JP2004219507A - Electrostatic image developing toner and developing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電像現像用トナーに係り、定着安定性や環境安定性に優れ、カラー画像の発色性やOHP(オーバヘッドプロジェクタ)用紙に印字した場合の透明性が良好で、カブリやゴースト現象の発生の少ない静電像現像用トナーおよび現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成は、一般に、現像ローラを用いトナーを静電像担持体の表面に形成された静電潜像に供給することにより、これを現像して可視化し、現像により得られたトナー像を用紙に転写することにより行われる。トナーの現像方式として、近年、印刷物のカラー化の要求、装置構成の簡便さから非磁性一成分現像方法が多用されてきている。このような画像形成に用いるトナーは、通常、結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤を含有し、混練粉砕法などの公知の方法により製造されている。また、非磁性一成分現像方法の現像ローラとしては、ウレタンゴム等の半導電性弾性材料を少なくとも表面に有するものが使用されている。
【0003】
トナーに用いる結着樹脂としては、スチレン・アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が使用されるが、カラー化の普及に伴い、発色性やOHP用紙に印字した場合の透明性、低温定着性に優れたトナーの要求が高まり、それらに適した分子量分布の結着樹脂が種々検討されている。
【0004】
上記結着樹脂の内、ポリエステル樹脂は、透明性を満足させるために低分子量化しても耐久性が高く、樹脂末端にカルボキシル基を有しているので顔料分散性も良好なことから、多色画像形成用に多用される傾向となっている。
しかしながら、ポリエステル樹脂の多くは、ビスフェノールAを含み、近年の環境安全性の観点から好ましくない報告もあり、これに代わる結着樹脂が求められている。
【0005】
そこで、新規な樹脂の一つとして環状構造を持ったポリオレフィン樹脂があり、特許文献1〜3には、この樹脂をトナーの結着樹脂に用いる発明が記載されている。
【0006】
特許文献1の発明は、環状構造を持ったポリオレフィン樹脂の特徴として、高安全性、無色透明、高防湿特性、高リサイクル性を有することから、当該ポリオレフィン樹脂を用い且つ高分子樹脂成分の量を結着樹脂全体中で50質量%未満含有させることにより、定着性や透明性等に優れるカラートナーを提供できる、というものである。該特許文献1には、融点が60〜170℃のワックスの添加が定着性向上に好ましい旨も記載されている。
【0007】
また、特許文献2は、上記特許文献1の発明のトナーでは非オフセット温度幅が狭いという欠点に鑑み、非オフセット温度幅を広くでき高速化にも十分な定着性を得るため、低分子樹脂成分を加える発明を記載している。
更に、特許文献3には、融点が80〜140℃の範囲にあり且つ融点が異なる2種以上のワックスを併用する発明を記載している。
【0008】
【特許文献1】
特開平9−101631号公報
【特許文献2】
特開2000−284528号公報
【特許文献3】
特開2000−66438号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記環状構造を持ったポリオレフィン樹脂は、ポリエステル樹脂の長所を引き継ぐことのできる結着樹脂として有望であるが、上記従来の技術のままでは実用上依然として解決すべき問題が存在した。
【0010】
すなわち、環状構造を持ったポリオレフィン樹脂を結着樹脂として用いるに当たり、高分子樹脂成分の量が多いと所謂高温オフセットには効果があるものの、低温オフセット傾向や、OHPに印字した際の透明性がないため、プロジェクタに出力すると発色のない画像となってしまい、低温定着に不向きである。
【0011】
一方、低温定着性や透明性を改善しようとして高分子樹脂成分を減らしたり、逆に低分子樹脂成分を増やしたりすると、定着時の溶融粘度が下がり、高温オフセット現象が発生してしまう不具合が依然存在する。
【0012】
また、離型剤としてのワックスは、基本的にオフセット現象の改善に役立つものではあるが、本発明で使用される環状構造を持ったポリオレフィン樹脂は、低融点の離型剤が含有されるとガラス転移点を大きく下げてしまい、熱保存性が悪化したり、特に定着での溶融時の凝集力が低下し、非オフセット領域が狭くなったりして、実用上不具合を起こしてしまう問題があった。
このように従来の技術では、生産性、熱保存性、定着特性とを満足することが難しかった。
【0013】
なお、低温オフセットは、定着部材の熱がトナーと用紙との界面まで十分に伝わらず、用紙上のトナーが定着部材側に転移する現象をいう。また、高温オフセットは、トナーに熱が過剰に供給されてトナーの粘性が下がり、トナー間の凝集力が低下することにより、トナーが定着部材と用紙の両方に分離される現象をいう。
【0014】
ところで、トナーの帯電性をコントロールする荷電制御剤については、従来、重金属を含有するものが多かったが、近年は安全性を考慮して重金属フリーの材料が提案されている。トナーは含有する荷電制御剤の種類によっては、帯電性、透明性、定着性、カブリ、経時的な画像安定性など、画像上の特性に大きな影響がある。そこで、トナーの製造には荷電制御剤の選択も重要な要素となってくる。
【0015】
とりわけ、トナーの帯電を弾性現像ローラに圧接したブレードによって行う非磁性一成分現像方式においては、図5(a)、(b)に示すような、印字直後の画像濃度が低下もしくは増加する、いわゆるゴースト現象が発生し易い。従って、それらを総合的に満足し得るトナーの提供が望まれている。
【0016】
本発明は、このような事情の下になされ、環状構造を持ったポリオレフィン樹脂を好適に実用化すべく、生産性、熱保存性、定着特性、透明性、環境安定性に優れ、カブリ、ゴースト現象の発生の少ない静電像現像用トナーおよび現像装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の静電像現像用トナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤を少なくとも含有し、上記結着樹脂として環状構造を持ったポリオレフィン樹脂を含む静電像現像用トナーを前提とする。
そして、上記離型剤がポリプロピレンワックスもしくはポリエチレンワックスからなり、上記荷電制御剤が下記式(I)で示される有機ホウ素化合物であることを特徴とする。上記離型剤と荷電制御剤の組み合わせは、生産性、熱保存性、定着特性、透明性、環境安定性に優れたトナーの提供を可能とし、カブリ、ゴースト現象の発生を抑制する。
【化3】
【0018】
本発明の静電像現像用トナーにおいて、上記離型剤の含有量が1.0〜10質量%であることが望ましい。上記含有量が1.0質量%未満では、低温オフセット傾向や、透明性で難点があり、10質量%を超えると、熱保存性の悪化やトナーの凝集に基く白筋の発生等を生じることがあり好ましくない。
【0019】
また、本発明の静電像現像用トナーにおいて、上記離型剤の示差走査熱量測定における吸収熱量ピーク温度が80℃〜140℃の範囲にあることが非オフセット領域を広げる上で好ましい。
【0020】
上記課題を解決するため、本発明の現像装置では、静電像担持体に対向すべく開口部を有し静電像現像用トナーを収容するトナーホッパと、上記静電像担持体に圧接すべく上記開口部に一部が臨むごとく設けられ、上記トナーを表面に保持して上記静電像担持体上の静電像を現像すべく搬送する弾性現像ローラと、上記開口部よりも上記弾性現像ローラの搬送方向上流側で上記トナーを上記弾性現像ローラ上に薄層状に形成すべく規制するドクターブレードと、上記トナーホッパ内に配設され上記ドクターブレードよりも上記弾性現像ローラの搬送方向上流側で上記弾性現像ローラに圧接する供給ローラと、上記開口部よりも上記弾性現像ローラの搬送方向下流側で上記弾性現像ローラに軽圧接し上記トナーホッパ内に上記トナーが戻るのを許容すると同時に上記トナーホッパ内からのトナーの流出を規制する導電性規制シート部材と、少なくとも上記弾性現像ローラと上記供給ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、上記トナーが、結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤を少なくとも含有してなり、上記結着樹脂として環状構造を持ったポリオレフィン樹脂を含み、上記離型剤がポリプロピレンワックスもしくはポリエチレンワックスからなり、上記荷電制御剤が下記式(I)で示される有機ホウ素化合物であることを特徴とする現像装置を提供する。
【化4】
【0021】
本発明の現像装置において、上記離型剤の含有量が1.0〜10質量%であることが望ましく、また、上記離型剤の示差走査熱量測定における吸収熱量ピーク温度が80℃〜140℃の範囲にあることが好ましい。
このような本発明の現像装置によれば、定着オフセットが無く、透明性に優れ、カブリ、ゴースト現象の発生の無い画像形成が可能となる。
【0022】
本発明の静電像現像用トナーは、次のような一般的な製造方法により製造することができる。
まず、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤、ワックス、等をヘンシェルミキサ等により均一に混合する。次いで、この混合物を、ニーダー、エクストルーダー、ロールミル等を用い、溶融混練する。
【0023】
次に、混練物をハンマーミル、カッターミル等を用いて粗粉砕した後、ジェトミル、1式ミル等で微粉砕する。その後、微粉砕物をDS(分散式分級機)、ジクザグ分級機等により分級する。分級により得るトナーの平均粒径としては、3〜18μmが好適である。
【0024】
この分級されたトナー粒子に対し、必要に応じてシリカ等の流動性向上剤を添加してヘンシェルミキサ等により均一に混合し、トナーが製造される。シリカは、シリコーンオイル等を用いて、表面が疎水化処理されたものであってもよい。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示し、本発明をより具体的に説明する。
図1に、本発明のトナーおよび現像装置が組み込まれたカラー画像形成装置(プリンタ装置)の内部構成を模式的に示す。先ず、同図を用いて本発明に係わるカラー画像形成装置の全体構成について説明する。
