング装置が使用される。なお、クリーニング部材として前記クリーニングブレード19に代えて、感光体ドラム11に接触させて回転させながら、感光体ドラム11上に残留したトナー16を除去するローラ方式のクリーニング装置、ブラシ方式のクリーニング装置等を使用することもできる。
【0023】
そして、10は転写されたトナー像を用紙22に定着する定着装置であり、該定着装置10は、矢印f方向に回転させられ、図示されない電源からの熱の供給によって表面が加熱され、前記用紙22上に転写されたトナー像のトナー16を加熱して溶融させる加熱ローラ20、及び矢印g方向に回転させられ、溶融させられたトナー16を用紙22に押し付ける加圧ローラ21を備える。なお、前記加熱ローラ20及び加圧ローラ21によって定着用のローラが構成される。そして、本実施の形態においては、ローラ方式の定着装置10を使用するようになっているが、ベルトを使用したベルト方式、フィルムを使用したフィルム方式、発光エネルギーを利用するフラッシュ方式等の定着装置を使用することもできる。前記ローラ方式又はベルト方式の定着装置においては、シリコーンオイル等のオイルを補給することなく、オイルレス定着方式を使用することによってホットオフセット現象が発生するのを防止している。したがって、消耗品としてのオイル供給装置が不要になるので、その分、画像形成装置を小型化することができ、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【0024】
なお、23aはブレードストッパ、23bはブレードホルダ、24はIDユニット、25はトナー16を収容する現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジである。
【0025】
前記画像形成装置において、感光体ドラム11の表面を、帯電ローラ12によって一様に、かつ、均一に帯電させ、LEDヘッド13によって露光して感光体ドラム11上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によって可視像化してトナー像を形成するとともに、該トナー像を転写ローラ18によって用紙22に転写し、定着装置10によって定着し、画像を形成する。
【0026】
本発明のトナーは、非磁性1成分のトナーであり、前記画像形成装置において前記トナー16として使用される。
【0027】
次に、前記構成のトナーカートリッジ25及び画像形成装置に使用されるトナー16の実施例について説明する。
【0028】
【実施例】
〔実施例1〕
バインダとして使用される樹脂、すなわち、バインダ樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量Mnが3700、ガラス転移点温度Tgが62〔℃〕)100重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸錯体1.0重量部に、着色剤として、カーボンブラック「MOGUL−L」(CABOT社製)(平均粒子径が25〔nm〕)を所定の重量部、離型剤(バインダ樹脂より分子量が少ない成分、すなわち、低分子量成分)としてワックス、例えば、カルナバワックス(融点が80〔℃〕)を所定の重量部添加して混合物を得るとともに、該混合物をヘンシェルミキサーによって十分に攪拌(かくはん)し、混練した後、ロールミルによって120〔℃〕の温度で約3時間加熱し溶融させ、室温まで冷却した。このようにして得られた混練物を、微粉砕装置としての衝突板粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて粉砕し、続いて、分級し、平均粒子径が8〔μm〕の粒子を得た。
【0029】
次に、前記粒子の表面に、流動化剤としてシリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーAを得た。
【0030】
また、スチレン80重量部、アクリル酸−n−ブチル20重量部に、帯電制御剤としてサリチル酸錯体1.0重量部、t−ドデシメルカプタン1.0重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1.0重量部、離型剤としてポリエチレンワックス(融点60〔℃〕)を所定の重量部、着色剤としてカーボンブラック「MOGUL−L」(CABOT社製)(平均粒径25〔nm〕)を所定の重量部加え、アトライター(「MA−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し、15〔℃〕で10時間分散させ、重合性組成物を得た。
【0031】
そして、ポリアクリル酸8.0重量部、ジビニルベンゼン0.35重量部に溶解させたエタノール180重量部を用意し、これに蒸留水600重量部を加え、重合のための分散媒を用意した。該分散媒に重合性組成物を添加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社製)によって15〔℃〕、8000〔rpm〕の条件下で10分間分散させた。
【0032】
次に、得られた分散媒を1〔l〕のセパラブルフラスコ中に移し、窒素気流下において100〔rpm〕で攪拌しながら85〔℃〕で12時間反応させた。ここまでの段階で、前記重合性組成物の重合反応によって得られた分散媒を中間粒子という。
【0033】
続いて、該中間粒子の水系懸濁液中に、超音波発振器(「US−150」、株式会社日本精機製作所)によってメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n−ブチル0.75重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水80重量部から成る水乳濁液を調整した。該水乳濁液を9.0重量部滴下し、前記中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡によって観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず、膨潤が極めて短時間のうちに終了していることが確かめられた。
【0034】
そこで、窒素下において攪拌を続けながら2段目の重合として85〔℃〕で10時間反応させた。冷却後、0.5N塩酸水溶液によって分散媒を溶かし、濾(ろ)過及び水洗を経て、風乾した後、40〔℃〕で10時間、10〔mmHg〕で減圧乾燥し、風力分級機によって分級し、平均粒径7〔μm〕の粒子を得た。次に、前記粒子の表面に流動化剤としてシリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーBを得た。
【0035】
そして、トナーA及びBに対して透過型の電子顕微鏡による観察(以下「TEM観察」という。)を行ったところ、内包される着色剤の微粒子の平均分散径は25〜400〔nm〕であった。なお、分級された後の着色剤の微粒子は単体で存在するものばかりではなく、複数個集まり固まっているものもある。そこで、複数の粒子(着色剤)の集合体の径を平均分散径という。
【0036】
前記トナーA及びBを、図1に示される画像形成装置のトナー16として使用し、画像形成装置として、現像装置における高電圧制御と、定着装置10における定着温度制御とを自由に変えられるように改造したものを使用して実験を行った。
【0037】
まず、現像装置に印加される電圧を、用紙22上のトナー16の付着量が0.6〔mg/cm2 〕になるように調整し、用紙22として標準上質紙(J紙:ゼロックス社製)を使用し、各トナー16の画像濃度ρをXRite528(ステータスI)で測定し、着色剤の各粒径ごとの着色剤の添加量、すなわち、着色剤量と画像濃度ρとの関係を調べた。
【0038】
図3は本発明の実施の形態における着色剤量と画像濃度との関係を示す図である。なお、図において、横軸に着色剤量を、縦軸に画像濃度ρを採ってある。また、図において、●は粒径が25〔nm〕(平均分散径25〜400〔nm〕)の着色剤の着色剤量と画像濃度ρとの関係を、▲は粒径が50〔nm〕(平均分散径50〜600〔nm〕)の着色剤の着色剤量と画像濃度ρとの関係を、■は粒径が120〔nm〕(平均分散径120〜1000〔nm〕)の着色剤の着色剤量と画像濃度ρとの関係を表す。なお、前記各粒径は、平均粒子径で表される。
【0039】
図に示されるように、着色剤量を2〜7重量部にすると、通常の画像品位として使用可能な、良好な画像濃度ρ
1.3≦ρ≦1.7
にすることができる。
【0040】
この場合、画像濃度ρが1.3より低いと、印刷結果が薄いと判断され、かすれた印刷と視認され、画像濃度ρが1.7より高いと、印刷結果が濃いと判断され、ハーフトーンの印刷等は印刷が潰(つぶ)れたように視認される。
【0041】
次に、前述された方法で、平均粒子径が20〜50〔nm〕のカーボンブラックを4.0重量部添加し、離型剤の添加量、すなわち、離型剤量を調節して1、5、10、15重量部添加し、トナーA及びBを製造した。TEM観察を行ったところ、カーボンブラックの平均分散径は20〜600〔nm〕であった。各トナーA及びBについて、A4判の用紙22(図1)を横方向に搬送し、印刷デューティを5〔%〕として、5万枚の連続印刷による耐久印刷試験を行い、画像品位及び感光体ドラム11の表面の、トナーA及びB並びにトナー組成物が感光体ドラム11の表面上に溶け出して固着する現象、すなわち、フィルミングを観察した。
【0042】
平均粒子径が25〔nm〕(平均分散径25〜400〔nm〕)のカーボンブラックを使用して実験を行った結果を表1に示す。なお、平均粒子径が30〔nm〕(平均分散径30〜500〔nm〕)及び35〔nm〕(平均分散径35〜600〔nm〕)の各カーボンブラックを使用して実験を行った場合も、同様の結果が得られた。
【0043】
また、トナーAについて、融点が75〜85〔℃〕の他のカルナバワックスを使用して実験を行った場合も、トナーBについて、融点が55〜75〔℃〕の他のポリエチレンワックスを使用した場合も同様の結果が得られた。
【0044】
【表1】

Figure 2004054236
【0045】
すなわち、トナーAにおいて離型剤量が1重量部及び5重量部、並びにトナーBにおいて離型剤量が1重量部である場合は、5万枚の連続印刷を行った後も画像品位が良好であり、感光体ドラム11の表面に異物が付着しているのが確認されず、フィルミングは発生しなかった。
【0046】
また、トナーAにおいて離型剤量が10重量部、並びにトナーBにおいて離型剤量が5重量部及び10重量部である場合は、4万枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。5万枚の連続印刷を行った後も、ほとんど状態は変わらず、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。
【0047】
そして、トナーA及びBにおいて離型剤量が15重量部である場合は、5000枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認され、その後、更に5000枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像上に異物の模様が確認された。そして、感光体ドラム11上の異物も大きく、はっきりと目視によって確認することができた。前記異物に対してTEM観察を行ったところ、トナーA及びBが感光体ドラム11に固着していることが分かった。さらに、赤外吸収分析(以下「IR分析」という。)を行ったところ、大量のトナーA及びBが感光体ドラム11に付着していることが分かった。
【0048】
このことから、離型剤量を15重量部以上にすると、感光体ドラム11上にトナーA及びBが固着し、フィルミングが発生することが分かる。
【0049】
次に、前記トナーA及びBのカーボンブラックの量を表す着色剤量(重量部)及び離型剤量(重量部)を調整して表2に示されるようなトナーA及びBを製造した。各トナーA及びBについて、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを100〔%〕として、30枚の両面の連続印刷を行い、画像品位の低下の有無を目視によって確認したところ、表2に示されるような結果を得ることができた。
【0050】
【表2】
Figure 2004054236
【0051】
なお、表2において、比γは、着色剤量と離型剤量との重量比を表す。
【0052】
表2の結果から、比γが
γ≧3.3
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にわずかにトナーA及びBが付着して定着不良が発生するが、画像品位は良好であり、
0.5≦γ≦2.5
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にトナーA及びBは付着せず定着不良が発生せず、画像品位は良好であった。
【0053】
したがって、定着不良が発生するのを防止し、画像品位を向上させるためには、離型剤量は1〜10重量部にされることが好ましく、比γは、
0.5≦γ≦5.0
に、好ましくは、
0.5≦γ≦2.5
にされる。
【0054】
また、表2において、定着マージンとは、定着温度が低すぎて定着不良が発生する(コールドオフセット)温度と、定着温度が高すぎて定着不良が発生する(ホットオフセット)温度との温度幅(差)のことであり、画像不良のない定着良好の定着器温度範囲で、定着器温度範囲が広いほど定着不良が発生しないことを表す。
【0055】
そして、◎は定着マージンが30〔℃〕以上であることを、○は定着マージンが10〜30〔℃〕であることを、×は定着マージンが10〔℃〕以下であることを示す。また、定着温度の振れ幅が定着マージン以内であれば定着不良は発生せず、良好に印刷を行うことができる。なお、定着装置10が非通紙状態から通紙状態になるときに定着温度の振れ幅が最大となる。このとき、高温高湿状態であっても、定着マージンが30〔℃〕以上であれば定着不良は発生しない。また、常温状態であれば、定着マージンが10〜30〔℃〕であれば定着不良は発生しない。
〔実施例2〕
バインダ樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量Mnが3700、ガラス転移点温度Tgが62〔℃〕)100重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸錯体1.0重量部に、シアンの着色剤として、C.I.Pigment Blue15:3(平均粒子径が50〔nm〕)を所定の重量部、離型剤としてワックス、例えば、カルナバワックス(融点が80〔℃〕)を所定の重量部添加して混合物を得るとともに、該混合物をヘンシェルミキサーによって十分に攪拌し、混練した後、ロールミルによって120〔℃〕の温度で約3時間加熱し溶融させ、室温まで冷却した。このようにして得られた混練物を、微粉砕装置としての衝突板粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて粉砕し、続いて、分級し、平均粒子径が8〔μm〕の粒子を得た。
【0056】
次に、前記粒子の表面に、シリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーCを得た。
【0057】
また、スチレン80重量部、アクリル酸−n−ブチル20重量部に、帯電制御剤としてサリチル酸錯体1.0重量部、t−ドデシメルカプタン1.0重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1.0重量部、離型剤としてポリエチレンワックス(融点60〔℃〕)を所定の重量部、シアンの着色剤としてC.I.Pigment Blue15:3(平均粒径50〔nm〕)を所定の重量部加え、アトライター(「MA−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し、15〔℃〕で10時間分散させ、重合性組成物を得た。
【0058】
そして、ポリアクリル酸8.0重量部、ジビニルベンゼン0.35重量部に溶解させたエタノール180重量部を用意し、これに蒸留水600重量部を加え、重合のための分散媒を用意した。該分散媒に重合性組成物を添加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社製)によって15〔℃〕、8000〔rpm〕の条件下で10分間分散させた。
【0059】
次に、得られた分散媒を1〔l〕のセパラブルフラスコ中に移し、窒素気流下において100〔rpm〕で攪拌しながら85〔℃〕で12時間反応させた。ここまでの段階で、前記重合性組成物の重合反応によって得られた分散媒を中間粒子という。
【0060】
続いて、該中間粒子の水系懸濁液中に、超音波発振器(「US−150」、株式会社日本精機製作所)によってメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n−ブチル0.75重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水80重量部から成る水乳濁液を調整した。該水乳濁液を9.0重量部滴下し、前記中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡によって観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず、膨潤が極めて短時間のうちに終了していることが確かめられた。
【0061】
そこで、窒素下において攪拌を続けながら2段目の重合として85〔℃〕で10時間反応させた。冷却後、0.5N塩酸水溶液によって分散媒を溶かし、濾過及び水洗を経て、風乾した後、40〔℃〕で10時間、10〔mmHg〕で減圧乾燥し、風力分級機によって分級し、平均粒径7〔μm〕の粒子を得た。次に、前記粒子の表面に流動化剤としてシリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーDを得た。
