JP2009042580A - Single-component developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents
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Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は1成分現像装置に関するものであり、特に現像ローラと規制ブレードを押圧してトナー薄層を形成した後、該トナー薄層を用いて静電潜像を現像し、その後現像ローラ上に残ったトナーを除電シートにより除電する1成分現像装置に関するものである。 The present invention relates to a one-component developing device, and in particular, after a toner thin layer is formed by pressing a developing roller and a regulating blade, an electrostatic latent image is developed using the toner thin layer, and then on the developing roller. The present invention relates to a one-component developing device that neutralizes remaining toner with a neutralizing sheet.
従来、電子写真法では、感光体表面を帯電、露光して形成した静電潜像に着色トナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写紙等の被転写体に転写し、これを熱ロール等で定着して画像を形成している。
電子写真や静電記録等で採用される乾式現像方式には、トナー及びキャリアからなる2成分系現像剤を用いる方式と、キャリアを含まない1成分系現像剤を用いる方式とがある。前者の方式は、比較的安定して良好な画像が得られるが、キャリアの劣化並びにトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生しやすいことから長期間にわたっての一定品質の画像は得られにくく、また、装置の維持管理性やコンパクト化に難点がある。そこで、こうした欠点を有しない後者の1成分系現像剤を用いる方式が注目されるようになっている。
Conventionally, in electrophotography, the electrostatic latent image formed by charging and exposing the surface of a photoreceptor is developed with a colored toner to form a toner image, and the toner image is transferred to a transfer medium such as transfer paper. This is fixed with a heat roll or the like to form an image.
Dry development methods employed in electrophotography, electrostatic recording, and the like include a method using a two-component developer composed of a toner and a carrier, and a method using a one-component developer not containing a carrier. The former method provides a relatively stable and good image, but it is difficult to obtain a constant quality image over a long period of time because carrier deterioration and a change in the mixing ratio of toner and carrier are likely to occur. In addition, there are difficulties in maintaining and managing the apparatus and making it compact. Therefore, the latter method using a one-component developer that does not have such drawbacks has been attracting attention.
ところで、この方式においては、通常少なくとも1つのトナー搬送部材によってトナー(現像剤)を搬送し、かつ、搬送されたトナーによって潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する手段が採られているが、その際、トナー層厚を規制する手段をトナー搬送部材に対置させ、トナーが該規制手段を通過する際にトナーを帯電させている。トナー搬送部材上に対置されたトナー層厚規制する手段(トナー層厚規制手段)にはいろいろな方法が提案されており、代表例としては、規制ブレードを用い、このブレードをトナー搬送部材に対置させ、これによりトナー搬送部材表面の搬送されるトナーを押圧部材(規制ブレード)で押えつけてトナー層厚を制御するものである。また、ブレードの代わりに、ローラを当接させて、同様の効果を得るタイプのものもある。 By the way, in this system, means for visualizing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier by the toner (developer) usually conveyed by at least one toner conveying member and the conveyed toner. In this case, a means for regulating the toner layer thickness is opposed to the toner conveying member, and the toner is charged when the toner passes through the regulating means. Various methods have been proposed for the toner layer thickness regulating means (toner layer thickness regulating means) placed on the toner conveying member. As a typical example, a regulating blade is used, and this blade is opposed to the toner conveying member. Thus, the toner conveyed on the surface of the toner conveying member is pressed by a pressing member (regulating blade) to control the toner layer thickness. There is also a type that obtains the same effect by contacting a roller instead of a blade.
この1成分現像方式では現像領域で使用されなかった現像ローラ上のトナーは供給ローラによってからかきとられ、再度トナーホッパ内へ導かれていく。ところが、トナー粒子と現像ローラの付着力が大きいと、このかきとり性、すなわちリセット性が悪くなり、現像ローラ上を何度も周回することになる。その結果現像ローラ上のトナー付着量が増大して安定的な荷電・搬送ができなくなってしまう。
このような課題を解決する為に後述するような現像ローラとトナーの付着力を低減させるための様々な改良が行われている。
In this one-component development method, the toner on the developing roller that has not been used in the developing area is scraped by the supply roller and guided again into the toner hopper. However, when the adhesion force between the toner particles and the developing roller is large, the scraping property, that is, the resetting property is deteriorated, and the toner rolls around the developing roller many times. As a result, the toner adhesion amount on the developing roller increases and stable charging / conveyance cannot be performed.
In order to solve such problems, various improvements have been made to reduce the adhesion between the developing roller and the toner as described later.
例えば、特許文献1(特許第3502554号)に記載の現像装置は除電シート材の抵抗と除電ニップ、比誘電率、体積抵抗率が規定されている。
特許文献2(特開平9−134100号公報)に記載の現像装置はループ状の除電シートを1×103〜1×108Ωの抵抗で使用している。
特許文献3(特開2005−75505号公報)に記載の現像装置は用いる除電シート抵抗率が1〜1×105Ω・cmである。
しかしこれらの特許文献1〜3に記載の方法では、荷電とリセットのバランスをうまくとることができない。
The developing device described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-134100) uses a loop-shaped static elimination sheet with a resistance of 1 × 10 3 to 1 × 10 8 Ω.
The developing device described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-75505) has a charge eliminating sheet resistivity of 1 to 1 × 10 5 Ω · cm.
However, the methods described in
本発明は、トナーのリセット性不良による画像濃度ムラを抑制し、しかも優れた画像安定性の得られる1成分現像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a one-component developing device that suppresses uneven image density due to poor resetability of toner and that provides excellent image stability.
本発明者らは上記課題について鋭意検討を行った結果、除電シートの体積抵抗とトナーインピーダンスとの関係、およびトナー粒子間摩擦力を規定する事により、荷電とリセットのバランスをうまくとることができ、上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。
即ち、本発明は以下のとおりである。
(1)少なくとも静電潜像の形成された像担持体にワックス内添粉砕トナーを付着させ前記静電潜像を可視化する現像ローラと前記現像ローラに接触させてトナーが保持する電荷を除電する除電シートを有する1成分現像装置において、該除電シートの体積抵抗R(Ω・cm)とトナーのインピーダンスZ(Ω)が下記式(1)〜(3)の関係を満たし、かつトナー粒子間摩擦力が2.0〜2.5mNmであることを特徴とする1成分現像装置。
式(1) 10<Log10R<14
式(2) 8.00<Log10Z<10.70
式(3) −1.5×Log10R+23.5<Log10Z<−1.5×Log10R+31.0
As a result of intensive studies on the above problems, the inventors of the present invention are able to achieve a good balance between charging and resetting by defining the relationship between the volume resistance of the static elimination sheet and the toner impedance and the frictional force between the toner particles. As a result, the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have reached the present invention.
That is, the present invention is as follows.
(1) At least an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed is made to adhere pulverized toner with wax, and the electrostatic latent image is visualized and brought into contact with the developing roller to remove the charge held by the toner. In a one-component developing apparatus having a charge eliminating sheet, the volume resistance R (Ω · cm) of the charge eliminating sheet and the impedance Z (Ω) of the toner satisfy the relationship of the following formulas (1) to (3), and the friction between the toner particles A one-component developing device having a force of 2.0 to 2.5 mNm.
Formula (1) 10 <Log 10 R <14
Formula (2) 8.00 <Log 10 Z <10.70
Formula (3) −1.5 × Log 10 R + 23.5 <Log 10 Z <−1.5 × Log 10 R + 31.0
(2)前記トナーのワックス含有量が3.0〜7.0質量%であり、オイルを用いない定着システムを有する画像形成装置に用いることを特徴とする前記(1)に記載の1成分現像装置。
(3)前記トナーの平均円形度が0.900〜0.930であり、かつ体積平均粒子径が6〜10μmであることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の1成分現像装置。
(4)トナーに加重を加えたときの変位から求められる空間率が56〜58%であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の1成分現像装置。
(5)少なくとも、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の1成分現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
(6)少なくとも、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の1成分現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
(2) One-component development according to (1), wherein the toner has a wax content of 3.0 to 7.0% by mass and is used in an image forming apparatus having a fixing system that does not use oil. apparatus.
(3) One-component development as described in (1) or (2) above, wherein the toner has an average circularity of 0.900 to 0.930 and a volume average particle diameter of 6 to 10 μm. apparatus.
(4) The one-component developing device according to any one of (1) to (3), wherein a space ratio obtained from a displacement when a load is applied to the toner is 56 to 58%.
(5) A process cartridge comprising at least the one-component developing device according to any one of (1) to (4).
(6) An image forming apparatus comprising at least the one-component developing device according to any one of (1) to (4).
少なくとも静電潜像の形成された像担持体にワックス内添粉砕トナーを付着させ前記静電潜像を可視化する現像ローラと前記現像ローラに接触させてトナーが保持する電荷を除電する除電シートを有する1成分現像装置において、該除電シートの体積抵抗RとトナーのインピーダンスZの関係、およびトナー粒子間摩擦力規定することにより、荷電とリセットのバランスをうまくとることができ、トナーのリセット性不良による画像濃度ムラを抑制し、しかも優れた画像安定性の得られる1成分現像装置とすることができる。 At least an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed is attached with a pulverized toner containing wax, and a developing roller for visualizing the electrostatic latent image, and a discharging sheet for discharging the charge held by the toner by contacting the developing roller. In the one-component developing device, the relationship between the volume resistance R of the charge eliminating sheet and the impedance Z of the toner and the frictional force between the toner particles can be defined, so that the balance between the charge and the reset can be well achieved, and the toner resetability is poor. Therefore, it is possible to provide a one-component developing device that suppresses image density unevenness due to the above-described characteristics and that provides excellent image stability.
