JP2016186519A - 現像剤、現像剤収容体、現像装置および画像形成装置 - Google Patents

現像剤、現像剤収容体、現像装置および画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】現像剤の光輝性を発現させるためには高温定着が必要であるが、高温定着では現像剤に含まれる樹脂などが定着部材に付着するホットオフセットが発生し、画質が低下するという問題がある。
【解決手段】現像剤は、バインダ樹脂と離型剤と光輝性顔料とを含み、示差走査熱量計(DSC)で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が6.20〜14.40J/gの範囲内であることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置(例えばプリンタ)において、静電潜像の現像に使用される現像剤、並びに、その現像剤を有する現像剤収容体、現像装置および画像形成装置に関する。
従来より、電子写真方式を用いてカラー画像を形成するカラープリンタなどの画像形成装置が広く普及している。近年、金色または銀色等の光輝性のある印刷物を作成するため、光輝性トナー(光輝性現像剤)が開発されている。
光輝性トナーは光輝性顔料を含んでおり、記録媒体に高温で定着されると、光輝性顔料がほぼ均一な方向に配列され、高い光輝性を発現する。
特開2014−38131
しかしながら、高温定着では、光輝性トナーに含まれる樹脂あるいは顔料が定着部材(例えば定着ローラ)に付着するホットオフセットと呼ばれる現象が発生し、画質が低下するという問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、高温定着でのホットオフセットの発生を抑制することにより、高い光輝性を有し、且つ高画質の画像の形成を可能にすることを目的とする。
本発明の現像剤は、バインダ樹脂と離型剤と光輝性顔料とを含み、示差走査熱量計(DSC)で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が6.20〜14.40J/gであることを特徴とする。
本発明の現像剤収容体は、上記の現像剤を収容していることを特徴とする。
本発明の現像装置は、上記の現像剤を用いることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記の現像装置を有していることを特徴とする。
本発明によれば、現像剤が、離型性を有する部分を適量含むことにより、高温定着でのホットオフセットを抑制することができる。これにより、高い光輝性を有し、且つ高画質の画像を形成することが可能になる。
本実施の形態の光輝性トナー(現像剤)の記録媒体への定着状態を説明するための模式図である。 示差走査熱量計(DSC)の測定原理を説明するための模式図である。 示差走査熱量計の温度プログラムの概略を示す模式図である。 示差走査熱量計により得られた吸熱曲線の一例を示す模式図である。 光輝性トナーに含まれる光輝性顔料の平均粒径の測定原理を示す概略図である。 トナーの保存性の測定原理を説明するための模式図である。 実施例1〜6および比較例1,2のトナーを用いた実験結果を示す図である。 本実施の形態の光輝性トナー(現像剤)を用いる画像形成装置の構成例を示す図である。 本実施の形態の光輝性トナーを用いる現像装置(画像形成ユニット)の構成例を示す図である。 本実施の形態の光輝性トナーを収容した現像剤収容体の構成例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1(A)および(B)は、光輝性トナー(現像剤)の記録媒体11への定着状態を説明するための模式図である。図1(A)は定着温度が高い場合を示し、図1(B)は定着温度が低い場合を示している。
光輝性トナー(図1に符号Tで示す)は、バインダ樹脂および離型剤に加え、例えばアルミニウム薄片などの光輝性顔料Pを含んでいる。光輝性顔料Pは、定着前の状態では、光輝性トナーT内でランダムな方向を向いている。
光輝性トナーTを印刷用紙等の記録媒体11に定着する際、定着温度が高い場合には、樹脂粘度が高温によって低下するため、図1(A)に示すように光輝性トナーTが十分に潰れ、光輝性顔料Pがほぼ均一な方向に配列される。そのため、記録媒体11上で光輝性顔料Pが光を反射する作用を発揮することができる。すなわち、高い光輝性を発現させることができる。