【0062】
なお、分級された粒子に対してTEM観察を行ったところ、内包される着色剤の微粒子の平均分散径は50〜600〔nm〕であった。
【0063】
前記トナーC及びDを、図1に示される画像形成装置のトナー16として使用し、画像形成装置として、現像装置における高電圧制御と、定着装置10における定着温度制御とを自由に変えられるように改造したものを使用して実験を行った。
【0064】
まず、現像装置に印加される電圧を、用紙22上のトナー16の付着量が0.6〔mg/cm2 〕になるように調整し、用紙22として標準上質紙(J紙:ゼロックス社製)を使用し、各トナー16の画像濃度ρをXRite528(ステータスI)で測定し、着色剤の各粒径ごとの着色剤量と画像濃度ρとの関係を調べた。
【0065】
この場合も、図3に示されるように、着色剤量を2〜7重量部にすると、通常の画像品位として使用可能な、良好な画像濃度ρ
1.3≦ρ≦1.7
にすることができる。
【0066】
この場合、画像濃度ρが1.3より低いと、印刷結果が薄いと判断され、かすれた印刷と視認され、画像濃度ρが1.7より高いと、印刷結果が濃いと判断され、ハーフトーンの印刷等は印刷が潰れたように視認される。
【0067】
次に、前述された方法で、平均粒子径が40〜80〔nm〕のC.I.Pigment Blue15:3を4.0重量部添加し、離型剤量を調節して2、10、20、25重量部添加し、トナーC及びDを製造した。各トナーC及びDについて、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを5〔%〕として、5万枚の連続印刷による耐久印刷試験を行い、画像品位及び感光体ドラム11の表面のフィルミングを観察した。なお、C.I.Pigment Blue15:3の平均分散径は40〜800〔nm〕であった。
【0068】
平均粒子径が50〔nm〕(平均分散径50〜600〔nm〕)のC.I.Pigment Blue15:3を使用して実験を行った結果を表3に示す。なお、平均粒子径が60〔nm〕(平均分散径60〜700〔nm〕)及び70〔nm〕(平均分散径70〜800〔nm〕)の各C.I.Pigment Blue15:3を使用して実験を行った場合も、同様の結果が得られた。また、C.I.Pigment Blue15:3に代えて、イエローの着色剤としてC.I.Pigment Yellow17を、マゼンタの着色剤としてC.I.Pigment Red57:1を使用して実験を行った場合も、同様の結果が得られた。さらに、トナーCにおいて融点が75〜85〔℃〕の他のカルナバワックスを使用して実験を行った場合も、トナーDにおいて融点が55〜75〔℃〕の他のポリエチレンワックスを使用して実験を行った場合も同様の結果が得られた。
【0069】
【表3】
Figure 2004054236
【0070】
すなわち、トナーCにおいて離型剤量が2重量部及び10重量部、並びにトナーDにおいて離型剤量が2重量部である場合は、5万枚の連続印刷を行った後も画像品位が良好であり、感光体ドラム11の表面に異物が付着しているのが確認されず、フィルミングが発生しなかった。
【0071】
また、トナーCにおいて離型剤量が20重量部、並びにトナーDにおいて離型剤量が10重量部及び20重量部である場合は、4万枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。5万枚の連続印刷を行った後も、ほとんど状態は変わらず、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。
【0072】
そして、トナーC及びDにおいて離型剤量が25重量部である場合は、5000枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認され、その後、更に5000枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像上に異物の模様が確認された。そして、感光体ドラム11上の異物も大きく、はっきりと目視によって確認することができた。前記異物に対してTEM観察を行ったところ、トナーC及びDが感光体ドラム11に固着していることが分かった。さらに、IR分析を行ったところ、大量のトナーC及びDが感光体ドラム11に付着していることが分かった。
【0073】
このことから、離型剤量を25重量部以上にすると、感光体ドラム11上にトナーC及びDが固着し、フィルミングが発生することが分かる。
【0074】
次に、前記トナーC及びDのC.I.Pigment Blue15:3の量を表す着色剤量(重量部)及び離型剤量(重量部)を調整して表4に示されるようなトナーC及びDを製造した。各トナーC及びDについて、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを100〔%〕として、30枚の両面の連続印刷を行い、画像品位の低下の有無を目視によって確認したところ、表4に示されるような結果を得ることができた。
【0075】
【表4】
Figure 2004054236
【0076】
表4の結果から、比γが
γ≧6.67
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にわずかにトナーC及びDが付着して定着不良が発生するが、画像品位は良好であり、
1.00≦γ≦5.00
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にトナーC及びDは付着せず定着不良が発生せず、画像品位は良好であった。
【0077】
したがって、定着不良が発生するのを防止し、画像品位を向上させるためには、離型剤量は2〜20重量部にされることが好ましく、比γは、
1.00≦γ≦10.00
に、好ましくは、
1.00≦γ≦5.00
にされる。
【0078】
そして、◎は定着マージンが30〔℃〕以上であることを、○は定着マージンが10〜30〔℃〕であることを、×は定着マージンが10〔℃〕以下であることを示す。また、定着温度の振れ幅が定着マージン以内であれば定着不良は発生せず、良好に印刷を行うことができる。なお、定着装置10が非通紙状態から通紙状態になるときに定着温度の振れ幅が最大となる。このとき、高温高湿状態であっても、定着マージンが30〔℃〕以上であれば定着不良は発生しない。また、常温状態であれば、定着マージンが10〜30〔℃〕であれば定着不良は発生しない。
〔実施例3〕
バインダ樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量Mnが3700、ガラス転移点温度Tgが62〔℃〕)100重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸錯体1.0重量部に、マゼンタの着色剤として、C.I.Pigment Red122(平均粒子径が120〔nm〕)を所定の重量部、離型剤としてワックス、例えば、カルナバワックス(融点が80〔℃〕)を所定の重量部添加して混合物を得るとともに、該混合物をヘンシェルミキサーによって十分に攪拌し、混練した後、ロールミルによって120〔℃〕の温度で約3時間加熱し溶融させ、室温まで冷却した。このようにして得られた混練物を、微粉砕装置としての衝突板粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて粉砕し、続いて、分級し、平均粒子径が8〔μm〕の粒子を得た。
【0079】
次に、前記粒子の表面に、シリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーEを得た。
【0080】
また、スチレン80重量部、アクリル酸−n−ブチル20重量部に、帯電制御剤としてサリチル酸錯体1.0重量部、t−ドデシメルカプタン1.0重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1.0重量部、離型剤としてポリエチレンワックス(融点60〔℃〕)を所定の重量部、シアンの着色剤としてC.I.Pigment Red122を所定の重量部加え、アトライター(「MA−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し、15〔℃〕で10時間分散させ、重合性組成物を得た。
【0081】
そして、ポリアクリル酸8.0重量部、ジビニルベンゼン0.35重量部に溶解させたエタノール180重量部を用意し、これに蒸留水600重量部を加え、重合のための分散媒を用意した。該分散媒に重合性組成物を添加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社製)によって15〔℃〕、8000〔rpm〕の条件下で10分間分散させた。
【0082】
次に、得られた分散媒を1〔l〕のセパラブルフラスコ中に移し、窒素気流下において100〔rpm〕で攪拌しながら85〔℃〕で12時間反応させた。ここまでの段階で、前記重合性組成物の重合反応によって得られた分散媒を中間粒子という。
【0083】
続いて、該中間粒子の水系懸濁液中に、超音波発振器(「US−150」、株式会社日本精機製作所)によってメタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n−ブチル0.75重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、水80重量部から成る水乳濁液を調整した。該水乳濁液を9.0重量部滴下し、前記中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡によって観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見られず、膨潤が極めて短時間のうちに終了していることが確かめられた。
【0084】
そこで、窒素下において攪拌を続けながら2段目の重合として85〔℃〕で10時間反応させた。冷却後、0.5N塩酸水溶液によって分散媒を溶かし、濾過及び水洗を経て、風乾した後、40〔℃〕で10時間、10〔mmHg〕で減圧乾燥し、風力分級機によって分級し、平均粒径7〔μm〕の粒子を得た。次に、前記粒子の表面に流動化剤としてシリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーFを得た。
【0085】
なお、分級された粒子に対してTEM観察を行ったところ、内包される着色剤の微粒子の平均分散径は120〜850〔nm〕であった。
【0086】
前記トナーE及びFを、図1に示される画像形成装置のトナー16として使用し、画像形成装置として、現像装置における高電圧制御と、定着装置10における定着温度制御とを自由に変えられるように改造したものを使用して実験を行った。
【0087】
まず、現像装置に印加される電圧を、用紙22上のトナー16の付着量が0.6〔mg/cm2 〕になるように調整し、用紙22として標準上質紙(J紙:ゼロックス社製)を使用し、各トナー16の画像濃度ρをXRite528(ステータスI)で測定し、着色剤の各粒径ごとの着色剤量と画像濃度ρとの関係を調べた。
【0088】
この場合も、図3に示されるように、着色剤量を2〜7重量部にすると、通常の画像品位として使用可能な、良好な画像濃度ρ
1.3≦ρ≦1.7
にすることができる。
【0089】
この場合、画像濃度ρが1.3より低いと、印刷結果が薄いと判断され、かすれた印刷と視認され、画像濃度ρが1.7より高いと、印刷結果が濃いと判断され、ハーフトーンの印刷等は印刷が潰れたように視認される。
【0090】
次に、前述された方法で、平均粒子径が80〜180〔nm〕のC.I.Pigment Red122を6.0重量部添加し、離型剤量を調節して2、10、20、25重量部添加し、トナーE及びFを製造した。各トナーE及びFについて、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを5〔%〕として、5万枚の連続印刷による耐久印刷試験を行い、画像品位及び感光体ドラム11の表面のフィルミングを観察した。なお、C.I.Pigment Red122の平均分散径は80〜1000〔nm〕であった。
【0091】
平均粒子径が120〔nm〕(平均分散径120〜850〔nm〕)のC.I.Pigment Red122を使用して実験を行った結果を表5に示す。なお、平均粒子径が100〔nm〕(平均分散径100〜800〔nm〕)、140〔nm〕(平均分散径140〜900〔nm〕)及び160〔nm〕(平均分散径160〜1000〔nm〕)の各C.I.Pigment Red122を使用して実験を行った場合も、同様の結果が得られた。さらに、トナーEにおいて融点が75〜85〔℃〕の他のカルナバワックスを使用して実験を行った場合も、トナーFにおいて融点が55〜75〔℃〕の他のポリエチレンワックスを使用して実験を行った場合も同様の結果が得られた。
【0092】
【表5】
Figure 2004054236
【0093】
すなわち、トナーEにおいて離型剤量が2重量部及び10重量部、並びにトナーFにおいて離型剤量が2重量部である場合は、5万枚の連続印刷を行った後も画像品位が良好であり、感光体ドラム11の表面に異物が付着しているのが確認されず、フィルミングが発生しなかった。
【0094】
また、トナーEにおいて離型剤量が20重量部、並びにトナーFにおいて離型剤量が10重量部及び20重量部である場合は、4万枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。5万枚の連続印刷を行った後も、ほとんど状態は変わらず、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。
【0095】
そして、トナーE及びFにおいて離型剤量が25重量部である場合は、5000枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認され、その後、更に5000枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像上に異物の模様が確認された。そして、感光体ドラム11上の異物も大きく、はっきりと目視によって確認することができた。前記異物に対してTEM観察を行ったところ、トナーE及びFが感光体ドラム11に固着していることが分かった。さらに、IR分析を行ったところ、大量のトナーE及びFが感光体ドラム11に付着していることが分かった。
【0096】
このことから、離型剤の添加量を25重量部以上にすると、感光体ドラム11上にトナーE及びFが固着し、フィルミングが発生することが分かる。
【0097】
次に、前記トナーE及びFのC.I.Pigment Red122の量を表す着色剤量(重量部)及び離型剤量(重量部)を調整して表6に示されるようなトナーE及びFを製造した。各トナーE及びFについて、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを100〔%〕として、30枚の両面の連続印刷を行い、画像品位の低下の有無を目視によって確認したところ、表6に示されるような結果を得ることができた。
【0098】
【表6】
Figure 2004054236
【0099】
表6の結果から、比γが
γ≧2.50
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にわずかにトナーE及びFが付着して定着不良が発生するが、画像品位は良好であり、
0.29≦γ≦2.00
である場合、加熱ローラ20及び加圧ローラ21にトナーE及びFは付着せず定着不良が発生せず、画像品位は良好であった。
【0100】
したがって、定着不良が発生するのを防止し、画像品位を向上させるためには、離型剤量は2〜20重量部にされることが好ましく、比γは、
0.30≦γ≦4.00
に、好ましくは、
0.30≦γ≦2.00
にされる。
【0101】
そして、◎は定着マージンが30〔℃〕以上であることを、○は定着マージンが10〜30〔℃〕であることを、×は定着マージンが10〔℃〕以下であることを示す。また、定着温度の振れ幅が定着マージン以内であれば定着不良は発生せず、良好に印刷を行うことができる。なお、定着装置10が非通紙状態から通紙状態になるときに定着温度の振れ幅が最大となる。このとき、高温高湿状態であっても、定着マージンが30〔℃〕以上であれば定着不良は発生しない。また、常温状態であれば、定着マージンが10〜30〔℃〕であれば定着不良は発生しない。
〔実施例4〕
バインダ樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量Mnが3700、ガラス転移点温度Tgが62〔℃〕)100重量部、帯電制御剤としてのサリチル酸錯体1.0重量部に、第1のマゼンタの着色剤として、平均粒子径が80〜180〔nm〕のC.I.Pigment Red122(キナクリドン:平均粒子径が120〔nm〕)を所定の重量部、第2のマゼンタの着色剤として、平均粒子径が40〜80〔nm〕のC.I.Pigment Red57:1(カーミン6B:平均粒子径が50〔nm〕)を所定の重量部、離型剤としてワックス、例えば、カルナバワックス(融点が80〔℃〕)を所定の重量部添加して混合物を得るとともに、該混合物をヘンシェルミキサーによって十分に攪拌し、混練した後、ロールミルによって120〔℃〕の温度で約3時間加熱し溶融させ、室温まで冷却した。このようにして得られた混練物を、微粉砕装置としての衝突板粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて粉砕し、続いて、分級し、平均粒子径が8〔μm〕のトナーを得た。なお、前記C.I.Pigment Red122及びC.I.Pigment Red57:1によって2種類の顔料が構成される。
【0102】
前記トナーを、図1に示される画像形成装置のトナー16として使用し、画像形成装置として、現像装置における高電圧制御と、定着装置10における定着温度制御とを自由に変えられるように改造したものを使用して実験を行った。