【0026】
同図のプリンタ装置1の内部構成は、画像形成部2、両面印刷用搬送ユニット3、および給紙部4等で構成されている。ここで、画像形成部2は、4個の画像形成ユニット5〜8を並設した構成であり、同図の紙面右側から左側に向かってマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の順に配設されている。ここで、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の画像形成ユニット5〜7は、減法混色によりカラー印刷を行う構成であり、ブラック(K)の画像形成ユニット8は、モノクロ印刷用であり、単独でも使用できる構成となっている。
【0027】
上記各画像形成ユニット5〜8は、それぞれドラムユニットDUとトナーユニット(現像装置)TUで構成され、トナーユニットTUのトナーホッパに収容されたトナーを除いて同じ構成である。画像形成ユニット5〜8のトナーユニットTUには、M(マゼンタ)、C(シアン)、Y(イエロー)、ブラック(K)の各色トナー(非磁性一成分トナー)がそれぞれ収容されている。各色トナーはいずれも、本発明の定着安定性、透明性等に優れたトナーである。
【0028】
そこで、本発明の現像装置を含む画像形成ユニット8を例にして、構成を説明する。ドラムユニットDUには、感光体ドラム9、帯電器10a、クリーナ10e等が収容され、また、ドラムユニットDUの上方には印字ヘッド10bが配置されている。トナーユニットTUは、現像装置44内に現像ローラ10cや本発明のトナーが収容され構成される。
【0029】
感光体ドラム9は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成され、感光体ドラム9の周面近傍には、帯電器10a、印字ヘッド10b、現像ローラ10c、転写器10d、クリーナ10eが順次配設されている。感光体ドラム9は、矢印方向に回動し、まず、帯電器10aからの電荷付与により、感光体ドラム9の周面に一様に帯電する。そして、印字ヘッド10bからの印字情報に基づく光書き込みにより、感光体ドラム9の周面に静電潜像を形成し、現像ローラ10cによる現像処理によりトナー像を形成する。このようにして、感光体ドラム9の周面に形成されるトナー像は、感光体ドラム9の矢印方向の回動に伴って転写器10dの位置に達し、感光体ドラム9の真下を矢印方向に移動する用紙に転写される。
【0030】
一方、用紙の搬送は、前述の給紙部4を構成する給紙カセット11、待機ローラ対12、搬送ベルト13、駆動ローラ14等で構成され、給紙コロ11aの回動により、給紙カセット11から搬出された用紙は、待機ローラ対12まで送られ、更に、トナー像に一致するタイミングで搬送ベルト13上に送られ、各転写器10dに達する。そして、各転写器10dにおいてトナー像が転写され、トナー像が転写された用紙は搬送ベルト13の移動に従って、搬送ベルト13上を矢印方向に移動し、定着ユニット15において熱定着処理が施される。
【0031】
尚、上述の用紙は給紙カセット11から搬出される用紙のみならず、MPFトレー16から供給される用紙も含まれ、この場合には、用紙は給紙コロ16aによって搬入され、前述の経路によって印刷処理が行われる。
【0032】
また、上記定着ユニット15は、熱ローラ15a、プレスローラ15bおよびオイル塗布ローラ15c等で構成され、用紙が上述の熱ローラ15aとプレスローラ15bの間を挟持搬送される間、用紙に転写された例えば複数色のトナー像は溶融して用紙に熱定着する。また、オイル塗布ローラ15cは、熱ローラ15a周面に離型性オイルを塗布すると共に熱ローラ15aに残るトナーを除去する機能を有する。
【0033】
定着ユニット15によってトナー像が定着された用紙は切換フラップ17を介して上方、又は、紙面左方向に搬送される。切換フラップ17は、通常、破線位置にあり、用紙は排紙ローラ対20を介して排紙部21へ案内される。
【0034】
一方、両面印刷用搬送ユニット3は、装置本体に対して着脱自在に構成され、本例のプリンタ装置1によって両面印刷を行う際、装着するユニットであり、内部に複数の逆搬送ローラ対18a〜18eが配設されている。両面印刷の場合には、上記切換フラップ17によって一旦上方に用紙が送られ、例えば用紙の後端が搬送ローラ対19に達したとき、用紙の搬送を停止し、更に用紙を逆方向に搬送する。この制御によって、用紙は下方位置の両面印刷用搬送ユニット3の用紙搬送路に搬入され、逆搬送ローラ対18a〜18eによって用紙が逆方向に送られ、再度待機ローラ対12に達し、前述したように、トナー像と一致するタイミングで転写部に送られ、トナー像が用紙の裏面に転写される。
【0035】
図2に図1のプリンタ装置1の外観斜視図を示す。同図のプリンタ装置1は、装置本体上部22と装置本体下部23によって構成され、装置本体上部22には、操作パネル33が配設され、また、その上面には印字用紙の排出部21も形成されている。操作パネル33は、複数のキーが配設されたキー操作部33aと、後述する図3のCPU30から出力される表示情報に基づき表示を行う液晶ディスプレイ等の表示部33bとで構成されている。また、排紙部21には、排紙ローラ対20の回動によって、各画像形成部にて作成された印刷用紙が出力され、排紙部21上に順次積載される。
【0036】
また、装置本体下部23には、その前面に開閉可能なフロントカバー24が設けられている。このフロントカバー24は例えばジャム処理やメンテナンス時に開放される。
【0037】
図3は、上記構成のプリンタ装置1における回路ブロック図である。図3において、回路ブロックは、インターフェイスコントローラ(以下I/Fコントローラという)26、プリンタコントローラ28、プリンタ印字部29、CPU30、ROM31、操作パネル33、EEPROM32で構成されている。I/Fコントローラ26は、ホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ27に展開する。フレームメモリ27は、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)ごとに記憶エリアが設定され、対応するエリアに各色のデータが展開される。
【0038】
フレームメモリ27に展開されたデータはプリンタコントローラ28に出力され、CPU30の制御に従ってプリンタ印字部29に出力される。このとき、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のデータは、それぞれ対応する図1の印字ヘッド10bに供給される。
【0039】
尚、ROM31には、本例のシステムプログラムが記憶され、CPU30は、このシステムプログラムに従って処理を行う。
【0040】
次に、以上説明したプリンタ装置1の基本的な動作について説明する。まず、電源が投入され、使用する用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると、不図示の駆動機構により給紙コロ11aが一回転して、給紙カセット11に載置収容されている用紙を待機ローラ対12方向へ給送する。待機ローラ対12は、回転を一時停止して、一対のローラで形成される挟持部に用紙先端を当接させた状態で、搬送タイミングを待機する。
【0041】
続いて、駆動ローラ14が反時計回り方向に回転し、従動ローラ14´が従動して、同じく反時計回り方向に回転する。これにより、搬送ベルト13は、上循環部が4個の感光体ドラム9に当接して、全体が反時計回り方向へ循環移動する。
【0042】
これと共に、各ドラムユニットDUとトナーユニットTUが印字タイミングに合わせて順次駆動される。感光体ドラム9は時計回り方向に回転し、帯電器10aは、感光体ドラム9周面に一様な高マイナス電荷を付与し、印字ヘッド10bは、その感光体ドラム9周面に画像信号に応じて露光を行って、低電位部を形成する。これにより、上記帯電器10aによる高マイナス電位部と、露光による低マイナス電位部からなる静電潜像が形成される。現像装置44の現像ローラ10cは、その静電潜像の低電位部にトナーを転移させて、感光体ドラム9周面上にトナー像を形成(反転現像)する。
【0043】
最上流の感光体ドラム9の周面上のトナー像の先端が、搬送ベルト13との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に用紙の印字開始位置が一致するように、待機ローラ対12が回転を開始して、用紙を用紙搬入部へ給送する。用紙は、搬送ベルト13に吸着され、感光体ドラム9と転写器10dにより形成されている最初の転写部へ搬送される。
【0044】
転写器10dは、転写バイアス電源から出力される転写電流を搬送ベルト13を介して用紙に印加する。この転写器から印加される転写電流により、感光体ドラム9上のM(マゼンタ)のトナー像が用紙に転写される。続いて、上流から2番目の転写部においてC(シアン)のトナー像が転写され、更に上流から3番目の転写部においてY(イエロー)のトナー像が転写される。そして、上流から4番目(すなわち、最下流)の転写部においてK(ブラック)のトナー像が順次転写される。
【0045】
このようにして、4色のトナー像を転写された用紙は、搬送ベルト13から分離して定着ユニット15に搬入される。定着ユニット15は、トナー像を用紙に熱定着させる。この画像定着後、用紙は、例えば排紙ローラ対20によって上部の排紙部21上にトナー像を下にして排出される。
【0046】
本発明に係わるプリンタ装置1は、4つの画像形成部が作動されてフルカラー画像を形成するためのフルカラーモードと、1つの画像形成部のみ作動されるモノクロモードを備えている。尚、上記M(マゼンタ)、C(シアン)、Y(イエロー)の3つの画像形成部を作動させてフルカラーモードを構成することもできる。
【0047】
以上のように動作するプリンタ装置1において、本発明による上記各現像装置44は、感光体ドラム9上に安定したトナー像を形成するために、以下のような構成とされている。
【0048】
図4は、本発明の現像装置44の主要部を模式的に示す側断面図である。同図に示す現像装置44は、プリンタ装置1に着脱自在であり、ドラムユニットDUと共に1つの画像形成ユニット8を構成するトナーユニットTUとされている。現像装置44は、トナーホッパ61を備え、そのトナーホッパ61の下部開口に導電性ゴムローラからなる現像ローラ10cを回転可能に保持し、トナーホッパ61の内部には、トナー62を収容し、このトナー62に埋没するように配設されトナーを攪拌する攪拌部材63を備えている。
