JP2007121909A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転写効率や形成画像の画質の向上、画像形成装置の小型化などを図りつつ、未使用トナーの逆流やそれに伴う画像形成装置内の汚染を効果的に防止することのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、現像ローラ13と、供給ローラ14と、現像ローラ13、供給ローラ14、非磁性トナーなどを格納するケーシング11と、ケーシング11の開口部下側縁部に配置された下シール16とを有する現像器17、および、現像ローラ13と対向して配置された感光体ドラム18を備え、下シール16は、現像処理時に、ケーシング11の内部側から開口部側に向かって下降傾斜している。非磁性トナーは、球形度が0.98以上のトナー粒子と、その表面に付着された添加剤とからなり、緩み嵩密度ADが0.3g/cm以上、圧縮度が0.30以上、0.36未満である。
【選択図】図1

Description

本発明は、非磁性1成分系トナーを用いた画像形成装置に関する。
1成分現像方式を採用する画像形成装置の現像手段においては、現像ローラと供給ローラとの間のニップ部で摩擦帯電されたトナーが現像ローラの表面でトナー層を形成し、さらに、現像ローラ上のトナーが像担持体の表面へと移行することにより、像担持体表面の静電潜像がトナー像として顕像化(現像)される。
ここで、現像ローラの表面に担持されたものの、現像に使用されなかった未使用トナーは、現像ローラの表面に付着したままの状態で、現像器のケーシングにおける開口部下側縁部に配置された下シールとの間を通過してケーシング内へと戻り、さらに、ケーシング内を移動することにより、再び現像の用に供される。
しかし、流動性が低いトナーは、現像ローラと下シールとの間を通過後、ケーシング内での移動がスムーズに行われない傾向がある。また、ケーシングに戻ってきた未使用トナーがケーシング内でスムーズに移動されないときには、現像ローラと、供給ローラと、現像ローラおよび供給ローラ間のニップ部とにより囲まれる領域でトナーが滞留して、圧縮される現象が生じる。なお、トナーの圧縮度が高くなると、現像ローラの表面へのトナー層の形成が安定して行われなくなったり、トナーの流動性がより一層低下したりするといった不具合が生じる。
さらに、上記領域でのトナーの滞留が顕著になると、新たに現像ローラと下シールとの間を通過しようとする未使用トナーが、滞留トナーに押し返されるようにして逆流する現象を招くことになり、ケーシングからトナーがこぼれ落ちて画像形成装置内が汚染されるといった不具合が生じる。
そこで、従来、トナーの外添剤の改良などにより、トナーの流動性を向上させることが、種々試みられている。
一方、近年、転写効率の向上や、形成画像の画質の向上を目的として、球形度の高いトナーが用いられている(特許文献1)。
特開2004−212540号公報
しかるに、球形度の高いトナーは密に圧縮され易いことから、圧縮に伴う流動性低下に起因して、上記領域でトナーが滞留するという現象が顕著に生じる。
また、近年、画像形成装置の小型化の要請により、画像形成装置内において、現像手段や像担持手段(例えば、感光体ドラムなど。)の下方にスペースをとることが困難になっている。それゆえ、画像形成装置内において、現像手段は、像担持手段よりも上方に配置される傾向があり、また、現像器の配置スペースの関係上、現像器のケーシングの開口部を、ケーシングの内部側から開口部側に向かって下降傾斜した状態に配置せざるを得ない場合がある。
このような場合には、下シールの配置やその向きにより、トナーがケーシングからこぼれ落ち易くなることから、上記した画像形成装置内が汚染されるという不具合も、より一層生じ易くなる。
そこで、本発明の目的は、転写効率の向上、形成画像の画質の向上、画像形成装置の小型化などを図りつつ、未使用トナーの逆流やそれに伴う画像形成装置内の汚染を効果的に防止することのできる画像形成装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、
(1) ケーシングと、前記ケーシング内に充填される非磁性トナーと、前記ケーシングの開口部に配置され、現像処理時に一方向に回転するように第1の軸で支持された現像ローラと、前記ケーシングの内部にて前記現像ローラと接触して配置され、現像処理時に前記現像ローラとの間のニップ部で前記現像ローラとは逆方向に回転するように第2の軸で支持された供給ローラと、前記ニップ部よりも前記現像ローラの現像処理時の回転方向下流側に配置されたトナー層厚規制部材と、前記ケーシングの開口部の下側縁部に配置された下シールと、を有する現像手段、および、前記現像手段の現像ローラと対向して配置された像担持手段を備え、前記下シールは、現像処理時に、前記ケーシングの内部側から開口部側に向かって下降傾斜するように配置されており、前記非磁性トナーは、球形度が0.98以上のトナー粒子と前記トナー粒子の表面に付着された添加剤とからなり、非磁性トナーを容器内に自然落下させて充填したときの非磁性トナーの嵩密度(緩み嵩密度)ADが0.3g/cm以上、下記式(i)で示される圧縮度が0.30以上、0.36未満であることを特徴とする、画像形成装置、
圧縮度=(PD−AD)/PD ……(i)
(式中、PDは、非磁性トナーの容器内への自然落下による充填後、上記容器に対して、振幅18mm、周波数1Hzの振動によるタッピングを3分間施したときの非磁性トナーの嵩密度(固め嵩密度;g/cm)を示す。)
(2) 前記現像ローラに対する前記下シールの圧接力が、5000〜10000N/mであることを特徴とする、前記(1)に記載の画像形成装置、
(3) 前記現像手段を2以上備え、さらに、前記像担持手段に対向して配置され、第3の軸で支持された略円筒状のロータリー現像ユニットを備えており、前記2以上の現像手段は、前記ロータリー現像ユニットの外周に沿って、かつ、前記ロータリー現像ユニットが軸回転したときに、各前記現像手段の現像ローラが前記像担持手段に対向するように配置されていることを特徴とする、前記(1)または(2)に記載の画像形成装置、
を提供するものである。
本発明の画像形成装置においては、現像器のケーシングにおける開口部下側縁部に配置された下シールが、現像処理時において、ケーシングの内部側から開口部側に向かって下降傾斜するように配置されているにもかかわらず、ケーシングからのトナーの落下およびそれに伴う画像形成装置内の汚染を抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置に用いられる非磁性トナーは、比較的球形度が高いトナーであるものの、その見掛け密度や圧縮度が適宜の範囲に設定されていることから、現像ローラと、供給ローラと、現像ローラおよび供給ローラ間のニップ部とにより囲まれる領域での未使用トナーの滞留を抑制することができ、さらに、未使用トナーの滞留に伴って生じ得るトナーの圧縮変形、現像ローラからの逆流といった不具合の発生を抑制することができる。
