JP2004184908A - Developer and process cartridge - Google Patents

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洋志 中井
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啓 安富
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宏克 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developer which ensures little variation of electrostatic properties even after passage of time and can stably produce images of high image quality, and to provide a high reliability process cartridge using the developer and free of toner scattering. <P>SOLUTION: The developer fed to a developing device 4 for developing an electrostatic latent image and consisting of a toner and a magnetic carrier has a peak value/half-width value not less than 0.5 in the charge amount distribution of the toner and ensures a toner concentration change less than 1% when the developing device 4 is turned with no load. The process cartridge 1 comprises at least a photoreceptor 2 and the developing device 4 using the developer and is constructed in one. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法において形成される静電潜像を現像するための現像剤、及び現像手段を備えたプロセスカートリッジに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像の需要が増加し、出力装置も従来のモノクロ機からフルカラー機が多用されるようになってきている。フルカラー機では、モノクロ使用とフルカラー使用を併用して用いることが多いため、印字する書類によって画像面積率が大きく異なる場合がある。例えば、文字のみの情報による画像では、画像面積率が大体7%程度であるのに対し、写真やプレゼンテーションに使用する資料等の画像では、画像面積率は80%以上になることがある。このように、出力される画像によって画像面積率が大きく異なり、従って使用されるトナー量が画像によって大きく変化する。
上記のように現像装置内で1回に使用されるトナー量が変化すると、トナーが現像剤担持体上に滞在する時間も一定でなくなる。そこで、トナーが現像剤担持体上に長時間滞在すると、トナーの表面構造に変化を及ぼす。この変化は、添加剤の存在状態及び量、トナー形状の変化等であり、トナー特性、特に帯電特性に影響を与える。
【0003】
そこで、トナーの帯電特性が経時で大きく変化しないよう、トナーの添加剤の処理方法について、いくつかの従来技術が見られる。特許文献1では、添加剤とトナーの帯電性能から、添加剤の現像剤担持体への付着を防止しているが磁性キャリアへの付着は定かではない。
特許文献2では、添加剤をトナーに混合する際に室温より高い温度で混合することで添加剤をトナー表面に固定化することが記載されている。この方法では、いくつかのトナー粒子は温度効果により添加剤を固定化することが可能であるが、すべてのトナーにおける添加剤存在状態を同一にすることは不可能である。
特許文献3では、超音波を用いて添加剤の固定化を試みている。これもすべての添加剤を同じ状態にして磁性キャリアへの添加剤移行を防ぐことは難しい。
また、特許文献4、特許文献5では半分添加剤が埋没したトナーと埋没していないトナーが存在し、十分な耐久性を出すことができない。
【0004】
また、トナー形状の変化もトナー帯電特性に影響を与えるため、形状変化が起きにくいことがのぞまれる。
さらに、磁性キャリア表面のコート材料の剥離または脱離、磁性キャリア表面へのトナーの付着、トナー表面に存在するシリカの磁性キャリアへの転移等による磁性キャリアの変化もトナーの帯電特性を変化させる要因となっている。
【0005】
加えて、フルカラー画像の出力に際しては、高画質の画像が安定的に出力されることが望まれる。さらに、マシンが高耐久で信頼性が高いことも市場では望まれている。高画質の画像を安定的に出力するためには、1ドットが安定に再現される必要がある。このため、書き込みビーム径、トナーの平均粒径、磁性キャリアの平均粒径を小さくすることが必要であることがわかってきた。しかしこれまでは、初期画像の粒状性や鮮鋭性は良くても経時的に画像特性が劣化することが多かった。信頼性としては、トナー飛散や地汚れといった課題があるが、これらも画像特性に大きな影響を与えるものの、これまで顕著な取り組みが見られていない。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−274368号公報
【特許文献2】
特開2000−267354号公報
【特許文献3】
特開2000−267333号公報
【特許文献4】
特開平3−76035号公報
【特許文献5】
特開平7−92727号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、帯電特性の変化の少ない現像剤を提供し、当該現像剤を使用して高画質の画像を経時的に安定的に出力し、トナー飛散などのない信頼性の高いプロセスカートリッジを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、静電潜像を現像するための現像手段に供されるトナーと磁性キャリアからなる現像剤において、該現像剤は、トナーの帯電量分布におけるピーク値/半値幅の値が0.5以上であり、該現像手段を空回ししたときのトナー濃度変化が1%以内である現像剤である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の現像剤において、前記トナーの平均粒径が3〜7μmであり、前記キャリアの平均粒径が20〜50μmである現像剤である。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の現像剤において、前記トナーと前記キャリアの付着力のピーク値が1.0×10−8〜1.0×10−7Nである現像剤である。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の現像剤において、前記トナーがフッ素系化合物を帯電制御剤として添加してなる現像剤である。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤において、前記トナーがシリカ及びチタニアを外添してなり、前記トナーとシリカとを混合した後に、チタニアと混合し、その後再びシリカと混合して得られる現像剤である。