【0103】
まず、現像装置に印加される電圧を、用紙22上のトナー16の付着量が0.6〔mg/cm2 〕になるように調整し、用紙22として標準上質紙(J紙:ゼロックス社製)を使用し、各トナー16の画像濃度ρをXRite528(ステータスI)で測定し、C.I.Pigment Red122及びC.I.Pigment Red57:1の総量を5重量部として、各粒径ごとの着色剤量と画像濃度ρとの関係、色相、彩度等を調べた。
【0104】
そして、C.I.Pigment Red122だけを使用した場合、及びC.I.Pigment Red57:1だけを使用した場合についても、それぞれ5重量部として、各粒径ごとの着色剤量と画像濃度ρとの関係、色相、彩度等を調べた。実験を行った結果を表7に示す。
【0105】
この場合も、図3に示されるように、着色剤量を2〜7重量部にすると、通常の画像品位として使用可能な、良好な画像濃度ρ
1.3≦ρ≦1.7
にすることができる。
【0106】
この場合、画像濃度ρが1.3より低いと、印刷結果が薄いと判断され、かすれた印刷と視認され、画像濃度ρが1.7より高いと、印刷結果が濃いと判断され、ハーフトーンの印刷等は印刷が潰れたように視認される。
【0107】
表7においては、平均粒子径が120〔nm〕のC.I.Pigment Red122及び平均粒子径が50〔nm〕のC.I.Pigment Red57:1を使用した。なお、平均粒子径が100〔nm〕、140〔nm〕及び160〔nm〕の各C.I.Pigment Red122、並びに平均粒子径が50〔nm〕、60〔nm〕及び70〔nm〕の各C.I.Pigment Red57:1を使用して実験を行った場合も、同様の結果が得られた。
【0108】
【表7】
Figure 2004054236
【0109】
すなわち、C.I.Pigment Red122だけを使用したトナーの場合、画像濃度ρが低くなるので、表7に示されるように、カルナバワックスを大量に添加する必要が生じる。ところが、前記実施例1〜3からも分かるように、大量の着色剤を添加すると、フィルミングが発生し、トナーのコストが高くなってしまう。また、C.I.Pigment Red57:1だけを使用したトナーの場合、シアンの色再現性が悪くなり、マゼンタは黄色みがかる。
【0110】
これらのことから、C.I.Pigment Red122及びC.I.Pigment Red57:1を使用したトナーは、C.I.Pigment Red122だけを使用したトナーより、C.I.Pigment Red122及びC.I.Pigment Red57:1の総量を少なくすることができるので、定着マージンも良くすることができ、かつ、シアンの色再現性もある程度良くなり、良好な画像を形成することができる。その結果、トナーのコストを低くすることができ、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【0111】
そして、C.I.Pigment Red122に対するC.I.Pigment Red57:1の比をσとしたとき、比σを、
0.25≦σ≦1.50
にすると、画像品位を向上させることができる。
〔実施例5〕
バインダ樹脂としてのポリエステル樹脂(数平均分子量Mnが3700、ガラス転移点温度Tgが62〔℃〕)100重量部、帯電制御剤としてサリチル酸錯体1.0重量部に、シアンの着色剤として、C.I.Pigment Blue15:3(銅フタロシアニン)を3重量部、離型剤としてワックス、例えば、カルナバワックス(融点が80〔℃〕)を6重量部添加して混合物を得るとともに、該混合物をヘンシェルミキサーによって十分に攪拌し、混練した後、ロールミルによって120〔℃〕の温度で約3時間加熱し溶融させ、室温まで冷却した。このようにして得られた混練物を、微粉砕装置としての衝突板粉砕機「ディスパージョンセパレーター」(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて粉砕し、続いて、分級し、平均粒子径が8〔μm〕の粒子を得た。
【0112】
次に、前記粒子の表面に、シリカR972(日本アエロジル社製)を2.0重量部添加し、最終的にトナーを得た。また、トナーの体積平均粒子径に対する個数平均粒子径の比をηとすると、比ηは1.3であった。
【0113】
前記トナーを、図1に示される画像形成装置のトナー16として使用し、画像形成装置として、現像装置における高電圧制御と、定着装置10における定着温度制御とを自由に変えられるように改造したものを使用して実験を行った。
【0114】
まず、現像装置に印加される電圧を、用紙22上のトナー16の付着量が0.6〔mg/cm2 〕になるように調整し、クリーニングブレード19としてウレタンゴム材によって形成され、厚さtが1.8〔mm〕のものを使用し、前記現像装置に組み込んだ。前記クリーニングブレード19の線圧は0.8〜3.3〔gf/mm〕であった。
【0115】
そして、各トナー16について、A4判の用紙22を横方向に搬送し、印刷デューティを5〔%〕として、5万枚の連続印刷による耐久印刷試験を行い、画像品位及び感光体ドラム11の表面のフィルミングを観察した。実験を行った結果を表8に示す。
【0116】
【表8】
Figure 2004054236
【0117】
すなわち、実施例8−1〜8−3、8−10、8−11の場合は、5万枚の連続印刷を行った後も画像品位が良好であり、感光体ドラム11の表面にトナー16が付着しているのが確認されず、フィルミングが発生しなかった。
【0118】
また、実施例8−4、8−6〜8−8の場合は、4万枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。5万枚の連続印刷を行った後も、ほとんど状態は変わらず、感光体ドラム11の表面にトナー16がわずかに付着しているのが確認されたが、画像品位は良好であった。
【0119】
実施例8−5、8−9の場合は、5000枚の連続印刷を行ったときに、感光体ドラム11の表面に異物がわずかに付着しているのが確認され、その後、更に5000枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像上に異物の模様が確認された。そして、感光体ドラム11上の異物も大きく、はっきりと目視によって確認することができた。前記異物に対してTEM観察を行ったところ、トナー16が感光体ドラム11に固着していることが分かった。さらに、IR分析を行ったところ、大量のトナー16が感光体ドラム11に付着していることが分かった。
【0120】
ところで、実施例8−3〜8−5の場合、5万枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像に欠陥は生じなかった。現像装置においては、感光体ドラム11上の異物は極めてわずかであり、カラー画像上に影響を与えてはいなかった。
【0121】
また、実施例8−2、8−7〜8−10の場合、3万枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像に縦筋が確認された。現像装置を調べたところ、カラー画像の縦筋に対応する位置に、帯電ローラ12上にトナー16が大量に付着していることが確認された。この場合、クリーニングブレード19が劣化してトナー16がすり抜け、帯電ローラ12にトナー16が付着することによって感光体ドラム11の帯電が妨げられ、感光体ドラム11に帯電不良が発生したからと考えられる。
【0122】
そして、実施例8−1、8−6、8−11の場合、3万枚の連続印刷を行ったときに、カラー画像上に用紙22の搬送方向に無数の2〜3〔mm〕の細長い抜け模様が確認された。現像装置においては、カラー画像の抜けに対応するように感光体ドラム11の表面に、円周方向に2〜3〔mm〕の細長い異物が付着した状態が目視によって確認された。TEM観察を行ったところ、トナー16が感光体ドラム11に固着していることが分かった。
【0123】
このように、実施例8−2〜8−4、8−7、8−8、8−10のように、クリーニングブレード19の線圧を1.0〜3.0〔gf/mm〕にすると、フィルミングが発生するのを防止することができ、クリーニングブレード19においてトナー16がすり抜けるのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【0124】
なお、前記各実施の形態において使用されるトナー16は、結着樹脂、着色剤及び必要に応じて使用されるその他の添加剤を含有した着色粒子に、無機微粒子及び離型剤を添加し、混合することによって形成される。トナー16の平均粒子径は体積平均粒子径で、通常1〜30〔μm〕、好ましくは5〜15〔μm〕である。前記着色粒子を構成する着色樹脂としては特に限定されず、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、ポリエステル樹脂等を使用することができる。
【0125】
また、グロス、オフセット性を向上させることを目的とする離型剤としては、ポリオレフィンワックス、パラフィンラテックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリプロピレン、ポリエチレン等を使用することができ、これらを単独で使用したり、併用したりすることができる。
【0126】
さらに、着色剤としては、特に限定されず、従来カラーのトナー用として使用されるカーボンブラック及び酸化鉄、顔料としては、C.I.Pigment Blue15:3、C.I.Pigment Blue15、C.I.Pigment Blue15:6、C.I.Pigment Blue68、C.I.Pigment Red122、C.I.Pigment Red57:1、2,9−ジメチルキナクリドン、C.I.Pigment Yellow17、C.I.Pigment Yellow81、C.I.Pigment Yellow154、Pigment Yellow185等を使用することができる。そして、他の添加剤として、無機微粒子のシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の個数平均粒子径が5〜1000〔nm〕のものを使用することができる。これらは疎水化されていてもよい。
【0127】
さらに、トナー16にはクリーニング助剤として、個数平均粒子径が0.1〜2.0〔μm〕のスチレン・アクリル樹脂微粒子、ステアリン酸亜鉛等のような高級脂肪酸金属塩を添加することもできる。無機微粒子の添加量としては、着色粒子に対して0.1〜2.0〔重量%〕にするのが好ましい。また、クリーニング助剤は、着色粒子に対して0.01〜1.0〔重量%〕添加するのが好ましい。
【0128】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0129】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像剤においては、少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有する。そして、着色剤量に対する離型剤量の比は0.3〜10.0である。
【0130】
この場合、連続印刷を行ったところ、良好な画像を得ることができた。したがって、画像品位を向上させることができる。
【0131】
また、シリコーンオイル等のオイルを補給する必要がないので、画像形成装置を小型化することができ、画像形成装置のコストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電子写真方式の画像形成装置の概念図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるイメージドラムカートリッジの断面図である。
【図3】本発明の実施の形態における着色剤量と画像濃度との関係を示す図である。
【符号の説明】
10  定着装置
11  感光体ドラム
12  帯電ローラ
13  LEDヘッド
14  現像ローラ
15  トナー供給ローラ
16  トナー
17  現像ブレード
18  転写ローラ
19  クリーニングブレード
25  トナーカートリッジ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developer, a developer cartridge, and an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, the surface of a photosensitive drum made of a photoconductive material is uniformly and uniformly charged by a charging roller, and then exposed by an LED head to expose the photosensitive drum. An electrostatic latent image is formed on the body drum. Then, in the developing device, toner as a developer is attached to the electrostatic latent image to form a visible image, a toner image is formed, and the toner image is transferred to a sheet by a transfer roller. Subsequently, the sheet on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device, where the toner image is fixed to the sheet by heating, pressing, heating / pressing, or the like. To this end, the fixing device includes a heating roller for heating and melting the toner of the toner image, and a pressing roller for pressing the toner image.
[0003]
By the way, the toner used in the image forming apparatus is generally melted and mixed with a coloring agent composed of a pigment in a thermoplastic resin, and then uniformly dispersed. It is manufactured by classifying with a machine.
[0004]
When a color image is to be formed by the image forming apparatus, three color toners of yellow, magenta, and cyan, which are three primary colors, are used, or black toner is used as the three color toners. The color reproduction is performed by using four color toners to which is added. In this case, in order to obtain a color image having a desired color tone, it is important to balance each color.
[0005]
Further, in the fixing device, it is necessary to make the color image particularly transparent in order to make the color image glossy, and when an OHP sheet is used as the paper. Therefore, in order to smooth the surface of a color image, a silicone soft roller or the like is used as a fixing roller to increase the contact area between the toner and the paper.
[0006]
As a resin constituting the toner, a polymer having a narrow molecular weight distribution is used. In this case, the elasticity of the toner layer constituting the toner image is low, and the toner easily adheres to the roller. A large amount of silicone oil is supplied to reduce the adhesive force between the toner layer and the roller to ensure releasability (for example, see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-11-327350
