JP3902956B2 - Image forming method, non-magnetic one-component toner and process cartridge - Google Patents

Image forming method, non-magnetic one-component toner and process cartridge Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法、トナージェット方式記録法などを利用した記録方法に用いられる画像形成方法、非磁性一成分トナーおよびプロセスカートリッジに関するものである。詳しくは、予め静電潜像担持体上にトナー像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する複写機、プリンター、ファックスに用いられる画像形成方法、非磁性一成分トナーおよびプロセスカートリッジに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真法を用いた機器は従来の複写機に加え、例えば、プリンターやファックスのごとき装置に適用されている。特にプリンターやファックスでは複写装置部分を小さくする必要があるため、一成分トナーを用いた画像形成方法が用いられることが多く、特にフルカラープリンターにはトナー中に磁性体を添加しないカラートナーを用いる非磁性一成分現像方法が用いられる。
【0003】
非磁性一成分現像は、トナー担持体に当接したトナー規制部材によって、トナー粒子に摩擦による電荷を与えると同時にトナー担持体上に薄く塗布しトナー担持体と潜像担持体とが対向した現像領域に搬送し、潜像担持体上の静電潜像を現像し、トナー画像として顕像化する方法である。
【0004】
非磁性一成分現像において、トナーはトナー規制部材との摩擦によって現像に必要な電荷を付与されるため、充分な電荷を均一に付与するためにはトナー規制部材はある程度の圧力でトナー担持体に当接しなければならなが、連続して現像動作を行った場合、トナー担持体表面にトナーが融着する問題があった。
【0005】
この問題に対して、特開平9−50185号公報、特開平9−319213号公報等では、トナー担持体の表面にコート層を設け、かつその材質や物性を最適化することで改善する事が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合(たとえば市場での流通過程での輸送や保管時など)、トナー担持体と当接していた部分に対応するトナー規制部材表面にトナーが融着する場合があり、画像白地部のカブリが発生した。また融着の程度が重い場合は一部トナー担持体にもトナー融着が発生し、ハーフトーン画像上に融着に対応した場所に黒線が現れることが判明した。
【0007】
これは、適度な現像動作を行っている場合はトナー担持体とトナー規制部材に挟まれた領域のトナーは随時入れ替わるのに対して、現像動作を行わない場合は常に同じトナーに力と熱が加わるため、より厳しい状態になるからと考えられる。したがって、仮に適度な現像動作を行う場合とまったく行わない場合で、高温状態に同じ時間暴露した場合、上記画像欠陥は後者のほうに顕著に現れる。
【0008】
さらに、主に定着性向上のためにトナー中にワックスが含有されている場合、上記トナー融着がより悪化することが確認されている。
【0009】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的は現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合でも、画像欠陥の無い良好な画像が得られる画像形成方法、非磁性一成分トナーおよびプロセスカートリッジを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナー担持体に当接したトナー規制部材によって該トナー担持体上に薄層コートされた非磁性一成分トナーによって現像する画像形成方法において、
該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であり、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする画像形成方法によって解決される。
【0011】
また、上記の目的は、潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナー担持体に当接したトナー規制部材によって該トナー担持体上に薄層コートされた非磁性一成分トナーによって現像し、該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下である画像形成方法に用いられる非磁性一成分トナーであって、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする非磁性一成分トナーによって解決される。
【0012】
さらに上記の目的は、画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも、非磁性一成分トナー、トナー担持体、トナー規制部材を備え、
該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であり、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする特徴とするプロセスカートリッジによって解決される。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明を適用した画像形成装置10の概略断面図、図2は現像装置の概略断面図である。
【0014】
まず、画像形成手段による画像形成動作について説明する。
【0015】
図1において、静電潜像担持体としての感光ドラム11は、矢印A方向に回転する。まず感光ドラム11は、帯電装置12によって一様に帯電される。その後、露光手段であるレーザー光学装置からのレーザー光13により露光され、その表面に静電潜像が形成される。
【0016】
この静電潜像を、現像装置14によって現像し、トナー像として可視化する。可視化された感光ドラム11上のトナー像は、転写ローラ15によって転写材としての記録メディア16に転写される。転写されずに感光ドラム11上に残存した転写残トナーは、クリーニング部材であるクリーニングブレード17により掻き取られ、廃トナー容器18に収納される。クリーニングされた感光ドラム11は上述作用を繰り返し、画像形成を行う。
【0017】
一方、トナー像を転写された記録メディア16は、定着装置19によって永久定着された後、機外に排紙される。
【0018】
次に現像装置14について、図2に基き、さらに説明する。
【0019】
図2において、21は非磁性一成分トナー22を収容する現像容器であり、現像装置14は、現像容器21内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム11と対向配置されトナー担持体23を備え、感光ドラム11上の静電潜像を現像、可視化するようになっている。
【0020】
トナー担持体23の上方には、トナー規制部材25が、自由端側の先端近傍をトナー担持体23の外周面に面接触にて当接するように設けられている。当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、トナー担持体23の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。
【0021】
本発明において、トナー規制部材はばね弾性を有する薄板状で、少なくともトナー担持体との当接部に弾性体を備えていることが好ましい。
【0022】