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の現像剤において、前記トナーの帯電量分布が−1fC/10μm以下の割合が10%以下である現像剤である。
請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の現像剤において、前記トナーが離型剤として60〜90℃の範囲に融点を有する化合物を含有する現像剤である。
【0010】
請求項8に記載の発明は、感光体及び現像手段と、帯電手段、クリーニング手段から選択される少なくとも1以上の手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、該現像手段が請求項1ないし7のいずれかに記載の現像剤を用いるプロセスカートリッジである。
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段へのトナー補給が衝撃型トナー供給装置によって行われるプロセスカートリッジである。
請求項10に記載の発明は、請求項8又は9に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面の摩擦係数が0.5以下であるプロセスカートリッジである。
請求項11に記載の発明は、請求項8ないし10のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記感光体の表面にフィラーが含有されているプロセスカートリッジである。
【0011】
請求項12に記載の発明は、請求項8ないし11のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の粒状度が0.4以下であるプロセスカートリッジである。
請求項13に記載の発明は、請求項8ないし11のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の鮮鋭性が0.6以下であるプロセスカートリッジである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明の現像剤は、トナーと磁性キャリアからなる2成分系現像剤である。一般に、画像における画質は、粒状性、鮮鋭性、階調性で評価される。例えば、粒状性については、現像での地汚れ、ドット太り、転写でのチリ、定着でのドット太りによって悪化する。ここで、現像での地汚れ、ドット太りや転写でのチリは、トナーの帯電量分布が大きな影響を与えることがわかってきている。したがって、トナーの帯電量分布を経時的に一定に制御できれば、これら画像品質に対する悪影響因子を抑制することができる。本発明者らが、検討を行った結果、トナーの帯電量分布は、現像剤が現像手段内にあって、初期からピーク値/半値幅の値が0.5以上であり、経時でもこの分布を維持することが望ましいことがわかった。帯電量分布においてピーク値/半値幅の値が経時で0.5未満になると、帯電量分布が広がるため、現像での地汚れ、ドット太り、転写でのチリを引き起こす。
また、上記の帯電量分布を有するトナーと磁性キャリアとからなる現像剤を現像手段内で空回ししたときのトナー濃度変化が1%以内となる現像剤とする。トナー濃度変化が1%を超えると、トナー飛散などが発生して画像に悪影響を与えるからである。
【0013】
さらに、粒状性を向上させるためには、トナーの粒径が小さいことが好ましく、平均粒径を3〜7μm、より好ましくは3〜5μmとする。トナーを帯電させる磁性キャリアも粒状性に影響を与えることから小径であることが好ましく、平均粒径が20〜50μm、より好ましくは20〜40μmとする。
【0014】
トナー飛散に対しては、トナーと磁性キャリアとの付着力を制御する必要がある。これは、感光体上にトナーを供給する現像スリーブ上で、容易にトナーが磁性キャリアから脱離するとトナー飛散を誘発するからである。このため、トナーと磁性キャリアとの付着力は、ピーク値が1.0×10−8〜1.0×10−7Nであることが望ましい。この値より小さいとトナー飛散が多く発生し、また、この値を超えると現像能力が低下して画像濃度が低くなるからである。
【0015】
トナーの帯電制御剤としては、フッ素系化合物を用いることが好ましい。フッ素系化合物としては、一般式:Rf−X−NH で表される化合物が挙げられる。但し、Rfはパーフルオロアルキル基、Xはアミド、ウレア、ウレタン、メチレン、フェニル、ビスフェノール等の基であり、Yはハロゲンである。トナーの帯電制御は、トナーバインダ、着色剤等を有機溶媒に溶解又は分散したトナー組成物を水系媒体中に分散させてトナーを作製する重合法トナーの製造工程において、トナー表面のζ電位を制御し、上記フッ素系化合物をトナー表面に付着させることにより行うことができる。これにより、帯電量分布の制御が容易となり、かつまた経時でトナー帯電量分布の変化を最小に抑えることができる。
【0016】
トナーは、外添剤としてシリカ及びチタニアを含有するが、トナーと外添剤との混合は、シリカとの混合処理の後、チタニアとの混合処理を行い、その後再びシリカとの混合処理を行うという3回に分けた処理とすることが好ましい。この方法により外添剤が打ち込まれたトナーは、現像手段内のトナーと補給トナーとの間で添加剤交換が起こることがなく、帯電量分布が安定して得られる。したがって、トナーの帯電量分布で低帯電量成分の発生を極力抑えることが可能となり、高画像品質を達成することができる。
現像手段内のトナーの帯電量分布としては、−1fC/10μm以下の割合を10%以下とする。これにより、トナー飛散は大きく減少し、同時に地汚れトナーも低下して、高画像品質を達成する。
【0017】
また、トナーは、離型剤として60〜90℃の範囲に融点を有する化合物を含有することが好ましい。具体的には、高級脂肪酸エステル、カルナウバワックス、ライスワックス、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。上記の化合物を含有することで記録材上へのトナーのオイルレス定着が可能となり、光沢を制御した低光沢の画像を得ることが可能となる。