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional image forming apparatus, when an attempt is made to supply a large amount of silicone oil to the roller, not only the image forming apparatus is increased in size, but also an oil supply apparatus is required as a consumable, and accordingly, The cost of the image forming apparatus increases.
[0009]
Also, when a large amount of silicone oil is supplied to the roller to perform double-sided printing, one side of the paper to which the silicone oil has adhered comes into contact with the fixing device when printing is performed on the other side. As a result, the silicone oil adheres to the fixing device, and a fixing failure occurs, and as a result, the image quality deteriorates.
[0010]
Therefore, without supplying a large amount of silicone oil to the roller, it is conceivable to add a large amount of a release agent to the toner in order to ensure the release property between the toner layer and the roller. The release agent oozes out of the toner due to pressure, friction, and the like in the developing device, thereby deteriorating the image quality.
[0011]
Further, when the silicone oil is no longer supplied, the sheet after passing through the fixing device is likely to be curled due to the difference in the shrinkage ratio between the toner and the sheet. In order to prevent curling, it is conceivable to reduce the amount of toner adhering to the sheet. In that case, however, it is necessary to increase the amount of colorant added to the toner. Therefore, the cost of the toner increases.
[0012]
The present invention solves the problems of the conventional image forming apparatus, and provides a developer, a developer cartridge, and an image forming apparatus capable of reducing the cost of the image forming apparatus and improving image quality. The purpose is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the developer of the present invention contains at least a resin, a colorant and a release agent. The ratio of the release agent amount to the colorant amount is 0.3 to 10.0.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of an image drum cartridge according to the embodiment of the present invention.
[0016]
In the drawing, reference numeral 11 denotes a photosensitive drum as an image carrier which is rotated in the direction of arrow a, and 12 is rotated in the direction of arrow b by contacting the photosensitive drum 11, and a voltage is applied by a power source (not shown). It is a charging roller as a charging device for charging the surface of the photosensitive drum 11, and a non-contact type charging device such as a scorotron or a corotron can be used instead of the charging roller 12.
[0017]
As a conductive support (not shown) of the photosensitive drum 11, an aluminum metal pipe having an outer diameter of 30 [mm] was used, and a film of about 0.5 [μm] was formed on the metal pipe as a photoconductive layer. An organic photoreceptor formed by sequentially laminating a thick charge generation layer and a charge transport layer having a thickness of about 18 [μm] is used.
[0018]
Further, as the conductive support, a metal pipe made of stainless steel, steel, or the like can be used instead of the metal pipe made of aluminum. In the present embodiment, the photoconductive layer is formed by sequentially laminating the charge generation layer and the charge transport layer, but by forming the charge generation layer and the charge transport layer in the same layer. It can also be formed.
[0019]
Reference numeral 13 denotes an LED head as an exposure device that forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 charged by the charging roller 12. The LED head 13 includes an LED array (not shown) and a rod lens. It is constituted by combining. It should be noted that a laser device or the like can be used as the exposure device instead of the LED head 13, and the laser device is configured by combining a laser and an image forming optical system. 14 is set in contact or non-contact with the photosensitive drum 11, is rotated in the direction of arrow c, carries toner 16 as a developer to a developing area, and applies toner 16 to the electrostatic latent image by a developing bias. The developing roller 15 as a developer carrying member that adheres and visualizes the electrostatic latent image to form a toner image is set to be in contact with or not in contact with the developing roller 14, and is rotated in the direction of arrow d. A toner supply roller 17 for supplying the toner 16 to the developing roller 14, and a developing blade 17 as a developer regulating member for thinning the toner 16 supplied to the developing roller 14 by the toner supply roller 15. The developing device includes the developing roller 14, the toner supply roller 15, and the developing blade 17.
[0020]
In the present embodiment, as the developing roller 14, a sleeve made of an elastic material such as silicone rubber or urethane rubber, a metal sleeve made of aluminum or SUS, a ceramic sleeve, or the like is used. In order to improve the chargeability and the like, the surface is subjected to a surface treatment such as oxidation, polishing, blasting, or the like, or is coated with a resin.
[0021]
In the developing roller 14, the toner layer is formed by bringing the developing blade 17 into contact with the surface of the developing roller 14. The material of the developing blade 17 is preferably an elastic material such as silicone rubber, urethane rubber, or SUS. In order to adjust the charge amount of the toner 16, an organic material or an inorganic material is added and dispersed in the elastic material. You can also.
[0022]
Further, 18 is rotated in the direction of arrow e by contacting the photosensitive drum 11 and a voltage is applied by a power source (not shown) to convert the visualized toner image on the photosensitive drum 11 into the direction of arrow h. A transfer roller as a transfer device for transferring to a sheet 22 as a recording medium such as a sheet conveyed to an OHP sheet or the like, and a non-contact transfer device such as a scorotron or a corotron is used instead of the transfer roller You can also. Reference numeral 19 denotes a cleaning blade serving as a cleaning member for removing the toner 16 remaining on the photosensitive drum 11 after the transfer process is completed and the toner image is transferred onto the paper 22. In the present embodiment, A cleaning device of a blade cleaning type in which a rubber blade is brought into contact with the photosensitive drum 11 is used. In addition, instead of the cleaning blade 19 as a cleaning member, a roller-type cleaning device, a brush-type cleaning device, or the like that removes the toner 16 remaining on the photoconductor drum 11 while rotating while being in contact with the photoconductor drum 11 Can also be used.
[0023]
Reference numeral 10 denotes a fixing device for fixing the transferred toner image to the sheet 22. The fixing device 10 is rotated in the direction of arrow f, and the surface thereof is heated by the supply of heat from a power source (not shown), and The heat roller 20 includes a heating roller 20 that heats and melts the toner 16 of the toner image transferred onto the sheet 22, and a pressure roller 21 that is rotated in the direction of arrow g and presses the melted toner 16 against the paper 22. The heating roller 20 and the pressure roller 21 constitute a fixing roller. In the present embodiment, the roller type fixing device 10 is used. However, a fixing device such as a belt type using a belt, a film type using a film, and a flash type using emission energy is used. Can also be used. In the roller type or belt type fixing device, the hot offset phenomenon is prevented from occurring by using the oilless fixing method without replenishing oil such as silicone oil. Therefore, since an oil supply device as a consumable is not required, the size of the image forming apparatus can be reduced accordingly, and the cost of the image forming apparatus can be reduced.