【0049】
また、現像装置44の最下部には、スポンジ体から成る供給ローラ64が現像ローラ10cに圧接して配置されている。現像ローラ10cには、その斜め右上周面に圧接して金属製の板バネ状のドクターブレード65が配設され、下部周面に当接してスクイシート(導電性規制シート)66が配設されている。このスクイシート66には、バイアス電源71を含む導電性規制シートバイアス手段が設けられている。ドクターブレード65の両側部には、トナーホッパ61開口部の内部と外部を隔絶してトナー62の漏出を防止するための封止部材67が配設されている。
【0050】
ところで、感光体ドラム9への現像を終った後の現像ローラ10c周面上に残留する非現像部分のトナー62を、現像メモリの解消のために現像装置内で掻き落とすために必要とされる供給ローラ64の摺擦力は、トナー62の現像ローラ10cへの付着力によって異なる。すなわち、付着力の強いトナーに対しては強い摺擦力を必要とするが、付着力の弱いトナーに対しては弱い摺擦力で間に合う。トナー62の現像ローラ10cへの付着力は、略トナー62の帯電能力によって決定されるといってよい。すなわち、摩擦帯電量の小さいものほど付着力が弱く、従って現像ローラ10cから掻き落とし易い。
【0051】
しかしながら、トナー62の摩擦帯電量は、現像時に生じて不具合となる非画像部分への付着現像(所謂感光体カブリ)と密接な関係を有しており、帯電量の少ないトナーほど感光体カブリを発生させ易い。従って、このような感光体カブリを生じさせないためには、トナー62の摩擦帯電量を高くする必要がある。そして、トナー62の摩擦帯電量を高くすると現像ローラ10cへの付着力が増すから、供給ローラ64に強い摺擦力を与える必要が生じてくる。
【0052】
このような強い摺擦力で長時間の回転を繰り返すと、トナーの帯電能力の低下や流動性の低下等現像特性の劣化を引き起こすので好ましくない。例えば、帯電量が低下すると、上述した感光体カブリが発生し、流動性が低下すると網点印刷の現像欠落が発生する。
【0053】
そこで、本発明の現像装置44においては、本発明の静電像現像用トナーを用いると共に、先ず、現像ローラ10cを、芯金とこの芯金を取り巻く円筒状の半導電性(106 Ωcm)のウレタンゴムとで形成し、芯金には「略−250V」の現像バイアスをバイアス電源68から印加する。また、供給ローラ64を、芯金とこの芯金を取り巻く円筒状の半導電性(106 Ωcm)のウレタンスポンジとで構成し、芯金には「略−500V」の供給バイアスをバイアス電源69から印加する。
【0054】
更に、ドクターブレード65を弾性金属板で形成し、このドクターブレード65にも上記バイアス電源69から「略−500V」のドクターバイアスを印加する。そして、供給ローラ64の上流側に位置するスクイシート66を導電性部材(103 Ωcm)で構成して、これに0V(0ボルト)から現像ローラ10cの現像バイアス電圧までの範囲のシートバイアス電圧をバイアス電源71により印加するようにしている。
【0055】
スクイシート66を導電性部材で構成して、これに0Vから現像ローラ10cの現像バイアス電圧までの範囲のシートバイアス電圧を印加すると現像ローラ10c上に付着するトナー62の電荷を減少させることができる。これにより、供給ローラ64による弱い摺擦力によっても、容易に現像ローラ10c上に付着して戻ってきた非現像部分のトナーを掻き取ることができる。
【0056】
このように、本発明の現像装置44は、弾性ゴムからなる現像ローラ10cを感光体ドラム9の表面に圧接させる接触現像(ローラ)方式を採用している。そして、上記のような装置構成により非磁性一成分トナー方式による高速且つ高品質の現像が得られている。
【0057】
以上説明した現像装置、および以下の方法により製造された本発明トナーを用いて、定着性、透明性等に優れた画質の画像形成を行うことが出来る。
【0058】
【実施例】
以下、本発明の静電像現像用トナーを製造する実施例を示し、本発明トナーについてより具体的に説明する。
【0059】
<実施例1>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)72質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)1質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0060】
<実施例2>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)71質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)2質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0061】
<実施例3>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0062】
<実施例4>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)65質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)19質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)10質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0063】
<実施例5>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(クラリアント社製ポリエチレンワックス「Licowax PE130」)1質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0064】
<比較例1>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)72質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)22質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0065】
<比較例2>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(加藤洋行社輸入品「カルナバワックス1号粉末」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0066】
<比較例3>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)70質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0067】
<比較例4>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(中央合成化学社製サリチル酸系金属錯体「CCA−111」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0068】
<比較例5>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(オリエント化学社製フェノール系縮合物「E−89」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。
【0069】
<比較例6>
架橋ポリエステル樹脂(軟化点141℃、ガラス転移点62℃)36質量%、非架橋ポリエステル樹脂(軟化点98℃、ガラス転移点60℃)54質量%、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントレッド57:1)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、マゼンタ色トナーを得た。得られたトナーの軟化点は109℃であった。
【0070】
次に、以上の実施例1〜5および比較例1〜6により得られた各トナーについて、以下の評価試験の方法に基いて、生産性、熱保存性、定着性、透明性、白紙カブリ、ゴーストおよび現像安定性の各評価を行った結果、実施例1〜5において良好な結果が得られた。
【0071】
<生産性評価試験>
粉砕機にて混練粗砕物を粉砕する際、トナーの母体となる粒子の収率(%)より判断する。
収率(%)=(得られたトナー重量)/(粉砕前粗砕粉重量)×100
また、この時トナーの体積平均粒径は9μm、微粉として3μm以下の個数割合が3.5%以下、粗粉として、16μm以上の体積割合が1%以下となるように粉砕条件を調整する。粒度分布測定器はコールター社製のマルチサイザーII(アパーチャーサイズ100μm)を使用した。
【0072】
(評価基準)
○:収率が70%以上で実用上問題ない。
×:収率が70%未満で生産性に劣る。
【0073】
<熱保存性評価試験>
得られた各トナーサンプルを、100mlガラスビーカーに10g秤量し、60℃にて5時間加熱した後、十分冷却し、サンプルの凝集状態を評価する。
【0074】
(評価基準)
○:トナー凝集が見られない。
△:トナーが軽く凝集しているが、すぐ崩れる。実用上問題ないレベル。
×:トナーが強く凝集している。
【0075】
<定着性評価試験>
得られた各トナーサンプルを、それぞれ、定量して専用トナーカートリッジに充填した後、図1のプリンタ装置1(カシオ計算機製プリンタ装置:カラーページプレストN5:A4横29枚/分機)にトナーユニットTU(本例ではマゼンタトナーを例としているので、画像形成ユニット5のトナーユニットTU)としてセットした。そして、プリンタ装置1の定着ユニット15において、定着温度を可変できるように改造し、定着温度130℃〜200℃の範囲で10℃毎に温度を可変し、未定着ベタ画像を定着させた際の非オフセット領域を測定した。オフセット発生の評価は、定着試験後、次いで白紙を同様に定着ユニット15に送り、トナー汚れが生ずるかどうかで判断した。また。画像上の定着ムラ、爪痕が発生した場合もオフセットとした。
なお、プロセス速度は129.3mm/sec、用紙はゼロックスL紙A4サイズ(重量64g/m2 )で行った。
【0076】
(評価基準)
○:非オフセット領域が30℃以上ある。