本発明の1成分現像装置は少なくとも静電潜像の形成された像担持体にワックス内添粉砕トナーを付着させ前記静電潜像を可視化する現像ローラと前記現像ローラに接触させてトナーが保持する電荷を除電する除電シートを含む1成分現像装置において、該除電シートの体積抵抗R(Ω・cm)とトナーのインピーダンスZ(Ω)が下記式(1)〜(3)の関係を満たし、かつトナー粒子間摩擦力が2.0〜2.5mNmであることを特徴とする1成分現像装置である。
ここで、トナーの電気特性を交流で測定するのは実際の実機挙動に近い電気特性が得られるからである。トナーは実機内で回転したり様々な部位と接触することで電荷のやり取りをしていると考えられるため、交流によるインピーダンス測定の方がより実機挙動に近い電気特性が得られると考えている。
式(1) 10<Log10R<14
式(2) 8.00<Log10Z<10.70
式(3) −1.5×Log10R+23.5<Log10Z<−1.5×Log10R+31.0
In the one-component developing device of the present invention, at least an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed is adhered to a developing roller for visualizing the electrostatic latent image by attaching wax-added pulverized toner and the toner is held by the developing roller. In a one-component developing device including a static elimination sheet that neutralizes the charge to be discharged, the volume resistance R (Ω · cm) of the static elimination sheet and the impedance Z (Ω) of the toner satisfy the relationship of the following formulas (1) to (3): In addition, the one-component developing device is characterized in that the frictional force between toner particles is 2.0 to 2.5 mNm.
Here, the electrical characteristics of the toner are measured by alternating current because electrical characteristics close to actual actual machine behavior can be obtained. The toner is considered to exchange electric charges by rotating in the actual machine or coming into contact with various parts. Therefore, it is considered that the impedance measurement by alternating current can obtain the electrical characteristics closer to the actual machine behavior.
Formula (1) 10 <Log 10 R <14
Formula (2) 8.00 <Log 10 Z <10.70
Formula (3) −1.5 × Log 10 R + 23.5 <Log 10 Z <−1.5 × Log 10 R + 31.0
Log10Rが10より小さいと除電シートの体積抵抗が低いためトナーの除電量が大きくなり、電荷を持たないトナー量が増加してしまうためトナー飛散量が増加する。また、14より大きいと除電シートの体積抵抗が高すぎるためトナーの電荷を効率よく除電できず、トナーリセット性が低下する。
Log10Zが8.00より小さいとトナーインピーダンスが低いためトナー帯電量が低く、かつ除電量が大きい。その結果、電荷を持たないトナー量が増加してしまうためトナー飛散量が増加する。また、10.70より大きいとトナーインピーダンスが高いためトナー帯電量が高く、かつ除電されにくいため現像ローラ上のトナーリセット性が低下する。
さらにLog10Zが−1.5×Log10R+23.5より小さいとトナー帯電量が低く、かつ除電量が大きい。その結果、電荷を持たないトナー量が増加してしまうためトナー飛散量が増加する。また、−1.5×Log10R+31.0より大きいとトナーインピーダンスが高いためトナーの電荷を効率よく除電できず、トナーリセット性が低下する。
トナーのインピーダンスは、例えば荷電制御剤の添加量で調整することができる。荷電制御剤の量が多くなるとトナーインピーダンスは低下する傾向がある。また、荷電制御剤の分散径などを変えることによりインピーダンスが変化し、高分散で高インピーダンスの傾向がある。
When Log 10 R is smaller than 10, the volumetric resistance of the charge removal sheet is low, so the charge removal amount of the toner is increased, and the amount of toner having no charge is increased, so that the toner scattering amount is increased. On the other hand, if the value is larger than 14, the volume resistance of the charge removal sheet is too high, so that the charge of the toner cannot be discharged efficiently, and the toner resetability is lowered.
If Log 10 Z is less than 8.00, the toner impedance is low, so the toner charge amount is low and the charge removal amount is large. As a result, the amount of toner having no charge increases, so the amount of toner scattering increases. On the other hand, if it is greater than 10.70, the toner impedance is high, the toner charge amount is high, and it is difficult to remove the charge, so the toner reset property on the developing roller is lowered.
Further, when Log 10 Z is smaller than −1.5 × Log 10 R + 23.5, the toner charge amount is low and the charge removal amount is large. As a result, the amount of toner having no charge increases, so the amount of toner scattering increases. On the other hand, if it is larger than −1.5 × Log 10 R + 31.0, the toner impedance is high, so the charge of the toner cannot be removed efficiently, and the toner resetting property is lowered.
The impedance of the toner can be adjusted by, for example, the amount of charge control agent added. As the amount of the charge control agent increases, the toner impedance tends to decrease. Further, the impedance changes by changing the dispersion diameter of the charge control agent, etc., and there is a tendency of high dispersion and high impedance.
本発明において、トナーインピーダンスは以下のように測定した。
トナーインピーダンスは、トナー3.0gを6MPaで30秒間加圧したペレットを液体用セル(東陽テクニカ製12964A型液体測定用セル)に投入して7.5Nで加圧した状態において測定した。測定は電圧0.1V、周波数を100Hz〜10000Hzまで変化させて、周波数ごとの抵抗成分と静電容量成分のデータをフィッティングして抵抗成分R2を算出した。
解析は市販のソフトを用いこるとが可能で、本実施例においては東陽テクニカ販売のZplotを使用し、図2に示す等価回路を指定して解析した。
図2は等価回路を示し、R1及びR2は抵抗成分、C1は静電容量成分を示す。
In the present invention, the toner impedance was measured as follows.
The toner impedance was measured in a state where a pellet obtained by pressurizing 3.0 g of toner at 6 MPa for 30 seconds was put into a liquid cell (12964A type liquid measuring cell manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) and pressurized with 7.5 N. The measurement was performed by changing the voltage to 0.1 V and the frequency from 100 Hz to 10000 Hz, and fitting the resistance component and capacitance component data for each frequency to calculate the resistance component R2.
Analysis can be performed using commercially available software. In this example, Zlot sold by Toyo Technica was used, and the equivalent circuit shown in FIG. 2 was specified and analyzed.
FIG. 2 shows an equivalent circuit, where R1 and R2 are resistance components, and C1 is a capacitance component.
トナー粒子間摩擦力は2.0mNmより小さいと除電ニップを通過しやすいため、均一に除電しにくくなる。また、2.5mNmより大きくなると除電ニップにトラップされやすくなるため除電シート固着になりやすい。
トナー粒子摩擦力は、外添剤量と処理条件等で調節することができる。外添剤粒径が大きいとトナー粒子間摩擦力が大きくなり、外添剤量が少ないとトナー粒子間摩擦力が大きくなる。
If the frictional force between the toner particles is less than 2.0 mNm, the toner particles easily pass through the neutralization nip, so that it is difficult to eliminate the charge uniformly. Moreover, since it will become easy to be trapped by the static elimination nip when it becomes larger than 2.5 mNm, it is easy to become static elimination sheet adhering.
The toner particle frictional force can be adjusted by the amount of the external additive and the processing conditions. When the particle size of the external additive is large, the frictional force between the toner particles increases, and when the amount of the external additive is small, the frictional force between the toner particles increases.
図3は、本発明におけるトナー粒子間摩擦力の測定に用いられる評価装置の例を示すものである。本評価装置は、圧密ゾーンと測定ゾーンからなるものである。トナーを圧密ゾーンで加圧した後、測定ゾーンでトルクや荷重を測定し、トナー粒子間摩擦力を求める。
圧密ゾーンは、粉体を入れる容器216、その容器を上下させる昇降ステージ218、圧密させるピストン215、そのピストンに荷重を加えるおもり214等から構成される。
この構成例では、粉体を入れた試料容器216を上昇させ、圧密用のピストン215に接触させ、さらに上昇させてピストン215におもり214の荷重が全てかかるようなおもり214が支持板219より浮いた状態になるようにし、一定時間放置する。その後、粉体を入れた容器216が載せてある昇降ステージ218を下げて、ピストン215を粉体表面から離す。
FIG. 3 shows an example of an evaluation apparatus used for measuring the frictional force between toner particles in the present invention. This evaluation apparatus is composed of a consolidation zone and a measurement zone. After pressurizing the toner in the consolidation zone, the torque and load are measured in the measurement zone to determine the frictional force between the toner particles.