一方、定着圧力を同じとして、定着温度が低い場合には、樹脂粘度が低下しないため、図1(B)に示すように光輝性トナーTを十分に潰すことができない。そのため、光輝性顔料Pが一様に配列されず、光輝性を十分に発現することができない。従って、光輝性を十分に発現させるためには、定着温度が高いことが必要である。
ここで、高温定着では、光輝性トナーTに含まれる樹脂あるいは顔料が定着ローラ等に付着するホットオフセットが発生する可能性がある。そこで、本実施の形態では、高温定着におけるホットオフセットを抑制できる光輝性トナーを提供する。
本実施の形態の光輝性トナー(現像剤)は、光輝性顔料(例えばアルミニウム薄片を含むもの)と、離型剤(例えばパラフィンワックス)と、バインダ樹脂(例えばポリエステル)とを含む。そして、上述した高温定着でのホットオフセットを抑制できるように、離型性を有する部分を適量含むようにしている。
本実施の形態に属する各実施例1〜6と、これと対比するための比較例1,2の光輝性トナーの製造方法について説明する。
<実施例1>
まず、無機分散剤を分散させた水性媒体(水相)を生成した。すなわち、純水21423重量部に、工業用リン酸三ナトリウム十二水和物745重量部を混合し、液温60℃で溶解させた後、pH調整用の希硝酸を添加した。得られた混合液に、純水3654重量部に工業用塩化カルシウム無水物360重量部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入した。そして、ラインミル(プライミクス株式会社製)を用い、3566回転/分の回転速度で、液温を60℃に保ちながら34分間撹拌することにより、無機分散剤である懸濁安定剤(リン酸三ナトリウム十二水和物)を含む水相を得た。
また、顔料を分散した油性媒体(油相)を生成した。すなわち、有機溶剤である酢酸エチル7088重量部に、高分子分散剤である「SOLSPERSE 39000」(ルーブリゾール社製)83重量部と、光輝性顔料である「PCS900」(エカルト社製)358重量部とを混合した。得られた混合液を液温50℃まで加熱して撹拌し、離型剤であるパラフィンワックス(日本精蝋株式会社製「SP−0145」)139重量部と、帯電制御樹脂である「FCA−726N」(藤倉化成株式会社製)18重量部と、バインダ樹脂であるポリエステル(数平均分子量Mn=11000〜14000、軟化温度Tm=116.7〜119.3℃、ガラス転移温度Tg=59.3〜68.5℃)1264重量部とを投入し、固形物がなくなるまで撹拌して油相を得た。
そして、液温を60℃に保った水相に油相を投入し、1650回転/分の回転速度で5分間撹拌して懸濁させ、粒子を形成した。粒子が形成された後、減圧蒸留にて酢酸エチルを除去した。これにより、トナーを含むスラリーを得た。
その後、トナーを含むスラリーに硝酸を加えてpHを1.6以下にして撹拌し、懸濁安定剤であるリン酸三カルシウムを溶解させ、脱水した。脱水したトナーを純水に再分散させ、撹拌し、水洗浄を行った。その後、脱水、乾燥および分級を経て、トナー母粒子を生成した。
次に、外添工程として、上記のトナー母粒子100重量%に対して帯電制御剤である「X−24−9526N」(信越化学工業株式会社製)2.0重量%を添加し、混合してトナーAを生成した。
なお、ここで用いた光輝性顔料(シルバー)の「PCS900」(エカルト社製)は、アルミニウム薄片を含むものである。光輝性顔料の単体での平均粒径をコールターカウンター(ベックマン・コールター社製)で測定したところ、8μmであった。
<実施例2>
実施例1のトナー生成工程に対し、離型剤であるパラフィンワックスの含有量を139重量部から93重量部に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーBを生成した。
<実施例3>
実施例1のトナー生成工程に対し、離型剤であるパラフィンワックスの添加量を139重量部から185重量部に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーCを生成した。
<実施例4>
実施例1のトナー生成工程に対し、離型剤であるパラフィンワックスをエステルワックス(日油株式会社製「WEP−4」)に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーDを生成した。
<実施例5>
実施例1のトナー生成工程に対し、光輝性顔料を「PCS900」(エカルト社製)から「6390NS」(東洋アルミニウム株式会社製)に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーEを生成した。この「6390NS」(東洋アルミニウム株式会社製)はアルミニウム薄片を含むものであり、コールターカウンターで測定した顔料単体の平均粒径は5μmであった。