×:非オフセット領域が20℃以下である。
【0077】
<透明性評価試験>
得られた各トナーサンプルを、上記同様に図1のプリンタ装置1にトナーユニットTUとしてセットし、通常環境(25℃、50%RH)において、OHP用紙(厚み:0.125mm)を用いてベタ画像を印字した。なお、本試験に当たり、透明性の差異が出易いように、プリンタ装置1の定着ユニット15のオイル塗布ローラ15cは取り外した。
そして、印字された画像の一部を切取り、分光光度計(島津製作所製:UV−2400PC)を用いて、400nm〜700nmの波長範囲の最大透過度を測定し、以下のような評価基準で透明性評価とした。プロセス速度は34.1mm/sec、定着温度は150℃で行った。
【0078】
(評価基準)
◎:最大透過度が80%以上で実用上非常に良好である。
○:最大透過度が60%〜80%実用上問題ない。
×:最大透過度が60%未満で、実用上問題がある。
【0079】
<白紙カブリ評価試験>
得られた各トナーサンプルを、上記同様に図1のプリンタ装置1にトナーユニットTUとしてセットし、白紙印字を行い、分光色差計SE−2000(日本電色社製)でX値を測定し、印字前のX値との差をΔXとし、カブリ評価とした。
【0080】
(評価基準)
○:ΔXが1.0未満であり、実用上良好である。
△:ΔXが1.0〜1.5未満であり、実用上問題ない。
×:ΔXが1.5以上あり、実用上問題がある。
【0081】
<ゴースト現象評価試験>
得られた各トナーサンプルを、上記同様に図1のプリンタ装置1にトナーユニットTUとしてセットし、通常環境(25℃、50%RH)において、ゴースト現象の発生を確認し易い画像を印字する。目視にて、ゴースト現象発生の有無(図5参照)を確認し、ゴースト評価とした。
【0082】
<現像安定性評価試験>
得られた各トナーサンプルを、上記同様に図1のプリンタ装置1にトナーユニットTUとしてセットし、環境条件を低温低湿環境(10℃、20%RH)、高温高湿環境(28℃、80%RH)とに分け、それぞれの環境条件下において、A4サイズ1枚あたりの印字率が5%の印刷をA4横で連続10,000枚まで印字し、スタート時現像量Aと10,000枚印字した後での現像量Bを測定し、現像量変化を求め、現像安定性評価とした。
【0083】
表1に評価結果を纏めて示す。なお、表1中では、環状ポリオレフィン樹脂をCOC樹脂と記載し、ポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスをそれぞれPPワックス、PEワックスと記載してある。
【0084】
【表1】
【0085】
表1から、実施例1〜5のトナーは、離型剤としてポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスの内添により透明性と定着性でいずれも良好な結果を示し、内添量の増加に伴い透明性が向上し、ポリプロピレンワックス4質量%の実施例3で最も良好な結果を示していることが判る。
これに対し離型剤を用いない比較例1のトナーは、実施例1〜5と比較して透明性、定着性の点で劣り実用的でなかった。
【0086】
また、比較例2のトナーは、ポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスの代わりに、カルナバワックスを用いたものであり、結果は、透明性で良好となったものの、比較例1と同様に定着性で劣る上、生産性や熱保存性でも劣っていた。
【0087】
このように、環状ポリオレフィン樹脂を結着樹脂として使用し、離型剤としてポリプロピレンワックスやポリエチレンワックスを内添すると透明性と定着性が向上し、環状ポリオレフィン樹脂を結着樹脂としたトナーの実用化に寄与する。
尚、ポリプロピレンワックスの添加量が少ないと、比較例1に近づくことになり、実施例1のように1質量%が下限であった。一方、ワックスの添加量が多くなると、離型性効果も高くなるが、トナーの凝集や画像に斑模様が発生する等から、10.0質量%が上限である。従って、1〜10.0質量%の範囲で使用可能だが、好ましくは2.0〜4.0質量%程度が望ましい。
【0088】
一方、比較例3は、最も良好な結果を示した上記実施例3に対して、荷電制御剤を添加していないだけの違いであるが、ゴーストの発生や現像安定性(とりわけ低温低湿における現像安定性)で問題が認められた。
また、比較例4および比較例5は、荷電制御剤の種類をホウ素化合物以外のものに替えた例であるが、表1の結果に示すように、ゴーストの発生と定着性、透明性で劣る結果となった。従って、環状ポリオレフィン樹脂を結着樹脂として使用する場合の荷電制御剤としてホウ素化合物が好適であることが判る。
【0089】
なお、参考までに従来のポリエステル樹脂を結着樹脂として使用した場合の例を比較例6に示す。この比較例6は、本発明の上記実施例3に対して、結着樹脂を変更したものであるが、高温高湿における現像安定性に問題が認められた。
【0090】
上記実施例1〜5では、着色剤としてC.Iピグメントレッド57:1を用い、マゼンダ色トナーを例に本発明を説明した。
そこで、実際にカラー画像形成を行う上で必要な他の着色剤についても本発明の効果を確認すべく実験を行った結果を別実施例として以下に説明する。尚、この別実施例では、上記実施例3をベースに、着色剤を変更している。
【0091】
<別実施例1>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントブルー15:3)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、シアン色トナーを得た。
【0092】
<別実施例2>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(C.Iピグメントイエロー17)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、イエロー色トナーを得た。
【0093】
<別実施例3>
結着樹脂A(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TM」:Mw=6,500、Mw/Mn=2)69質量%、結着樹脂B(ティコナ社製環状ポリオレフィン樹脂「TB−15」、Mw=140,000、Mw/Mn=28)21質量%、着色剤(カーボンブラック)5質量%、離型剤(三井化学社製ポリプロピレンワックス「NP056」)4質量%、荷電制御剤(日本カーリット社製有機ホウ素化合物「LR−147」)1質量%をヘンシェルミキサ(三井鉱山社製)にて混合し、二軸連続混練機により溶融混練した。その後、冷却し、衝突板式粉砕機にて粉砕分級して、質量平均粒径約9μmの着色微粒子を得た。次いで、この着色微粒子100質量部、疎水性シリカ(日本アエロジル社製シリカ「R972」)1質量部を、ヘンシェルミキサで混合し、ブラック色トナーを得た。
【0094】
次に、以上の別実施例1〜3により得られた各トナーについて、上述の評価試験方法に基いて印字を行った結果、各評価項目において、いずれも表1中の実施例3と同等の、良好な結果が得られた。尚、別実施例3は、ブラックトナーであり、OHPにおける透明性には関係ないので、透明性の評価は省略している。
【0095】
最後に、上記実施例3のトナーと別実施例1〜3のトナーを用い、図1のプリンタ装置1の各トナーユニットTU(画像形成ユニット5〜8)としてセットし、種々の画像率のフルカラー画像を6千枚印字したところ、良好な画像出力が得られた。
【0096】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、結着樹脂として環状ポリオレフィン樹脂を使用した場合の離型剤としてポリプロピレンワックスもしくはポリエチレンワックス、そして荷電制御剤として特定の有機ホウ素化合物の組み合わせが、生産性、熱保存性、定着特性、透明性、環境安定性に優れ、カブリ、ゴースト現象の発生が少ない静電像現像用トナーの提供を可能とし、従って、環境問題のない環状ポリオレフィン樹脂を使用したトナーの実用化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーおよび現像装置が組み込まれたプリンタ装置の内部構成を模式的に示す図である。
【図2】本発明に係わるプリンタ装置の外観斜視図である。
【図3】本発明に係わるプリンタ装置の回路ブロック図である。
【図4】本発明の現像装置の主要部を模式的に示す図である。
【図5】現像時のゴースト現象の発生を説明する図であり、(a)は、正規の印字イメージ、(b)はゴースト現象発生のイメージを示す。
【符号の説明】
1 プリンタ装置
2 画像形成部
3 両面印刷用搬送ユニット
4 給紙部
5〜8 画像形成ユニット
9 感光体ドラム
10a 帯電器
10b 印字ヘッド
10c 現像ローラ
10d 転写器
10e クリーナ
11 給紙カセット
11a 給紙コロ
12 待機ローラ対
13 搬送ベルト
14 駆動ローラ
14´ 従動ローラ
15 定着ユニット
15a 熱ローラ
15b プレスローラ
15c オイル塗布ローラ
16 MPFトレー
16a 給紙コロ
17 切換フラップ
18a〜18e 逆搬送ローラ対
19 搬送ローラ対
20 排紙ローラ対
21 排紙部
22 装置本体上部
23 装置本体下部
24 フロントカバー
26 I/Fコントローラ
27 フレームメモリ
28 プリンタコントローラ
29 プリンタ印字部
30 CPU
31 ROM
32 EEPROM
33 操作パネル
33a キー操作部
33b 表示部
44 現像装置
61 トナーホッパ
62 トナー
63 攪拌部材
64 供給ローラ
65 ドクターブレード
66 スクイシート
67 封止部材
68 バイアス電源
69 バイアス電源
71 バイアス電源。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner for developing an electrostatic image, which is excellent in fixing stability and environmental stability, has good color development of a color image and transparency when printed on OHP (overhead projector) paper, and has fog and ghost phenomena. The present invention relates to an electrostatic image developing toner and a developing device with less occurrence of toner.