The consolidation zone is composed of a
In this configuration example, the
ピストン215は、どんな材質でも良いが、粉体を押付ける表面の表面性がスムーズである必要がある。そのため、加工しやすくて、表面が固く、変質しない材質が良い。また、帯電による粉体付着がないようにする必要があり、導電性の材質が適している。この材質の一例としては、SUS、Al、Cu、Au、Ag、黄銅等がある。
本発明では、粉体を入れる容器216は、内径φ60mmで、圧密を完了した粉体の高さが、25〜28mmとなるようにした。
The
In the present invention, the
測定ゾーンは、図3に示されるように、粉体を入れる容器216、その容器を上下させる昇降ステージ218、ステージには荷重を測定するロードセル213、粉体のトルクを測定するトルクメータ211等から構成される。なお、本構成は一例であり、本発明を限定するものではない。
円錐ロータ212をシャフトの先端に取り付け、そのシャフト自体を上下方向に移動しないように固定する。
粉体を入れた試料容器ステージは、昇降機によって上下できるようにして、ステージの中央部に粉体を入れた容器216を置くようにし、容器を上げることによって、容器の中央に円錐ロータ212が回転しながら侵入してくるようにする。
円錐ロータ212にかかるトルクを上部にあるトルクメータ211によって検出し、また粉体の入った容器216にかかる荷重を容器の下にあるロードセル213によって検出し、さらに円錐ロータ212の移動量は、位置検出器で行なう。
この構成は一例であり、シャフト自体を昇降機により上下させたりするなどできるような他の構成でも適用できる。
As shown in FIG. 3, the measurement zone includes a
The
The sample container stage containing the powder can be moved up and down by an elevator, the
Torque applied to the
This configuration is an example, and other configurations that can move the shaft itself up and down by an elevator are also applicable.
図4は、本発明におけるトナー粒子間摩擦力の測定に用いた円錐ロータの図である。円錐ロータ212の形状は、円錐の頂角が60°で、図4のように表面に溝がきってある。円錐の頂点からまっすぐ底辺方向に溝を切ったもので、その溝の断面が三角形の凹凸からなるのこぎり歯形状をしている。円錐ロータの辺の長さは30mmであり、頂点の溝の深さは0mmで、底面部分の溝の深さは1mmで、徐々に溝が深くなっている。溝の数は48本である。
円錐ロータ212の材質面とトナー粒子との摩擦成分を測定するのではなく、トナー粒子とトナー粒子との摩擦成分を測定している。
FIG. 4 is a diagram of a conical rotor used for measuring the frictional force between toner particles in the present invention. The shape of the
Rather than measuring the friction component between the material surface of the
円錐ロータ212材質面とトナー粒子との接触は、三角溝の山の先端部分のみとなる。ほとんどが溝に入り込んだトナー粒子とその周辺のトナー粒子との接触となる。
円錐ロータ212の材質としては、特に限定的でなく、加工しやすくて、表面が固く、変質しないものが好ましく、さらに帯電性を帯びない材質が適している。具体例として、SUS、Al、Cu、Au、Ag、黄銅等を挙げることができる。
Contact between the material surface of the
The material of the
トナーのトナー粉体の流動性を、粉体相中に円錐ロータを回転させながら侵入させ、円錐ロータが粉体相中を移動するときに発生するトルクまたは荷重を測定することにより評価する。詳細には、トナー粉体相中に円錐ロータを回転させながら、侵入(下降)させたり、引抜(アップ)いたりさせ、そのときに円錐ロータやトナー粉体相が入っている容器にかかるトルクや荷重を測定し、そのトルクや荷重の値により流動性を評価するものである。トナー粒子間摩擦力をμ、粉体応力をσ、円錐ロータの進入深さをhとすると、回転トルクTは
T=μ・σ・h3・m
(mは定数)
となり、この式によりトナー粒子間摩擦力μを求めることができる。
トナー粉体のトルクおよび荷重は、円錐ロータの回転速度、即ち毎分当たりの回転数(以下、回転数と略記。単位はrpm)や円錐ロータの侵入速度により変化する。そこで、測定の精度を上げるために、トナー粒子同士の微妙な接触状態が測定出来るように、円錐ロータ212の回転数や侵入速度を下げて測定するようにした。そのため、測定条件は以下のようになった。
円錐ロータの回転数 :0.1〜100rpm
円錐ロータの侵入速度:0.5〜150mm/min
本発明では以下の条件で測定を行った。
・円錐ロータの回転数 1.0rpm
・円錐ロータの侵入速度 1.0mm/min
・トナー層の加圧 0.1kg/cm2以上で60秒以上加圧
・円錐ロータ形状 円錐の頂角が60°
・円錐ロータの進入深さ 20mm
The fluidity of the toner powder of the toner is evaluated by allowing the conical rotor to enter the powder phase while rotating, and measuring the torque or load generated when the conical rotor moves in the powder phase. Specifically, while rotating the conical rotor into the toner powder phase, the conical rotor is allowed to enter (lower) or withdraw (up), and the torque applied to the container containing the conical rotor and the toner powder phase at that time The load is measured, and the fluidity is evaluated by the torque and load value. When the frictional force between toner particles is μ, the powder stress is σ, and the penetration depth of the conical rotor is h, the rotational torque T is T = μ · σ · h 3 · m
(M is a constant)
From this equation, the frictional force μ between the toner particles can be obtained.
The torque and load of the toner powder vary depending on the rotational speed of the conical rotor, that is, the rotational speed per minute (hereinafter, abbreviated as the rotational speed; the unit is rpm) and the conical rotor intrusion speed. Therefore, in order to increase the measurement accuracy, the rotation speed and the intrusion speed of the
Number of rotations of conical rotor: 0.1 to 100 rpm
Conical rotor penetration speed: 0.5 to 150 mm / min
In the present invention, the measurement was performed under the following conditions.
・ Rotation speed of conical rotor 1.0rpm
・ Intrusion speed of conical rotor 1.0mm / min
・ Pressurization of toner layer Pressurization for over 60 seconds at 0.1 kg / cm 2 or more ・ Conical rotor shape The apex angle of the cone is 60 °
-Conical rotor entry depth 20mm
トナー中のワックス量は、3.0〜7.0質量%が好ましい。3.0質量%より小さいと、オイルレス定着システムに使用できない。7.0質量%より大きいとワックス分散径が大きくなるため固着が発生しやすくなり、1成分現像システムには使用しにくい。 The amount of wax in the toner is preferably 3.0 to 7.0% by mass. If it is less than 3.0% by mass, it cannot be used in an oilless fixing system. If it is larger than 7.0% by mass, the wax dispersion diameter becomes large and sticking is likely to occur, making it difficult to use in a one-component development system.
トナー体積平均粒子径は6〜10μm、平均円形度が0.900〜0.930が良い。トナー体積平均粒子径が6μmより小さいと、トナー粒子そのものの付着性が著しく高くなるためトナーリセット性が大きく低下する。10μmより大きいと除電の面からは問題ないがハーフトーンのキメが著しく低下するため製品としては成立しない。平均円形度は0.900より小さいと除電ニップにトラップされやすくなるため除電シート固着になりやすい。さらに、ハーフトーンのキメが著しく低下する。0.930より大きいトナーはオイルレス粉砕トナーでは実質製造するのは難しい。 The toner volume average particle diameter is preferably 6 to 10 μm, and the average circularity is preferably 0.900 to 0.930. When the toner volume average particle diameter is smaller than 6 μm, the adhesion of the toner particles itself is remarkably increased, so that the toner resetting property is greatly lowered. If it is larger than 10 μm, there is no problem in terms of static elimination, but the halftone texture is remarkably lowered, so that the product is not realized. If the average circularity is less than 0.900, it is likely to be trapped in the neutralization nip, and hence the neutralization sheet is likely to be fixed. Furthermore, the halftone texture is significantly reduced. Toners greater than 0.930 are difficult to manufacture with oilless ground toner.
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を固形分にして2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dp)を求めることができる。チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 A method for measuring the particle size distribution of the toner particles will be described. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below. First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of the measurement sample is further added as a solid content. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dp) of the toner can be obtained. As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
トナーの形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.890以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が0.900〜0.930である。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000により平均円形度として計測した値である。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。 As a method for measuring the shape of the toner, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. . A toner having an average circularity of 0.890 or more, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, is a high-definition image having a reproducibility with an appropriate density. It was found to be effective in forming. More preferably, the average circularity is 0.900 to 0.930. This value is a value measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2000. As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .
また、トナーの粉体層の空間率も重要である。空間率は以下の式より求める。
ε=(V−M/ρ)/V
(ここで、εは空間率、Mは測定容器に充填したトナー粉体の質量、ρはトナー粉体の真比重、そしてVはトナー層の容積である。)
トナー層の容積は、トナー粉体を入れた容器上面から66g/cm2の加重を加えた後、レーザ変位計を用いてトナー層高さを計測することで求めることができる。
通常、トナーはトナー粒子だけでなく、シリカや酸化チタン等の無機有機添加剤を適宜混合して使用される。前述の母体トナーの特性だけでなく、添加剤混合後の特性を調整するとクリーニング特性がより安定する。
The space ratio of the toner powder layer is also important. The space ratio is obtained from the following formula.
ε = (V−M / ρ) / V
(Where ε is the void ratio, M is the mass of the toner powder filled in the measurement container, ρ is the true specific gravity of the toner powder, and V is the volume of the toner layer.)
The volume of the toner layer can be obtained by applying a load of 66 g / cm 2 from the upper surface of the container containing the toner powder and then measuring the height of the toner layer using a laser displacement meter.
Usually, the toner is used by appropriately mixing not only toner particles but also inorganic organic additives such as silica and titanium oxide. In addition to the above-described characteristics of the base toner, the cleaning characteristics can be further stabilized by adjusting the characteristics after mixing the additives.