<実施例6>
実施例1のトナー生成工程に対し、光輝性顔料を「PCS900」(エカルト社製)から「PCS1000」(エカルト社製)に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーFを生成した。この「PCS1000」(エカルト社製)はアルミニウム薄片を含むものであり、コールターカウンターで測定した顔料単体の平均粒径は10μmであった。
<比較例1>
実施例1のトナー生成工程に対し、パラフィンワックスの添加量を139重量部から42重量部に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーGを生成した。
<比較例2>
実施例1のトナー生成工程に対し、パラフィンワックスの添加量を139重量部から225重量部に変更し、その他の条件は実施例1のトナー生成工程と同様にして、トナーHを生成した。
<トナー吸熱量の測定>
以上のように生成したトナーA〜Hのそれぞれについて、以下の方法でトナー吸熱量を測定した。トナー吸熱量の測定には、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Carimetry)を用いた。ここでは、株式会社日立ハイテクサイエンス製の「DSC6220」を用いた。
図2は、示差走査熱量計(DSC)の測定原理を説明するための模式図である。示差走査熱量計は、ヒートシンク200を有し、そのヒートシンク200内に、基準物質および試料をそれぞれ収容する2つのアルミニウム製のパン(収容容器)201,202を備えている。パン201,202とヒートシンク200との間には、熱抵抗体203,204がそれぞれ設けられている。
ヒートシンク200の周囲には、ヒータ207が設けられており、ヒータ駆動部208によって制御される。ヒートシンク200の温度は、制御用温度検出器206によって検出される。温度制御部210は、制御用温度検出器206によって検出された温度に基づいてヒータ駆動部208を制御し、ヒートシンク200の温度を制御する。この温度制御部210は、マイクロコンピュータ209によって制御される。
温度検出器205は、例えば示差熱電対であり、熱抵抗体203,204の所定の位置に取り付けられている。温度検出器205は、基準物質と試料との温度差(DSC信号)を出力し、記録するための増幅器212および温度差記録部214に接続されている。温度検出器205は、また、試料の温度を出力し、記録するための増幅器211および温度記録部213に接続されている。
温度検出器205によって検出される温度差は、ヒートシンク200と試料との間に流れる熱流と、ヒートシンク200と基準物質との間に流れる熱流との差(熱収差)によるものである。ここでは、基準物質用のパン201には何も入れずに空の状態とし、試料用のパン202に測定対象のトナーを入れて測定を行った。
図3は、示差走査熱量計の温度プログラムの概略を示す模式図である。縦軸には制御温度(℃)をとり、横軸には時間(min)をとる。なお、図3は、図2に示した示差走査熱量計の制御温度を説明するためのものであり、実際の試料(トナー)の温度を示すものではない。
図3に示すように、20℃で10分放置し(図3の区間a)、次に、昇温速度10℃/minで200℃まで加熱する(区間b)。その後、200℃で5分放置後(区間c)、降温速度90℃/minで0℃まで試料を冷却する(区間d)。さらに、0℃で5分間放置した後(区間e)、昇温速度60℃/minで20℃まで加熱する(区間f)。そして。20℃で10分間放置したのち(区間g)、200℃まで昇温速度10℃/minで加熱する(区間h)。
図4に、1回目の昇温時(図3の区間b)および2回目の昇温時(図3の区間h)の吸熱曲線の一例を示す。吸熱曲線は、吸熱量(mW)と温度(℃)との関係を示す曲線である。本実施の形態では、2回目の昇温時の吸熱曲線に着目する。図4に示す2回目の昇温時の吸熱曲線では、約60℃を超えた温度の近傍に吸熱ピーク(符号Aで示す)が見られる。吸熱ピークAの前後の温度の立ち上がりと立ち下りを結ぶベースライン(符号Bで示す)から吸熱ピークAまでの略三角形状のエリアの面積から、吸熱量を求める。
トナーにおいて離型性を有する部分(物質)は、離型剤であるワックス(ここではパラフィンワックスまたはエステルワックス)または結晶性樹脂等である。これらの物質は結晶性を有するため、示差走査熱量計で測定できる吸熱量が大きい。但し、1回目の昇温時の吸熱曲線では、離型剤による吸熱ピークと他の樹脂の吸熱ピークとが重なり、またベースラインの特定も難しい。そこで、本実施の形態では、2回目の昇温時の吸熱曲線に基づいて、トナーに含まれる離型性を有する部分の量を特定している。