[0024]
Reference numeral 23a denotes a blade stopper, 23b denotes a blade holder, 24 denotes an ID unit, and 25 denotes a toner cartridge serving as a developer cartridge for storing the toner 16.
[0025]
In the image forming apparatus, the surface of the photoconductor drum 11 is uniformly and uniformly charged by the charging roller 12, and is exposed by the LED head 13 to form an electrostatic latent image on the photoconductor drum 11, The electrostatic latent image is visualized by a developing device to form a toner image, and the toner image is transferred to a sheet 22 by a transfer roller 18 and fixed by a fixing device 10 to form an image.
[0026]
The toner of the present invention is a non-magnetic one-component toner, and is used as the toner 16 in the image forming apparatus.
[0027]
Next, an embodiment of the toner cartridge 25 having the above configuration and the toner 16 used in the image forming apparatus will be described.
[0028]
【Example】
[Example 1]
100 parts by weight of a resin used as a binder, that is, 100 parts by weight of a polyester resin as a binder resin (number average molecular weight Mn is 3700, glass transition temperature Tg is 62 [° C.]), and 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent In addition, carbon black “MOGUL-L” (manufactured by CABOT) (average particle diameter: 25 [nm]) as a coloring agent is a predetermined part by weight, and a release agent (a component having a lower molecular weight than the binder resin, that is, a low molecular weight) As a component), a predetermined amount by weight of a wax, for example, carnauba wax (having a melting point of 80 ° C.) is added to obtain a mixture, and the mixture is sufficiently stirred (stirred) with a Henschel mixer, kneaded, and then kneaded with a roll mill. The mixture was heated and melted at a temperature of 120 ° C. for about 3 hours, and cooled to room temperature. The kneaded material thus obtained was pulverized by using a collision plate pulverizer “Dispersion Separator” (manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) as a fine pulverizer, followed by classification, and the average particle diameter was reduced. 8 [μm] particles were obtained.
[0029]
Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added as a fluidizing agent to the surface of the particles to finally obtain toner A.
[0030]
Further, 80 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of n-butyl acrylate, 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, 1.0 part by weight of t-dodecimercaptan, 2,2′-azobisisobutyi 1.0 part by weight of lonitrile, a predetermined part by weight of polyethylene wax (melting point 60 ° C.) as a release agent, and carbon black “MOGUL-L” (manufactured by CABOT) as a coloring agent (average particle size 25 [nm]) ) Was added to an attritor ("MA-01SC", manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) and dispersed at 15 ° C for 10 hours to obtain a polymerizable composition.
[0031]
Then, 180 parts by weight of ethanol dissolved in 8.0 parts by weight of polyacrylic acid and 0.35 parts by weight of divinylbenzene were prepared, and 600 parts by weight of distilled water was added thereto to prepare a dispersion medium for polymerization. The polymerizable composition was added to the dispersion medium and dispersed with a TK homomixer (“M type”, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 15 ° C. and 8000 rpm for 10 minutes.
[0032]
Next, the obtained dispersion medium was transferred into a 1 [l] separable flask, and reacted at 85 [° C] for 12 hours while stirring at 100 [rpm] under a nitrogen stream. At this stage, the dispersion medium obtained by the polymerization reaction of the polymerizable composition is referred to as intermediate particles.
[0033]
Subsequently, 9.25 parts by weight of methyl methacrylate and 0.75 parts by weight of n-butyl acrylate were added to the aqueous suspension of the intermediate particles by an ultrasonic oscillator (“US-150”, Nippon Seiki Seisakusho). A water emulsion comprising 0.5 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile, 0.1 part by weight of sodium lauryl sulfate and 80 parts by weight of water was prepared. 9.0 parts by weight of the water emulsion was added dropwise to swell the intermediate particles. Immediately after the dropping, observation by an optical microscope showed that no emulsion droplets were observed, and it was confirmed that the swelling was completed within a very short time.
[0034]
Then, the reaction was carried out at 85 ° C. for 10 hours as a second stage polymerization while stirring was continued under nitrogen. After cooling, the dispersion medium was dissolved with a 0.5N aqueous hydrochloric acid solution, filtered, washed with water, air-dried, dried at 40 ° C. for 10 hours, and dried under reduced pressure at 10 mmHg, and classified by an air classifier. Thus, particles having an average particle size of 7 [μm] were obtained. Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added as a fluidizing agent to the surface of the particles, and finally, toner B was obtained.
[0035]
When the toners A and B were observed with a transmission electron microscope (hereinafter referred to as “TEM observation”), the average dispersion diameter of the colorant fine particles contained was 25 to 400 [nm]. Was. In addition, the fine particles of the colorant after the classification are not only present as a single substance, but also a plurality of particles are aggregated and solidified. Therefore, the diameter of the aggregate of a plurality of particles (colorants) is referred to as the average dispersion diameter.
[0036]
The toners A and B are used as the toner 16 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 so that the high voltage control in the developing device and the fixing temperature control in the fixing device 10 can be freely changed as the image forming device. An experiment was performed using the modified one.
[0037]
First, the voltage applied to the developing device is set to 0.6 [mg / cm 2 The standard density paper (J paper: manufactured by Xerox Co., Ltd.) is used as the paper 22, and the image density ρ of each toner 16 is measured by XRite 528 (Status I). , Ie, the relationship between the amount of colorant and the image density ρ was examined.
[0038]
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of the colorant and the image density in the embodiment of the present invention. In the figure, the horizontal axis represents the colorant amount, and the vertical axis represents the image density ρ. In the figure, ● represents the relationship between the amount of the colorant having a particle diameter of 25 [nm] (average dispersion diameter 25 to 400 [nm]) and the image density ρ, and ▲ represents the particle diameter of 50 [nm]. The relationship between the colorant amount of the colorant having an average dispersion diameter of 50 to 600 [nm] and the image density ρ, and the colorant having a particle diameter of 120 [nm] (average dispersion diameter of 120 to 1000 [nm]). And the image density ρ. In addition, each said particle size is represented by an average particle diameter.
[0039]
As shown in the figure, when the amount of the colorant is 2 to 7 parts by weight, a good image density ρ which can be used as a normal image quality can be obtained.
1.3 ≦ ρ ≦ 1.7
Can be
[0040]
In this case, if the image density ρ is lower than 1.3, the print result is determined to be light, and it is visually recognized that the print is faint. If the image density ρ is higher than 1.7, the print result is determined to be dark, and the halftone Is visually recognized as if the print was crushed.
[0041]
Next, according to the method described above, 4.0 parts by weight of carbon black having an average particle diameter of 20 to 50 [nm] was added, and the amount of the release agent added, that is, the amount of the release agent was adjusted to 1, 5, 10, and 15 parts by weight were added to produce toners A and B. Upon TEM observation, the average dispersion diameter of carbon black was 20 to 600 [nm]. For each of the toners A and B, A4 size paper 22 (FIG. 1) is conveyed in the horizontal direction, and the print duty is set to 5%. A phenomenon in which the toners A and B and the toner composition on the surface of the drum 11 are melted and fixed on the surface of the photosensitive drum 11, that is, filming was observed.
[0042]
Table 1 shows the results of experiments conducted using carbon black having an average particle diameter of 25 [nm] (average dispersion diameter of 25 to 400 [nm]). In addition, when an experiment is performed using each carbon black having an average particle diameter of 30 [nm] (average dispersion diameter 30 to 500 [nm]) and 35 [nm] (average dispersion diameter 35 to 600 [nm]). Also obtained similar results.
[0043]
Also, when an experiment was conducted using another carnauba wax having a melting point of 75 to 85 ° C. for toner A, another polyethylene wax having a melting point of 55 to 75 ° C. was used for toner B. Similar results were obtained in these cases.
[0044]
[Table 1]
Figure 2004054236
[0045]
That is, when the amount of the release agent is 1 part by weight and 5 parts by weight in the toner A, and the amount of the release agent is 1 part by weight in the toner B, the image quality is good even after continuous printing of 50,000 sheets. No foreign matter was found to have adhered to the surface of the photosensitive drum 11, and no filming occurred.
[0046]
When the amount of the release agent in the toner A is 10 parts by weight and the amount of the release agent in the toner B is 5 parts by weight and 10 parts by weight, the photosensitive drum is printed when 40,000 sheets are continuously printed. It was confirmed that foreign matter was slightly attached to the surface of Sample No. 11, but the image quality was good. Even after continuous printing of 50,000 sheets, the state was hardly changed, and it was confirmed that foreign matter slightly adhered to the surface of the photosensitive drum 11, but the image quality was good.
[0047]
When the amount of the release agent in the toners A and B is 15 parts by weight, it is confirmed that the foreign matter slightly adheres to the surface of the photosensitive drum 11 when 5,000 sheets are continuously printed. Thereafter, when continuous printing was further performed on 5000 sheets, a pattern of a foreign substance was confirmed on the color image. The foreign matter on the photosensitive drum 11 was also large and could be clearly confirmed by visual observation. TEM observation of the foreign matter revealed that the toners A and B were fixed to the photosensitive drum 11. Further, when an infrared absorption analysis (hereinafter referred to as “IR analysis”) was performed, it was found that a large amount of toners A and B had adhered to the photosensitive drum 11.
[0048]
From this, it can be seen that when the amount of the release agent is 15 parts by weight or more, the toners A and B are fixed on the photosensitive drum 11 and filming occurs.
[0049]
Next, toners A and B as shown in Table 2 were manufactured by adjusting the amount of coloring agent (parts by weight) and the amount of releasing agent (parts by weight) indicating the amount of carbon black in the toners A and B. For each of the toners A and B, A4 size paper 22 was conveyed in the horizontal direction, the printing duty was set to 100%, and continuous printing was performed on both sides of 30 sheets, and the presence or absence of deterioration in image quality was visually checked. And the results shown in Table 2 were obtained.
[0050]
[Table 2]
Figure 2004054236
[0051]
In Table 2, the ratio γ represents the weight ratio between the amount of the colorant and the amount of the release agent.
[0052]
From the results in Table 2, the ratio γ is
γ ≧ 3.3
In this case, the toners A and B slightly adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21 to cause a fixing failure, but the image quality is good.
0.5 ≦ γ ≦ 2.5
In this case, the toners A and B did not adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21 and no fixing failure occurred, and the image quality was good.
[0053]
Therefore, in order to prevent the occurrence of defective fixing and improve the image quality, the amount of the release agent is preferably set to 1 to 10 parts by weight, and the ratio γ is
0.5 ≦ γ ≦ 5.0
Preferably,
0.5 ≦ γ ≦ 2.5
To be.
[0054]
In Table 2, the fixing margin is defined as a temperature range between a temperature at which a fixing temperature is too low to cause a fixing defect (cold offset) and a temperature at which the fixing temperature is too high to cause a fixing defect (hot offset). Difference), which means that in a fixing device temperature range where there is no image defect and the fixing is good, the wider the fixing device temperature range, the less the fixing defect occurs.
[0055]
◎ indicates that the fixing margin is 30 ° C. or more, ○ indicates that the fixing margin is 10 to 30 ° C., and X indicates that the fixing margin is 10 ° C. or less. In addition, if the fluctuation width of the fixing temperature is within the fixing margin, no fixing failure occurs and printing can be performed satisfactorily. Note that when the fixing device 10 changes from the non-sheet passing state to the sheet passing state, the fluctuation width of the fixing temperature becomes maximum. At this time, even in a high-temperature and high-humidity state, if the fixing margin is 30 ° C. or higher, no fixing failure occurs. Further, in the normal temperature state, if the fixing margin is 10 to 30 [° C.], no defective fixing occurs.