それゆえ、本発明の画像形成装置によれば、転写効率の向上、形成画像の画質の向上、画像形成装置の小型化などを図りつつ、未使用トナーの逆流やそれに伴う画像形成装置内の汚染を効果的に防止することができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図1において、この画像形成装置10は、ケーシング11と、ケーシング11に充填される非磁性トナー(図示せず)と、ケーシング11の開口部12に配置された現像ローラ13と、ケーシング11の内部にて現像ローラ13と接触して配置された供給ローラ14と、現像ローラ13の表面と接触するように配置された規制ブレード(トナー層厚規制部材)15と、ケーシング11の開口部12の下側縁部に配置された下シール16とを有する現像器(現像手段)17、および、現像器17の現像ローラ13と対向して配置された感光体ドラム(像担持手段)18とを備えている。
図2は、本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す概略構成図である。図2において、この画像形成装置20は、複数の現像器27(27C,27M,27Y,27B)を有するロータリー現像ユニット21と、現像処理時に、実際に現像処理を実行しているいずれか1の現像器27(例えば、図2に示す現像器27C)における現像ローラ13と対向して配置された感光体ドラム18とを備えている。また、各現像器27は、ケーシング11と、ケーシング11に充填される非磁性トナー(図示せず)と、ケーシング11の開口部12に配置された現像ローラ13と、ケーシング11の内部にて現像ローラ13と接触して配置された供給ローラ14と、現像ローラ13の表面と接触するように配置された規制ブレード15と、ケーシング11の開口部12の下側縁部に配置された下シール16とを有しており、それぞれ、ロータリー現像ユニット21の外周に沿って配置されている。
上記非磁性トナーは、上記したように、球形度が0.98以上のトナー粒子と、このトナー粒子の表面に付着された添加剤とからなる。また、上記非磁性トナーは、見掛け密度が、0.3g/cm以上であり、上記式(1)で示される圧縮度が、0.30以上、0.36未満である。
上記トナー粒子は、例えば、重合法(例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法など。)により作製されたもの、粉砕法により作製されたものなど、種々の製法により作製されたものが挙げられるが、なかでも、重合法により作製されたものであることが好ましい。トナー粒子を重合法で作製することにより、トナー粒子の球形度を0.980以上に設定することが容易となる。
重合法により得られるトナー粒子は、水性媒体中で重合された結着樹脂(バインダ樹脂)の粒子であって、その粒子中に、着色剤、ワックス、帯電制御剤などを含有するものである。
結着樹脂としては、特に限定されず、従来から非磁性トナーのトナー粒子を作製するのに用いられている樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、スチレン系樹脂(例えば、ポリスチレン、スチレン系共重合体など。)、アクリル系樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレートなど。)、ポリオレフィン系樹脂(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体など。)、塩化ビニル系樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど。)、ポリエステル系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなど。)、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでも、好ましくは、スチレン系樹脂が挙げられ、特に好ましくは、スチレン系共重合体が挙げられる。
上記スチレン系共重合体は、スチレン系モノマーを主成分とする共重合体である。スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレンなどが挙げられ、好ましくは、スチレンが挙げられる。
上記スチレン系モノマーと共重合する他のモノマーとしては、例えば、p−クロロスチレン;ビニルナフタレン;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのアルカン(モノオレフィン類);塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルなどのビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、2−エチルヘキシルメタクリレート、メタアクリル酸n−オクチルなどの(メタ)アクリル酸エステル;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどの含窒素アクリル酸誘導体;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリデンなどの含窒素ビニル化合物などが挙げられる。上記他のモノマーは、1種を単独でスチレン系モノマーと共重合させてもよく、2種以上を組み合わせてスチレン系モノマーと共重合させてもよい。上記他のモノマーは、好ましくは、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、特に好ましくは、炭素数1〜12(さらに好ましくは、炭素数3〜8)の脂肪族アルコールの(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、さらに好ましくは、2−エチルヘキシルメタクリレートが挙げられる。
着色剤としては、例えば、無機顔料、有機顔料、合成染料などが挙げられる。これら着色剤は、それぞれ単独で用いてもよく、例えば、1種または2種以上の無機および/または有機顔料と、1種または2種以上の染料とを組み合わせて用いてもよい。
無機顔料としては、例えば、金属粉系顔料(例えば、鉄粉、銅粉など。)、金属酸化物系顔料(例えば、マグネタイト、フェライト、ベンガラなど。)、カーボン系顔料(例えば、カーボンブラック、ファーネスブラックなど。)などが挙げられる。