<光輝性顔料の平均粒径の測定>
図5は、トナーに含まれる光輝性顔料の平均粒径の測定原理を示す概略図である。ここでは、トナーを界面活性剤である「エマルゲン109P」(花王株式会社製)に分散させ、スライドガラス301上に滴下し、その上にカバーガラス302を載せ、顕微鏡303を用いて透過照明により倍率1000で観察した。
顕微鏡303としては「デジタルマイクロスコープVH−5500」(キーエンス株式会社製)を用い、レンズとして「VH−500」(キーエンス株式会社製)を装着した。光輝性顔料(図5に符号Pで示す)は光を遮断する(従って黒く見える)ことを利用して、光輝性トナーに含まれる光輝性顔料の長手方向の粒径を50個測定し、その平均を求めた。
<光輝性の測定>
また、光輝性トナーを用いて記録媒体(印刷用紙)上に印刷を行い、定着後の現像剤の光輝性を測定した。プリンタとしては、「MICROLINE910PS」(株式会社沖データ製)を用い、記録媒体としては、「カラーレーザ用紙」(A4サイズ、坪量186g/m:栄紙業株式会社製)を用いた。印刷パターンは、100%ベタ画像とし、記録媒体の表面におけるトナー付着量を0.45mg/cm〜0.55mg/cmとした。また、定着温度は200℃および210℃の2通りとした。環境温度は23℃、相対湿度は50%とした。
印刷したベタ画像の光輝性を、変角光度計である「GC−5000L」(日本電色工業株式会社製)を用いて求めた。光輝性は、以下の式(1)で算出されるフロップインデックス値(FI値)によって求めた。
Figure 2016186519
FI値が高いほど光輝性が高く、FI値が低いほど光輝性が低い。ここでは、定着温度210℃でFI値が20以上の場合には、光輝性を良好(◎)と判断した。また、定着温度210℃でFI値が20未満であっても、定着温度200℃でFI値が20以上の場合には、光輝性をほぼ良好(○)と判断した。定着温度200℃でFI値が20未満の場合には、光輝性を不良(×)と判断した。
<トナーの保存性の測定>
本実施の形態では、トナーの保存性も測定している。トナーに含まれる離型性を有する物質が多いと、トナーが固まる現象(トナーブロッキング)が生じやすいためである。図6は、トナーの保存性の測定原理を示す模式図である。まず、図6(A)に示すように、10gのトナーTを円筒容器401(内径28mm)に入れ、その上に、円筒容器401の内径とほぼ同じ円板402を介して20gの重り403(ウエイト)を乗せ、温度50℃、相対湿度55%の環境下で48時間放置する。放置後、図6(B)に示すように、重り403と円筒容器401とを外してトナーの固まりT1を得る。そのトナーの固まりT1に重り404を乗せ、重り404の重さを少しずつ増加させながら、何gの重りでトナーの固まりが崩壊するかを確認した。
保存性が良いほど軽い重りで崩壊する。ここでは、50g未満の重りで崩壊した場合には、保存性を良好(◎)と判断した。また、50g以上110g未満の重りで崩壊した場合には、ほぼ良好(○)と判断した。また、110g以上の重りで崩壊した場合には、不良(×)と判断した。
<測定結果>
図7に、実施例1〜6および比較例1,2のトナーを用いた実験結果を示す。具体的には、最大ピーク吸熱量および顔料粒径の測定結果、光輝性および保存性の判定結果、並びに総合判定結果を示す。
実施例1のトナーAは、最大ピーク吸熱量が9.29J/gであり、顔料の平均粒径は7.67μmであった。実施例2のトナーBは、最大ピーク吸熱量が6.20J/gであり、顔料の平均粒径は6.82μmであった。実施例3のトナーCは、最大ピーク吸熱量が14.40J/gであり、顔料の平均粒径は7.24μmであった。実施例4のトナーDは、最大ピーク吸熱量が7.95J/gであり、顔料の平均粒径は7.65μmであった。実施例5のトナーEは、最大ピーク吸熱量が8.23J/gであり、顔料の平均粒径は5.37μmであった。実施例6のトナーFは、最大ピーク吸熱量が7.65J/gであり、顔料の平均粒径は10.04μmであった。
比較例1のトナーGは、最大ピーク吸熱量が1.94J/gであり、顔料の平均粒径は6.95μmであった。比較例2のトナーHは、最大ピーク吸熱量が18.70J/gであり、顔料の平均粒径は7.80μmであった。
実施例1〜6のトナーA〜F(示差走査熱量計で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が6.20〜14.40J/gの範囲内)を用いた場合、光輝性および保存性の判断結果は、いずれも良好(◎)またはほぼ良好(○)であった。従って、総合判定結果も、良好(◎)またはほぼ良好(○)であった。