トナー規制部材は現像装置の簡略化から、それ自身のばね弾性でトナー担持体に当接させることが好ましい。さらに、経時させても常にトナー規制部材への当接圧を一定にするためには、SUS、リン青銅等の金属薄板のブレードが好ましいが、硬度が高いため、トナーへのストレスが大きく外添剤の劣化を引き起こすなど好ましくない。そのため、少なくともトナー担持体との当接部に弾性体を備えていることが好ましい。
【0023】
さらに本発明において、トナー担持体との当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であることが好ましい。塑性エネルギーは、フィッシャースコープH100(フィッシャー社製)を用い、23℃/60%RH環境で圧子の押し込み深さを15μmとして測定した。
【0024】
先にも述べたように、現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合常に同じトナーに力と熱が加わるが、逆にトナー規制部材の表面も常に同じ状態に置かれたまま力と熱がかかるため、トナー規制部材の表面に設けられた弾性体は塑性変形をし、接触しているトナーを取り込む形となるため、融着を発生しやすいことが判明した。また融着を発生しない場合でも、塑性変形を起こしたトナー規制部材ではトナー担持体上に均一なトナーコート層を作ることが難しい。
【0025】
そこで弾性体の適正な塑性変形の特性を検討したところ、塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であることが好ましく、さらに好ましくは90nJ以上145nJ以下であることが判明した。Wrが80nJ未満では塑性変形が大きすぎ上記の問題が発生しやすくなり好ましくない。また、Wrが160nJを超える場合、弾性体の硬度が高くなるため、現像動作を連続して行なう際トナーへのストレスが大きくなりトナーの外添剤の劣化を引き起こし正常な現像ができなくなる(濃度低下など)ため好ましくない。
【0026】
なお、たとえば金属薄板上に弾性体を接着してなるトナー規制部材の場合、弾性体のみの塑性エネルギーを測定するのは好ましくない。これは実際、弾性体のみの場合と金属薄板上に接着した場合とで、トナー担持体とトナー規制部材との当接部での挙動が異なるためであり、本発明において上記の塑性エネルギーを測定する場合は、必ずトナー担持体とトナー規制部材との当接部で測定することが必要である。
【0027】
さらに本発明では、トナー担持体とトナー規制部材との当接部に設けた弾性体の塑性変形の絶対量を低く抑えるために、該弾性体の厚みが5μm以上100μm以下であることが好ましい。
【0028】
本発明の非磁性一成分トナーは、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、さらに好ましくは4質量%以上20質量%以下である。0.5質量%未満では定着時のオフセット防止効果が充分得られず、25質量%を超えると現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合、トナー担持体と当接していた部分に対応するトナー規制部材表面へのトナー融着を助長する場合があり好ましくない。
【0029】
また、本発明の非磁性一成分トナーはメルトインデックスが、8以上25以下が好ましく、さらに好ましくは8以上20以下である。現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合、トナー担持体とトナー規制部材表面が当接する部分のトナーは熱と圧を受け、隣接するトナーとより密着するように変形するためトナー同士の融着を助長する。しかしながら、メルトインデックスを25以下にすることでこれを軽減できる。なお、メルトインデックスが8未満では定着性が悪化する場合があり好ましくない。
【0030】
なお本発明でのメルトインデックスは、日本工業規格の熱可塑性プラスチックの流れ試験方法JIS K7210記載の装置を用い、測定温度:135℃、荷重:21.2N(2.16Kg)、試料:4g、で行い、測定値は10分値に換算した。
【0031】
さらに本発明の非磁性一成分トナーは、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることが好ましい。
【0032】
現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合、トナー担持体とトナー規制部材表面が当接する部分のトナーは熱と圧を受けるが、トナーの重量平均径が4μm未満の場合、該当接部でトナーが細密充填しやすく、トナー同士の融着を助長するため好ましくなく、またトナーの重量平均径が10μmを超えると細線再現性の悪化など画質低下を起こすため好ましくない。
【0033】
またフロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度を0.970以上とすることでトナー担持体上のトナーコート層の表面をより平滑にできるため、この面と接触しているトナー規制部材上の弾性体に均等に圧力がかかり、静置状態で高温環境に長期間放置された場合の弾性体の塑性変形を軽減できる。なお、平均円形度が0.990を超える場合、潜像保持体のクリーニング不良が発生する場合があり好ましくない。
【0034】
なお、本発明のトナーの重量平均粒径は、コールターマルチサイザーII(コールター社製)を用い測定した。コールターマルチサイザーIIに個数分布,体積分布を出力するインターフェース(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液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、更に測定試料を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分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布を算出した。それから本発明に係る体積分布から求めた重量基準(各チャンネルの代表値をチャンネル毎の代表値とする)の重量平均粒径を求めた。
【0035】
また、本発明の平均円形度は、東亜医用電子株式会社製 フロー式粒子像分析装置 FPIA−1000にて測定した。測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10-3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下の水中にノニオン型界面活性剤(和光純薬社製コンタミノンN)を数滴加えた水溶液10ml中に、トナー5mgを加え、超音波分散機としてSTM社製UH−50で分散処理を行なって調製した試料分散液を用いて、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布を測定する。
【0036】
測定の概略は以下のとおりである。
【0037】
試料分散液は、フラットで偏平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとCCDカメラがフローセルに対して相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果それぞれの粒子はフローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
【0038】
約1分間で、1200個以上の粒子の円相当径を測定することができ、円相当径分布に基づく数及び規定された円相当径を有する粒子の割合(個数%)を測定できる。
【0039】
平均円形度は、上記フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定された粒子の円形度を下式より求め、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。本発明においては10μm以上の粒径についてのみ下記計算を行った。
円形度=(粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長)/(粒子の投影像の周囲長)