空間率は高い方が良い。検討結果では、空間率が50%以上であれば良好なクリーニング性が得られやすい。空間率とクリーニング性の関係は明らかではないが、空間率が低くなるほどクリーニングブレード先端に蓄積するトナーの密度も高くなり、クリーニングブレードを押し上げてすり抜けやすくなると思われる。空間率が60%を越えると、浮遊し易くなり、トナー飛散等により画像形成装置内を汚すことがある。空間率は外添剤の粒子径と外添剤付着強度により調整することができる。外添剤の粒子径が大きくなると空間率は大きくなり、外添剤の付着状態を強くすると空間率は大きくなる。 A higher space ratio is better. As a result of examination, if the space ratio is 50% or more, good cleaning properties are easily obtained. Although the relationship between the space ratio and the cleaning property is not clear, the lower the space ratio, the higher the density of toner accumulated at the tip of the cleaning blade, and it seems that the cleaning blade is pushed up and easily slips through. When the space ratio exceeds 60%, the image forming apparatus is liable to float and the inside of the image forming apparatus may be stained due to toner scattering. The space ratio can be adjusted by the particle diameter of the external additive and the adhesion strength of the external additive. When the particle size of the external additive is increased, the space ratio is increased, and when the adhesion state of the external additive is increased, the space ratio is increased.
外添剤の付着強度は以下のように測定することができ、この値が高いほど高付着強度となる。
10倍に希釈した界面活性剤溶液30ccにトナー2gを入れ十分に馴染ませた後、超音波ホモジナイザーを用いて40Wで1分間エネルギーを与えて、トナーを分離、洗浄後、乾燥させる処理を行い、蛍光X線分析装置を用いて処理前後の無機粒子の付着量の比を算出することにより得られる。蛍光X線分析は島津製作所社製波長分散型蛍光X線分析装置XRF1700を用いて上記処理により得られた乾燥トナーと処理前のトナーをそれぞれ2gに1N/cm2の力を60秒間加えてトナーペレットを作成して無機微粒子固有の元素(たとえばシリカの場合はケイ素)を検量線法により定量する。
The adhesion strength of the external additive can be measured as follows, and the higher this value, the higher the adhesion strength.
After 2 g of toner was added to 30 cc of a surfactant solution diluted 10 times and thoroughly blended, energy was applied at 40 W for 1 minute using an ultrasonic homogenizer to separate, wash and dry the toner, It is obtained by calculating the ratio of the adhesion amount of inorganic particles before and after treatment using a fluorescent X-ray analyzer. The fluorescent X-ray analysis was performed by applying a force of 1 N / cm 2 to 2 g of each of the dry toner obtained by the above treatment and the untreated toner using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer XRF1700 manufactured by Shimadzu Corporation for 60 seconds. A pellet is prepared and an element unique to inorganic fine particles (for example, silicon in the case of silica) is quantified by a calibration curve method.
本発明では、トナー回収装置に空間率が50〜60%のトナーであって、その時の上記トルク測定法で、円錐ロータが20mm進入した時点で、トナー粒子間摩擦力が2.0〜2.5mNmの範囲内であれば、良好なクリーニング性を示す。この理由は明らかではないが、クリーニングブレードの動作状態ではブレードと感光体の接触部付近にトナーが滞留しており、感光体に乗って新たに運ばれてきたトナーと接触したときにトナーどうしの摩擦力が強いとトナーが感光体から引き剥がされやすいと考えられる。トナー粒子間摩擦力が2.0mNm未満では、トナーの凝集力が小さいために浮遊しやすくなって、画像形成装置内を汚すことがある。トナー粒子間摩擦力が2.5mNmを越えると、トナーの凝集力が大きくなり、クリーニングしにくくなり、前の画像が残る等の異常画像が発生することがある。 In the present invention, toner having a space ratio of 50 to 60% in the toner recovery device, and when the conical rotor enters 20 mm by the above torque measurement method, the frictional force between the toner particles is 2.0 to 2. If it is in the range of 5 mNm, good cleaning properties are exhibited. The reason for this is not clear, but in the operation state of the cleaning blade, the toner stays in the vicinity of the contact portion between the blade and the photoconductor, and when the toner comes in contact with the newly carried toner on the photoconductor, If the frictional force is strong, the toner is considered to be easily peeled off from the photoreceptor. If the frictional force between the toner particles is less than 2.0 mNm, the toner cohesive force is small, so that the toner particles are likely to float and may contaminate the image forming apparatus. If the frictional force between the toner particles exceeds 2.5 mNm, the toner cohesive force increases, making it difficult to clean, and an abnormal image such as the previous image remaining may occur.
空間率は56〜58%が好ましい。空間率が56%より小さいとトナー粒子としての動きが非常にスムーズであるため除電ニップでうまく除電できないことがある。
58%より大きいとトナー粒子としての動きがスムーズでないため除電ニップにトラップされやすくなるため除電シート固着になりやすい。
The space ratio is preferably 56 to 58%. If the space ratio is less than 56%, the movement as the toner particles is very smooth, so that there are cases where the charge removal cannot be performed well at the charge removal nip.
If it is larger than 58%, the movement as toner particles is not smooth, so that it tends to be trapped in the neutralization nip, and the neutralization sheet is likely to be fixed.
以上の理由から規制手段を通過して形成されたトナー薄層を用いて静電潜像を現像し、その後現像ローラ上に残ったトナーを除電シートで除電したのちに供給ローラによりリセットすることでトナー搬送量を安定させて、その結果、トナー帯電量を安定させるためにインピーダンス、除電シートの体積抵抗、トナー粒子間摩擦力の良好な領域が存在し、本発明の範囲とすることが重要である。 For the above reasons, the electrostatic latent image is developed using a thin toner layer formed after passing through the regulating means, and then the toner remaining on the developing roller is neutralized by the neutralizing sheet and then reset by the supply roller. In order to stabilize the toner conveyance amount and, as a result, to stabilize the toner charge amount, there are areas with good impedance, volumetric resistance of the neutralization sheet, and frictional force between the toner particles, and it is important to be within the scope of the present invention. is there.
本発明に使用することのできるトナー母体は、通常、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含有してなる。このトナー母体には、結着樹脂成分となる熱可塑性樹脂中に、着色剤、荷電制御剤、離型剤等を溶融混合して均一に分散させて組成物とした後、該組成物を粉砕、分級することにより得られるトナー母体を使用することができる。 The toner base that can be used in the present invention usually contains a binder resin, a colorant, and other additives. In this toner base material, a colorant, a charge control agent, a release agent, and the like are melt-mixed in a thermoplastic resin as a binder resin component and uniformly dispersed to obtain a composition, which is then pulverized. A toner base obtained by classification can be used.
(バインダー樹脂)
バインダー樹脂の種類は特に制限されず、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、COC(環状オレフィン樹脂(例えば、TOPAS−COC(Ticona社製)))等であってよいが、現像器内での耐ストレス性の観点から、ポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
(Binder resin)
The type of binder resin is not particularly limited, and binder resins known in the field of full-color toners such as polyester resins, (meth) acrylic resins, styrene- (meth) acrylic copolymer resins, epoxy resins, COC (Cyclic olefin resin (for example, TOPAS-COC (manufactured by Ticona))) or the like, but from the viewpoint of stress resistance in the developing device, it is preferable to use a polyester resin.
本発明において好ましく使用されるポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。多価アルコール成分のうち2価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3,3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。3価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。 As the polyester resin preferably used in the present invention, a polyester resin obtained by polycondensation of a polyhydric alcohol component and a polyvalent carboxylic acid component can be used. Among the polyhydric alcohol components, examples of the dihydric alcohol component include polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3,3) -2,2- Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane Bisphenol A alkylene oxide adducts such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanedio , 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, and the like. Examples of the trivalent or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol. 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, etc. Is mentioned.
また、多価カルボン酸成分のうち2価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。 Among the polyvalent carboxylic acid components, examples of the divalent carboxylic acid component include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and succinic acid. , Adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, isododecyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, isooctenyl succinic acid, n-octyl succinic acid , Isooctyl succinic acid, anhydrides or lower alkyl esters of these acids.
3価以上のカルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸,1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2 , 4-Naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4- Examples include cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empole trimer acid, anhydrides of these acids, and lower alkyl esters.
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られた樹脂(以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」という)も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。 In the present invention, as a polyester resin, a polyester resin raw material monomer, a vinyl resin raw material monomer, and a mixture of monomers that react with both resin raw material monomers are used to obtain a polyester resin in the same container. A resin obtained by performing a condensation polymerization reaction and a radical polymerization reaction for obtaining a vinyl resin in parallel (hereinafter, simply referred to as “vinyl polyester resin”) can also be suitably used. In addition, the monomer which reacts with the raw material monomers of both resins is, in other words, a monomer that can be used for both the condensation polymerization reaction and the radical polymerization reaction. That is, it is a monomer having a carboxy group that can undergo a condensation polymerization reaction and a vinyl group that can undergo a radical polymerization reaction, and examples thereof include fumaric acid, maleic acid, acrylic acid, and methacrylic acid.
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分が挙げられる。またビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸3−(メチル)ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸3−(メチル)ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸;アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の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等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。 Examples of the raw material monomer for the polyester resin include the aforementioned polyhydric alcohol component and polyvalent carboxylic acid component. Examples of the raw material monomer for the vinyl resin include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-tert- Styrene or styrene derivatives such as butylstyrene and p-chlorostyrene; ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; methyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate , Isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-pentyl methacrylate, isopentyl methacrylate, neopentyl methacrylate, 3- (methyl) butyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate, methacrylate Methacrylic acid alkyl esters such as decyl oxalate, undecyl methacrylate, dodecyl methacrylate; methyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Alkyl acrylates such as n-pentyl acid, isopentyl acrylate, neopentyl acrylate, 3- (methyl) butyl acrylate, hexyl acrylate, octyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, undecyl acrylate, and dodecyl acrylate Esters; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid; acrylonitrile, maleic acid ester, itaconic acid ester, vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl methyl ethyl ketone And vinyl hexyl ketone, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether. As a polymerization initiator when polymerizing the raw material monomer of the vinyl resin, for example, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1 Azo or diazo polymerization initiators such as' -azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, And peroxide polymerization initiators such as methyl ethyl ketone peroxide, isopropyl peroxycarbonate, lauroyl peroxide, and the like.