[0002]
[Prior art]
Image formation by electrophotography is generally obtained by developing and visualizing the toner by supplying toner to an electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic image carrier using a developing roller, and obtaining the image by development. This is performed by transferring the toner image to a sheet. In recent years, a non-magnetic one-component developing method has been frequently used as a toner developing method due to a demand for colorization of a printed matter and simplicity of an apparatus configuration. The toner used for such image formation usually contains a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent, and is manufactured by a known method such as a kneading and pulverizing method. Further, as a developing roller of the non-magnetic one-component developing method, a developing roller having a semiconductive elastic material such as urethane rubber at least on its surface is used.
[0003]
Styrene / acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, etc. are used as the binder resin used for the toner, but with the spread of colorization, the color development, transparency when printing on OHP paper, and low-temperature fixability are improved. The demand for excellent toners has increased, and various binder resins having a molecular weight distribution suitable for them have been studied.
[0004]
Among the above binder resins, the polyester resin has high durability even when the molecular weight is reduced to satisfy transparency, and has a carboxyl group at the terminal of the resin, so that the pigment dispersibility is also good, so that the polyester resin is multicolored. It is becoming more frequently used for image formation.
However, many of the polyester resins contain bisphenol A, and some reports have been unfavorable in recent years from the viewpoint of environmental safety.
[0005]
Therefore, there is a polyolefin resin having a cyclic structure as one of the novel resins.
[0006]
The invention of
[0007]
Further, in view of the disadvantage that the non-offset temperature width is narrow in the toner of the invention of
Furthermore,
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-9-101631
[Patent Document 2]
JP 2000-284528 A
[Patent Document 3]
JP-A-2000-66438
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the polyolefin resin having the above-mentioned cyclic structure is promising as a binder resin capable of inheriting the advantages of the polyester resin, there is still a problem to be solved practically with the above conventional technology.
[0010]
In other words, in using a polyolefin resin having a cyclic structure as a binder resin, a large amount of a high molecular resin component is effective for so-called high-temperature offset, but tends to have a low-temperature offset tendency and transparency when printed on OHP. Therefore, when the image is output to a projector, the image becomes a colorless image, which is not suitable for low-temperature fixing.
[0011]
On the other hand, if the amount of the high molecular weight resin component is reduced or the amount of the low molecular weight resin component is increased in order to improve the low temperature fixing property and transparency, the melt viscosity at the time of fixing decreases and the high temperature offset phenomenon still occurs. Exists.
[0012]
Also, wax as a release agent is basically useful for improving the offset phenomenon, but the polyolefin resin having a cyclic structure used in the present invention, when a low melting point release agent is contained. There is a problem that the glass transition point is significantly lowered, heat storage property is deteriorated, cohesive force particularly at the time of melting in fixing is reduced, and a non-offset region is narrowed, and practical problems are caused. Was.
As described above, it is difficult to satisfy the productivity, the heat storage property, and the fixing property by the conventional technology.
[0013]
The low-temperature offset refers to a phenomenon in which the heat of the fixing member is not sufficiently transmitted to the interface between the toner and the sheet, and the toner on the sheet is transferred to the fixing member. The high-temperature offset refers to a phenomenon in which toner is separated into both the fixing member and the sheet by excessively supplying heat to the toner, decreasing the viscosity of the toner and reducing the cohesive force between the toners.