【0040】
さらに本発明の非磁性一成分トナーは、トナーの接触角を97°以上110°以下にすることが好ましい。
【0041】
現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合、トナー担持体とトナー規制部材表面が当接する部分のトナーは熱と圧を受け、定着性向上のために添加したワックスがトナー表面にしみ出し、これがトナー融着の一因となる可能性があることが解った。検討の結果、熱と圧を受けたときのワックスのしみ出しの程度は、上記の測定方法によるトナーの接触角を97°以上110°以下に抑えることが好ましいことが判明した。
【0042】
接触角の測定方法は次のとおりである。トナーは錠剤成型機によって、3gのトナーを250kN/cm2の圧力でプレスし直径38mmのサンプルとした。成型時、成型機とトナーの間にNP−Transparency TYPE−Dを挟んで成型した。このサンプルを100℃で2分放置した後室温に戻し、ロール材接触角計CA−Xロール型(協和界面化学株式会社製)で接触角を測定した。測定は1サンプルに付き20回測定し、最大値及び最小値を除いた18個の測定値の平均値とした。
【0043】
本発明のトナーの製造方法は特に限定されないが、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下にするためには、懸濁重合法、機械式粉砕法、球形化処理等によって製造されるのが好ましく、特に懸濁重合法が好ましい。
【0044】
以下、懸濁重合法における本発明のトナーの製造方法について説明する。
【0045】
まず重合性単量体中に、ワックス、極性樹脂、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤、その他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモジナイザー、ホモミキサー等により分散せしめる。この際、好ましくは単量体液滴が所望の現像剤粒子のサイズを有するように、撹拌速度、時間を調整し造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行なえばよい。重合温度は40℃以上、一般的には50℃〜90℃の温度に設定して行なうのがよい。また、重合反応後半に昇温してもよく、さらに、現像剤定着時の臭いの原因等になる未反応重合性単量体、副生成物等を除去するために、反応後半または反応終了時に一部水系媒体を留去してもよい。反応終了後、生成した現像剤粒子を洗浄、濾過により回収し乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100質量部に対して水300質量部〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0046】
トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、造粒時の系のpH調整、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法や、機械的装置条件、例えばローターの周速、パス回数、撹拌羽根形状等の撹拌条件や、容器形状または水溶液中での固形分濃度等を制御することにより行なえる。
【0047】
本発明に用いられる重合性単量体としては、スチレン、o−(m−、p−)メチルスチレン、m−(p−)エチレンスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル系単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキサン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミド等の単量体が好ましく用いられる。
【0048】
また重合時に添加する極性樹脂としては、スチレン(メタ)アクリル酸の共重合体、マレイン酸共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【0049】
また、本発明で使用されるワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプッシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導体、またはこれらのグラフト/ブロック化合物等が好ましく用いられる。
【0050】
本発明に用いられる荷電制御剤としては、公知のものが使用できるが、重合阻害性がなく水系への可溶化物のない荷電制御剤が特に好ましい。具体的化合物としては、ネガ系としてサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸、それらの誘導体の金属化合物、スルホン酸を側鎖に持つ高分子化合物、ホウ素化合物、尿素化合物、珪素化合物、カリックスアレン等が利用でき、ポジ系としては4級アンモニウム塩、該4級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物等が好ましく用いられる。該荷電制御剤は重合性単量体100質量部に対し0.2〜10質量部が好ましい。
【0051】
本発明で使用される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’−アゾビスイソブチルニトリル、1,1'−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾ系重合開始剤、ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド等の過酸化物系重合開始剤が用いられる。
【0052】
該重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが一般的には単量体に対して0.5質量%〜20質量%添加されて用いられる。重合開始剤の種類は重合法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に単独または混合し利用される。
【0053】
懸濁重合を利用する場合に用いる分散剤としては、例えば無機系酸化物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ、磁性体、フェライト等が挙げられる。また有機系化合物としては、例えばポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が水相に分散させて使用される。
これらの分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜2.0質量部を使用するのが好ましい。
【0054】
これらの分散剤は市販のものをそのまま用いてもよいが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させて得ることもできる。例えばリン酸カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合法に好ましい分散剤を得ることができる。
【0055】
またこれらの分散剤の微細化のために、0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用してもよい。具体的には市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤が使用でき、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。
【0056】
次に粉砕法におけるトナーの製造方法について説明する。