【0018】
次に、本発明のプロセスカートリッジについて説明する。
図1は、本発明に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す図である。感光体2と、感光体2表面に帯電を施す帯電手段としての帯電ローラ3、感光体2表面に形成された潜像を現像する現像手段4、画像形成後の感光体2表面をクリーニングするクリーニング手段7とが一体に支持されプロセスカートリッジ1が形成されている。本発明のプロセスカートリッジは、図1の構成に限らず、少なくとも感光体2と現像手段4とを含んでいれば良く、この他、帯電手段3、クリーニング手段7等の構成要素のうち複数のものを含んで構成しても良い。
このプロセスカートリッジ1は、複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。現像手段4には、上記に示した現像剤が使用される。
【0019】
感光体1は、表面の摩擦係数を0.5以下とし、表面粗さをサブミクロン以下に抑えることで、トナーフィルミングしない構成とする。また、フィラーを含有したトップコート層を表面に設けることで、感光体摩耗速度を抑制できる構成とする。
感光体1への帯電は、帯電ローラ3による非接触の帯電である。この帯電方式により、感光体1表面を帯電ムラがなく均一に帯電することができる。
また、以上の構成により、感光体1の耐久性を向上させることができ、300K枚まで高耐久で高画質な画像を得ることができる。
【0020】
係るプロセスカートリッジ1において、トナーの帯電量分布を適正にするためには、現像手段4へのトナーの補給方法は衝撃型トナー供給装置が好ましい。図2は、衝撃型トナー供給装置の概略構成を示す図である。図1の現像手段4に設けられたトナー濃度センサが現像手段4内のトナー濃度の低下を検知すると、図2の衝撃型トナー供給装置5に補給信号を送り、衝撃型トナー供給装置5はこれを受けるとトナー容器5aが図中矢印A方向に移動し、ダンパー5bに衝突する。この衝突によってトナー容器5a内のトナーは振動し、図中矢印C方向に落下して現像手段4に供給される。このように、トナーが振動により補給されることで、トナーの帯電量分布を適正に保つことができる。また、プロセスカートリッジを併用することで、画像形成装置の耐久性が向上し、画像の品質も安定することがわかった。
【0021】
【実施例】
以下に実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。尚、これらの実施例は本発明の一態様にすぎないものであり、これらに限定されるものではない。
【0022】
[実施例1]
低分子量ポリエステル樹脂100重量部と、カーボンブラック6重量部と、合成エステルワックス5重量部、高分子帯電制御剤1重量部とを通常のスクリューニーダー混練方法により混練し、続いて圧延冷却後粗粉砕したトナーをジェットミルにて粉砕し、最後に気流式分級機において体積平均粒径4.8μm、個数平均粒径4.5μmのトナーを得た。
同様に、マゼンタ、シアン、イエローについても顔料を代えてカラートナーを得た。
次に、得られた各色トナー100重量部に対してシリカ0.3重量部を加えてヘンシェルミキサーにて1分間混合処理を行った。続いてチタニア0.3重量部を加えて1分間混合処理し、その後シリカ1.0重量部を加えて1分間混合処理した。
得られたトナー5重量部を平均粒径38μmの磁性キャリアと混合して現像剤を作製した。トナーの帯電量分布をホソカワミクロン社製E−Spartを用いて測定したところ、初期から経時でのピーク値/半値幅の値が0.4であり、帯電量分布で−1fc/10μm以下の割合が4%であった。また、リコー製カラープリンターIpsio8000現像ユニット単体を空回ししたときのユニット内のトナー濃度変化は0.6%であった。さらに、トナーの付着力は3.0E−08Nであった。
【0023】
次に、上記現像剤をリコー製カラープリンターIpsio8000の現像ユニットに入れ、画像形成を行った。尚、感光体は、フィラーを含有したトップコート層を表面に設けたものを用いた。現像ユニットへのトナー補給装置は、図2に示す衝撃型トナー供給装置を用いた。得られた画像は、粒状度0.12、鮮鋭性0.44の高画質な画像であった。この現像剤を用いて100K枚プリントして画像を評価したところ、粒状度0.19、鮮鋭性0.94の高画質な画像が得られた。
【0024】
[実施例2]
実施例1と同様の材料を用いて、トナー粒径を体積平均粒径3.7μm、個数平均粒径3.3μmとした以外は、実施例1と同様にしてトナーを作製した。添加剤の混合も実施例1と同様にして行った。
得られたトナー5重量部を平均粒径38μmの磁性キャリアと混合して現像剤を作製した。トナーの帯電量分布をホソカワミクロン社製E−Spartを用いて測定したところ、初期から経時でのピーク値/半値幅の値が0.43であり、帯電量分布で−1fc/10μm以下の割合が7%であった。また、リコー製カラープリンターIpsio8000現像ユニット単体を空回ししたときのユニット内のトナー濃度変化は0.3%であった。さらに、トナーの付着力は9.2E−08Nであった。
次に、上記現像剤をリコー製カラープリンターIpsio8000の現像ユニットに入れ、画像形成を行った。尚、感光体は、フィラーを含有したトップコート層を表面に設けたものを用いた。現像ユニットへのトナー補給装置は、図2に示す衝撃型トナー供給装置を用いた。得られた画像は、粒状度0.08、鮮鋭性0.41の高画質な画像であった。
【0025】
[比較例1]
実施例1と同様の材料を用いて、同様にしてトナーを作製した。添加剤の混合方法は、実施例1と異なり、一度にシリカとチタニアを混合することにより行った。
得られたトナー5重量部を平均粒径38μmの磁性キャリアと混合して現像剤を作製した。トナーの帯電量分布をホソカワミクロン社製E−Spartを用いて測定したところ、初期から経時でのピーク値/半値幅の値が1.33であり、帯電量分布で−1fc/10μm以下の割合が12%であった。また、リコー製カラープリンターIpsio8000現像ユニット単体を空回ししたときのユニット内のトナー濃度変化は2.2%であった。さらに、トナーの付着力は9.5E−09Nであった。
次に、上記現像剤をリコー製カラープリンターIpsio8000の現像ユニットに入れ、画像形成を行った。尚、現像ユニットへのトナー補給装置は、図2に示す衝撃型トナー供給装置を用いた。得られた画像は、粒状度0.55、鮮鋭性0.64の画質の低下がみられる画像であった。
【0026】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、経時でも帯電特性の変化の少ない現像剤を得ることができ、高画質の画像を経時的に安定して出力することが可能となる。さらに、本発明により、トナー飛散などのない信頼性の高いプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す図である。