有機顔料としては、例えば、アゾ系顔料(例えば、ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジなど。)、酸性染料系顔料および塩基性染料系顔料(例えば、キノリンイエロー、アシッドグリーン、アルカリブルーなどの染料を沈澱剤で沈澱させたもの、ローダミン、マゼンタ、マカライトグリーンの染料をタンニン酸、リンモリブデン酸などで沈澱させたものなど。)、媒染染料系顔料(例えば、ヒドロキシアントラキノン類の金属塩類など。)、フタロシアニン系顔料(例えば、フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンなど。)、キナクドリン系顔料およびジオキサン系顔料(例えば、キナクリドンレッド、キナクリドンバイオレットなど。)などが挙げられる。
合成染料としては、例えば、アニリン黒、アゾ染料、ナフトキノン染料、インジゴ染料、ニグロシン染料、フタロシアニン染料、ポリメチン染料、トリおよびジアリルメタン染料などが挙げられる。
上記トナー粒子が、マゼンタトナー、イエロートナー、シアントナーおよびブラックトナーである場合には、それぞれ、下記に示す着色剤を用いることが好ましい。マゼンタトナーの場合は、例えば、カラーインデックス(C.I.)ピグメントレッド81、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド49、C.I.ソルベントレッド49、C.I.ソルベントレッド19、C.I.ソルベントレッド52、C.I.ベシック(Basic)レッド10、C.I.ディスパーズ(Disperse)レッド15などが挙げられる。イエロートナーの場合は、例えば、ナフトールイエローSなどのニトロ系顔料;ハンザイエロー5G、ハンザイエロー3G、ハンザイエローG、ベンジジンイエローG、バルカンファストイエロー5Gなどのアゾ系顔料;黄色酸化鉄、黄土などの無機顔料;C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ソルベントイエロー2、C.I.ソルベントイエロー6、C.I.ソルベントイエロー14、C.I.ソルベントイエロー15、C.I.ソルベントイエロー16、C.I.ソルベントイエロー19、C.I.ソルベントイエロー21などが挙げられる。シアントナーの場合は、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15−1、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ソルベントブルー55、C.I.ソルベントブルー70、C.I.ダイレクトブルー86、C.I.ダイレクトブルー25などが挙げられる。ブラックトナーの場合は、例えば、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。また、ブラック系着色剤として、フェライト、マグネタイトなどの、強磁性を示す金属の微粉体(例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどからなる磁性粉)を添加してもよい。
上記着色剤の配合量は、結着樹脂100重量部に対して、好ましくは、1〜50重量部であり、より好ましくは、1〜20重量部である。
ワックス類は、非磁性トナーの定着性を向上させたり、オフセットや像スミアリングをより効率的に防止させたりするために配合される。上記ワックス類としては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン(登録商標)系ワックス、フィッシャートロプシュワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックスなどが挙げられる。これらワックスは、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
上記ワックス類の配合量は、結着樹脂100重量部に対して、好ましくは、1〜10重量部である。ワックス類の配合量が上記範囲を下回ると、オフセットや像スミアリングを効率的に防止できなくなるおそれがある。一方、ワックス類の配合量が上記範囲を超えると、非磁性トナー同士の融着が生じ易くなって、保存安定性が低下するおそれがある。
帯電制御剤は、非磁性トナーの帯電レベルや帯電立ち上がり特性(短時間で一定の電荷レベルに帯電される能力を示す指標)を向上させたり、非磁性トナーの耐久性や安定性などの特性を向上させたりするために配合される。また、非磁性トナーが正に帯電させる場合には、正帯電性の帯電制御剤が配合され、非磁性トナーが負に帯電される場合には、負帯電性の帯電制御剤が配合される。
上記正帯電性の帯電制御剤としては、例えば、4級アンモニウム化合物(例えば、ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、例えば、デシルトリメチルアンモニウムクロライドなどの4級アンモニウム塩);ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オキサジン誘導体(1,2−、1,3−、1,4−)、チアジン(1,2−、1,3−、1,4−)、トリアジン(1,2,3−、1,2,4−、1,3,5−)、オキサジアジン誘導体(2H−1,2,3−、4H−1,2,4−、6H−1,3,4−など。)、チアジアジン誘導体(2H−1,2,3−、4H−1,2,4−、6H−1,3,4−など。)、テトラジン(1,2,3,4−、1,2,4,5−、1,2,3,5−など。)、オキサトリアジン(1,2,4,6−、1,3,4,5−など。)、フタラジン、キナゾリン、キノキサリンなどの含窒素複素環式化合物;アジンファストレッドFC、アジンファストレッド12BK、アジンバイオレットBO、アジンブラウン3G、アジンライトブラウンGR、アジンダークグリーンBH/C、アジンディープブラックEW、アジンディーブラック3RLなどのアジン系化合物からなる直接染料;ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体などのニグロシン系化合物;ニグロシンBK、ニグロシンNB、ニグロシンZなどのニグロシン系化合物からなる酸性染料;ナフテン酸、高級脂肪酸などの金属塩類;アルコキシル化アミン;アルキルアミドなどが挙げられる。これら正帯電性帯電制御剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。なかでも、より迅速な帯電立ち上がり特性を得るという観点からは、好ましくは、4級アンモニウム化合物が挙げられる。
また、4級アンモニウム塩、カルボン酸塩またはカルボキシル基を官能基として有する樹脂またはオリゴマーなども正帯電性帯電制御剤として使用することができる。より具体的には、例えば、4級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、4級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、4級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、4級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシル基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシル基を有するアクリル系樹脂、カルボキシル基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシル基を有するポリエステル系樹脂などが挙げられる。