本発明の粉砕法トナーに用いられる結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸アクリル共重合体、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン樹脂等を単独または混合して使用できるが、中でもスチレン−アクリル、スチレン−メタクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。
【0057】
また本発明の粉砕法トナーを正帯電性に制御する場合は、脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩;アミン及びポリアミン系化合物;高級脂肪酸の金属塩;アセチルアセトン金属錯体;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート等を添加する。また、負帯電性に制御する場合は、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸系の金属錯体を用いることができる。使用量は結着樹脂100質量部に対して0.1〜15質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。
【0058】
本発明の粉砕法トナー用いるワックスとしては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスまたはその酸化物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪族エステルを主成分とするワックスまたは、その一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。また、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;N,N'−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族ビスアミド類;ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩;脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンなどのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化物なども用いることができる。
【0059】
次にこれらの結着樹脂、ワックス、荷電制御剤、着色剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合機により十分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して、樹脂類を互いに相溶せしめた中に荷電制御剤、着色剤を分散または溶解せしめ、冷却固化後、機械的に所望の粒度に微粉砕し、さらに分級によって粒度分布をシャープにする。あるいは、冷却固化後、ジェット気流下でターゲットに衝突させて得られた微粉砕物を、熱または機械的衝撃力によって球形化する。
【0060】
以上のように製造された本発明のトナーは、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機微粉体を外添して用いることができる。該無機微粉体は比表面積(BET)が20m2/g〜400m2/gであることが好ましい。さらに該無機微粉体の表面処理品を外添で用いることもできる。表面処理剤としては、シランカップリング剤、シリル化剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイル等が挙げられるが、好ましくはシランカップリング剤、シリル化剤、シリコーンオイルで処理したものであり、これらを併用してもよい。上記微粉体のトナーへの添加量は、トナー100質量部に対して、0.05〜5質量部で、好ましくは0.1〜3質量部である。
【0061】
さらに本発明においては、現像性、耐久性を向上させるために次の無機粉体を添加することもできる。マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物;硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩;カオリン等の粘土鉱物;アパタイト等のリン酸化合物;シリカ、炭化珪素、窒化珪素等の珪素化合物;カーボンブラックやグラファイト等の炭素粉末が挙げられる。
【0062】
同様の目的で以下の有機粒子や複合粒子を添加することもできる。ポリアミド樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル粒子等の樹脂粒子;ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機粒子とからなる複合粒子;ポリ弗化エチレン、ポリ弗化ビニリデン等のフッ素樹脂;弗化カーボン等のフッ素化合物;ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩;脂肪酸、脂肪酸エステル等の脂肪酸誘導体;硫化モリブデン、アミノ酸及びアミノ酸誘導体等が挙げられる。
【0063】
次に本発明の現像方法、およびプロセスカートリッジの一例について図2に基き説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【0064】
図2において、21は非磁性一成分トナー22を収容する現像容器であり、現像装置14は、現像容器21内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム11と対向配置されたトナー担持体23を備え、感光ドラム11上の静電潜像を現像、可視化するようになっている。
【0065】
感光ドラム11は、アルミシリンダーを基体とし、その周囲に所定厚みの感光層を塗工した剛体である。画像形成時において、たとえばネガ帯電トナーを反転現像する場合、感光ドラム11は帯電装置により帯電電位Vd=−400Vから−700V程度に均一帯電されており、画像信号に従いレーザーで露光された部分がVl=−100から−200Vになる。Vl部に対し、トナー担持体23の芯金には直流電圧Vdc=−150から−500Vが、またはさらに交流電圧Vpp=1500から2500Vが現像バイアスとして印加され、トナーが現像される。
【0066】
トナー担持体23は、上記開口部にて、図に示す右略半周を現像容器21に突入し、左略半周面を現像容器21から露出して横設される。この現像容器21から露出した面は、現像装置14の左方に位置する感光ドラム11に接触して、または非接触で対向している。
【0067】
トナー担持体23は矢印B方向に回転駆動される。その表面は、非磁性一成分トナー22の搬送を良好に行うための適度な凹凸を有している。トナー担持体23は、感光ドラム11に非接触で用いる場合は、アルミニウム製スリーブ表面にガラスビーズによる定形ブラスト処理を施したものや、樹脂コートしたものを用い、感光ドラム11との間隙が300μmになるように対向させる。またトナー担持体23を感光ドラム11に当接させて用いる場合は、NBRやシリコーンゴムの弾性ローラーを用いることができる。感光ドラム11はトナー担持体23の周速に対して1〜2倍の周速で回転させている。
【0068】
トナー担持体23の下方には、弾性ローラ24が当接され、回転可能に支持されている。弾性ローラ24は、スポンジ構造や、芯金上にレーヨン、ナイロン等の繊維を植毛したファーブラシ構造のものが用いられ、トナー担持体23と同一方向に回転駆動する。
【0069】
トナー担持体23の上方には、トナー規制部材25が、支持板金28に支持され、自由端側の先端近傍を現像ローラ23の外周面に面接触にて当接するように設けられている。当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、トナー担持体23の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。
【0070】