これに対し、2回目の昇温の最大ピーク吸熱量が6.20J/g未満の比較例1では、十分な光輝性が得られなかった。これは、トナーに含まれる離型性を有する部分が少ないために、高温定着(200℃)で樹脂あるいは顔料が定着ローラに付着するホットオフセットが発生するためである。
また、2回目の昇温の最大ピーク吸熱量が14.40J/gより大きい比較例2では、十分な保存性が得られなかった。これは、トナーに含まれる離型性を有する部分が多いために、トナーのブロッキングが起こりやすいためである。
以上の結果から、示差走査熱量計で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が6.20〜14.40J/gの場合(実施例1〜6)に、高温定着でのホットオフセットが防止され、高い光輝性および保存性が得られることが分かる。
さらに、実施例1〜6のトナーA〜Fのうちでも、トナーA,D,E,F(実施例1,4〜6)については、光輝性および保存性の判断結果がいずれも良好(◎)であり、従って、総合判定結果も良好(◎)であった。
一方、トナーB(実施例2)は、保存性の判断結果は良好(◎)であったが、定着温度210℃ではホットオフセットが発生したため、光輝性の判断結果がほぼ良好(○)であった。トナーC(実施例3)は、光輝性の判断結果は良好(◎)であったが、50g以上110g未満の重りで崩壊したため、保存性の判断結果がほぼ良好(○)であった。
光輝性および保存性の判断結果がいずれも良好(◎)であったトナーA,D,E,Fは、示差走査熱量計で測定した2回目の昇温の最大ピーク吸熱量が7.65〜9.29J/gの範囲内にある。このことから、示差走査熱量計で測定した2回目の昇温の最大ピーク吸熱量が7.65〜9.29J/gの範囲内であることがより好ましいことが分かる。
また、高い光輝性および保存性が得られた光輝性トナー(実施例1〜6)の光輝性顔料の平均粒径は、5.37〜10.04μmの範囲内であった。光輝性顔料は、アルミニウム薄片に限らず、黄銅、酸化チタン、金属蒸着された薄片状ガラス粉など、光輝性を有するものであればよい。
なお、ここでは定着温度を200℃としたが、定着温度を140℃とした場合には、実施例1〜6および比較例1,2の全トナーにおいて、FI値が20未満(不合格)であった。これは、図1(B)を参照して説明したように、定着温度が低いため樹脂粘度が低下せず、光輝性トナーを十分に潰すことができない(従って光輝性顔料が一様に配列されない)ことによるものである。
<実施の形態の効果>
以上説明したように、本実施の形態における現像剤は、バインダ樹脂と離型剤と光輝性顔料とを含み、示差走査熱量計(DSC)で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量を6.20〜14.40J/gの範囲内とすることにより、光輝性を発現させつつ、高温定着でのホットオフセットを抑制することができる。これにより、高い光輝性を有し、且つ高画質の画像を形成することができる。
特に、2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量を7.65〜9.29J/gの範囲内とすることにより、また、光輝性トナーに含まれる光輝性顔料の平均粒径を5.37〜10.04μmの範囲内とすることにより、より高い光輝性および高画質を実現することができる。
<画像形成装置の構成>
次に、本実施の形態における画像形成装置10の構成について説明する。図8は、画像形成装置の基本構成を示す図である。画像形成装置10は、電子写真方式を用いて画像を形成するものであり、媒体カセット15、画像形成ユニット31,32,33,34、LED(Light Emitting Diode)ヘッド35,36,37,38、転写ユニット16、および定着ユニット40を有している。
媒体カセット15は、画像形成装置10内の本体下部に着脱可能に装着されている。媒体カセット15の内部には、記録媒体11が積層状態で収納されている。媒体カセット15に収容された記録媒体11の上面に当接する位置に、ピックアップローラ45aが設けられている。ピックアップローラ45aは、媒体カセット15から記録媒体11を一枚ずつ送り出す。ピックアップローラ45aに隣接してフィードローラ45bが配置されている。フィードローラ45bは、記録媒体11を矢印iで示す方向に給紙する。
フィードローラ45bによって給紙された記録媒体11の搬送路に沿って、搬送ローラ45c,45dおよび搬送ローラ45e,45fが配置されている。搬送ローラ45c,45dおよび搬送ローラ45e,45fは、記録媒体11の斜行を矯正し、画像形成ユニット31,32,33,34に向けて搬送する。