バインダー樹脂としては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性および耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す第1バインダー樹脂および第2バインダー樹脂を使用することがより好ましい。
より好ましい第1バインダー樹脂は、ビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸およびコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレンおよびブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。
より好ましい第2バインダー樹脂は上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂、または上記ビニル系ポリエステル樹脂である。
As the binder resin, various polyester resins as described above are preferably used. Of these, from the viewpoint of further improving the separability and offset resistance as an oilless fixing toner, It is more preferable to use a two-binder resin.
More preferred first binder resins are vinyl polyester resins, particularly bisphenol A alkylene oxide adduct, terephthalic acid, trimellitic acid and succinic acid as raw material monomers for polyester resins, and styrene and butyl acrylate as raw material monomers for vinyl resins. And a vinyl-based polyester resin obtained using fumaric acid as a bireactive monomer.
A more preferable second binder resin is a polyester resin obtained by polycondensation of the above-mentioned polyhydric alcohol component and polyhydric carboxylic acid component, in particular, using a bisphenol A alkylene oxide adduct as the polyhydric alcohol component, As a polyester resin obtained using terephthalic acid and fumaric acid, or the above-mentioned vinyl-based polyester resin.
本発明においては第1バインダー樹脂の合成時に炭化水素系ワックスが内添されることが好ましい。第1バインダー樹脂に炭化水素系ワックスを予め内添するには、第1バインダー樹脂を合成する際に、第1バインダー樹脂を合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で第1バインダー樹脂の合成を行えば良い。例えば、第1バインダー樹脂がビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌および加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応およびラジカル重合反応を行えばよい。 In the present invention, it is preferable that a hydrocarbon wax is internally added during the synthesis of the first binder resin. In order to add the hydrocarbon wax to the first binder resin in advance, when the first binder resin is synthesized, the hydrocarbon wax is added to the monomer for synthesizing the first binder resin. What is necessary is just to synthesize | combine binder resin. For example, when the first binder resin is a vinyl-based polyester resin, a vinyl-based resin raw material monomer is added to the polyester resin raw-material monomer while stirring and heating the monomer while the hydrocarbon-based wax is added. A polycondensation reaction and a radical polymerization reaction may be performed by dropping.
(ワックス)
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。
本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスである。
(炭化水素系ワックス)
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、さらに好ましくはポリエチレンワックス、パラフィンワックスである。
(wax)
Generally, the lower the polarity of the wax, the better the releasability from the fixing member roller.
The wax used in the present invention is a hydrocarbon wax having a low polarity.
(Hydrocarbon wax)
The hydrocarbon wax is a wax composed of only carbon atoms and hydrogen atoms, and does not contain an ester group, an alcohol group, an amide group, or the like. Specific hydrocarbon waxes include polyolefin waxes such as polyethylene, polypropylene, copolymers of ethylene and propylene, petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, and synthetic waxes such as Fischer-Tropsch wax. . Among these, polyethylene wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax are preferable in the present invention, and polyethylene wax and paraffin wax are more preferable.
ワックスの融点
本発明におけるワックスの融点は、示差走査型熱量計(DSC)にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、70℃〜90℃の範囲にあることが好ましい。90℃よりも高いと、定着プロセスにおけるワックスの溶融が不十分になり、定着部材との分離性が確保できなくなる。また70℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー粒子同士が融着するなど、保存安定性に問題が生じる。低温での定着分離性に余裕を持たせるためには、ワックスの融点は70℃〜85℃がより好ましく、さらに好ましくは70℃〜80℃の範囲である。
Melting | fusing point of wax The melting | fusing point of the wax in this invention is the endothermic peak of the wax at the time of temperature rising measured with a differential scanning calorimeter (DSC), and it is preferable to exist in the range of 70 to 90 degreeC. If it is higher than 90 ° C., the melting of the wax in the fixing process becomes insufficient, and the separation from the fixing member cannot be ensured. On the other hand, if the temperature is lower than 70 ° C., there is a problem in storage stability such that toner particles are fused in a high temperature and high humidity environment. In order to provide a sufficient margin for fixing separation at a low temperature, the melting point of the wax is more preferably from 70 ° C to 85 ° C, and further preferably from 70 ° C to 80 ° C.
ワックスの吸熱ピークの半値幅
また、示差走査型熱量計(DSC)にて測定される昇温時のワックス吸熱ピークの半値幅は、7℃以下であることが好ましい。本発明におけるワックスの融点は比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼす。
The half-value width of the endothermic peak of the wax The half-value width of the wax endothermic peak at the time of temperature rise measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is preferably 7 ° C. or less. Since the melting point of the wax in the present invention is relatively low, a wax whose endothermic peak is broad, that is, melted from a low temperature range, adversely affects the storage stability of the toner.
第1バインダー樹脂と第2バインダー樹脂の含有割合
トナー粒子中における第1バインダー樹脂(内添ワックス重量を含む)と第2バインダー樹脂の含有割合は重量比で20/80〜45/55、好ましくは30/70〜40/60である。第1バインダー樹脂が少なすぎると分離性、耐高温オフセット性が低下して問題となる。第1バインダー樹脂が多すぎると光沢性、耐熱保管性が低下する。
より好ましくは上記のような重量比で使用された第1バインダー樹脂と第2バインダー樹脂からなるバインダー樹脂の軟化点は100〜125℃、特に105〜125℃である。本発明においてはワックスが内添された第1バインダー樹脂と第2バインダー樹脂からなるバインダー樹脂の軟化点が上記範囲内であればよい。
Content ratio of the first binder resin and the second binder resin The content ratio of the first binder resin (including the weight of the internally added wax) and the second binder resin in the toner particles is 20/80 to 45/55 by weight, preferably 30/70 to 40/60. If the amount of the first binder resin is too small, the separability and the high temperature offset resistance are deteriorated. When there is too much 1st binder resin, glossiness and heat-resistant storage property will fall.
More preferably, the softening point of the binder resin composed of the first binder resin and the second binder resin used in the above weight ratio is 100 to 125 ° C, particularly 105 to 125 ° C. In the present invention, the softening point of the binder resin composed of the first binder resin and the second binder resin into which wax is internally added may be in the above range.
ワックス内添第1バインダー樹脂の酸価は5〜50KOHmg/gが好ましく、10〜40KOHmg/gであることがさらに好ましい。第2バインダー樹脂の酸価は0〜10KOHmg/gが好ましく、1〜5KOHmg/gであることがさらに好ましい。特に、ポリエステル系樹脂を用いる場合このような酸価を有する樹脂を用いることによって、各種着色剤等の分散性を向上させるとともに、十分な帯電量を有するトナーとすることができる。
第1バインダー樹脂はテトラヒドロフラン(THF)に不溶な成分を含有していることが、耐高温オフセット性の観点から好ましい。ワックス内添第1バインダー樹脂中でのTHF不溶成分含有量で0.1〜15重量%、特に0.2〜10重量%、さらに0.3〜5重量%が好ましい。
The acid value of the wax-added first binder resin is preferably 5 to 50 KOHmg / g, and more preferably 10 to 40 KOHmg / g. The acid value of the second binder resin is preferably 0 to 10 KOHmg / g, and more preferably 1 to 5 KOHmg / g. In particular, when a polyester resin is used, by using a resin having such an acid value, the dispersibility of various colorants and the like can be improved, and a toner having a sufficient charge amount can be obtained.
The first binder resin preferably contains a component insoluble in tetrahydrofuran (THF) from the viewpoint of high temperature offset resistance. The THF-insoluble component content in the first binder resin added with wax is preferably 0.1 to 15% by weight, particularly 0.2 to 10% by weight, and more preferably 0.3 to 5% by weight.
(着色剤)
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ソルベント・イエロー162、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー185、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹脂100重量部に対し2〜15重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される第1バインダー樹脂と第2バインダー樹脂との混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は20〜40重量%が好適である。
(Coloring agent)
As the colorant used in the present invention, known pigments and dyes conventionally used as colorants for full-color toners can be used. For example, carbon black, aniline blue, calcoil blue, chrome yellow, ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, copper phthalocyanine, malachite green oxalate, lamp black, rose bengal, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Solvent Yellow 162, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. And CI Pigment Blue 15: 3. The content of the colorant in the toner particles is preferably in the range of 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total binder resin. It is preferable from the viewpoint of dispersibility that the colorant is used in the form of a masterbatch dispersed in a mixed binder resin of the first binder resin and the second binder resin used. The addition amount of the masterbatch may be an amount such that the amount of the colorant contained is within the above range. The colorant content in the masterbatch is preferably 20 to 40% by weight.
(荷電制御剤)
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
(Charge control agent)
In the toner of the present invention, a known charge control agent conventionally used in full color toners may be used.
For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus Simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。 The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.