トナー規制部材25の支持板金28への支持方法は、ビス等による締め付け、あるいは溶接等、限定されるものではない。
【0071】
トナー規制部材25は、たとえばリン青銅の金属薄板26のトナー担持体23との当接面全面において、弾性体27をラミネート加工したものであり、トナー担持体23に対して9.8から39.2N/m(10から40g/cm)の当接圧となるようにしている。
【0072】
なお以上は、現像装置、感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置の全てを一体で形成し画像形成装置本体に対し着脱可能なプロセスカートリッジに適用た場合について述べたが、画像形成装置本体に着脱可能な現像装置のみからなるプロセスカートリッジ、または、現像装置に加えて感光ドラム、クリーニングブレード、廃トナー収容容器、帯電装置のいくつかを一体で形成したプロセスカートリッジに適用してもよい。
【0073】
【実施例】
以下に実施例および比較例を示して、本発明をさらに詳細に説明する。なお、「部」とあるのはすべて質量部を意味する。
【0074】
<製造例1>
高速撹拌装置クレアミックス(エムテクニック社製)を備えた2リットル用4つ口フラスコ中に、イオン交換水630部と、0.1mol/リットルのNa3PO4水溶液485部を添加し、クレアミックスの回転数を14000rpmに調整し65℃に加温した。ここに、1.0mol/リットルのCaCl2水溶液65部を徐々に添加し、さらに10%塩酸を滴下して微小な難水溶性分散剤Ca3(PO42を含むpH=5.8の水系媒体を調製した。
【0075】
一方、分散質系は、
・スチレン単量体 175部
・ブチルアクリレート単量体 25部
・カーボンブラック 15部
・サリチル酸金属化合物 1.6部
をアトライターを用いて5時間分散させた後、上記混合物に下記の成分を加えて、さらに2時間分散させて、分散質系を調製した。
・ポリエステル樹脂 10部
・エステルワックス 20部
・スチレン変性ポリエチレンワックス 10部
・ジビニルベンゼン 0.5部
【0076】
次に、上記分散質系に重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4.8部を添加した後、上記分散媒中に投入し、内温70℃の窒素雰囲気下、17000rpmで15分間造粒した。その後、撹拌機をプロペラ撹拌機に交換し、50rpmで撹拌しながら70℃に保ちつつ5時間重合し、さらに内温を80℃に昇温させ5時間重合した。重合終了後、スラリーを冷却し希塩酸を添加して分散剤を除去した。さらに水洗し、乾燥、分級を行い、着色粒子を得た。
【0077】
上記着色粒子100部に対して、一次粒径約7nmのシリカ100部にジメチルシリコーンオイル15部で表面処理した疎水性シリカ(BET=210m2/g)1.2部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーAを得た。
【0078】
該トナーAの重量平均径は6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度は0.978、メルトインデックスは14.5、接触角は101°であった。
【0079】
<製造例2>
製造例1で、ジビニルベンゼンの量を0.4部、重合開始剤投入後の反応温度を75℃にする以外は製造例1と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.981、メルトインデックスが23、接触角が105°のトナーBを得た。
【0080】
<製造例3>
製造例1で、ジビニルベンゼンの量を0.6部、重合開始剤投入後の造粒温度、および反応温度を65℃にする以外は製造例1と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.980、メルトインデックスが9、接触角が100°のトナーCを得た。
【0081】
<製造例4>
製造例1で、エステルワックスの添加量を40部、スチレン変性ポリエチレンワックスの添加量を25部にした以外は製造例1と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.973、メルトインデックスが15.2、接触角が108°のトナーDを得た。
【0082】
<製造例5>
製造例1で、エステルワックスの添加量を5部とし、スチレン変性ポリエチレンワックスを添加しないこと以外は製造例1と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.986、メルトインデックスが13、接触角が99°のトナーEを得た。
【0083】
<製造例6>
・スチレンアクリル樹脂 100部
(スチレン−ブチルアクリレート共重合比=80:20)
・カーボンブラック 6部
・エステルワックス 3.5部
・サリチル酸金属化合物 0.7部
上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、さらにハイブリダイザー1型(奈良機械製作所製)を用い、1500rpm、4分間処理したものを分級して着色粒子を得た。
【0084】
上記着色粒子100部に対して、製造例1で用いた疎水性シリカ1.2部をヘンシェルミキサーFM10Bにて外添してトナーFを得た。
【0085】
該トナーFの重量平均径は6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度は0.971、メルトインデックスは14.3、接触角は97°であった。
【0086】
<製造例7>
製造例5で、エステルワックスの添加量を2.5部とした以外は製造例5と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.983、メルトインデックスが11.2、接触角が95°のトナーGを得た。
【0087】
<製造例8>
製造例2において、エステルワックスの添加量を35部、スチレン変性ポリエチレンワックスの添加量を20部にした以外は製造例2と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.979、メルトインデックスが19.5、接触角が112°のトナーHを得た。
【0088】
<比較製造例1>
製造例1において、エステルワックス、スチレン変性ポリエチレンワックスのいずれも添加しないこと以外は製造例1と同様にして、重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.980、メルトインデックスが12.7、接触角が92.3°のトナーIを得た。
【0089】
<比較製造例2>
製造例4で、エステルワックスの添加量を50部、スチレン変性ポリエチレンワックスの添加量を30部にした以外は製造例4と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.971、メルトインデックスが18.3、接触角が113°のトナーJを得た。
【0090】
<比較製造例3>
製造例2で、ジビニルベンゼンの量を0.3部、重合開始剤投入後の反応温度を78℃にする以外は製造例1と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.980、メルトインデックスが26.3、接触角が103°のトナーKを得た。
【0091】
<比較製造例4>
製造例6で、ハイブリダイザーでの処理をしないこと以外は製造例6と同様にして重量平均径6.8μm、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.965、メルトインデックスが14.4、接触角が96.5°のトナーLを得た。
【0092】
<実施例1>
製造例1のトナーAを、市販のカラーレーザープリンターLBP2160(キヤノン社製)を以下のように改造した改造機Aを用いて評価した。
【0093】