画像形成ユニット31,32,33,34は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびシルバー(S)のトナー(現像剤)を用いて画像を形成するものである。画像形成ユニット31,32,33,34は、いずれも、像担持体としての感光体ドラム101を備えている。
画像形成ユニット31,32,33,34の各感光体ドラム101の上側には、露光装置としてのLEDヘッド35,36,37,38が対向配置されている。LEDヘッド35,36,37,38は、例えばLED素子とレンズアレイとを有し、LED素子から出力される照射光が感光体ドラム101の表面に結像する位置に配置されている。
画像形成ユニット31,32,33,34は、使用するトナーを除いて共通の構成を有している。ここでは、シルバーのトナー(光輝性トナー)を用いる画像形成ユニット34について説明する。
図9は、画像形成ユニット34の構成を示す図である。画像形成ユニット34は、潜像担持体としての感光体ドラム101と、帯電部材としての帯電ローラ102と、現像剤担持体としての現像ローラ104と、供給部材としての供給ローラ105と、層規制部材としての現像ブレード106と、現像剤収容体110と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード108とを有している。
現像ローラ104、供給ローラ105、現像ブレード106および現像剤収容体110を含む部分(静電潜像の現像に寄与する部分)は、現像ユニット103を構成している。本実施の形態では、画像形成ユニット34(感光体ドラム101、帯電ローラ102および現像ユニット103を含む)が「現像装置」に相当する。但し、このような構成に限定されるものではなく、静電潜像の現像に寄与する部分(現像ユニット103)のみを現像装置としてもよい。
感光体ドラム101は、アルミニウム等の導電性支持体の表面に感光層(電荷発生層および電荷輸送層)を積層したものであり、図中時計回り方向に回転する。感光体ドラム101の表面の感光層は、LEDヘッド38(図8)によって露光され、静電潜像が形成される。
帯電ローラ102は、例えば、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴム層とで構成されており、感光体ドラム101の表面に当接するように設けられている。帯電ローラ102は、帯電電圧を付与され、感光体ドラム101の表面を一様に帯電させる。
現像ローラ104は、例えば、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層とで構成されており、感光体ドラム101の表面に当接するように設けられている。現像ローラ104は、現像電圧を付与されており、感光体ドラム101の表面の静電潜像をトナーにより現像する。
供給ローラ105は、例えば、金属シャフトと半導電性発泡シリコンスポンジ層とで構成されており、現像ローラ104に当接するかまたは一定間隔をあけて対向配置されている。供給ローラ105は、供給電圧を付与されており、現像ローラ104にトナーを供給する。
現像ブレード106は、例えばステンレス製のブレードであり、現像ローラ104の表面に当接するように配置されている。現像ブレード106は、ブレード電圧を付与されており、現像ローラ104の表面のトナー層の厚さを規制する。
クリーニングブレード108は、例えばウレタンゴム製のブレードであり、感光体ドラム101の表面に当接するように配置されている。クリーニングブレード108は、感光体ドラム101の表面に残る残留トナーを除去する。
現像剤収容体110は、現像ユニット103に着脱可能に取り付けられた現像剤カートリッジである。現像剤収容体110は、トナー(現像剤)を収容し、現像ローラ104および供給ローラ105に供給する。画像形成ユニット34の現像剤収容体110は、シルバーの光輝性トナーを収容している。
図10は、現像剤収容体110の内部構成を示す図である。図10に示すように、現像剤収容体110の容器111内の現像剤収容部112には、その長手方向に延在する撹拌バー113が回転自在に支持されている。現像剤収容体110の下方には、容器111内のトナーを排出するための排出口114が形成されている。この排出口114を開閉するため、図中矢印Sで示す方向にスライド可能なシャッタ115が設けられている。
図8に戻り、転写ユニット16は、画像形成ユニット31,32,33,34の下側に配置されている。転写ユニット16は、転写ベルト17と、ドライブローラ18と、テンションローラ19と、転写ローラ20,21,22,23と、転写ベルトクリーニングブレード24と、廃棄現像剤タンク25とを有している。