[Example 2]
100 parts by weight of a polyester resin as a binder resin (number average molecular weight Mn is 3700, glass transition temperature Tg is 62 ° C.), 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, and C as a cyan colorant . I. Pigment Blue 15: 3 (average particle size: 50 [nm]) is added by a predetermined weight, and a wax as a release agent, for example, carnauba wax (melting point: 80 [° C]) is added by a predetermined weight to obtain a mixture. The mixture was sufficiently stirred by a Henschel mixer, kneaded, heated and melted at a temperature of 120 ° C. for about 3 hours by a roll mill, and cooled to room temperature. The kneaded material thus obtained was pulverized by using a collision plate pulverizer “Dispersion Separator” (manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) as a fine pulverizer, followed by classification, and the average particle diameter was reduced. 8 [μm] particles were obtained.
[0056]
Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to the surface of the particles, and finally, toner C was obtained.
[0057]
Further, 80 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of n-butyl acrylate, 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, 1.0 part by weight of t-dodecimercaptan, 2,2′-azobisisobutyi Lonitrile 1.0 part by weight, polyethylene wax (melting point 60 ° C.) as a releasing agent in a predetermined part by weight, and C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (average particle size 50 [nm]) is added to a predetermined part by weight, and charged into an attritor ("MA-01SC", manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and dispersed at 15 [° C] for 10 hours. A polymerizable composition was obtained.
[0058]
Then, 180 parts by weight of ethanol dissolved in 8.0 parts by weight of polyacrylic acid and 0.35 parts by weight of divinylbenzene were prepared, and 600 parts by weight of distilled water was added thereto to prepare a dispersion medium for polymerization. The polymerizable composition was added to the dispersion medium and dispersed with a TK homomixer (“M type”, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 15 ° C. and 8000 rpm for 10 minutes.
[0059]
Next, the obtained dispersion medium was transferred into a 1 [l] separable flask, and reacted at 85 [° C] for 12 hours while stirring at 100 [rpm] under a nitrogen stream. At this stage, the dispersion medium obtained by the polymerization reaction of the polymerizable composition is referred to as intermediate particles.
[0060]
Subsequently, 9.25 parts by weight of methyl methacrylate and 0.75 parts by weight of n-butyl acrylate were added to the aqueous suspension of the intermediate particles by an ultrasonic oscillator (“US-150”, Nippon Seiki Seisakusho). A water emulsion comprising 0.5 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile, 0.1 part by weight of sodium lauryl sulfate and 80 parts by weight of water was prepared. 9.0 parts by weight of the water emulsion was added dropwise to swell the intermediate particles. Immediately after the dropping, observation by an optical microscope showed that no emulsion droplets were observed, and it was confirmed that the swelling was completed within a very short time.
[0061]
Then, the reaction was carried out at 85 ° C. for 10 hours as a second stage polymerization while stirring was continued under nitrogen. After cooling, the dispersion medium was dissolved with a 0.5 N hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, air-dried, dried at 40 ° C. for 10 hours under reduced pressure at 10 mmHg, classified by an air classifier, and averaged. Particles having a diameter of 7 [μm] were obtained. Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added as a fluidizing agent to the surface of the particles to finally obtain toner D.
[0062]
When the classified particles were observed with a TEM, the average dispersion diameter of the fine particles of the colorant contained was 50 to 600 [nm].
[0063]
The toners C and D are used as the toner 16 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 so that the high voltage control in the developing device and the fixing temperature control in the fixing device 10 can be freely changed as the image forming device. An experiment was performed using the modified one.
[0064]
First, the voltage applied to the developing device is set to 0.6 [mg / cm 2 The standard density paper (J paper: manufactured by Xerox Co., Ltd.) is used as the paper 22, and the image density ρ of each toner 16 is measured by XRite 528 (Status I). The relationship between the amount of colorant and the image density ρ was examined.
[0065]
Also in this case, as shown in FIG. 3, when the amount of the colorant is 2 to 7 parts by weight, a good image density ρ that can be used as normal image quality can be obtained.
1.3 ≦ ρ ≦ 1.7
Can be
[0066]
In this case, if the image density ρ is lower than 1.3, the print result is determined to be light, and it is visually recognized that the print is faint. If the image density ρ is higher than 1.7, the print result is determined to be dark, and the halftone Is visually recognized as if the print was crushed.
[0067]
Next, C.I. having an average particle diameter of 40 to 80 [nm] was obtained by the method described above. I. Pigment Blue 15: 3 was added in an amount of 4.0 parts by weight, the amount of the release agent was adjusted, and 2, 10, 20, and 25 parts by weight were added, to thereby prepare toners C and D. For each of the toners C and D, the A22 size paper 22 is conveyed in the horizontal direction, the print duty is set to 5%, and a durability print test is performed by continuous printing of 50,000 sheets. Filming was observed. Note that C.I. I. Pigment Blue 15: 3 had an average dispersion diameter of 40 to 800 [nm].
[0068]
C. having an average particle diameter of 50 [nm] (average dispersion diameter of 50 to 600 [nm]). I. Table 3 shows the results of an experiment performed using Pigment Blue 15: 3. Each C.I. having an average particle diameter of 60 [nm] (average dispersion diameter 60 to 700 [nm]) and 70 [nm] (average dispersion diameter 70 to 800 [nm]). I. Similar results were obtained when an experiment was performed using Pigment Blue 15: 3. C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and C.I. I. Pigment Yellow 17 as C.I. I. Similar results were obtained when experiments were performed using Pigment Red 57: 1. Further, when an experiment was performed using another carnauba wax having a melting point of 75 to 85 ° C. in toner C, the experiment was performed using another polyethylene wax having a melting point of 55 to 75 ° C. in toner D. , Similar results were obtained.
[0069]
[Table 3]
Figure 2004054236
[0070]
That is, when the amount of the release agent is 2 parts by weight and 10 parts by weight in the toner C and the amount of the release agent is 2 parts by weight in the toner D, the image quality is good even after continuous printing of 50,000 sheets. No foreign matter was found to have adhered to the surface of the photosensitive drum 11, and no filming occurred.
[0071]
When the amount of the release agent in the toner C is 20 parts by weight, and the amount of the release agent in the toner D is 10 parts by weight and 20 parts by weight, the photosensitive drum is printed when 40,000 sheets are continuously printed. It was confirmed that foreign matter was slightly attached to the surface of Sample No. 11, but the image quality was good. Even after continuous printing of 50,000 sheets, the state was hardly changed, and it was confirmed that foreign matter slightly adhered to the surface of the photosensitive drum 11, but the image quality was good.
[0072]
When the amount of the release agent in the toners C and D is 25 parts by weight, it is confirmed that the foreign matter slightly adheres to the surface of the photosensitive drum 11 when 5,000 sheets are continuously printed. Thereafter, when continuous printing was further performed on 5000 sheets, a pattern of a foreign substance was confirmed on the color image. The foreign matter on the photosensitive drum 11 was also large and could be clearly confirmed by visual observation. TEM observation of the foreign matter revealed that the toners C and D were fixed to the photosensitive drum 11. Further, an IR analysis revealed that a large amount of toners C and D had adhered to the photosensitive drum 11.
[0073]
From this, it is understood that when the amount of the release agent is 25 parts by weight or more, the toners C and D adhere to the photosensitive drum 11 and filming occurs.
[0074]
Next, the C.I. I. Pigment Blue 15: 3 The toners C and D as shown in Table 4 were produced by adjusting the amount of the colorant (parts by weight) and the amount of the release agent (parts by weight) representing the amount of 3: 3. For each of the toners C and D, A4 size paper 22 was conveyed in the horizontal direction, the printing duty was set to 100%, and continuous printing was performed on both sides of 30 sheets, and the presence or absence of deterioration in image quality was visually checked. And the results as shown in Table 4 were obtained.
[0075]
[Table 4]
Figure 2004054236
[0076]
From the results in Table 4, the ratio γ is
γ ≧ 6.67
In the case of, the toners C and D slightly adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21 to cause a fixing failure, but the image quality is good.
1.00 ≦ γ ≦ 5.00
In this case, the toners C and D did not adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21, no fixing failure occurred, and the image quality was good.
[0077]
Therefore, in order to prevent the occurrence of defective fixing and improve the image quality, the amount of the release agent is preferably set to 2 to 20 parts by weight, and the ratio γ is
1.00 ≦ γ ≦ 10.00
Preferably,
1.00 ≦ γ ≦ 5.00
To be.
[0078]
◎ indicates that the fixing margin is 30 ° C. or more, ○ indicates that the fixing margin is 10 to 30 ° C., and X indicates that the fixing margin is 10 ° C. or less. In addition, if the fluctuation width of the fixing temperature is within the fixing margin, no fixing failure occurs and printing can be performed satisfactorily. Note that when the fixing device 10 changes from the non-sheet passing state to the sheet passing state, the fluctuation width of the fixing temperature becomes maximum. At this time, even in a high-temperature and high-humidity state, if the fixing margin is 30 ° C. or higher, no fixing failure occurs. Further, in the normal temperature state, if the fixing margin is 10 to 30 [° C.], no defective fixing occurs.
[Example 3]
100 parts by weight of a polyester resin as a binder resin (number average molecular weight Mn is 3700, glass transition temperature Tg is 62 ° C.), 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, and C as a magenta colorant . I. Pigment Red 122 (average particle diameter: 120 [nm]) is added by a predetermined weight, and a wax as a release agent, for example, carnauba wax (melting point: 80 [° C.]) is added by a predetermined weight to obtain a mixture. The mixture was sufficiently stirred with a Henschel mixer, kneaded, heated and melted at a temperature of 120 ° C. for about 3 hours by a roll mill, and cooled to room temperature. The kneaded material thus obtained was pulverized by using a collision plate pulverizer “Dispersion Separator” (manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) as a fine pulverizer, followed by classification, and the average particle diameter was reduced. 8 [μm] particles were obtained.
[0079]
Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to the surface of the particles to finally obtain toner E.
[0080]
Further, 80 parts by weight of styrene, 20 parts by weight of n-butyl acrylate, 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, 1.0 part by weight of t-dodecimercaptan, 2,2′-azobisisobutyi Lonitrile 1.0 part by weight, polyethylene wax (melting point 60 ° C.) as a releasing agent in a predetermined part by weight, and C.I. I. Pigment Red 122 was added in a predetermined amount, and the mixture was charged into an attritor ("MA-01SC", manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) and dispersed at 15 [C] for 10 hours to obtain a polymerizable composition.
[0081]
Then, 180 parts by weight of ethanol dissolved in 8.0 parts by weight of polyacrylic acid and 0.35 parts by weight of divinylbenzene were prepared, and 600 parts by weight of distilled water was added thereto to prepare a dispersion medium for polymerization. The polymerizable composition was added to the dispersion medium and dispersed with a TK homomixer (“M type”, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at 15 ° C. and 8000 rpm for 10 minutes.
[0082]
Next, the obtained dispersion medium was transferred into a 1 [l] separable flask, and reacted at 85 [° C] for 12 hours while stirring at 100 [rpm] under a nitrogen stream. At this stage, the dispersion medium obtained by the polymerization reaction of the polymerizable composition is referred to as intermediate particles.
[0083]
Subsequently, 9.25 parts by weight of methyl methacrylate and 0.75 parts by weight of n-butyl acrylate were added to the aqueous suspension of the intermediate particles by an ultrasonic oscillator (“US-150”, Nippon Seiki Seisakusho). A water emulsion comprising 0.5 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile, 0.1 part by weight of sodium lauryl sulfate and 80 parts by weight of water was prepared. 9.0 parts by weight of the water emulsion was added dropwise to swell the intermediate particles. Immediately after the dropping, observation by an optical microscope showed that no emulsion droplets were observed, and it was confirmed that the swelling was completed within a very short time.