【図2】衝撃型トナー供給装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 プロセスカートリッジ
2 感光体
3 帯電ローラ
4 現像手段
5 衝撃型トナー供給装置
7 クリーニング手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developer for developing an electrostatic latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic recording method, and an electrostatic printing method, and a process cartridge having a developing unit.
[0002]
[Prior art]
In recent years, demand for full-color images has increased, and as for output devices, full-color machines have been used more frequently than conventional monochrome machines. In a full-color printer, monochrome and full-color printers are often used in combination, so that the image area ratio may vary greatly depending on the document to be printed. For example, an image based on only text information has an image area ratio of about 7%, while an image such as a photograph or a material used for a presentation may have an image area ratio of 80% or more. As described above, the image area ratio greatly differs depending on the output image, and therefore, the amount of toner used greatly changes depending on the image.
When the amount of toner used at one time in the developing device changes as described above, the time during which the toner stays on the developer carrying member is not constant. Therefore, if the toner stays on the developer carrier for a long time, it changes the surface structure of the toner. This change is a change in the state and amount of the additive, the shape of the toner, and the like, and affects the toner characteristics, particularly the charging characteristics.
[0003]
In order to prevent the charging characteristics of the toner from changing significantly with time, there are some conventional techniques for treating the additives of the toner. In Patent Document 1, the adhesion of the additive to the developer carrier is prevented from the charging performance of the additive and the toner, but the adhesion to the magnetic carrier is not clear.
Patent Literature 2 describes that an additive is immobilized on a toner surface by mixing the additive with the toner at a temperature higher than room temperature. In this method, some toner particles can fix the additive by a temperature effect, but it is impossible to make the additive presence state identical in all toners.
Patent Literature 3 attempts to immobilize an additive using ultrasonic waves. Also in this case, it is difficult to keep all additives in the same state to prevent the transfer of the additives to the magnetic carrier.
Further, in Patent Documents 4 and 5, there are a toner in which half the additive is buried and a toner in which the half additive is not buried, so that sufficient durability cannot be obtained.
[0004]
Further, since a change in the shape of the toner also affects the toner charging characteristics, it is desirable that a change in the shape hardly occurs.