転写ベルト17は、ポリアミドイミドまたはポリアミドにより構成され、所定の導電性および機械強度を得るためカーボン等が添加されている。転写ベルト17は、ドライブローラ18およびテンションローラ19に架け渡されており、表面に記録媒体11を静電吸着して走行し、画像形成ユニット31,32,33,34に沿って搬送する。ドライブローラ18は、図中反時計回り方向に回転して転写ベルト17を走行させる。テンションローラ19は、ドライブローラ18と対をなし、転写ベルト17に一定の張力を付与する。
転写ローラ20,21,22,23は、画像形成ユニット31,32,33,34の各感光体ドラム101に、転写ベルト17を介して当接するように配置されている。転写ローラ20,21,22,23は、転写電圧が印加され、各感光体ドラム101の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。
転写ベルトクリーニングブレード24は、転写ベルト17の表面に当接するように配置され、転写ベルト17の表面に付着したトナーを掻き取ってクリーニングする。廃棄現像剤タンク25は、転写ベルトクリーニングブレード24によって掻き取られたトナーを収容する容器である。
記録媒体の搬送方向において、画像形成ユニット31,32,33,34および転写ユニット16の下流側には、定着ユニット40が配置されている。定着ユニット40は、ヒートローラ41および加圧ローラ42を備えている。
ヒートローラ41は、アルミニウムからなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを被覆したものである。芯金内には、例えばハロゲンランプなどの加熱ヒータ41aが設けられている。
加圧ローラ42は、アルミニウムの芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFAチューブを被覆したものである。加圧ローラ42は、ヒートローラ41との間に圧接部(ニップ部)が形成されるように配置されている。
記録媒体11の搬送方向において定着ユニット40の下流側(図中左側)には、記録媒体11の搬送路を切り替える切り替えガイド43が設けられている。切り替えガイド43は、定着ユニット40から送り出された記録媒体11を、排出搬送路51または再搬送路52に選択的に搬送するものである。
排出搬送路51には、定着ユニット40から送り出された記録媒体11を、画像形成装置10の外部に排出するための搬送ローラ45g,45hおよび排出ローラ45i,45jが設けられている。また、画像形成装置10の上部カバーには、排出された記録媒体11を載置するためのスタッカ部46が設けられている。
再搬送路52には、切り替えガイド43を経て搬送されてきた記録媒体11を退避路に一旦退避させてから逆向きに送り出すための搬送ローラ45k,45y、切り替えガイド44および搬送ローラ45w,45xが設けられている。再搬送路52には、また、上述した搬送ローラ45c,45dまで記録媒体11を搬送する搬送ローラ45m,45n、搬送ローラ45o,45p、搬送ローラ45q,45r、搬送ローラ45s,45tおよび搬送ローラ45u,45vが設けられている。
<画像形成装置の動作>
次に、上記の画像形成装置10の動作について説明する。媒体カセット15に収容された記録媒体11は、ピックアップローラ45aおよびフィードローラ45bによって媒体カセット15から矢印iで示す方向に一枚ずつ送り出される。媒体カセット15から送り出された記録媒体11は、搬送ローラ45c,45dおよび搬送ローラ45e,45fによって、斜行が矯正されながら矢印j方向に搬送される。
転写ユニット16の転写ベルト17は、ドライブローラ18の回転によって走行し、搬送ローラ45e,45fによって搬送されてきた記録媒体を吸着し、矢印k方向に搬送する。
画像形成ユニット31では、感光体ドラム101(図9参照)が図中時計回り方向に一定の速度で回転する。帯電ローラ102は、感光体ドラム101に追従して回転し、感光体ドラム101の表面を一様に帯電させる。LEDヘッド35は、イエローのイメージデータに基づいて感光体ドラム101の表面を露光し、静電潜像を形成する。
また、供給ローラ105は、現像剤収容体110から供給されたトナーを現像ローラ104に供給する。現像ローラ104の表面には、現像ブレード106によって厚さが規制されたトナー薄層が形成される。現像ローラ104の表面のトナー薄層は、感光体ドラム101の表面の静電潜像に付着し、これにより静電潜像が現像されてトナー像(現像剤像)となる。