[0014]
By the way, as for the charge control agent for controlling the chargeability of the toner, conventionally, there have been many containing a heavy metal, but in recent years, a heavy metal-free material has been proposed in consideration of safety. Depending on the type of the charge control agent contained in the toner, there are significant effects on image characteristics such as chargeability, transparency, fixability, fog, and image stability over time. Therefore, the selection of the charge control agent is also an important factor in the production of the toner.
[0015]
In particular, in a non-magnetic one-component developing system in which toner is charged by a blade pressed against an elastic developing roller, the image density immediately after printing is reduced or increased as shown in FIGS. The ghost phenomenon easily occurs. Accordingly, it has been desired to provide toners that can satisfy them comprehensively.
[0016]
The present invention has been made under such circumstances, and in order to suitably use a polyolefin resin having a cyclic structure, it is excellent in productivity, heat storage properties, fixing properties, transparency, environmental stability, fog, ghost phenomenon. It is an object of the present invention to provide an electrostatic image developing toner and a developing device in which generation of toner is small.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the electrostatic image developing toner of the present invention contains at least a binder resin, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a polyolefin resin having a cyclic structure as the binder resin. It is assumed that the toner for developing an electrostatic image contains the toner.
The release agent comprises a polypropylene wax or a polyethylene wax, and the charge control agent is an organic boron compound represented by the following formula (I). The combination of the release agent and the charge control agent makes it possible to provide a toner having excellent productivity, heat preservability, fixing properties, transparency and environmental stability, and suppresses the occurrence of fog and ghost phenomena.
Embedded image
[0018]
In the electrostatic image developing toner of the present invention, the content of the release agent is desirably 1.0 to 10% by mass. If the content is less than 1.0% by mass, low-temperature offset tendency and transparency are disadvantageous. If the content exceeds 10% by mass, heat storage deteriorates and white streaks due to toner aggregation occur. Is not preferred.
[0019]
Further, in the toner for developing an electrostatic image of the present invention, it is preferable that the absorption heat peak temperature in the differential scanning calorimetry of the release agent is in the range of 80 ° C to 140 ° C in order to widen the non-offset region.
[0020]
In order to solve the above-mentioned problems, a developing device according to the present invention includes a toner hopper having an opening facing the electrostatic image bearing member and containing toner for developing an electrostatic image, and a toner hopper pressed against the electrostatic image bearing member. An elastic developing roller that is provided so as to partially face the opening, and that conveys the toner so as to develop the electrostatic image on the electrostatic image carrier while holding the toner on the surface; A doctor blade that regulates the toner to be formed in a thin layer on the elastic developing roller on the upstream side in the transport direction of the roller, and a doctor blade disposed in the toner hopper and on the upstream side in the transport direction of the elastic developing roller from the doctor blade. A supply roller that is in pressure contact with the elastic developing roller, and a light pressure contact with the elastic developing roller downstream of the opening in the transport direction of the elastic developing roller to return the toner into the toner hopper. A conductive regulating sheet member for regulating the outflow of toner from inside the toner hopper, and a bias voltage applying means for applying a bias voltage to at least the elastic developing roller and the supply roller. A resin, a colorant, a release agent, a charge control agent, and a polyolefin resin having a cyclic structure as the binder resin, wherein the release agent comprises polypropylene wax or polyethylene wax; Provided is a developing device, wherein the agent is an organic boron compound represented by the following formula (I).
Embedded image
[0021]
In the developing device of the present invention, the content of the release agent is desirably 1.0 to 10% by mass, and the peak absorption temperature of the release agent in differential scanning calorimetry is 80 ° C to 140 ° C. Is preferably within the range.
According to such a developing device of the present invention, it is possible to form an image having no fixing offset, excellent transparency, and no fogging or ghost phenomenon.
[0022]
The electrostatic image developing toner of the present invention can be manufactured by the following general manufacturing method.
First, a binder resin, a colorant, a charge control agent, a wax, and the like are uniformly mixed by a Henschel mixer or the like. Next, the mixture is melt-kneaded using a kneader, an extruder, a roll mill or the like.
[0023]
Next, the kneaded material is roughly pulverized using a hammer mill, a cutter mill, or the like, and then finely pulverized using a jet mill, a single-type mill, or the like. Thereafter, the finely pulverized material is classified using a DS (dispersion classifier), a zigzag classifier or the like. The average particle size of the toner obtained by classification is preferably 3 to 18 μm.
[0024]
To the classified toner particles, if necessary, a fluidity improver such as silica is added and uniformly mixed by a Henschel mixer or the like to produce a toner. The silica may be one whose surface has been subjected to a hydrophobic treatment using silicone oil or the like.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, and the present invention will be described more specifically.
FIG. 1 schematically shows an internal configuration of a color image forming apparatus (printer apparatus) in which the toner and the developing device of the present invention are incorporated. First, the overall configuration of the color image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
[0026]
The internal configuration of the
[0027]
Each of the
[0028]
Therefore, the configuration will be described by taking the
[0029]
The peripheral surface of the photoconductor drum 9 is made of, for example, an organic photoconductive material. Near the peripheral surface of the photoconductor drum 9, a charger 10a, a
[0030]
On the other hand, the paper is transported by a paper feed cassette 11, a standby roller pair 12, a
[0031]
Note that the above-mentioned paper includes not only paper carried out of the paper feed cassette 11 but also paper supplied from the
[0032]
The fixing
[0033]
The sheet on which the toner image has been fixed by the fixing
[0034]
On the other hand, the double-sided
[0035]
FIG. 2 is an external perspective view of the
[0036]
Further, a
[0037]
FIG. 3 is a circuit block diagram of the
[0038]
The data developed in the frame memory 27 is output to the
[0039]
Note that the
[0040]
Next, a basic operation of the
[0041]
Subsequently, the driving
[0042]
At the same time, each drum unit DU and toner unit TU are sequentially driven in accordance with the printing timing. The photosensitive drum 9 rotates clockwise, the charger 10a applies a uniform high negative charge to the peripheral surface of the photosensitive drum 9, and the
[0043]
At the timing when the leading end of the toner image on the peripheral surface of the photosensitive drum 9 at the most upstream position is rotated and conveyed to a point opposed to the
[0044]
The
[0045]
The paper on which the four color toner images have been transferred in this manner is separated from the
[0046]
The
[0047]
In the
[0048]
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing a main part of the developing
[0049]
A
[0050]
By the way, it is necessary to scrape off the non-developed portion of the
[0051]
However, the frictional charge amount of the
[0052]
It is not preferable to repeat the rotation for a long period of time with such a strong rubbing force, because it causes deterioration of developing characteristics such as a decrease in toner charging ability and a decrease in fluidity. For example, when the charge amount is reduced, the above-described fogging of the photoreceptor is generated, and when the fluidity is reduced, the lack of development in halftone printing occurs.
[0053]
Therefore, in the developing
[0054]
Further, the
[0055]
When the
[0056]
As described above, the developing
[0057]
Using the developing device described above and the toner of the present invention manufactured by the following method, it is possible to form an image with excellent image quality such as fixability and transparency.
[0058]
【Example】
Hereinafter, an example of producing the electrostatic image developing toner of the present invention will be described, and the toner of the present invention will be described more specifically.