上記4級アンモニウム塩としては、例えば、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートから第4級化の工程を経て誘導される単位などが用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジブチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのジ(低級アルキル)アミノエチル(メタ)アクリレート;ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好適である。また、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミドなどのヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
上記負帯電性の帯電制御剤としては、例えば、有機金属錯体、キレート化合物などが挙げられる。上記負帯電性帯電制御剤は、具体的には、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄(II)アセチルアセトナートなどのアセチルアセトン金属錯体またはその塩;3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸クロムなどのサリチル酸系金属錯体またはその塩などが挙げられる。
上記帯電制御剤の配合量は、結着樹脂100重量部に対して、好ましくは、1〜15重量部、より好ましくは、1.5〜8重量部、さらに好ましくは、2〜7重量部である。帯電制御剤の配合量が少なすぎると、非磁性トナーを安定して帯電させることが困難になるおそれがあり、このような非磁性トナーを用いて画像形成をすることにより、画像濃度の低下、画像濃度の安定性の低下などを生じるおそれがある。また、帯電制御剤の配合量が少なすぎると、帯電制御剤の分散不良が起こり易く、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が顕著に生じたりするおそれがある。一方、帯電制御剤の配合量が多すぎると、耐環境性が低下し、特に、高温高湿下での帯電不良、画像不良が顕著に現れたり、感光体汚染などが生じ易くなったりする。
上記トナー粒子を作製するための懸濁重合法では、上記結着樹脂を形成するモノマー、着色剤、ワックス、帯電制御剤、架橋剤などを、水系媒体(例えば、水または水と水混和性溶媒との混合溶媒)中に分散させ、さらに、必要に応じて、上記水系媒体中に懸濁安定剤などを含有させる。次いで、上記水系媒体を攪拌して、上記結着樹脂を形成するモノマーなどを含む成分を水系媒体中で適当な粒径とし、その後、重合開始剤を加えて、加温することにより、上記トナー粒子を得ることができる。
上記架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートなどのカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物などが挙げられる。これらは単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。架橋剤の添加量は、上記結着樹脂を形成するモノマー100重量部に対して、好ましくは、0.1〜10重量部である。
上記重合開始剤としては、例えば、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ・ジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどの過酸化物系重合開始剤などが挙げられ、1種又は2種以上組み合わせて使用することができる。重合開始剤の添加量は、上記結着樹脂を形成するモノマー100重量部に対して、好ましくは、0.5〜20重量部である。
懸濁安定剤は、好ましくは、例えば、重合反応後に酸洗浄により容易に除去できるもの(水中で、中性またはアルカリ性を示すもの)が挙げられる。このような懸濁安定剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの無機化合物;例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロースなどの有機化合物またはそれらのナトリウム塩が挙げられる。懸濁安定剤の添加量は、上記結着樹脂を形成するモノマー100重量部に対して、好ましくは、0.2〜10重量部とすることが好ましい。
上記懸濁安定剤を微細化するために、上記結着樹脂を形成するモノマー100重量部に対して、界面活性剤を0.001〜0.5重量部添加してもよい。ここでいう界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなどが挙げられる。
懸濁重合時の水系媒体量は、上記結着樹脂を形成するモノマー100重量部に対して、好ましくは、300〜1000重量部である。
懸濁重合により得られるトナー粒子の大きさは、上記成分を含有する水系媒体の撹拌速度や攪拌時間により調整することができる。重合反応時の撹拌速度や攪拌時間は、特に限定されないが、例えば、まず、2000〜10000回転/分で5分〜1時間攪拌した後、粒子状態を維持し、かつ、粒子の沈降を防止できる程度に撹拌しつつ、50〜90℃で2〜20時間重合させればよい。こうして、トナー粒子の分散液が得られる。重合反応は、好ましくは、窒素雰囲気下で行われる。
こうして得られるトナー粒子は、ガラス転移温度(Tg)が、好ましくは、50〜75℃であり、より好ましくは、60〜70℃である。また、トナー粒子の球形度を0.980以上に設定するには、上記撹拌速度を上記した範囲内で適宜調整すればよい。
上記トナー粒子を作製するための乳化重合凝集法では、一般に、乳化重合により調製された樹脂分散液と、溶媒に着色剤、ワックス、帯電制御剤などを分散させて調製された添加剤分散液とを混合して、トナー粒子の粒径に相当する凝集粒子を形成した後、これを加熱して融合させることにより、上記トナー粒子を得ることができる。この方法によれば、より高い球形度を有するトナー粒子を作製することができる。
上記樹脂分散液を調製するための乳化重合では、例えば、懸濁重合で例示したのと同様の、結着樹脂を形成するモノマーと、架橋剤と、イオン交換水と、水溶性重合開始剤とを所定の割合で混合し、例えば、10〜90℃、攪拌速度10〜1000回転/分で、1〜24時間程度で反応させればよい。