[0084]
Then, the reaction was carried out at 85 ° C. for 10 hours as a second stage polymerization while stirring was continued under nitrogen. After cooling, the dispersion medium was dissolved with a 0.5 N hydrochloric acid aqueous solution, filtered, washed with water, air-dried, dried at 40 ° C. for 10 hours under reduced pressure at 10 mmHg, classified by an air classifier, and averaged. Particles having a diameter of 7 [μm] were obtained. Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added as a fluidizing agent to the surface of the particles, and finally, toner F was obtained.
[0085]
When the classified particles were observed with a TEM, the average dispersion diameter of the fine particles of the colorant contained was 120 to 850 [nm].
[0086]
The toners E and F are used as the toner 16 of the image forming apparatus shown in FIG. 1 so that the high voltage control in the developing device and the fixing temperature control in the fixing device 10 can be freely changed as the image forming device. An experiment was performed using the modified one.
[0087]
First, the voltage applied to the developing device is set to 0.6 [mg / cm 2 The standard density paper (J paper: manufactured by Xerox Co., Ltd.) is used as the paper 22, and the image density ρ of each toner 16 is measured by XRite 528 (Status I). The relationship between the amount of colorant and the image density ρ was examined.
[0088]
Also in this case, as shown in FIG. 3, when the amount of the colorant is 2 to 7 parts by weight, a good image density ρ that can be used as normal image quality can be obtained.
1.3 ≦ ρ ≦ 1.7
Can be
[0089]
In this case, if the image density ρ is lower than 1.3, the print result is determined to be light, and it is visually recognized that the print is faint. If the image density ρ is higher than 1.7, the print result is determined to be dark, and the halftone Is visually recognized as if the print was crushed.
[0090]
Next, C.I. having an average particle diameter of 80 to 180 [nm] was obtained by the method described above. I. Pigment Red 122 was added in an amount of 6.0 parts by weight, and the amount of the release agent was adjusted to 2, 10, 20, and 25 parts by weight to prepare toners E and F. For each of the toners E and F, the A22 size paper 22 is conveyed in the horizontal direction, the print duty is set to 5%, and a durability printing test is performed by continuous printing of 50,000 sheets, and the image quality and the surface of the photosensitive drum 11 are determined. Filming was observed. Note that C.I. I. Pigment Red 122 had an average dispersion diameter of 80 to 1000 [nm].
[0091]
C.I. having an average particle diameter of 120 [nm] (average dispersion diameter of 120 to 850 [nm]). I. Table 5 shows the results of an experiment performed using Pigment Red 122. The average particle diameter is 100 [nm] (average dispersion diameter 100 to 800 [nm]), 140 [nm] (average dispersion diameter 140 to 900 [nm]) and 160 [nm] (average dispersion diameter 160 to 1000 [nm]. nm]). I. Similar results were obtained when an experiment was performed using Pigment Red 122. Further, when the experiment was performed using another carnauba wax having a melting point of 75 to 85 ° C. in the toner E, the experiment was performed using another polyethylene wax having a melting point of 55 to 75 ° C. in the toner F. , Similar results were obtained.
[0092]
[Table 5]
Figure 2004054236
[0093]
That is, when the amount of the release agent is 2 parts by weight and 10 parts by weight in the toner E, and the amount of the release agent is 2 parts by weight in the toner F, the image quality is good even after continuous printing of 50,000 sheets. No foreign matter was found to have adhered to the surface of the photosensitive drum 11, and no filming occurred.
[0094]
When the amount of the release agent in the toner E is 20 parts by weight and the amount of the release agent in the toner F is 10 parts by weight and 20 parts by weight, the photosensitive drum is printed when 40,000 sheets are continuously printed. It was confirmed that foreign matter was slightly attached to the surface of Sample No. 11, but the image quality was good. Even after continuous printing of 50,000 sheets, the state was hardly changed, and it was confirmed that foreign matter slightly adhered to the surface of the photosensitive drum 11, but the image quality was good.
[0095]
When the amount of the release agent in the toners E and F is 25 parts by weight, it is confirmed that the foreign matter slightly adheres to the surface of the photosensitive drum 11 when 5,000 sheets are continuously printed. Thereafter, when continuous printing was further performed on 5000 sheets, a pattern of a foreign substance was confirmed on the color image. The foreign matter on the photosensitive drum 11 was also large and could be clearly confirmed by visual observation. TEM observation of the foreign matter revealed that the toners E and F had adhered to the photosensitive drum 11. Further, an IR analysis revealed that a large amount of toners E and F had adhered to the photosensitive drum 11.
[0096]
This indicates that when the amount of the release agent added is 25 parts by weight or more, the toners E and F adhere to the photosensitive drum 11 and filming occurs.
[0097]
Next, the C.I. I. Toners E and F as shown in Table 6 were produced by adjusting the amount of coloring agent (parts by weight) and the amount of releasing agent (parts by weight) representing the amount of Pigment Red 122. For each of the toners E and F, A4 size paper 22 was conveyed in the horizontal direction, the printing duty was set to 100%, and continuous printing was performed on both sides of 30 sheets. , And the results shown in Table 6 could be obtained.
[0098]
[Table 6]
Figure 2004054236
[0099]
From the results in Table 6, the ratio γ
γ ≧ 2.50
In the case of, the toners E and F slightly adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21 to cause poor fixing, but the image quality is good.
0.29 ≦ γ ≦ 2.00
In this case, the toners E and F did not adhere to the heating roller 20 and the pressure roller 21, no fixing failure occurred, and the image quality was good.
[0100]
Therefore, in order to prevent the occurrence of defective fixing and improve the image quality, the amount of the release agent is preferably set to 2 to 20 parts by weight, and the ratio γ is
0.30 ≦ γ ≦ 4.00
Preferably,
0.30 ≦ γ ≦ 2.00
To be.
[0101]
◎ indicates that the fixing margin is 30 ° C. or more, ○ indicates that the fixing margin is 10 to 30 ° C., and X indicates that the fixing margin is 10 ° C. or less. In addition, if the fluctuation width of the fixing temperature is within the fixing margin, no fixing failure occurs and printing can be performed satisfactorily. Note that when the fixing device 10 changes from the non-sheet passing state to the sheet passing state, the fluctuation width of the fixing temperature becomes maximum. At this time, even in a high-temperature and high-humidity state, if the fixing margin is 30 ° C. or higher, no fixing failure occurs. Further, in the normal temperature state, if the fixing margin is 10 to 30 [° C.], no defective fixing occurs.
[Example 4]
100 parts by weight of a polyester resin as a binder resin (number average molecular weight Mn is 3700, glass transition temperature Tg is 62 ° C.), 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, and a first magenta colorant Having an average particle diameter of 80 to 180 [nm]. I. Pigment Red 122 (quinacridone: average particle size of 120 [nm]) is used as a predetermined weight part of the second magenta colorant, and C.I. I. Pigment Red 57: 1 (Carmine 6B: average particle size 50 [nm]) is added as a predetermined weight part, and a wax as a release agent, for example, carnauba wax (melting point 80 [° C.]) is added as a predetermined weight part and the mixture is added. After the mixture was sufficiently stirred with a Henschel mixer and kneaded, the mixture was heated and melted at a temperature of 120 ° C. for about 3 hours by a roll mill, and cooled to room temperature. The kneaded material thus obtained was pulverized by using a collision plate pulverizer “Dispersion Separator” (manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) as a fine pulverizer, followed by classification, and the average particle diameter was reduced. 8 [μm] of the toner was obtained. The C.I. I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Red 57: 1 constitutes two types of pigments.
[0102]
The toner is used as the toner 16 of the image forming apparatus shown in FIG. 1, and the image forming apparatus is modified so that the high voltage control in the developing device and the fixing temperature control in the fixing device 10 can be freely changed. The experiment was performed using.
[0103]
First, the voltage applied to the developing device is set to 0.6 [mg / cm 2 The standard density paper (J paper: manufactured by Xerox Co., Ltd.) was used as the paper 22, and the image density ρ of each toner 16 was measured with XRite 528 (Status I). I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Red 57: 1 was determined as 5 parts by weight, and the relationship between the amount of colorant for each particle size and the image density ρ, hue, saturation, and the like were examined.
[0104]
And C.I. I. Pigment Red 122 alone, and C.I. I. Pigment Red 57: 1 alone was used, and the relationship between the amount of colorant for each particle size and the image density ρ, hue, saturation, and the like were examined at 5 parts by weight. Table 7 shows the results of the experiment.
[0105]
Also in this case, as shown in FIG. 3, when the amount of the colorant is 2 to 7 parts by weight, a good image density ρ that can be used as normal image quality can be obtained.
1.3 ≦ ρ ≦ 1.7
Can be
[0106]
In this case, if the image density ρ is lower than 1.3, the print result is determined to be light, and it is visually recognized that the print is faint. If the image density ρ is higher than 1.7, the print result is determined to be dark, and the halftone Is visually recognized as if the print was crushed.
[0107]
In Table 7, C.I. having an average particle diameter of 120 [nm] was used. I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Red 57: 1 was used. Each C.I. having an average particle diameter of 100 [nm], 140 [nm], and 160 [nm]. I. Pigment Red 122, and each C.I. having an average particle diameter of 50 [nm], 60 [nm] and 70 [nm]. I. Similar results were obtained when experiments were performed using Pigment Red 57: 1.
[0108]
[Table 7]
Figure 2004054236
[0109]
That is, C.I. I. In the case of the toner using only the Pigment Red 122, the image density ρ becomes low, so that a large amount of carnauba wax needs to be added as shown in Table 7. However, as can be seen from Examples 1 to 3, when a large amount of a coloring agent is added, filming occurs and the cost of the toner increases. C.I. I. Pigment Red 57: 1, the color reproducibility of cyan deteriorates, and magenta becomes yellowish.
[0110]
From these facts, C.I. I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Red 57: 1 is C.I. I. Pigment Red 122 alone, C.I. I. Pigment Red 122 and C.I. I. Pigment Red 57: 1 can be reduced, so that the fixing margin can be improved, and the color reproducibility of cyan can be improved to some extent, so that a good image can be formed. As a result, the cost of the toner can be reduced, and the cost of the image forming apparatus can be reduced.
[0111]
And C.I. I. Pigment Red 122. I. Pigment Red 57: When the ratio of 57: 1 is σ, the ratio σ is
0.25 ≦ σ ≦ 1.50
Then, the image quality can be improved.
[Example 5]
100 parts by weight of a polyester resin (number average molecular weight Mn is 3700, glass transition temperature Tg is 62 [° C.]) as a binder resin, 1.0 part by weight of a salicylic acid complex as a charge control agent, and C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (copper phthalocyanine) and 3 parts by weight of a wax, for example, carnauba wax (melting point: 80 ° C.) as a release agent, are added to obtain a mixture, and the mixture is sufficiently mixed with a Henschel mixer. After stirring and kneading, the mixture was heated and melted at a temperature of 120 ° C. for about 3 hours by a roll mill and cooled to room temperature. The kneaded material thus obtained was pulverized by using a collision plate pulverizer “Dispersion Separator” (manufactured by Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) as a fine pulverizer, followed by classification, and the average particle diameter was reduced. 8 [μm] particles were obtained.
[0112]
Next, 2.0 parts by weight of silica R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to the surface of the particles to finally obtain a toner. When the ratio of the number average particle diameter to the volume average particle diameter of the toner was η, the ratio η was 1.3.
[0113]
The toner is used as the toner 16 of the image forming apparatus shown in FIG. 1, and the image forming apparatus is modified so that the high voltage control in the developing device and the fixing temperature control in the fixing device 10 can be freely changed. The experiment was performed using.
[0114]
First, the voltage applied to the developing device is set to 0.6 [mg / cm 2 The cleaning blade 19 was formed of a urethane rubber material and had a thickness t of 1.8 [mm], and was incorporated in the developing device. The linear pressure of the cleaning blade 19 was 0.8 to 3.3 [gf / mm].