LBP2160の改造機Aは、イエローカートリッジを図2のように改造した。図2において、プロセスカートリッジは、非磁性一成分トナー22を収容した現像容器14と、現像容器14内の長手方向に延在する開口部にトナー担持体23とを備えており、トナー担持体23は、直径16mmのアルミニウム製スリーブ表面にガラスビーズ(#800)による定形ブラスト処理を施し、表面粗さRzが約2μmとしたものを用いた。トナー担持体23は、画像形成時、潜像担持体1との間隙が280μmになるように設定し、潜像担持体11の周速120mm/sに対して1.7倍の周速204mm/sで回転させている。
【0094】
トナー担持体23の上方位置には、リン青銅の金属薄板を基体とし、トナー担持体23への当接面側に弾性体を接着したものからなるトナー規制部材25が、ブレード支持板金28に支持され、自由端側の先端近傍をトナー担持体23の外周面に面接触にて当接するように設けられており、その当接方向としては、当接部に対して先端側がトナー担持体23の回転方向上流側に位置するいわゆるカウンター方向になっている。また、トナー担持体23に対する当接圧は29.4N/m(30g/cm)に設定した。線圧の測定は、摩擦係数が既知の金属薄板を3枚当接部に挿入し、中央の1枚をばねばかりで引き抜いた値から換算した。
【0095】
トナー規制部材25とトナー担持体23の当接面に接着した弾性体は、シリコーンゴム(厚さ25μm)の表面(トナー担持体に当接する面)にポリカーボネートをコート(コート厚10μm)したものを用いた。
【0096】
上記トナー規制部材のトナー担持体との当接部における塑性エネルギーWrは125nJであった。
【0097】
トナー担持体23に印加されるバイアスは直流電圧:Vdc=−350VにAC:矩形波Vpp=1800V、f=2000Hzを重畳したものである。
【0098】
上記改造機AのイエローカートリッジにトナーAを300g充填したものを2台用意した。1台は45℃の恒温槽に20日間放置した後、23℃/60%RHの環境で以下の画像をプリントした。このとき定着器の設定温度は170℃とした。
・サンプルA:ベタ白を1枚(A4サイズ、80g/m2紙)
・サンプルB:ハーフトーンを1枚(A4サイズ、80g/m2紙)
【0099】
さらに、定着器の設定温度を150℃から200℃5℃刻みに変えて、
・サンプルC:定着評価パターンを各定着器温度で1枚(A3サイズ、200g/m2紙)
・サンプルD:定着評価パターンを各定着器温度で1枚(A4サイズ、60g/m2紙)
【0100】
なお、定着評価パターンとは紙先端から10mmの位置と紙後端から10mmの位置に50mm×50mmのベタ黒パッチ(トナーコート量0.6mg/cm2のべた画像)を印字したもので、ベタ黒パッチ部以外はべた白である。
【0101】
また、上記プリントが終わったカートリッジからトナー規制部材およびトナー担持体を外し、それぞれの当接部を目視で確認した。
【0102】
また、もう1台のカートリッジは、23℃/60%RHの環境で印字比率2%パターンの連続プリント試験(連続5000枚)をした。50枚めと500枚めに、以下の画像をプリントした。
・サンプルE:ベタ黒を1枚(A4サイズ、80g/m2紙)
<実施例2〜8>
実施例1で用いた改造機Aを用いて、製造例2〜8で示したトナーB〜Hをそれぞれ実施例1と同様にして評価した。
【0103】
<実施例9>
実施例1で用いた改造機Aで、トナー規制部材に設けた弾性体を、0.3μmのスチレン粒子をフィラーとして分散したシリコーンゴム(厚さ35μm)の表面(トナー担持体に当接する面)にウレタン樹脂(厚さ10μm)をコートしたものに変えた以外は実施例1と同様にして評価した。上記トナー規制部材のトナー担持体との当接部における塑性エネルギーWrは85nJであった。
【0104】
<実施例10>
実施例1で用いた改造機Aで、トナー規制部材に設けた弾性体を、ジメチルジクロロシランで処理したシリカをフィラーとして分散したポリアミドエラストマー(厚さ80μm)に変えた以外は実施例1と同様にして評価した。上記トナー規制部材のトナー担持体との当接部における塑性エネルギーWrは153nJであった。
【0105】
<比較例1>
比較製造例1で示したトナーIを、実施例1で用いた改造機Aを用いて、実施例1と同様にして評価した。
【0106】
<比較例2>
比較製造例2で示したトナーJを、実施例1で用いた改造機Aを用いて、実施例1と同様にして評価した。
【0107】
<比較例3>
比較製造例3で示したトナーKを、実施例1で用いた改造機Aを用いて、実施例1と同様にして評価した。
【0108】
<比較例4>
比較製造例4で示したトナーLを、実施例1で用いた改造機Aを用いて、実施例1と同様にして評価した。
【0109】
<比較例5>
実施例1で用いた改造機Aで、トナー規制部材に設けた弾性体を、ポリカーボネートシート(厚さ120μm)に変えた以外は実施例1と同様にして評価した。上記トナー規制部材のトナー担持体との当接部における塑性エネルギーWrは180nJであった。
【0110】
<比較例6>
実施例1で用いた改造機Aで、トナー規制部材に設けた弾性体を、ウレタンゴムシート(厚さ140μm)に変えた以外は実施例1と同様にして評価した。上記トナー規制部材のトナー担持体との当接部における塑性エネルギーWrは72nJであった。
【0111】
[評価方法]
(1)カブリ
サンプルAと未使用の紙の反射率をそれぞれ、TC−6DS(東京電色社製)で測定し(3点平均)、その差を求めた。評価のランク分けは、以下のようにおこなった。
A:1.0%未満
B:1.0%以上2.0%未満
C:2.0%以上3.0%未満
D:3.0%以上
【0112】
(2)黒線
サンプルBにトナー担持体周期の黒線が発生しているかどうかを目視で観察した。なお、実施例で使用した改造機Aの場合、トナー担持体周期は約30mmである。
【0113】
(3)定着性
各定着温度でのサンプルCの後端のパッチを、9.8kPa(100g/cm2)の荷重をかけてシルボン紙(LenzCleaning Paper“dasper”Ozu Paper Co.Ltd)で擦り、擦り前後の濃度低下率を測定した。濃度低下率が20%以下になる定着温度TLによって、以下のランク分けをした。TLが低いほど定着性が良いと判断できる。なお濃度測定は、反射濃度計RD918(マクベス社製)でおこなった。
A:TL=160℃以下
B:TL=165℃から175℃
C:TL=180℃から190℃
D:TL=195℃以上
【0114】
(4)オフセット
各定着温度でのサンプルDで、先端のパッチのオフセットが白地部に発生しているかどうかを目視で評価した。オフセットが発生した温度THによって、以下のランク分けをした。THが高いほど非オフセット性が良いと判断できる。
A:TH=190℃以上
B:TH=175℃から185℃
C:TH=160℃から170℃
D:TH=155℃以下
【0115】
(5)濃度変化
50枚および5000枚時のサンプルEの、紙先端から3cmの部分の濃度を、中央、両端の3点測定し平均値を求める。濃度測定は、反射濃度計RD918(マクベス社製)でおこなった。50枚目と5000枚目の濃度差を計算し、以下のランク分けをおこなった。

Figure 0003902956
【0116】
評価結果を表1に示す。
【0117】
【表1】
Figure 0003902956
【0118】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、現像動作をまったく行わない状態で高温環境に長期間放置された場合でも、画像欠陥の無い良好な画像が得られる画像形成方法、非磁性一成分トナーおよびプロセスカートリッジが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像形成装置と現像装置の一例を示す概略断面図である。
【図2】図1の現像装置の概略断面図である。
【符号の説明】
10 画像形成装置
11 感光ドラム
12 帯電装置
13 レーザ光
14 現像装置
15 転写ローラ
16 記録メディア