水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩;2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩などの水溶性アゾ系重合開始剤;過酸化水素などの水溶性ラジカル重合開始剤;上記過硫酸塩などと、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤とを組み合わせたレドックス系重合開始剤などが挙げられる。
上記乳化重合は、好ましくは、不活性ガス(例えば、窒素ガスなど。)雰囲気下で行われる。また、上記樹脂分散液中での樹脂粒子の平均粒径は、好ましくは、0.01〜1μmである。
一方、上記添加剤分散液は、例えば、上記した着色剤、ワックス、帯電制御剤などを、所定の割合で水系媒体中に配合し、さらに必要に応じて、分散剤を配合して、ボールミルなどの分散手段で分散混合することにより得られる。
上記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水などの水;例えば、アルコール類などが挙げられる。これらは単独または2種以上を混合して用いることができる。
上記分散剤としては、例えば、硫酸エステル塩系(例えば、ドデシル硫酸ナトリウムなど。)、スルホン酸塩系(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなど。)、リン酸エステル系、石鹸系、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤;例えば、アミン塩型、4級アンモニウム塩型(例えば、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなど。)などのカチオン界面活性剤;例えば、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系などの非イオン界面活性剤などが挙げられる。なかでも、アニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。また、非イオン界面活性剤は、アニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤と併用することが好ましい。上記界面活性剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記凝集粒子を形成するには、例えば、凝集剤として塩化ナトリウムなどの塩を添加する。この凝集剤の添加方法は、上記の樹脂分散液と添加剤分散液とを混合して得られる混合分散液に、上記分散剤の水溶液を、攪拌下、10分〜24時間程度の時間をかけて滴下すればよい。このとき、混合分散液の温度は、樹脂分散液中の樹脂のガラス転移温度(Tg)未満であることが好ましい。
凝集粒子を成長させた後、樹脂分散液中の樹脂のガラス転移温度(Tg)以上に昇温して、凝集粒子を融合させる。凝集粒子の融合は、10分〜24時間程度攪拌しながら行われる。
こうして得られるトナー粒子のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは、50〜75℃であり、より好ましくは、60〜70℃である。また、トナー粒子の球形度を0.980以上にするには、凝集粒子の成長および凝集粒子の融合の各工程における撹拌時間と温度を、上記した範囲内で適宜調整すればよい。
上記トナー粒子を作製するための粉砕法では、所定量の結着樹脂に、離型剤、帯電制御剤および着色剤を配合して、ヘンシェルミキサなどの混合装置で攪拌混合した後、得られた混合物を二軸押出機などで溶融混練して、冷却し、さらに、ハンマーミルやジェットミルなどの粉砕機で粉砕する。次いで、得られた粉砕物を、風力分級機などの分級機を用いて、所定粒径のトナー粒子として分級することにより作製できる。
こうして得られるトナーは、重合法により得られたトナーに比べて、球形度が低いことから、熱または機械的な力を加えて、球形化処理を施すことが好ましい。
上記結着樹脂、帯電制御剤、着色剤としては、上記例示したものと同様のものが挙げられる。また、離型剤としては、上記例示のワックス類と同様のものが挙げられる。
上記トナー粒子の球形度は、例えば、フロー式粒子像分析装置(例えば、シスメックス(株)製の型式「FPIA−2100」など。)を用いて測定することができる。
トナー粒子の球形度は、上記のフロー式粒子像分析装置により測定された平均球形度であって、トナー粒子の2次元投影像の円形度から求めたものである。上記円形度は、上記2次元投影像と同じ面積をもつ円の周囲長を、上記2次元投影像の周囲長で除することにより求められる。
上記トナー粒子の表面に付着される添加剤(外添剤)としては、例えば、酸化チタン微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。
外添剤の平均1次粒径は、特に限定されないが、好ましくは、5〜100nmであり、より好ましくは、8〜30nmである。外添剤の1次粒子径が上記範囲を上回る場合には、非磁性トナーの流動性が極端に低下するおそれが生じる。
なお、外添剤の平均1次粒径は、例えば、走査電子顕微鏡(SEM)により拡大撮影されたトナーの写真と、SEMに付属させたX線分光分析(XMA)などの元素分析手段によって外添剤に含まれる元素でマッピングされたトナーの写真とを対比しつつ、トナー粒子の表面に付着または遊離して存在している無機微粉体の1次粒子を100個以上測定し、その個数平均径を求めることによって得ることができる。
トナー粒子の表面に付着される添加剤(外添剤)の添加量は、トナー粒子の粒径、トナーの圧縮度などに応じて、適宜設定すればよいが、例えば、トナー粒子100重量部に対して、好ましくは、0.1〜5重量部である。
外添剤を付着(外添)させる方法としては、特に限定されないが、例えば、トナー粒子と外添剤とをヘンシェルミキサなどの装置で混合する方法が挙げられる。
非磁性トナーの見掛け密度、すなわち、非磁性トナーを容器内に自然落下させて充填したときの非磁性トナーの嵩密度(緩み嵩密度)ADは、0.3g/cm以上である。非磁性トナーの緩み嵩密度ADが上記範囲を下回ると、規制ブレード15と現像ローラ13との間に非磁性トナーを通過させて現像ローラ13上にトナー層を形成するのにあたって、非磁性トナーの薄層を安定して形成させることができなくなるおそれがある。非磁性トナーの緩み嵩密度ADは、より好ましくは、0.33g/cm以上であり、さらに好ましくは、0.35〜0.40g/cm以上である。