感光体ドラム101の表面に形成されたトナー像(イエロー)は、転写ローラ20に付与されている転写電圧により、転写ベルト17上の記録媒体11に転写される。
同様に、転写ベルト17によって記録媒体11が画像形成ユニット32,33,34を通過すると、マゼンタ、シアンおよびシルバーのトナー像が記録媒体11に順次転写される。
各色のトナー像が転写された記録媒体11は、転写ベルト17によって定着ユニット40に搬送される。定着ユニット40では、ヒートローラ41および加圧ローラ42によって記録媒体11に熱および圧力が加えられ、トナー像が溶融して記録媒体11に定着する。トナー像が定着した記録媒体11は、搬送ローラ45g,45hおよび排出ローラ45i,45jによって排出搬送路51に沿って搬送され、画像形成装置10の外部に排出され、スタッカ部46上に載置される。
また、両面印刷の場合には、定着ユニット40から送り出された記録媒体11は、切り替えガイド44、搬送ローラ45k,45yおよび搬送ローラ45w,45xによって表裏反転された後、切り替えガイド44、搬送ローラ45m,45n、搬送ローラ45o,45p、搬送ローラ45q,45r、搬送ローラ45s,45tおよび搬送ローラ45u,45vによって再搬送路52に沿って搬送され、搬送ローラ45c,45dに到達し、裏面の画像形成が行われる。
なお、ここでは、カラーの画像形成装置について説明したが、本発明はモノクロの画像形成装置に適用することもできる。また、画像形成装置は、プリンタに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ装置、MFP(Multifunction Peripheral)などに適用することも可能である。
10 画像形成装置、 11 記録媒体、 15 媒体カセット、 16 転写ユニット、 17 転写ベルト、 18 ドライブローラ、 19 テンションローラ、 20,21,22,23 転写ローラ(転写部材)、 31,32,33,34 画像形成ユニット(現像装置)、 40 定着ユニット、 101 感光体ドラム(潜像担持体)、 102 帯電ローラ(帯電部材)、 103 現像ユニット、 104 現像ローラ(現像剤担持体)、 105 供給ローラ(供給部材)、 106 現像ブレード(層規制部材)、 110 現像剤収容体、 200 示差走査熱量計の加熱炉、 201,202 パン(収容容器)、 203 ヒートシンク、 204 ヒータ、 205 示差熱電対、 301 スライドガラス、 302 カバーガラス、 303 顕微鏡、 401 円筒容器、 402 円板、 403,404 重り、 T 光輝性トナー(現像剤)、 P 光輝性顔料。

Claims (9)

  1. バインダ樹脂と離型剤と光輝性顔料とを含み、
    示差走査熱量計(DSC)で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が、6.20〜14.40J/gの範囲内であること
    を特徴とする現像剤。
  2. 示差走査熱量計(DSC)で測定した2回目の昇温時の最大ピーク吸熱量が、7.65〜9.29J/gの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の現像剤。
  3. 前記光輝性顔料の平均粒径が、5.37〜10.04μmの範囲内であることを特徴とする請求項1または2に記載の現像剤。
  4. 前記光輝性顔料は、アルミニウム薄片を含むことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の現像剤。
  5. 前記バインダ樹脂は、ポリエステルを含むことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の現像剤。
  6. 前記離型剤は、パラフィンワックスまたはエステルワックスであることを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の現像剤。
  7. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の現像剤を収容していることを特徴とする現像剤収容体。
  8. 請求項1から6までのいずれか1項に記載の現像剤を用いることを特徴とする現像装置。
  9. 請求項8に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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