[0059]
<Example 1>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TM-15" manufactured by Ticona Corporation: Mw = 6,500, Mw / Mn = 2) 72% by mass, binder resin B (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Corporation, Mw = 140,000, 21% by mass of Mw / Mn = 28), 5% by mass of colorant (CI Pigment Red 57: 1), 1% by mass of release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0060]
<Example 2>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin “TM” manufactured by Ticona Co., Ltd .: Mw = 6,500, Mw / Mn = 2) 71 mass%, binder resin B (cyclic polyolefin resin “TB-15” manufactured by Ticona Corporation, Mw = 140,000, 21% by mass of Mw / Mn = 28), 5% by mass of colorant (CI Pigment Red 57: 1), 2% by mass of release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0061]
<Example 3>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of a coloring agent (CI Pigment Red 57: 1), 4% by weight of a release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0062]
<Example 4>
65% by mass of binder resin A (cyclic polyolefin resin “TM” manufactured by Ticona Co., Ltd .: Mw = 6,500, Mw / Mn = 2), binder resin B (cyclic polyolefin resin “TB-15” manufactured by Ticona Co., Mw = 140,000, Mw / Mn = 28) 19% by mass, colorant (CI Pigment Red 57: 1) 5% by mass, release agent (Mitsui Chemicals Ltd. polypropylene wax "NP056") 10% by mass,
[0063]
<Example 5>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by mass of Mw / Mn = 28), 5% by mass of a coloring agent (CI Pigment Red 57: 1), 1% by mass of a release agent (polyethylene wax "Licowax PE130" manufactured by Clariant),
[0064]
<Comparative Example 1>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TM-15" manufactured by Ticona Corporation: Mw = 6,500, Mw / Mn = 2) 72% by mass, binder resin B (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Corporation, Mw = 140,000, Mw / Mn = 28) 22% by mass, colorant (CI Pigment Red 57: 1) 5% by mass, charge control agent (Organic boron compound "LR-147" manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 1% by mass Were mixed in a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and melt-kneaded by a twin-screw continuous kneader. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized and classified by a collision plate type pulverizer to obtain colored fine particles having a mass average particle size of about 9 μm. Next, 100 parts by mass of the colored fine particles and 1 part by mass of hydrophobic silica (silica "R972" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed with a Henschel mixer to obtain a magenta toner.
[0065]
<Comparative Example 2>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of colorant (CI Pigment Red 57: 1), 4% by weight of release agent (Carnauba wax No. 1 powder imported by Kato Yoko Co., Ltd.) And 1% by mass of a charge control agent (organic boron compound “LR-147” manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) in a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.) and melt-kneaded by a twin-screw continuous kneader. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized and classified by a collision plate type pulverizer to obtain colored fine particles having a mass average particle size of about 9 μm. Next, 100 parts by mass of the colored fine particles and 1 part by mass of hydrophobic silica (silica "R972" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed with a Henschel mixer to obtain a magenta toner.
[0066]
<Comparative Example 3>
70% by mass of binder resin A (cyclic polyolefin resin “TM” manufactured by Ticona), Mw = 6,500, Mw / Mn = 2, binder resin B (cyclic polyolefin resin “TB-15” manufactured by Ticona), Mw = 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of a coloring agent (CI Pigment Red 57: 1), and 4% by weight of a release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) (Made by Mitsui Mining Co., Ltd.) and melt-kneaded by a twin-screw continuous kneader. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized and classified by a collision plate type pulverizer to obtain colored fine particles having a mass average particle size of about 9 μm. Next, 100 parts by mass of the colored fine particles and 1 part by mass of hydrophobic silica (silica "R972" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed with a Henschel mixer to obtain a magenta toner.
[0067]
<Comparative Example 4>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of a coloring agent (CI Pigment Red 57: 1), 4% by weight of a release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0068]
<Comparative Example 5>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of a coloring agent (CI Pigment Red 57: 1), 4% by weight of a release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0069]
<Comparative Example 6>
36% by mass of crosslinked polyester resin (softening point 141 ° C.,
[0070]
Next, for each of the toners obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6, based on the following evaluation test method, productivity, heat storage property, fixing property, transparency, white paper fog, As a result of evaluation of ghost and development stability, good results were obtained in Examples 1 to 5.
[0071]
<Productivity evaluation test>
When the kneaded and crushed material is pulverized by a pulverizer, the determination is made based on the yield (%) of particles serving as the base of the toner.
Yield (%) = (weight of obtained toner) / (weight of crushed powder before pulverization) × 100
At this time, the pulverization conditions are adjusted so that the volume average particle diameter of the toner is 9 μm, the number ratio of fine particles of 3 μm or less is 3.5% or less, and the volume ratio of coarse particles is 16 μm or more is 1% or less. As the particle size distribution analyzer, Multisizer II (aperture size: 100 μm) manufactured by Coulter Co., Ltd. was used.
[0072]
(Evaluation criteria)
:: The yield is 70% or more and there is no practical problem.
X: Productivity is poor when the yield is less than 70%.
[0073]
<Heat storage evaluation test>
10 g of each of the obtained toner samples is weighed in a 100 ml glass beaker, heated at 60 ° C. for 5 hours, sufficiently cooled, and the aggregation state of the sample is evaluated.
[0074]
(Evaluation criteria)
:: No toner aggregation was observed.
Δ: The toner is slightly aggregated, but collapses immediately. Practically no problem level.
X: The toner is strongly aggregated.
[0075]
<Fixability evaluation test>
After quantifying each of the obtained toner samples and filling them in a dedicated toner cartridge, the toner unit TU is placed in the printer 1 (a printer manufactured by Casio Computer: Color Page Press N5: A4 width 29 sheets / min. Machine) in FIG. (In this example, magenta toner is used as an example, and thus the toner is set as the toner unit TU of the image forming unit 5). Then, the fixing
The process speed was 129.3 mm / sec, and the paper was Xerox L paper A4 size (weight: 64 g / m2). 2 ).
[0076]
(Evaluation criteria)
:: The non-offset region is 30 ° C. or more.
X: The non-offset region is 20 ° C. or less.
[0077]
<Transparency evaluation test>
Each of the obtained toner samples is set as a toner unit TU in the
Then, a part of the printed image is cut out, and the maximum transmittance in a wavelength range of 400 nm to 700 nm is measured using a spectrophotometer (UV-2400PC, manufactured by Shimadzu Corporation). Sex evaluation was performed. The process speed was 34.1 mm / sec and the fixing temperature was 150 ° C.
[0078]
(Evaluation criteria)
A: Practically very good with a maximum transmittance of 80% or more.
:: Maximum transmittance of 60% to 80% No problem in practical use.
X: The maximum transmittance is less than 60%, and there is a practical problem.
[0079]
<Blank fog evaluation test>
Each of the obtained toner samples is set as the toner unit TU in the
[0080]
(Evaluation criteria)
:: ΔX is less than 1.0, which is practically good.
Δ: ΔX is 1.0 to less than 1.5, and there is no practical problem.
×: ΔX is 1.5 or more, which is problematic in practical use.
[0081]
<Ghost phenomenon evaluation test>
Each of the obtained toner samples is set as a toner unit TU in the
[0082]
<Development stability evaluation test>
Each of the obtained toner samples is set as the toner unit TU in the
[0083]
Table 1 summarizes the evaluation results. In Table 1, the cyclic polyolefin resin is described as COC resin, and the polypropylene wax and polyethylene wax are described as PP wax and PE wax, respectively.
[0084]
[Table 1]
[0085]
From Table 1, it can be seen that the toners of Examples 1 to 5 showed good results in transparency and fixability by internally adding a polypropylene wax or polyethylene wax as a release agent, and the transparency increased with an increase in the amount of internal addition. It can be seen that the results were improved, and the best result was obtained in Example 3 in which the polypropylene wax was 4% by mass.
On the other hand, the toner of Comparative Example 1 using no release agent was inferior in transparency and fixing property as compared with Examples 1 to 5, and was not practical.
[0086]
Further, the toner of Comparative Example 2 used carnauba wax instead of polypropylene wax or polyethylene wax. As a result, although the transparency was good, the fixing property was inferior as in Comparative Example 1. Also, the productivity and the heat preservability were inferior.
[0087]
As described above, when a cyclic polyolefin resin is used as a binder resin and a polypropylene wax or a polyethylene wax is internally added as a release agent, transparency and fixability are improved, and a toner using a cyclic polyolefin resin as a binder resin is put into practical use. To contribute.