17 クリーニングブレード
18 廃トナー
19 定着装置
21 現像容器
22 非磁性一成分トナー
23 トナー担持体
24 弾性ローラ
25 トナー規制部材
26 金属薄板
27 弾性体
28 支持板金[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method, a non-magnetic one-component toner, and a process cartridge that are used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a toner jet recording method, or the like. More specifically, the present invention relates to an image forming method used in a copying machine, a printer, a fax machine, a non-magnetic one-component toner, and a process cartridge that form a toner image on an electrostatic latent image carrier beforehand and then transfer the image onto a transfer material to form an image. .
[0002]
[Prior art]
In recent years, equipment using electrophotography has been applied to devices such as printers and fax machines in addition to conventional copying machines. Especially for printers and fax machines, it is necessary to reduce the size of the copying apparatus, so image forming methods using one-component toner are often used. Especially for full-color printers, non-magnetic toner that does not contain a magnetic material is used. A magnetic one-component development method is used.
[0003]
Non-magnetic one-component development is a development in which a toner regulating member in contact with a toner carrier gives a charge due to friction to the toner particles, and at the same time, the toner carrier and the latent image carrier face each other. In this method, the electrostatic latent image on the latent image carrier is developed and visualized as a toner image.
[0004]
In non-magnetic one-component development, toner is imparted with a charge necessary for development by friction with the toner regulating member, so that the toner regulating member is applied to the toner carrier with a certain amount of pressure in order to uniformly impart sufficient charge. However, when the developing operation is continuously performed, there is a problem that the toner is fused to the surface of the toner carrying member.
[0005]
In order to solve this problem, JP-A-9-50185, JP-A-9-319213, and the like can be improved by providing a coat layer on the surface of the toner carrier and optimizing the material and physical properties thereof. It is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the prior art as described above, when left in a high temperature environment for a long time without performing any development operation (for example, during transportation or storage in the distribution process in the market), the toner carrier and In some cases, the toner is fused to the surface of the toner regulating member corresponding to the contacted portion, and fogging of the white background portion is generated. It was also found that when the degree of fusing is heavy, toner fusing also occurs on some toner carriers, and black lines appear on the halftone image at locations corresponding to fusing.
[0007]
This is because the toner in the region sandwiched between the toner carrier and the toner regulating member is replaced at any time when an appropriate developing operation is performed, whereas force and heat are always applied to the same toner when the developing operation is not performed. It is thought that it becomes a more severe state because it joins. Therefore, when the moderate development operation is performed and when it is not performed at all, the image defect appears more prominently in the latter when exposed to a high temperature state for the same time.