緩み嵩密度AD(g/cm)は、具体的には、次のようにして算出される。直径(内法)5.03cm、高さ(内法)5.03cmの円柱状容器(容積100cm)の内部へ、目開き710μmの篩を通して、上方から均一に、かつ、20〜30秒間で、非磁性トナーを供給する。次いで、上記円柱状容器の上面を擦り切って非磁性トナーの重量を秤量し、こうして得られた非磁性トナーの重量に基づいて、非磁性トナーの嵩密度(比重)を算出する。
一方、非磁性トナーの固め嵩密度PDは、特に限定されないが、好ましくは、0.4〜0.7g/cm以上であり、より好ましくは、0.50〜0.60g/cm以上である。
固め嵩密度PD(g/cm)は、具体的には、次のようにして算出される。直径(内法)5.03cm、高さ(内法)5.03cmの円柱状容器(容積100cm)の上に円筒状のキャップをはめて、上記円柱状容器の内部へ(円筒状キャップの上側縁部まで)、目開き710μmの篩を通して、上方から均一に非磁性トナーを供給する。次いで、上記円柱状容器に対して、振幅18mm、周波数1Hzの振動によるタッピングを3分間施し、その後、上記キャップを外して、円柱状容器の上面を擦り切ってから、非磁性トナーの重量を秤量する。こうして得られた非磁性トナーの重量に基づいて、非磁性トナーの嵩密度(比重)を算出する。なお、タッピングは、例えば、パウダテスタ(型式「PT−E」、ホソカワミクロン(株)製)などを用いて行うことができる。
非磁性トナーの圧縮度は、非磁性トナーの緩み嵩密度AD(g/cm)と、固め嵩密度PD(g/cm)とから、上記式(i)に基づいて算出される。
上記非磁性トナーの圧縮度は、0.30以上、0.36未満である。圧縮度を上記範囲に設定することで、非磁性トナーの流動性を一定に保つことができ、現像ローラ13上に形成されるトナー層の厚みを安定化させることができる。非磁性トナーの圧縮度は、より好ましくは、0.32〜0.35である。
非磁性トナーの緩み嵩密度ADや固め嵩密度PDを上記範囲に設定するには、外添剤の量や種類を調整したり、トナーの形状を調整すればよい。
上記画像形成装置の現像器17におけるケーシング11は、特に限定されず、その寸法、形状、材質などは、画像形成装置の仕様に応じて、適宜設定すればよい。
現像ローラ13の形成材料については、特に限定されないが、例えば、シリコーンゴム、アルミニウム、ステンレスなどが挙げられる。
現像ローラ13は、ケーシング11の開口部に配置され、後述する下シール16によって圧接されるものである。また、下シール16によって圧接された状態で、下シール16との間に未使用トナーを通過させることができ、かつ、下シール16との間を通じて、ケーシング11からの非磁性トナーの漏出を防止できるものである。
供給ローラ14の形成材料については、特に限定されないが、例えば、ポリスチレンフォーム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの発泡プラスチックが挙げられる。また、供給ローラ14の硬さは、現像ローラ13に当接させたときに供給ローラ14側に食い込みが生じるように、現像ローラ13の硬さよりも低くなるように設定される。
現像ローラ13は、現像処理時に一定の方向xに回転するように第1の軸30で支持されており、供給ローラ14は、現像処理時に一定の方向yに回転するように第2の軸31で支持されている。第1の軸30と第2の軸31とは、互いに並行して配置される(図1参照)。また、現像処理時における現像ローラ13の回転方向xと、後述する供給ローラ14の現像処理時における回転方向yとは、現像ローラ13と供給ローラ14とのニップ部32において、互いに逆方向となるように設定される(図1参照)。これにより、上記ニップ部32を通過する非磁性トナーが、現像ローラ13と供給ローラ14とによって摩擦帯電される。
規制ブレード15は、上記ニップ部32よりも、現像ローラ13の現像処理時の回転方向下流側に配置されて、現像ローラ13の表面に形成されるトナー層の厚みを規制するためのものであって、特に限定されず、公知の画像形成装置に採用されている規制ブレードと同様のものが挙げられる。
下シール16は、ケーシング11の開口部の下側縁部に配置され、現像ローラ13に圧接して、ケーシング11からの非磁性トナーの漏出を防止するものである。上記画像形成装置10,20においては、下シール16が、ケーシング11の内部側から開口部側へと向かって、下降傾斜するように配置されている。なお、図1および図2中、符号zで示した矢印は、画像形成装置10,20が実際に使用される状態での鉛直方向を示している。
上記の画像形成装置10,20においては、ケーシング11からの非磁性トナーの漏出を防止すべく、現像ローラ13に対する下シール16の圧接力を適宜の範囲に設定する必要がある。
現像ローラ13に対する下シール16の圧接力は、好ましくは、5000〜10000N/mである。現像ローラ13に対する下シール16の圧接力が上記範囲を下回ると、画像形成装置10,20を移動させる際、あるいは、図2に示す画像形成装置20において、ロータリー現像ユニット21が回転する際において、ケーシング11の開口部12下側縁部より、トナーが漏れ出るおそれが生じる。一方、現像ローラ13に対する下シール16の圧接力が上記範囲を上回ると、現像ローラ13上の未使用トナーが、現像ローラ13としたシール16との間で堰き止められて、通過できなくなるおそれが生じる。この場合、ケーシング11からのトナーの漏出を生じるおそれがある。
像担持手段の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、図1および図2に示すような感光体ドラム18であってもよく、感光体ベルトのような形態であってもよい。
感光体ドラム18や感光体ベルトの感光体としては、特に限定されず、公知の有機感光体や、アモルファスシリコン系、セレン系、ZnO系、CdS系などの無機感光体のいずれであってもよい。
図1に示す画像形成装置10では、現像ローラ13の表面に形成されたトナー層を用いて、感光体ドラム18の表面に形成された静電潜像が顕像化され、さらに、こうして感光体ドラム18の表面に形成されたトナー像が、中間転写体(図示せず)を介して、または、直接に、被転写体(例えば、紙など。)上に転写される。
また、図2に示す画像形成装置20では、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの4色に対応した非磁性トナーが、ロータリー現像ユニット21内の各現像器27(27C,27M,27Y,27B)に収納されている。この画像形成装置20では、現像するトナーの色に対応する現像器27内の現像ローラ13が感光体ドラム18と対向するように、その都度、ロータリー現像ユニット21をその回転軸(第3の軸)33で回転させて、非磁性トナーの色毎に現像処理が行われる。また、感光体ドラム18上に形成された、各色の非磁性トナーからなるトナー像は、例えば、中間転写体である転写ベルト(図示せず)などの表面で重ね合わされた後、被転写体上に転写される。