(外添剤)
本発明では、流動性や現像性を補助するための外添剤として様々な無機微粒子を用いることができる。
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
(External additive)
In the present invention, various inorganic fine particles can be used as an external additive for assisting fluidity and developability.
Specific examples of inorganic fine particles include, for example, silicon oxide, zinc oxide, tin oxide, silica sand, titanium oxide, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, Examples thereof include zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
(製法)
本発明のトナーは、上記炭化水素系ワックスが内添された第1バインダー樹脂、第2バインダー樹脂、および着色剤を従来の方法で混合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー粒子(着色樹脂粒子)を得、外添剤と混合することにより得ることができる。
(Manufacturing method)
The toner of the present invention is a toner having a desired particle size by mixing, kneading, pulverizing, and classifying the first binder resin, the second binder resin, and the colorant in which the hydrocarbon wax is internally added by a conventional method. Particles (colored resin particles) can be obtained and mixed with an external additive.
(現像器構成)
現像ローラには、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電しやすい材料から成る表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、層規制部材との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止するために、JIS−Aで60度以下の硬度に設定される。表面粗さはRaで0.3〜2.0μmに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。現像ローラは時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材および感光体との対向位置へと搬送する。
層規制部材は供給ローラと現像ローラの当接位置よりも低い位置に設けられる。層規制部材は、SUSやリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ表面に20〜50N/mの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。
(Developer configuration)
As the developing roller, a roller coated with an elastic rubber layer is used, and a surface coat layer made of a material that is easily charged to a polarity opposite to that of the toner is provided on the surface. The elastic rubber layer is set to a hardness of 60 degrees or less according to JIS-A in order to prevent toner deterioration due to pressure concentration at the contact portion with the layer regulating member. The surface roughness Ra is set to 0.3 to 2.0 μm, and a necessary amount of toner is held on the surface. The developing roller rotates in the clockwise direction, and conveys the toner held on the surface to a position facing the layer regulating member and the photoconductor.
The layer regulating member is provided at a position lower than the contact position between the supply roller and the developing roller. The layer regulating member is made of a metal leaf spring material such as SUS or phosphor bronze, and the free end is brought into contact with the surface of the developing roller with a pressing force of 20 to 50 N / m. The film is thinned and charged by frictional charging. Further, a regulation bias having a value offset in the same direction as the toner charging polarity with respect to the developing bias is applied to the layer regulating member in order to assist frictional charging.
現像ローラの表面を構成するゴム弾性体としては、特に限定されないが、例えば、スチレン−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、これらの2種以上のブレンド物などが挙げられる。これらの中でも、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリル−ブタジエン系共重合体ゴムとのブレンドゴムが好ましく用いられる。
本発明で用いる現像ローラは、例えば、導電性シャフトの外周にゴム弾性体を被覆することにより製造される。導電性シャフトは、例えば、ステンレスなどの金属で構成される。
The rubber elastic body constituting the surface of the developing roller is not particularly limited. For example, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, silicon rubber, A blend of two or more of these may be mentioned. Among these, a blend rubber of epichlorohydrin rubber and acrylonitrile-butadiene copolymer rubber is preferably used.
The developing roller used in the present invention is manufactured, for example, by covering the outer periphery of a conductive shaft with a rubber elastic body. The conductive shaft is made of a metal such as stainless steel, for example.
除電シート作製
本発明の除電シートは、以下のようにして製造できるが、以下はあくまで1例であり、特に制限を受けるものでない。
まず、原料であるが樹脂と導電性付与材からなる。
樹脂は特に制限を受けるものではないが、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリカーボネート、エチレン・テトラフルオロエチレンなどが挙げられる。
次に導電性を付与するために、配合される導電性フィラーとしては導電性、半導電性等の微粉末ならば特に制限はないが、ケッチェンブラック(コンタクチィブファーネス系カーボンブラック)、アセチレンブラック等のカーボンブラック、酸化第2錫、酸化インジウム、チタン酸カリウム、チタン酸ブラック、チタン酸ウィスカー等の導電性、半導電性の微粉末を例示でき、特に制限はない。かかる導電性フィラーの使用量は特に制限されず、体積電気抵抗値に応じ適宜選択すればよいが、通常では使用量の全重量に対し5〜20重量%程度配合すればよい。また、体積電気抵抗値を安定化させるためには、導電性カーボンと金属酸化物を組み合わせて使用すればよい場合もあるが、このことに特に制限はない。
Preparation of static elimination sheet The static elimination sheet of the present invention can be produced as follows, but the following is only an example and is not particularly limited.
First, although it is a raw material, it consists of resin and a conductivity-imparting material.
The resin is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylidene fluoride, polyimide, polycarbonate, and ethylene / tetrafluoroethylene.
Next, in order to impart conductivity, the conductive filler to be blended is not particularly limited as long as it is a fine powder such as conductive or semiconductive, but ketjen black (contactive furnace carbon black), acetylene Conductive and semiconductive fine powders such as carbon black such as black, stannic oxide, indium oxide, potassium titanate, black titanate, and titanate whiskers can be exemplified and are not particularly limited. The amount of the conductive filler to be used is not particularly limited and may be appropriately selected according to the volume electric resistance value. Usually, it may be about 5 to 20% by weight based on the total weight of the amount used. In addition, in order to stabilize the volume electric resistance value, it may be possible to use a combination of conductive carbon and metal oxide, but this is not particularly limited.
本発明では、ポリフッ化ビニリデン系樹脂及び導電性フィラーの外に必要に応じて適当な成分を配合してもよい。例えばワックス、シリコンオイル、低分子量フッ化ビニリデン等の滑剤を適宜配合できる。滑剤は、通常は使用原料の全重量に対し、例えば1.5重量%以下、好ましくは0.5〜1.5重量%程度配合されるが、滑剤を用いなくてもよいことは勿論である。 In this invention, you may mix | blend an appropriate component as needed besides the polyvinylidene fluoride resin and the conductive filler. For example, a lubricant such as wax, silicone oil, and low molecular weight vinylidene fluoride can be appropriately blended. The lubricant is usually blended in an amount of, for example, 1.5% by weight or less, preferably about 0.5 to 1.5% by weight, based on the total weight of the raw materials used. Of course, the lubricant need not be used. .
まず各原料をブレンドする。ブレンドする方法としては、特に制限はないが、例えば、ミキシングブレンド法をあげることができる。ミキシングブレンドに使用するミキサーとしては、特に制限はないが、導電性カーボンを均一に分散させることを考慮すると、例えば、2軸スクリューを有する押出機等が好ましい。更に、分散性を向上させたい場合には、ポリフッ化ビニリデン系樹脂粉末と金属酸化物や導電性カーボン等の粉末を物理的、機械的に混合する、例えばハイブリゼーション等の方法でミキシングすることもできるが、このことも特に限定されない。 First, each raw material is blended. The method for blending is not particularly limited, and examples thereof include a mixing blend method. Although there is no restriction | limiting in particular as a mixer used for mixing blend, When considering disperse | distributing conductive carbon uniformly, the extruder etc. which have a twin screw are preferable. Furthermore, when it is desired to improve the dispersibility, the polyvinylidene fluoride resin powder and the metal oxide or conductive carbon powder may be mixed physically and mechanically, for example, by a method such as hybridization. Although this is possible, this is not particularly limited.
こうしてミキシングブレンドされた原料は、通常ペレット状に押出される。ブレンドされた原料、例えば前記のようにペレット状等に形成された原料は、未絶乾の状態では成膜時に発泡する恐れがあるので、必要ならば水分率が0.05重量%程度以下となるように除湿乾燥させてもよい。また、ミキシング及びペレット化を、窒素ガス、炭酸ガス等の反応性の乏しいガスや、ヘリウムガス等の不活性ガスの置換雰囲気下で行なうと、樹脂の分子量変動が抑えられ、好ましい場合が多い。なおミキシングブレンドにより、得られるペレットの体積電気抵抗値が変動する場合があるので注意を要する。こうして得られた配合物は前記したと同様の反応性の乏しいガスや不活性ガス中で乾燥せしめると一層好ましい場合が多い。またミキシング及びペレット化は低温で行なうほうが好ましい。必要ならば滑剤を添加すると分子量低下が防止できる場合が多いが、特に滑剤を添加しなくてもよい。 The raw material thus mixed and blended is usually extruded into pellets. Since blended raw materials, for example, raw materials formed into pellets as described above, may foam during film formation in an undried state, the moisture content is about 0.05% by weight or less if necessary. You may dehumidify and dry so that it may become. Further, it is often preferable to perform mixing and pelletization in a substituting atmosphere of a gas having poor reactivity such as nitrogen gas or carbon dioxide gas or an inert gas such as helium gas because the fluctuation of the molecular weight of the resin is suppressed. Note that the volume electrical resistance value of the resulting pellet may vary depending on the mixing blend. The blends thus obtained are often more preferred when they are dried in the same poorly reactive gas or inert gas as described above. Mixing and pelletizing are preferably performed at a low temperature. If necessary, the addition of a lubricant can often prevent a decrease in molecular weight, but it is not particularly necessary to add a lubricant.