[0115]
Then, for each toner 16, A4 size paper 22 is conveyed in the horizontal direction, a print duty is set to 5%, and a durable printing test by continuous printing of 50,000 sheets is performed. Filming was observed. Table 8 shows the results of the experiment.
[0116]
[Table 8]
Figure 2004054236
[0117]
That is, in the case of Examples 8-1 to 8-3, 8-10, and 8-11, the image quality is good even after continuous printing of 50,000 sheets, and the toner 16 Was not confirmed, and no filming occurred.
[0118]
Further, in the case of Examples 8-4 and 8-6 to 8-8, it was confirmed that foreign matter was slightly attached to the surface of the photosensitive drum 11 when 40,000 sheets were continuously printed. However, the image quality was good. Even after continuous printing of 50,000 sheets, the state was hardly changed, and it was confirmed that the toner 16 slightly adhered to the surface of the photosensitive drum 11, but the image quality was good.
[0119]
In the case of Examples 8-5 and 8-9, when 5000 sheets were continuously printed, it was confirmed that foreign matters were slightly attached to the surface of the photosensitive drum 11, and thereafter, 5000 sheets were further printed. When continuous printing was performed, a pattern of a foreign substance was confirmed on the color image. The foreign matter on the photosensitive drum 11 was also large and could be clearly confirmed by visual observation. TEM observation of the foreign matter revealed that the toner 16 was fixed to the photosensitive drum 11. Further, an IR analysis revealed that a large amount of the toner 16 had adhered to the photosensitive drum 11.
[0120]
By the way, in the case of Examples 8-3 to 8-5, no defect occurred in the color image when 50,000 sheets were continuously printed. In the developing device, the amount of foreign matter on the photosensitive drum 11 was extremely small, and did not affect the color image.
[0121]
In the case of Examples 8-2 and 8-7 to 8-10, vertical streaks were confirmed in the color image when 30,000 sheets were continuously printed. When the developing device was examined, it was confirmed that a large amount of the toner 16 adhered to the charging roller 12 at a position corresponding to the vertical stripe of the color image. In this case, it is considered that the cleaning blade 19 has deteriorated, the toner 16 has slipped through, and the toner 16 has adhered to the charging roller 12, thereby preventing the charging of the photosensitive drum 11 and causing a charging failure on the photosensitive drum 11. .
[0122]
In the case of Examples 8-1, 8-6, and 8-11, when continuous printing of 30,000 sheets is performed, an infinite number of 2 to 3 [mm] elongated in the transport direction of the paper 22 on the color image. A missing pattern was confirmed. In the developing device, a state in which a long and thin foreign matter of 2 to 3 [mm] adhered to the surface of the photosensitive drum 11 in the circumferential direction so as to cope with missing of the color image was visually confirmed. TEM observation revealed that the toner 16 was fixed to the photosensitive drum 11.
[0123]
As described above, when the linear pressure of the cleaning blade 19 is set to 1.0 to 3.0 [gf / mm] as in Examples 8-2 to 8-4, 8-7, 8-8, and 8-10. In addition, the occurrence of filming can be prevented, the toner 16 can be prevented from slipping through the cleaning blade 19, and the image quality can be improved.
[0124]
In addition, the toner 16 used in each of the above-described embodiments is obtained by adding inorganic fine particles and a release agent to colored particles containing a binder resin, a colorant, and other additives used as needed. It is formed by mixing. The average particle diameter of the toner 16 is a volume average particle diameter, usually 1 to 30 μm, preferably 5 to 15 μm. The colored resin constituting the colored particles is not particularly limited, and a styrene-based resin, an acrylic-based resin, a styrene-acryl-based resin, a polyester resin, or the like can be used.
[0125]
In addition, as a release agent for the purpose of improving gloss and offset properties, polyolefin wax, paraffin latex, microcrystalline wax, polypropylene, polyethylene, and the like can be used, and these can be used alone or in combination. Or you can.
[0126]
Further, the colorant is not particularly limited, and carbon black and iron oxide conventionally used for color toners and pigments such as C.I. I. Pigment Blue 15: 3, C.I. I. Pigment Blue 15, C.I. I. Pigment Blue 15: 6, C.I. I. Pigment Blue 68, C.I. I. Pigment Red 122, C.I. I. Pigment Red 57: 1, 2,9-dimethylquinacridone, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow 81, C.I. I. Pigment Yellow 154, Pigment Yellow 185, or the like can be used. As other additives, inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, aluminum oxide, barium titanate, and strontium titanate having a number average particle diameter of 5 to 1000 [nm] can be used. These may be hydrophobized.
[0127]
Further, a high fatty acid metal salt such as styrene / acrylic resin fine particles having a number average particle diameter of 0.1 to 2.0 [μm] and zinc stearate can be added to the toner 16 as a cleaning aid. . The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1 to 2.0% by weight based on the colored particles. The cleaning aid is preferably added in an amount of 0.01 to 1.0 [% by weight] based on the colored particles.
[0128]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
[0129]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the developer contains at least a resin, a colorant, and a release agent. The ratio of the release agent amount to the colorant amount is 0.3 to 10.0.
[0130]
In this case, when continuous printing was performed, a good image could be obtained. Therefore, image quality can be improved.
[0131]
Further, since there is no need to supply oil such as silicone oil, the size of the image forming apparatus can be reduced, and the cost of the image forming apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of an electrophotographic image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the image drum cartridge according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a colorant amount and an image density according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Fixing device
11 Photoconductor drum
12 Charging roller
13 LED head
14 Developing roller
15 Toner supply roller
16 Toner
17 Developing blade
18 Transfer roller
19 Cleaning blade
25 Toner cartridge

Claims (17)

(a)少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、
(b)着色剤量に対する離型剤量の比は0.3〜10.0であることを特徴とする現像剤。
(A) containing at least a resin, a colorant and a release agent,
(B) The developer, wherein the ratio of the amount of the release agent to the amount of the colorant is 0.3 to 10.0.
(a)少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、
(b)前記着色剤は、平均粒子径において20〜50〔nm〕であるか、又は平均分散径において20〜600〔nm〕であり、
(c)着色剤量に対する離型剤量の比は0.5〜5.0であることを特徴とする現像剤。
(A) containing at least a resin, a colorant and a release agent,
(B) the colorant has an average particle diameter of 20 to 50 [nm] or an average dispersion diameter of 20 to 600 [nm];
(C) a developer, wherein the ratio of the release agent amount to the colorant amount is 0.5 to 5.0.
前記比は、好ましくは0.5〜2.5である請求項1又は2に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein the ratio is preferably 0.5 to 2.5. 前記離型剤の融点は55〜85〔℃〕である請求項1又は2に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein a melting point of the release agent is 55 to 85 ° C. 3. (a)少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、
(b)前記着色剤は、平均粒子径において40〜80〔nm〕であるか、又は平均分散径において40〜800〔nm〕であり、
(c)着色剤量に対する離型剤量の比は1.0〜10.0であることを特徴とする現像剤。
(A) containing at least a resin, a colorant and a release agent,
(B) the colorant has an average particle diameter of 40 to 80 [nm] or an average dispersion diameter of 40 to 800 [nm];
(C) a developer, wherein the ratio of the release agent amount to the colorant amount is 1.0 to 10.0.
前記比は、好ましくは1.0〜5.0である請求項1又は5に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein the ratio is preferably 1.0 to 5.0. 前記離型剤の融点は55〜85〔℃〕である請求項1又は5に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein the melting point of the release agent is 55 to 85 ° C. 7. (a)少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、
(b)前記着色剤は、平均粒子径において80〜180〔nm〕であるか、又は平均分散径において80〜1000〔nm〕であり、
(c)着色剤量に対する離型剤量の比は0.3〜4.0であることを特徴とする現像剤。
(A) containing at least a resin, a colorant and a release agent,
(B) the colorant has an average particle diameter of 80 to 180 [nm] or an average dispersion diameter of 80 to 1000 [nm];
(C) The developer, wherein the ratio of the amount of the release agent to the amount of the colorant is 0.3 to 4.0.
前記比は、好ましくは0.3〜2.0である請求項1又は8に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein the ratio is preferably 0.3 to 2.0. 前記離型剤の融点が55〜85〔℃〕である請求項1又は8に記載の現像剤。The developer according to claim 1, wherein a melting point of the release agent is 55 to 85 ° C. 10. (a)少なくとも樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、
(b)前記着色剤は、平均粒子径又は平均分散径が異なる2種類の顔料を混合することによって得られることを特徴とする現像剤。
(A) containing at least a resin, a colorant and a release agent,
(B) The developer, wherein the colorant is obtained by mixing two kinds of pigments having different average particle diameters or average dispersion diameters.
(a)前記2種類の顔料のうちの一方の顔料は、平均粒子径において80〜180〔nm〕であるか、又は平均分散径において80〜1000〔nm〕であり、
(b)前記2種類の顔料のうちの他方の顔料は、平均粒子径において40〜80〔nm〕であるか、又は平均分散径において40〜800〔nm〕である請求項11に記載の現像剤。
(A) one of the two pigments has an average particle diameter of 80 to 180 [nm] or an average dispersion diameter of 80 to 1000 [nm];
(B) The development according to claim 11, wherein the other pigment of the two pigments has an average particle diameter of 40 to 80 [nm] or an average dispersion diameter of 40 to 800 [nm]. Agent.
前記平均粒子径又は平均分散径が大きい顔料に対する平均粒子径又は平均分散径が小さい顔料の比は、0.25〜1.5にされる請求項11に記載の現像剤。The developer according to claim 11, wherein a ratio of the pigment having a small average particle diameter or a small average dispersion diameter to the pigment having a large average particle diameter or a large average dispersion diameter is 0.25 to 1.5. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の現像剤を収容する現像剤カートリッジ。A developer cartridge containing the developer according to claim 1. (a)像担持体と、
(b)該像担持体を帯電させる帯電装置と、
(c)該帯電装置によって帯電させられた前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
(d)該露光装置によって形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、
(e)前記像担持体に形成された可視像を記録媒体に転写する転写装置と、
(f)転写後の可視像を記録媒体に定着する定着装置とを有するとともに、
(g)請求項14に記載の現像剤カートリッジが搭載される画像形成装置。
(A) an image carrier;
(B) a charging device for charging the image carrier;
(C) an exposure device for forming an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging device;
(D) a developing device for visualizing the electrostatic latent image formed by the exposure device;
(E) a transfer device for transferring the visible image formed on the image carrier to a recording medium;
(F) a fixing device for fixing the transferred visible image to a recording medium,
(G) An image forming apparatus on which the developer cartridge according to claim 14 is mounted.
(a)像担持体と、
(b)該像担持体を帯電させる帯電装置と、
(c)該帯電装置によって帯電させられた前記像担持体に静電潜像を形成する露光装置と、
(d)該露光装置によって形成された静電潜像を可視像化する現像装置と、
(e)前記像担持体に形成された可視像を記録媒体に転写する転写装置と、
(f)前記像担持体に接触させて配設され、転写後に像担持体に残った現像剤を除去するクリーニング部材とを有し、
(g)該クリーニング部材の線圧は1.0〜3.0〔gf/mm〕にされることを特徴とする画像形成装置。
(A) an image carrier;
(B) a charging device for charging the image carrier;
(C) an exposure device for forming an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging device;
(D) a developing device for visualizing the electrostatic latent image formed by the exposure device;
(E) a transfer device for transferring the visible image formed on the image carrier to a recording medium;
(F) a cleaning member disposed in contact with the image carrier and removing a developer remaining on the image carrier after transfer;
(G) The image forming apparatus, wherein the linear pressure of the cleaning member is set to 1.0 to 3.0 [gf / mm].
請求項14に記載の現像剤カートリッジが搭載された請求項16に記載の画像形成装置。An image forming apparatus according to claim 16, wherein the developer cartridge according to claim 14 is mounted.
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