Further, changes in the magnetic carrier due to peeling or detachment of the coating material on the surface of the magnetic carrier, adhesion of the toner to the surface of the magnetic carrier, and transfer of silica present on the surface of the toner to the magnetic carrier, etc., are also factors that change the charging characteristics of the toner. It has become.
[0005]
In addition, when outputting a full-color image, it is desired that a high-quality image be output stably. Further, there is a demand in the market for machines having high durability and high reliability. In order to stably output a high quality image, one dot needs to be reproduced stably. Therefore, it has been found that it is necessary to reduce the writing beam diameter, the average particle diameter of the toner, and the average particle diameter of the magnetic carrier. However, in the past, the image characteristics often deteriorated over time even though the granularity and sharpness of the initial image were good. As for reliability, there are problems such as toner scattering and background contamination, but these also have a significant effect on image characteristics, but no remarkable approaches have been seen so far.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-274368 [Patent Document 2]
JP 2000-267354 A [Patent Document 3]
JP 2000-267333 A [Patent Document 4]
JP-A-3-76035 [Patent Document 5]
JP-A-7-92727
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the present invention provides a developer having a small change in charging characteristics, outputs a high-quality image stably over time using the developer, and has reliability without toner scattering. It is an object to provide a process cartridge having high performance.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a developer comprising a toner and a magnetic carrier, which is provided to a developing unit for developing an electrostatic latent image, wherein the developer is charged with a toner. The developer has a peak value / half value width value of 0.5 or more in the amount distribution and a toner density change of 1% or less when the developing unit is idled.
The invention according to claim 2 is the developer according to claim 1, wherein the toner has an average particle diameter of 3 to 7 μm, and the carrier has an average particle diameter of 20 to 50 μm.
According to a third aspect of the present invention, in the developer according to the first or second aspect, a peak value of an adhesive force between the toner and the carrier is 1.0 × 10 −8 to 1.0 × 10 −7 N. A certain developer.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the developer according to any one of the first to third aspects, the toner is obtained by adding a fluorine-based compound as a charge control agent.
According to a fifth aspect of the present invention, in the developer according to any one of the first to fourth aspects, the toner is obtained by externally adding silica and titania, and after mixing the toner with silica, the toner is mixed with titania. And then mixed again with silica.
According to a sixth aspect of the present invention, in the developer according to any one of the first to fifth aspects, the charge amount distribution of the toner is −1fC / 10 μm or less, and the ratio is 10% or less.
The invention according to claim 7 is the developer according to any one of claims 1 to 6, wherein the toner contains a compound having a melting point in the range of 60 to 90 ° C as a release agent.
[0010]
The invention according to claim 8 is a process cartridge in which a photoreceptor and a developing unit, and at least one unit selected from a charging unit and a cleaning unit are integrally supported, and are detachably formed in an image forming apparatus main body. A process cartridge in which the developing means uses the developer according to any one of claims 1 to 7.
According to a ninth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the eighth aspect, the toner is supplied to the developing unit by an impact type toner supply device.
According to a tenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the eighth or ninth aspect, the coefficient of friction of the surface of the photoconductor is 0.5 or less.
According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided the process cartridge according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein a surface of the photosensitive member contains a filler.
[0011]
According to a twelfth aspect of the present invention, in the process cartridge according to any one of the eighth to eleventh aspects, the granularity of an image formed using the process cartridge is 0.4 or less.
According to a thirteenth aspect, in the process cartridge according to any one of the eighth to eleventh aspects, the sharpness of an image formed by using the process cartridge is 0.6 or less.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
The developer of the present invention is a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier. Generally, the image quality of an image is evaluated based on graininess, sharpness, and gradation. For example, the graininess is deteriorated by background stains in development, dot thickening, dust in transfer, and dot thickening in fixing. Here, it has been found that the background dirt in development, dot thickening, and dust in transfer greatly affect the charge amount distribution of the toner. Therefore, if the charge amount distribution of the toner can be controlled to be constant over time, these adverse effects on image quality can be suppressed. As a result of investigations by the present inventors, the distribution of the charge amount of the toner is such that the value of the peak value / half-value width is 0.5 or more from the initial stage when the developer is in the developing unit, and this distribution even with time. Has been found to be desirable. If the value of the peak value / half width in the charge amount distribution becomes less than 0.5 over time, the charge amount distribution is widened, causing background smearing in development, dot thickening, and dust in transfer.
In addition, the developer including the toner having the above-described charge amount distribution and the magnetic carrier has a toner concentration change of 1% or less when the developer is idled in the developing unit. This is because if the toner density change exceeds 1%, toner scattering or the like occurs and adversely affects the image.