次いで、ブレンドされ、必要ならばペレット化された原料をフィルムに成膜する。成膜方法は特に制限されないが押出成膜法が好ましい。得られるフィルムの体積電気抵抗値は、主にブレンドする導電性フィラーの量によって決定されるが、フィルム各部の体積電気抗値は成膜条件によっても相当に変動する。従って、体積電気抵抗値を所定の値にコントロールすると共に、フィルム各部の体積電気抵抗値の変動幅を一定値以内にするためには、成膜条件に充分な注意を要する。例えば押出し成膜を行なう際には、ブレンドされた原料の流動性、粘度等や押出機内でかかる圧力、その他の要因により変動する場合があるので、スクリューの形状、押出量、温度制御等を精度よく行なうことが望ましい。この際、押出機内の圧力をコントロールするためにはギヤーポンプを介して樹脂を押出機に投入してもよい。かかるギヤーポンプは溶融状の樹脂を定量的にダイスに導くものであればよく、市販のものを使用できる。殊に、この体積電気抵抗値の変動は、一般的に押出方向に対し直角方向に大きくなる傾向を示すので、特に制限はないが、押出時、温度コントロールを細部に行なうが好ましい。
このようにして得られるフイルムを、所定の長さで順次切断することにより、除電シートを得ることができる。
The blended and, if necessary, pelletized material is then deposited on a film. The film forming method is not particularly limited, but the extrusion film forming method is preferable. Although the volume electric resistance value of the obtained film is mainly determined by the amount of the conductive filler to be blended, the volume electric resistance value of each part of the film varies considerably depending on the film forming conditions. Therefore, in order to control the volume electrical resistance value to a predetermined value and to keep the fluctuation range of the volume electrical resistance value of each part of the film within a certain value, sufficient attention must be paid to the film forming conditions. For example, when performing extrusion film formation, it may vary depending on the fluidity, viscosity, etc. of the blended raw material, the pressure applied in the extruder, and other factors, so the screw shape, extrusion amount, temperature control, etc. are accurate. It is desirable to do it well. At this time, in order to control the pressure in the extruder, the resin may be fed into the extruder via a gear pump. Any gear pump may be used as long as it can lead the molten resin quantitatively to a die, and a commercially available one can be used. In particular, the fluctuation of the volume electric resistance value generally tends to increase in the direction perpendicular to the extrusion direction, and is not particularly limited. However, it is preferable to control the temperature in detail during extrusion.
A static elimination sheet can be obtained by sequentially cutting the film obtained in this way with a predetermined length.
除電シートの体積抵抗は、ASTM(米国材料試験協会;American Society for Testing and Materials) D 149 測定手順にしたがって測定した。 The volume resistance of the static elimination sheet was measured according to ASTM (American Society for Testing and Materials) D 149 measurement procedure.
図1は本発明の実施形態に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室(101)と、トナー収容室(101)の下方に設けられたトナー供給室(102)から構成され、トナー供給室(102)の下部には、現像ローラ(103)と、現像ローラ(103)に当接して設けられた層規制部材(104)および供給ローラ(105)が設けられる。現像ローラ(103)は感光体ドラム(2)に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室(101)内にはトナー攪拌部材(106)が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材(106)は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分(106A)では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分(106B)では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部(107)へ導くことを防止している。開口部(107)近傍のトナーは、トナー攪拌部材(106B)によって適度にほぐされ、自重によって開口部(107)を通過しトナー供給室(102)へと落下移動する。供給ローラ(105)の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室(102)内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ(103)との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は103〜1014Ωの電気抵抗値に設定される。供給ローラ(105)には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ(103)との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ(103)に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーの種類によってはオフセットを0もしくはオフセットの方向を変えてもよい。供給ローラ(105)は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ(103)の表面に塗布供給する。現像ローラ(103)には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム(2)との接触状態を均一に保つ為に、JIS−Aで50度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために103〜1010Ωの電気抵抗値に設定される。表面粗さはRaで0.2〜2.0μmに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。現像ローラ(103)は反時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材(104)および感光体ドラム(2)との対向位置へと搬送する。層規制部材(104)は、SUS304CSPやSUS301CSPまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ(103)表面に10〜100N/mの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材(104)には、摩擦帯電を補助する為に、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。感光体ドラム(2)は時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ(103)表面は感光体ドラム(2)との対向位置において感光体ドラム(2)の進行方向と同方向に移動する。薄層化されたトナーは、現像ローラ(103)の回転によって感光体ドラム(2)との対向位置へ搬送され、現像ローラ(103)に印加された現像バイアスと感光体ドラム(2)上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム(2)表面に移動し現像される。感光体ドラム(2)上に現像されずに現像ローラ(103)上に残されたトナーが再びトナー供給室(102)内へと戻る部分には、除電シート(108)が現像ローラ(103)に当接して設けられている。
FIG. 1 is a sectional view of a developing device and a process cartridge unit according to an embodiment of the present invention.
The developing device includes a toner storage chamber (101) for storing toner and a toner supply chamber (102) provided below the toner storage chamber (101). A roller (103), a layer regulating member (104) provided in contact with the developing roller (103), and a supply roller (105) are provided. The developing roller (103) is disposed in contact with the photosensitive drum (2), and a predetermined developing bias is applied from a high voltage power source (not shown). A toner stirring member (106) is provided in the toner storage chamber (101), and rotates in a counterclockwise direction. In the axial direction, the toner agitating member (106) has a large area on the toner conveyance surface by rotational driving at a portion (106A) where the tip portion does not pass near the opening, and the contained toner can flow sufficiently. Stir. Further, the portion (106B) where the tip portion passes in the vicinity of the opening has a shape in which the area of the toner conveying surface by rotational driving is reduced, and an excessive amount of toner is guided to the opening (107). It is preventing. The toner in the vicinity of the opening (107) is moderately loosened by the toner stirring member (106B), passes through the opening (107) by its own weight, and drops and moves to the toner supply chamber (102). The surface of the supply roller (105) is covered with a foam material having a structure having pores (cells), and the toner conveyed into the toner supply chamber (102) is efficiently attached and taken in and developed. Toner deterioration due to pressure concentration at the contact portion with the roller (103) is prevented. The foam material is set to an electric resistance value of 10 3 to 10 14 Ω. A supply bias having a value offset in the same direction as the toner charging polarity with respect to the developing bias is applied to the supply roller (105). The supply bias acts in a direction in which the toner preliminarily charged at the contact portion with the developing roller (103) is pressed against the developing roller (103). However, the direction of the offset is not limited to this, and the offset may be 0 or the direction of the offset may be changed depending on the type of toner. The supply roller (105) rotates counterclockwise to apply and supply the toner adhered to the surface to the surface of the developing roller (103). A roller coated with an elastic rubber layer is used as the developing roller (103), and a surface coat layer made of a material that is easily charged to a polarity opposite to that of the toner is provided on the surface. The elastic rubber layer is set to a hardness of 50 degrees or less according to JIS-A in order to keep the contact state with the photosensitive drum (2) uniform, and further to 10 3 to 10 10 Ω in order to act a developing bias. Set to electrical resistance value. The surface roughness Ra is set to 0.2 to 2.0 μm, and a necessary amount of toner is held on the surface. The developing roller (103) rotates counterclockwise and conveys the toner held on the surface to a position facing the layer regulating member (104) and the photosensitive drum (2). The layer regulating member (104) is made of a metal leaf spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze, and the free end is brought into contact with the surface of the developing roller (103) with a pressing force of 10 to 100 N / m. The toner that has passed under the pressing force is thinned and charged by frictional charging. Further, a restriction bias having a value offset from the developing bias in the same direction as the charging polarity of the toner is applied to the layer restriction member (104) in order to assist frictional charging. The photosensitive drum (2) rotates in the clockwise direction. Therefore, the surface of the developing roller (103) moves in the same direction as the traveling direction of the photosensitive drum (2) at a position facing the photosensitive drum (2). To do. The thinned toner is conveyed to a position facing the photosensitive drum (2) by the rotation of the developing roller (103), and the developing bias applied to the developing roller (103) and the photosensitive drum (2). In accordance with the latent image electric field formed by the electrostatic latent image, it moves to the surface of the photosensitive drum (2) and is developed. In the portion where the toner remaining on the developing roller (103) without being developed on the photosensitive drum (2) returns to the toner supply chamber (102) again, the charge eliminating sheet (108) is placed on the developing roller (103). It is provided in contact with.
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
第1バインダー樹脂の作製
ビニル系モノマーとして、スチレン600g、アクリル酸ブチル110g、アクリル酸30g及び重合開始剤としてジクミルパーオキサイド30gを滴下ロートに入れた。ポリエステルの単量体のうち、ポリオールとして、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1230g、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン290g、イソドデセニル無水コハク酸250g、テレフタル酸310g、無水1,2,4−ベンゼントリカルボン酸180g及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド7g、ワックスとしてパラフィンワックス(融点73.3℃、示差走査型熱量計で測定される昇温時の吸熱ピークの半値幅は4℃)を340g(仕込モノマー100重量部に対して11.0重量部)、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下に、160℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。160℃に保持したまま2時間付加重合反応を熟成させた後、230℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂H1を得た。樹脂軟化点は130℃であった。
Production of first binder resin As a vinyl monomer, 600 g of styrene, 110 g of butyl acrylate, 30 g of acrylic acid, and 30 g of dicumyl peroxide as a polymerization initiator were placed in a dropping funnel. Among polyester monomers, as polyols, 1230 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane 290 g, isododecenyl succinic anhydride 250 g,
第2バインダー樹脂の作製
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2210g、テレフタル酸850g、無水1,2,4−ベンゼントリカルボン酸120g及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド0.5gを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した5リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下230℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂L1を得た。樹脂軟化点は115℃であった。
Production of Second Binder Resin As polyol, 2210 g of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 850 g of terephthalic acid, 120 g of 1,2,4-benzenetricarboxylic anhydride and esterification As a catalyst, 0.5 g of dibutyltin oxide is placed in a 5-liter four-necked flask equipped with a thermometer, a stainless steel stirrer, a flow-down condenser and a nitrogen inlet tube, and heated to 230 ° C. in a mantle heater under a nitrogen atmosphere. A condensation polymerization reaction was performed. The degree of polymerization was monitored by the softening point measured using a constant load extrusion capillary rheometer, and when the desired softening point was reached, the reaction was terminated to obtain Resin L1. The resin softening point was 115 ° C.