In addition, when the addition amount of the polypropylene wax was small, it was closer to Comparative Example 1, and as in Example 1, the lower limit was 1% by mass. On the other hand, when the added amount of the wax increases, the releasability effect also increases, but the upper limit is 10.0% by mass because aggregation of the toner and mottled images occur. Therefore, it can be used in the range of 1 to 10.0% by mass, but preferably about 2.0 to 4.0% by mass.
[0088]
On the other hand, Comparative Example 3 is different from Example 3 in which the best result was shown, except that the charge control agent was not added. However, ghost generation and development stability (particularly, development at low temperature and low humidity) were observed. Stability).
Further, Comparative Examples 4 and 5 are examples in which the type of the charge control agent was changed to one other than the boron compound. However, as shown in the results of Table 1, ghost generation, fixability, and transparency were inferior. The result was. Therefore, it is understood that a boron compound is suitable as a charge control agent when a cyclic polyolefin resin is used as a binder resin.
[0089]
For reference, an example in which a conventional polyester resin is used as a binder resin is shown in Comparative Example 6. Comparative Example 6 was different from Example 3 of the present invention in that the binder resin was changed. However, a problem was recognized in the development stability at high temperature and high humidity.
[0090]
In Examples 1 to 5, C.I. The present invention has been described using M.I. Pigment Red 57: 1 and a magenta toner as an example.
Therefore, the results of an experiment conducted to confirm the effects of the present invention with respect to other coloring agents necessary for actually forming a color image will be described below as another embodiment. In this alternative embodiment, the colorant is changed based on the third embodiment.
[0091]
<Another Example 1>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of colorant (CI Pigment Blue 15: 3), 4% by weight of release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.),
[0092]
<Another Example 2>
Binder resin A (cyclic polyolefin resin "TB-15" manufactured by Ticona Co., Ltd., "TB-15", Mw = 6,500, Mw / Mn = 2); 140,000, 21% by mass of Mw / Mn = 28), 5% by mass of a colorant (CI Pigment Yellow 17), 4% by mass of a release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), a charge control agent ( 1% by mass of an organic boron compound “LR-147” manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) was mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and melt-kneaded by a twin-screw continuous kneader. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized and classified by a collision plate type pulverizer to obtain colored fine particles having a mass average particle size of about 9 μm. Next, 100 parts by mass of the colored fine particles and 1 part by mass of hydrophobic silica (silica "R972" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed with a Henschel mixer to obtain a yellow toner.
[0093]
<Another
69% by mass of binder resin A (cyclic polyolefin resin “TM” manufactured by Ticona Corporation: Mw = 6,500, Mw / Mn = 2), binder resin B (cyclic polyolefin resin “TB-15” manufactured by Ticona Corporation, Mw = 140,000, 21% by weight of Mw / Mn = 28), 5% by weight of colorant (carbon black), 4% by weight of mold release agent (polypropylene wax "NP056" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), charge control agent (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) 1% by mass of an organic boron compound “LR-147”) was mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) and melt-kneaded by a twin-screw continuous kneader. Thereafter, the mixture was cooled and pulverized and classified by a collision plate type pulverizer to obtain colored fine particles having a mass average particle size of about 9 μm. Next, 100 parts by mass of the colored fine particles and 1 part by mass of hydrophobic silica (silica "R972" manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed with a Henschel mixer to obtain a black toner.
[0094]
Next, printing was performed on each of the toners obtained in the above Examples 1 to 3 based on the above-described evaluation test method. As a result, in each of the evaluation items, each was the same as Example 3 in Table 1. And good results were obtained. Since the third embodiment is a black toner and has no relation to the transparency in the OHP, the evaluation of the transparency is omitted.
[0095]
Finally, using the toner of the third embodiment and the toners of the first to third embodiments, the toner units TU (
[0096]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, a combination of a polypropylene wax or a polyethylene wax as a release agent when a cyclic polyolefin resin is used as a binder resin, and a specific organic boron compound as a charge control agent is used. It is possible to provide a cyclic polyolefin resin which is excellent in productivity, heat preservability, fixing properties, transparency and environmental stability, and has less fogging and ghost phenomenon. The used toner can be put to practical use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of a printer in which a toner and a developing device of the present invention are incorporated.
FIG. 2 is an external perspective view of a printer device according to the present invention.
FIG. 3 is a circuit block diagram of a printer device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a main part of the developing device of the present invention.
5A and 5B are diagrams for explaining the occurrence of a ghost phenomenon during development, wherein FIG. 5A shows a regular print image, and FIG. 5B shows an image of the occurrence of a ghost phenomenon.
[Explanation of symbols]
1 Printer device
2 Image forming unit
3 Double-sided printing transport unit
4 Paper feed unit
5-8 Image forming unit
9 Photoconductor drum
10a Charger
10b print head
10c developing roller
10d transfer unit
10e cleaner
11 Paper cassette
11a Paper feed roller
12 Standby roller pair
13 Conveyor belt
14 Drive roller
14 'driven roller
15 Fixing unit
15a Heat roller
15b Press roller
15c oil application roller
16 MPF tray
16a Paper feed roller
17 Switching flap
18a-18e Reverse transport roller pair
19 Transport roller pair
20 paper output roller pair
21 Paper output unit
22 Upper unit
23 Lower part of main unit
24 Front cover
26 I / F controller
27 frame memory
28 Printer Controller
29 Printer printing unit
30 CPU
31 ROM
32 EEPROM
33 Operation panel
33a key operation section
33b display
44 Developing device
61 Toner hopper
62 Toner
63 Stirring member
64 supply roller
65 Doctor Blade
66 Squishy sheet
67 Sealing member
68 bias power supply
69 bias power supply
71 Bias power supply.
Claims (6)
前記静電像担持体に圧接すべく前記開口部に一部が臨むごとく設けられ、前記トナーを表面に保持して前記静電像担持体上の静電像を現像すべく搬送する弾性現像ローラと、
前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記トナーを前記弾性現像ローラ上に薄層状に形成すべく規制するドクターブレードと、
前記トナーホッパ内に配設され前記ドクターブレードよりも前記弾性現像ローラの搬送方向上流側で前記弾性現像ローラに圧接する供給ローラと、
前記開口部よりも前記弾性現像ローラの搬送方向下流側で前記弾性現像ローラに軽圧接し前記トナーホッパ内に前記トナーが戻るのを許容すると同時に前記トナーホッパ内からのトナーの流出を規制する導電性規制シート部材と、
少なくとも前記弾性現像ローラと前記供給ローラにバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加手段とを備え、
前記トナーが、結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤を少なくとも含有してなり、前記結着樹脂として環状構造を持ったポリオレフィン樹脂を含み、前記離型剤がポリプロピレンワックスもしくはポリエチレンワックスからなり、前記荷電制御剤が下記式(I)で示される有機ホウ素化合物であることを特徴とする現像装置。
An elastic developing roller that is provided so as to partially face the opening so as to be in pressure contact with the electrostatic image carrier, and conveys the toner on the surface thereof to develop the electrostatic image on the electrostatic image carrier. When,
A doctor blade that regulates the toner so as to be formed in a thin layer on the elastic developing roller on the upstream side in the transport direction of the elastic developing roller from the opening;
A supply roller which is disposed in the toner hopper and is in pressure contact with the elastic developing roller on the upstream side in the transport direction of the elastic developing roller from the doctor blade;
A conductivity regulation that lightly contacts the elastic developing roller on the downstream side in the transport direction of the elastic developing roller from the opening to allow the toner to return to the toner hopper and at the same time restrict the outflow of the toner from the toner hopper. A sheet member,
A bias voltage applying unit that applies a bias voltage to at least the elastic developing roller and the supply roller,
The toner contains at least a binder resin, a colorant, a release agent, and a charge control agent, and includes a polyolefin resin having a cyclic structure as the binder resin, wherein the release agent is polypropylene wax or polyethylene wax. Wherein the charge control agent is an organic boron compound represented by the following formula (I):
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- 2003-01-10 JP JP2003003949A patent/JP2004219507A/en not_active Abandoned
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