[0013]
Further, in order to improve the granularity, it is preferable that the particle size of the toner is small, and the average particle size is 3 to 7 μm, more preferably 3 to 5 μm. The magnetic carrier for charging the toner also preferably has a small diameter because it affects the granularity, and has an average particle diameter of 20 to 50 μm, and more preferably 20 to 40 μm.
[0014]
To prevent toner scattering, it is necessary to control the adhesion between the toner and the magnetic carrier. This is because toner easily scatters when the toner is easily detached from the magnetic carrier on the developing sleeve that supplies the toner onto the photoconductor. Therefore, it is desirable that the peak value of the adhesive force between the toner and the magnetic carrier is 1.0 × 10 −8 to 1.0 × 10 −7 N. If the value is smaller than this value, a large amount of toner is scattered, and if the value is larger than this value, the developing ability is reduced and the image density is reduced.
[0015]
It is preferable to use a fluorine compound as the charge control agent of the toner. The fluorine-based compound, general formula: Rf-X-NH 4 + Y - compounds represented by the like. Here, Rf is a perfluoroalkyl group, X is a group such as amide, urea, urethane, methylene, phenyl and bisphenol, and Y is halogen. The charge control of the toner is controlled by controlling the ζ potential of the toner surface in a polymerization process in which a toner composition in which a toner binder, a colorant, etc. are dissolved or dispersed in an organic solvent is dispersed in an aqueous medium to produce a toner. Then, the above-mentioned fluorine-based compound can be attached to the surface of the toner. This makes it easy to control the charge amount distribution and minimizes the change in the toner charge amount distribution over time.
[0016]
The toner contains silica and titania as an external additive, and the toner and the external additive are mixed with the silica, then mixed with the titania, and then mixed with the silica again. It is preferable that the processing is divided into three. The toner into which the external additive has been injected by this method can obtain a stable charge amount distribution without exchanging additives between the toner in the developing means and the replenishment toner. Therefore, it is possible to minimize the generation of a low charge component in the charge distribution of the toner, thereby achieving high image quality.
As for the charge amount distribution of the toner in the developing means, the ratio of -1fC / 10 m or less is set to 10% or less. As a result, toner scattering is greatly reduced, and at the same time, background toner is also reduced, thereby achieving high image quality.
[0017]
Further, the toner preferably contains a compound having a melting point in the range of 60 to 90 ° C. as a release agent. Specific examples include higher fatty acid esters, carnauba wax, rice wax, polyethylene, polypropylene and the like. By containing the above compound, oil-less fixing of the toner on the recording material becomes possible, and it becomes possible to obtain a low gloss image with controlled gloss.
[0018]
Next, the process cartridge of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a process cartridge according to the present invention. Photoreceptor 2, charging roller 3 as a charging unit for charging the surface of photoreceptor 2, developing unit 4 for developing a latent image formed on the surface of photoreceptor 2, cleaning for cleaning the surface of photoreceptor 2 after image formation The process cartridge 1 is formed by integrally supporting the means 7. The process cartridge of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 1 and may include at least the photoconductor 2 and the developing unit 4. In addition, a plurality of components such as the charging unit 3 and the cleaning unit 7 may be used. May be included.
The process cartridge 1 is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer. The developer described above is used for the developing means 4.
[0019]
The photoconductor 1 has a configuration in which toner filming is prevented by setting the surface friction coefficient to 0.5 or less and suppressing the surface roughness to submicron or less. Further, by providing a top coat layer containing a filler on the surface, the wear rate of the photoconductor can be suppressed.
The charging of the photoconductor 1 is non-contact charging by the charging roller 3. With this charging method, the surface of the photoconductor 1 can be uniformly charged without uneven charging.
Further, with the above configuration, the durability of the photoreceptor 1 can be improved, and a high durability and high quality image can be obtained up to 300K sheets.
[0020]
In the process cartridge 1, in order to make the toner charge amount distribution appropriate, the method of replenishing the developing unit 4 with the toner is preferably an impact type toner supply device. FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the impact type toner supply device. When the toner density sensor provided in the developing means 4 of FIG. 1 detects a decrease in the toner density in the developing means 4, it sends a replenishment signal to the impact type toner supply device 5 of FIG. When the toner container 5a is received, the toner container 5a moves in the direction of arrow A in the figure and collides with the damper 5b. Due to this collision, the toner in the toner container 5a vibrates, falls in the direction of arrow C in the figure, and is supplied to the developing means 4. As described above, the toner is supplied by the vibration, so that the charge amount distribution of the toner can be appropriately maintained. It was also found that the durability of the image forming apparatus was improved and the quality of the image was stabilized by using the process cartridge together.