トナー粒子の作製
第1および第2バインダー樹脂からなるバインダー樹脂100質量部(第1バインダー重量111に対して第2バインダー重量100の割合)に対して、LR−147(日本カーリット社製)を1.75部、C.I.Pigment Red 57−1を4質量部含有相当のマスターバッチをヘンシェルミキサーで十分混合した後、2軸押し出し混練機(PCM−30:池貝鉄工社製)を使用して、溶融混練し、得られた混練物を冷却プレスローラーで2mm厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機(KTM:川崎重工業社製)で平均粒径10〜12μmまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機(IDS:日本ニューマチックエ業社製)で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機(ティープレックス型分級機タイプ:100ATP:ホソカワミクロン社製)を使用して分級を行い、着色粒子1を得た。この着色粒子1の粒子径は7.5μmであった。
荷電制御剤添加量と分級回転数以外は着色粒子1と同じ条件にして着色粒子2〜11を得た。
また、着色粒子2における第1および第2バインダー樹脂からなるバインダー樹脂100重量部の組成を、以下のように変えた以外は着色粒子2と同様にして着色粒子12、13を得た。
着色粒子12
第1バインダー重量29に対して第2バインダー重量100の割合
着色粒子13
第1バインダー重量256に対して第2バインダー重量100の割合
Preparation of toner particles LR-147 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) is 1 with respect to 100 parts by mass of the binder resin composed of the first and second binder resins (ratio of the second binder weight 100 to the first binder weight 111). .75 parts, C.I. I. A master batch corresponding to 4 parts by mass of Pigment Red 57-1 was sufficiently mixed with a Henschel mixer, and then melt-kneaded using a biaxial extrusion kneader (PCM-30: manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.). The kneaded product was rolled to a thickness of 2 mm with a cooling press roller, cooled with a cooling belt, and then roughly pulverized with a feather mill. Then, after pulverizing with a mechanical pulverizer (KTM: Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) to an average particle size of 10-12 μm and further pulverizing with a jet pulverizer (IDS: manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) Then, fine powder classification was performed using a rotor type classifier (Teplex type classifier type: 100ATP: manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to obtain
Further, colored particles 12 and 13 were obtained in the same manner as the
Colored particles 12
Ratio of second binder weight 100 to first binder weight 29 Colored particles 13
Ratio of second binder weight 100 to first binder weight 256
この着色樹脂粒子1〜13 100質量部に対して無機微粒子として表1に示す粒径をのシリカ1及びシリカ2(アエロジル社製R974)を所望の量(質量部)添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しマゼンタトナー粒子1〜15を得た。各条件については表1参照。尚シリカ1として用いたシリカは以下のものである。
粒径40nm 日本アエロジル RX50
粒径120nm 信越化学 X−24
粒径18nm 日本アエロジル R972
A desired amount (mass part) of
Particle size 40nm Nippon Aerosil RX50
Particle size 120nm Shin-Etsu Chemical X-24
Particle size 18nm Nippon Aerosil R972
実施例1
除電シートの作製
ポリフッ化ビニリデン系樹脂95重量%及びアセチレンブラック5重量%を、窒素ガス雰囲気中でハイブリゼイションシステムによりブレンドし、得られたブレンド物を引き続き窒素ガス雰囲気中で2軸スクリューを有する押出機を用いてペレット状原料に作製した。このペレット状原料をL/D=29の65mmφ押出機に投入し、ギヤーポンプを通じて溶融押出した。次いで、フィルムを規制して冷却し厚み0.12mmのフィルムを成膜した。こして得たフィルムを所望の寸法に切断して、幅230mm、高さ15mm厚さ0.12mmの除電シートを得た。この除電シートの体積電気低抗値は100V電圧を印加した時に1.6×1012Ω・cmであった。
Example 1
Preparation of neutralization sheet 95% by weight of polyvinylidene fluoride resin and 5% by weight of acetylene black were blended by a hybridization system in a nitrogen gas atmosphere, and the resulting blend was subsequently equipped with a twin screw in a nitrogen gas atmosphere. A pellet-shaped raw material was prepared using an extruder. This pellet raw material was put into a 65 mmφ extruder with L / D = 29 and melt extruded through a gear pump. Next, the film was regulated and cooled to form a film having a thickness of 0.12 mm. The film thus obtained was cut into a desired dimension to obtain a static elimination sheet having a width of 230 mm, a height of 15 mm and a thickness of 0.12 mm. The volume resistivity of this static elimination sheet was 1.6 × 10 12 Ω · cm when a voltage of 100 V was applied.
1成分現像装置を有するリコー社製カラーレーザープリンターIPSIO CX2500を用い、トナー粒子の作製で得られたマゼンタトナー1を入れ、上記除電シートを上記画像装置に取り付け以下のように画像評価を行った。トナー及び除電シートの特性を表2に、評価結果を表3に示す。
Using a Ricoh color laser printer IPSIO CX2500 having a one-component developing device, the
画像評価
評価項目と評価基準を以下に示す。評価は、印字率1%1P/Jのモードで、30℃80%環境下3000枚ランニングした後に行った。
・ ハーフムラ:ハーフ画像を採取後ムラ画像を目視評価
○ 問題なし
× 品質上問題あり
・トナーこぼれ:除電シート取り付け部材上のトナーこぼれを目視評価
○ 問題なし
× 品質上問題あり
・ 固着:ハーフ画像上の縦白スジ発生の有無を評価
○ 0本
× 1本以上
・分離性:ベタ画像採取時の定着システムにおける紙の巻きつきを評価
○ 巻きつきは無く通過
× ローラに巻きつきジャム
・トナー飛散:30℃80%環境で3000枚ランニングした後の機内汚れを目視評価
○ 機内汚れ無し
× 機内汚れ有り
・ハーフキメ:ハーフ画像採取時の濃淡ムラを目視評価
○ 問題なし
× 濃淡のムラがあり品質上問題有り
Image evaluation Evaluation items and evaluation criteria are shown below. The evaluation was performed after running 3000 sheets in an 80% environment at 30 ° C. in a mode with a printing rate of 1% 1 P / J.
・ Half unevenness: Visual evaluation of uneven image after collecting half image ○ No problem × Quality problem ・ Toner spill: Visual evaluation of toner spill on neutralizing sheet mounting member ○ No problem × Quality problem ・ Adherence: Half image Evaluate the presence or absence of vertical white streaks in the image ○ 0 × 1 or more · Separability: Evaluate paper wrapping in the fixing system when collecting solid images ○ Pass without wrapping × Roll around jammed roller and toner: In-machine dirt after running 3000 sheets in 30% 80% environment ○ No in-machine dirt × In-machine dirt / Half texture: Visual evaluation of shading unevenness at the time of half image collection ○ No problem × Shading shading has uneven quality Yes
実施例2〜5、比較例1〜10
トナーとして表2に記載のマゼンタトナーを用い、除電シートとして、実施例1の除電シートの作製における導電性材料であるアセチレンブラックの量を表2記載の量に変えた以外は実施例1の除電シートと同様に作製した除電シートを用い、実施例1と同様に評価した。トナー及び除電シートの特性を表2に、評価結果を表3に示す。
Examples 2-5, Comparative Examples 1-10
The neutralization toner of Example 1 was used except that the amount of acetylene black, which is a conductive material in the production of the neutralization sheet of Example 1, was changed to the amount described in Table 2, using the magenta toner described in Table 2 as the toner. Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 using a static elimination sheet prepared in the same manner as the sheet. Table 2 shows the characteristics of the toner and the charge removal sheet, and Table 3 shows the evaluation results.
2 感光体ドラム
101 トナー収容室
102 トナー供給室
103 現像ローラ
104 層規制部材
105 供給ローラ
106 トナー攪拌部材
107 開口部
108 除電シート
2
Claims (6)
式(1) 10<Log10R<14
式(2) 8.00<Log10Z<10.70
式(3) −1.5×Log10R+23.5<Log10Z<−1.5×Log10R+31.0 At least an image bearing member on which an electrostatic latent image is formed is attached with a pulverized toner containing wax, and a developing roller for visualizing the electrostatic latent image, and a discharging sheet for discharging the charge held by the toner by contacting the developing roller. In the one-component developing device, the volume resistance R (Ω · cm) of the static eliminating sheet and the impedance Z (Ω) of the toner satisfy the relationship of the following formulas (1) to (3), and the frictional force between the toner particles is 2: A one-component developing device having a viscosity of 0.0 to 2.5 mNm.
Formula (1) 10 <Log 10 R <14
Formula (2) 8.00 <Log 10 Z <10.70
Formula (3) −1.5 × Log 10 R + 23.5 <Log 10 Z <−1.5 × Log 10 R + 31.0
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