図1および図2に示す画像形成装置10,20は、いずれも図示しないが、帯電手段や露光手段を備えており、また、像担持手段(感光体ドラム)表面のクリーニング手段、除電手段などを、任意に備えている。これらは、いずれも特に限定されるものではなく、公知の画像形成装置に採用されるものと同様のものが挙げられる。
次に、本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
実施例1
<非磁性トナーの作製>
スチレン80重量部と、2−エチルヘキシルメタクリレート20重量部と、カーボンブラック(商品名「MA-100」、三菱化学(株)製)5重量部と、低分子量ポリプロピレン(ポリプロピレンワックス、商品名「ユ−メックス100TS」、三洋化成(株)製)3重量部と、帯電制御剤(商品名「P−51」、オリエント化学工業(株)製)2重量部と、ジビニルベンゼン(架橋剤)1重量部とを配合して、ボールミルにて十分に攪拌、混合した。次いで、得られた混合溶液に対して、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(重合開始剤)2重量部と、イオン交換水400重量部と、リン酸三カルシウム(懸濁安定剤)5重量部と、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.1重量部とを配合して、乳化・分散機(品名「TKホモミキサ」、特殊機化工業(株)製)にて、回転数5000回/分で30分間攪拌した後、さらに、窒素雰囲気下にて、70℃、回転数100回/分で10時間攪拌することにより、重合させた。重合反応後、反応溶液を酸で洗浄して、第三リン酸カルシウムを除去することにより、トナー母粒子の分散液を得た。得られたトナー母粒子の体積平均粒径を、粒度分布測定装置(コールターマルチサイザー、コールター社製)で測定したところ、6.0μmであった。
上記トナー母粒子の分散液をろ過、洗浄、乾燥することにより、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子の球形度を、フロー式粒子像分析装置(型式「FPIA−2100」、シスメックス(株)製)で測定したところ、0.982であった。
次いで、上記トナー母粒子100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」、キャボット社製)1.0重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」、富士チタン工業(株)製)0.4重量部とを配合して、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーの緩み嵩密度AD(g/cm)と、固め嵩密度PD(g/cm)とを、パウダテスタ(型式「PT−E」、ホソカワミクロン(株)製)を用いて測定し、さらに、ADおよびPDの測定値をもとに、上記式(1)により圧縮度を算出した。その結果、ADが0.381g/cm、PDが0.556g/cm、圧縮度が0.315であった。
<画像形成処理>
現像剤として上記実施例1で得られた非磁性トナーを用い、図1に示す画像形成装置10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返した。その後、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
画像形成装置10の各部の仕様は、次のとおりである。
・現像ローラ13:外径φ14mm、シリコーンゴム製、現像処理時の回転速度(線速度)225mm/s。
・供給ローラ14:外径φ14mm、スポンジ(ポリスチレンフォーム)製、現像処理時の回転速度(線速度)150mm/s、現像ローラ13とのニップ部における食い込み深さ1mm。
・下シール16:ポリエチレン製、現像ローラ13に対する圧接力(下シール圧)8000N/m
・感光体ドラム18:現像処理時の回転速度(線速度)150mm/s。
実施例2
実施例1で作製したのと同じ非磁性トナーを使用して、画像形成処理を行った。
画像形成装置10としては、下シール16の現像ローラ13に対する圧接力を1000N/mに変更したこと以外は、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置を使用した。
画像形成処理は、実施例1と同じく、印字率5%の画像について1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
実施例3
<非磁性トナーの作製>
実施例1で得られたのと同じトナー母粒子(体積平均粒径6.0μm、球形度0.982)100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」)1.0重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」)0.8重量部とを配合し、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーは、緩み嵩密度ADが0.372g/cm、固め嵩密度PDが0.580g/cm、圧縮度が0.359であった。
<画像形成処理>
次いで、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置(下シール圧8000N/m)10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
比較例1
<非磁性トナーの作製>
実施例1で得られたのと同じトナー母粒子(体積平均粒径6.0μm、球形度0.982)100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」)0.4重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」)0.4重量部とを配合し、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーは、緩み嵩密度ADが0.358g/cm、固め嵩密度PDが0.599g/cm、圧縮度が0.402であった。
<画像形成処理>
次いで、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置(下シール圧8000N/m)10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
比較例2
<非磁性トナーの作製>
実施例1で得られたのと同じトナー母粒子(体積平均粒径6.0μm、球形度0.982)100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」)2.0重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」)1.0重量部とを配合し、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーは、緩み嵩密度ADが0.392g/cm、固め嵩密度PDが0.559g/cm、圧縮度が0.299であった。