[0021]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Note that these examples are only one aspect of the present invention, and the present invention is not limited to these.
[0022]
[Example 1]
100 parts by weight of a low-molecular-weight polyester resin, 6 parts by weight of carbon black, 5 parts by weight of a synthetic ester wax, and 1 part by weight of a polymer charge controlling agent are kneaded by a usual screw kneader kneading method, followed by rolling and cooling followed by coarse pulverization. The obtained toner was pulverized by a jet mill, and finally, a toner having a volume average particle size of 4.8 μm and a number average particle size of 4.5 μm was obtained by an airflow classifier.
Similarly, for magenta, cyan, and yellow, color toners were obtained by changing the pigment.
Next, 0.3 parts by weight of silica was added to 100 parts by weight of the obtained toners of each color, and mixed for 1 minute using a Henschel mixer. Subsequently, 0.3 part by weight of titania was added and mixed for 1 minute, and then 1.0 part by weight of silica was added and mixed for 1 minute.
5 parts by weight of the obtained toner was mixed with a magnetic carrier having an average particle diameter of 38 μm to prepare a developer. When the charge amount distribution of the toner was measured using E-Spart manufactured by Hosokawa Micron Corporation, the value of the peak value / half value width over time from the initial stage was 0.4, and the ratio of −1fc / 10 μm or less in the charge amount distribution was found. 4%. In addition, when the Ricoh color printer Ipsio8000 developing unit alone was idle, the toner density change in the unit was 0.6%. Further, the adhesive force of the toner was 3.0E-08N.
[0023]
Next, the developer was placed in a developing unit of a color printer Ipsio8000 manufactured by Ricoh, and an image was formed. The photoreceptor used had a top coat layer containing a filler provided on the surface. As the toner supply device for the developing unit, an impact type toner supply device shown in FIG. 2 was used. The obtained image was a high-quality image with a granularity of 0.12 and a sharpness of 0.44. When 100K sheets were printed using this developer and the image was evaluated, a high-quality image with a granularity of 0.19 and a sharpness of 0.94 was obtained.
[0024]
[Example 2]
A toner was produced in the same manner as in Example 1, except that the same material as in Example 1 was used and the toner particle diameter was changed to 3.7 μm in volume average particle diameter and 3.3 μm in number average particle diameter. Mixing of additives was performed in the same manner as in Example 1.
5 parts by weight of the obtained toner was mixed with a magnetic carrier having an average particle diameter of 38 μm to prepare a developer. When the charge amount distribution of the toner was measured using E-Spart manufactured by Hosokawa Micron Corporation, the value of the peak value / half-width from the beginning to the lapse of time was 0.43, and the ratio of −1fc / 10 μm or less in the charge amount distribution was found. 7%. Further, when the Ricoh color printer Ipsio8000 developing unit alone was idle, the toner density change in the unit was 0.3%. Further, the adhesion of the toner was 9.2E-08N.
Next, the developer was placed in a developing unit of a color printer Ipsio8000 manufactured by Ricoh, and an image was formed. The photoreceptor used had a top coat layer containing a filler provided on the surface. As the toner supply device for the developing unit, an impact type toner supply device shown in FIG. 2 was used. The obtained image was a high-quality image with a granularity of 0.08 and a sharpness of 0.41.
[0025]
[Comparative Example 1]
Using the same materials as in Example 1, a toner was produced in the same manner. The method of mixing the additives was different from that of Example 1 and was performed by mixing silica and titania at once.
5 parts by weight of the obtained toner was mixed with a magnetic carrier having an average particle diameter of 38 μm to prepare a developer. When the charge amount distribution of the toner was measured using E-Spart manufactured by Hosokawa Micron Corporation, the value of the peak value / half-value width over time from the initial stage was 1.33, and the ratio of −1fc / 10 μm or less in the charge amount distribution was found. It was 12%. The toner density change in the Ricoh color printer Ipsio8000 developing unit when the single developing unit was idle was 2.2%. Further, the adhesive force of the toner was 9.5E-09N.
Next, the developer was placed in a developing unit of a color printer Ipsio8000 manufactured by Ricoh, and an image was formed. Incidentally, as a toner supply device for the developing unit, an impact type toner supply device shown in FIG. 2 was used. The obtained image was an image in which the image quality was deteriorated with a granularity of 0.55 and a sharpness of 0.64.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a developer with little change in charging characteristics even with time, and it is possible to stably output a high-quality image with time. Further, according to the present invention, it is possible to provide a highly reliable process cartridge without toner scattering.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a process cartridge according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an impact type toner supply device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Process cartridge 2 Photoconductor 3 Charging roller 4 Developing means 5 Impact type toner supply device 7 Cleaning means

Claims (13)

静電潜像を現像するための現像手段に供されるトナーと磁性キャリアからなる現像剤において、
該現像剤は、トナーの帯電量分布におけるピーク値/半値幅の値が0.5以上であり、
該現像手段を空回ししたときのトナー濃度変化が1%以内である
ことを特徴とする現像剤。
In a developer comprising a toner and a magnetic carrier to be provided to a developing unit for developing an electrostatic latent image,
The developer has a peak value / half value width value of 0.5 or more in a toner charge amount distribution,
A developer, wherein a change in toner concentration when the developing unit is idle is within 1%.
請求項1に記載の現像剤において、
前記現像剤は、前記トナーの平均粒径が3〜7μmであり、前記キャリアの平均粒径が20〜50μmである
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to claim 1,
The developer is characterized in that the toner has an average particle diameter of 3 to 7 μm, and the carrier has an average particle diameter of 20 to 50 μm.
請求項1又は2に記載の現像剤において、
前記現像剤は、前記トナーと前記キャリアの付着力のピーク値が1.0×10−8〜1.0×10−7Nである
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to claim 1, wherein
The developer, wherein a peak value of an adhesive force between the toner and the carrier is 1.0 × 10 −8 to 1.0 × 10 −7 N.
請求項1ないし3のいずれかに記載の現像剤において、
前記トナーは、フッ素系化合物を帯電制御剤として添加してなる
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to any one of claims 1 to 3,
The developer, wherein the toner is obtained by adding a fluorine compound as a charge control agent.
請求項1ないし4のいずれかに記載の現像剤において、
前記トナーは、シリカ及びチタニアを外添してなり、前記トナーとシリカとを混合した後に、チタニアと混合し、その後再びシリカと混合して得られる
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to any one of claims 1 to 4,
The developer is obtained by externally adding silica and titania to the toner, mixing the toner with silica, mixing with titania, and then mixing with silica again.
請求項1ないし5のいずれかに記載の現像剤において、
前記トナーは、帯電量分布が−1fC/10μm以下の割合が10%以下である
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to any one of claims 1 to 5,
The developer according to claim 1, wherein the toner has a charge amount distribution of -1fC / 10 m or less and a ratio of 10% or less.
請求項1ないし6のいずれかに記載の現像剤において、
前記トナーは、離型剤として60〜90℃の範囲に融点を有する化合物を含有する
ことを特徴とする現像剤。
The developer according to any one of claims 1 to 6,
The developer according to claim 1, wherein the toner contains a compound having a melting point in the range of 60 to 90C as a release agent.
感光体及び現像手段と、帯電手段、クリーニング手段から選択される少なくとも1以上の手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段は、請求項1ないし7のいずれかに記載の現像剤を用いる
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
A process cartridge integrally supporting a photoreceptor and a developing unit, and at least one unit selected from a charging unit and a cleaning unit, and detachably formed in the image forming apparatus main body;
8. A process cartridge, wherein the developing means uses the developer according to claim 1.
請求項8に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段は、衝撃型トナー供給装置によって前記トナーが供給される
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to claim 8, wherein
The developing unit is supplied with the toner by an impact type toner supply device.
請求項8又は9に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記感光体は、表面の摩擦係数が0.5以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to claim 8, wherein
A process cartridge according to claim 1, wherein said photosensitive member has a surface friction coefficient of 0.5 or less.
請求項8ないし10のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記感光体は、表面にフィラーが含有されている
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to claim 8, wherein
A process cartridge wherein the photosensitive member contains a filler on the surface.
請求項8ないし11のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の粒状度が0.4以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to any one of claims 8 to 11,
An image formed using the process cartridge has a granularity of 0.4 or less.
請求項8ないし11のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジを用いて形成される画像の鮮鋭性が0.6以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to any one of claims 8 to 11,
A process cartridge wherein the sharpness of an image formed using the process cartridge is 0.6 or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006215532A (en) * 2005-01-07 2006-08-17 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2006323368A (en) * 2005-04-22 2006-11-30 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developer and image forming apparatus
JP2012063405A (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Ricoh Co Ltd Method of evaluating developer for electrostatic charge development, developer for electrostatic charge development, and method of manufacturing the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006215532A (en) * 2005-01-07 2006-08-17 Ricoh Co Ltd Image forming apparatus
JP2006323368A (en) * 2005-04-22 2006-11-30 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developer and image forming apparatus
JP4702844B2 (en) * 2005-04-22 2011-06-15 株式会社リコー Electrophotographic developer and image forming apparatus
JP2012063405A (en) * 2010-09-14 2012-03-29 Ricoh Co Ltd Method of evaluating developer for electrostatic charge development, developer for electrostatic charge development, and method of manufacturing the same

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