<画像形成処理>
次いで、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置(下シール圧8000N/m)10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
比較例3
<非磁性トナーの作製>
実施例1で得られたのと同じトナー母粒子(体積平均粒径6.0μm、球形度0.982)100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」)0.2重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」)0.2重量部とを配合し、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーは、緩み嵩密度ADが0.350g/cm、固め嵩密度PDが0.600g/cm、圧縮度が0.417であった。
<画像形成処理>
次いで、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置(下シール圧8000N/m)10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
比較例4
<非磁性トナーの作製>
スチレン−アクリル樹脂100重量部と、カーボンブラック(商品名「MA-100」、三菱化学(株)製)5重量部と、低分子量ポリプロピレン(ポリプロピレンワックス、商品名「ユ−メックス100TS」、三洋化成(株)製)3重量部と、帯電制御剤(商品名「ボントロンN−07」、オリエント化学工業(株)製)2重量部とを配合して、ヘンシェルミキサで前混合した。次いで、得られた混合物を2軸混練押出機で溶融混練し、粗粉砕、微粉砕および分級することにより、体積平均粒径が7.4μm、球形度が0.950である非球形のトナー母粒子を得た。
次いで、上記トナー母粒子100重量部に対して、疎水性シリカ(商品名「TG820F」、キャボット社製)1.0重量部と、酸化チタン(商品名「TAF−510P」、富士チタン工業(株)製)0.4重量部とを配合して、ヘンシェルミキサにて2分間混合することにより、非磁性トナーを得た。
得られた非磁性トナーは、緩み嵩密度ADが0.372g/cm、固め嵩密度PDが0.520g/cm、圧縮度が0.285であった。
<画像形成処理>
次いで、実施例1で使用したのと同じ画像形成装置(下シール圧8000N/m)10を用いて、印字率5%の画像の画像形成処理を1000回繰り返し、現像ローラ13と下シール16との間から非磁性トナーの逆流が生じているか否かを、目視で確認した。その結果を下記の表1に示す。
Figure 2007121909
表1に示すように、図1に示す画像形成装置において、非磁性トナーの物性値(AD、PDおよび圧縮度)と、下シール16の現像ローラ13に対する圧接力とが、上記所定の範囲に設定されている実施例1〜3では、いずれも、現像ローラ13と下シール16との間でのトナーの逆流を防止することができた。なお、下シール圧の小さい実施例2においては、実用上問題がないものの、画像形成装置10の移動時に、ケーシング11からの非磁性トナーの漏出が観察された。
これに対し、非磁性トナーの物性値(AD、PDおよび圧縮度)が上記所定の範囲を外れている比較例1〜4では、現像ローラ13と下シール16との間でトナーの逆流が観察された。
本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。
本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本発明の画像形成装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
符号の説明
10,20 画像形成装置
11 ケーシング
12 開口部
13 現像ローラ
14 供給ローラ
15 規制部材
16 下シール
17,27 現像器(現像手段)
18 感光体ドラム(像担持手段)
21 ロータリー現像ユニット
30 第1の軸
31 第2の軸
32 ニップ部
33 第3の軸
x 現像ローラ13の回転方向
y 供給ローラ14の回転方向
z 鉛直線方向

Claims (3)

  1. ケーシングと、前記ケーシング内に充填される非磁性トナーと、前記ケーシングの開口部に配置され、現像処理時に一方向に回転するように第1の軸で支持された現像ローラと、前記ケーシングの内部にて前記現像ローラと接触して配置され、現像処理時に前記現像ローラとの間のニップ部で前記現像ローラとは逆方向に回転するように第2の軸で支持された供給ローラと、前記ニップ部よりも前記現像ローラの現像処理時の回転方向下流側に配置されたトナー層厚規制部材と、前記ケーシングの開口部の下側縁部に配置された下シールと、を有する現像手段、および、前記現像手段の現像ローラと対向して配置された像担持手段を備え、
    前記下シールは、現像処理時に、前記ケーシングの内部側から開口部側に向かって下降傾斜するように配置されており、
    前記非磁性トナーは、球形度が0.98以上のトナー粒子と前記トナー粒子の表面に付着された添加剤とからなり、非磁性トナーを容器内に自然落下させて充填したときの非磁性トナーの嵩密度(緩み嵩密度)ADが0.3g/cm以上、下記式(i)で示される圧縮度が0.30以上、0.36未満であることを特徴とする、画像形成装置。
    圧縮度=(PD−AD)/PD ……(i)
    (式中、PDは、非磁性トナーの容器内への自然落下による充填後、上記容器に対して、振幅18mm、周波数1Hzの振動によるタッピングを3分間施したときの非磁性トナーの嵩密度(固め嵩密度;g/cm)を示す。)
  2. 前記現像ローラに対する前記下シールの圧接力が、5000〜10000N/mであることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記現像手段を2以上備え、さらに、前記像担持手段に対向して配置され、第3の軸で支持された略円筒状のロータリー現像ユニットを備えており、
    前記2以上の現像手段は、前記ロータリー現像ユニットの外周に沿って、かつ、前記ロータリー現像ユニットが軸回転したときに、各前記現像手段の現像ローラが前記像担持手段に対向するように配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
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