[0008]
Further, it has been confirmed that when the toner contains a wax mainly for improving the fixability, the toner fusion is further deteriorated.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to obtain a good image free from image defects even when left in a high temperature environment for a long time without performing any development operation. Image forming method, non-magnetic one-component toner, and process cartridge.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The above object is to develop the electrostatic latent image formed on the latent image carrier with a non-magnetic one-component toner that is thinly coated on the toner carrier by a toner regulating member that is in contact with the toner carrier. In the image forming method,
  The toner regulating member is in the form of a thin plate having spring elasticity, and has an elastic body at least in contact with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact is 80 nJ or more. 160 nJ or less,
  The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
  The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5 mass% to 25 mass%, the toner melt index is 8 to 25, and the weight average of the toner This is solved by an image forming method characterized in that the average circularity of a toner having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less and a particle diameter of 10 μm or more by a flow particle image analyzer is 0.970 or more and 0.990 or less.
[0011]
  The above object is also achieved by using a non-magnetic one-component toner in which an electrostatic latent image formed on a latent image carrier is thinly coated on the toner carrier by a toner regulating member in contact with the toner carrier. The toner regulating member is formed into a thin plate shape having spring elasticity, and is provided with an elastic body at least at a contact portion with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact portion. Is a non-magnetic one-component toner used in an image forming method having a viscosity of 80 nJ to 160 nJ,
  The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
  The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, the toner melt index is 8 or more and 25 or less, and the weight average of the toner This is solved by a non-magnetic one-component toner having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less, and an average circularity of a toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer being 0.970 or more and 0.990 or less. .
[0012]
  Further, the above object is to provide a process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body.
  At least a non-magnetic one-component toner, a toner carrier, a toner regulating member,
  The toner regulating member is in the form of a thin plate having spring elasticity, and has an elastic body at least in contact with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact is 80 nJ or more. 160 nJ or less,
  The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
  The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5 mass% to 25 mass%, the toner melt index is 8 to 25, and the weight average of the toner To be solved by a process cartridge characterized by having an average circularity of 0.970 or more and 0.990 or less for a toner having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less and a toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer. .
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus 10 to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a schematic sectional view of a developing device.
[0014]
First, an image forming operation by the image forming unit will be described.
[0015]
In FIG. 1, a photosensitive drum 11 as an electrostatic latent image carrier rotates in the direction of arrow A. First, the photosensitive drum 11 is uniformly charged by the charging device 12. Then, it exposes with the laser beam 13 from the laser optical apparatus which is an exposure means, and an electrostatic latent image is formed in the surface.
[0016]
The electrostatic latent image is developed by the developing device 14 and visualized as a toner image. The visualized toner image on the photosensitive drum 11 is transferred to a recording medium 16 as a transfer material by a transfer roller 15. Untransferred toner remaining on the photosensitive drum 11 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 17 as a cleaning member and stored in a waste toner container 18. The cleaned photosensitive drum 11 repeats the above operation to form an image.
[0017]
On the other hand, the recording medium 16 to which the toner image has been transferred is permanently fixed by the fixing device 19 and then discharged outside the apparatus.
[0018]
Next, the developing device 14 will be further described with reference to FIG.
[0019]
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a developing container that contains a non-magnetic one-component toner 22, and the developing device 14 is located in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 21 and is disposed to face the photosensitive drum 11. A carrier 23 is provided to develop and visualize the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11.
[0020]
Above the toner carrier 23, a toner regulating member 25 is provided so that the vicinity of the free end is brought into contact with the outer peripheral surface of the toner carrier 23 by surface contact. As the abutting direction, the tip on the free end side with respect to the abutting portion is a counter direction located upstream in the rotation direction of the toner carrier 23.
[0021]
In the present invention, the toner regulating member is preferably a thin plate having spring elasticity, and is preferably provided with an elastic body at least in contact with the toner carrier.
[0022]
The toner regulating member is preferably brought into contact with the toner carrying member with its own spring elasticity in order to simplify the developing device. Furthermore, a blade made of a thin metal plate such as SUS or phosphor bronze is preferable in order to keep the contact pressure on the toner regulating member constant over time. However, since the hardness is high, the stress on the toner is greatly increased. It is not preferable because it causes deterioration of the agent. For this reason, it is preferable that an elastic body is provided at least in a contact portion with the toner carrier.
[0023]
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact portion with the toner carrier is 80 nJ or more and 160 nJ or less. The plastic energy was measured using a Fischer scope H100 (Fischer) and the indenter indentation depth was 15 μm in a 23 ° C./60% RH environment.
[0024]
As described above, when the toner is left in a high temperature environment for a long time without performing any developing operation, force and heat are always applied to the same toner, but the surface of the toner regulating member is always kept in the same state. Since force and heat are applied as they are, the elastic body provided on the surface of the toner regulating member undergoes plastic deformation and takes in the toner in contact with it, and it has been found that fusion is likely to occur. Even when no fusing occurs, it is difficult to form a uniform toner coat layer on the toner carrier with the toner regulating member that has undergone plastic deformation.
[0025]
Thus, when the proper plastic deformation characteristics of the elastic body were examined, it was found that the plastic energy Wr is preferably 80 nJ or more and 160 nJ or less, more preferably 90 nJ or more and 145 nJ or less. If Wr is less than 80 nJ, the plastic deformation is too large, and the above problem is likely to occur. Further, when Wr exceeds 160 nJ, the hardness of the elastic body becomes high, so that the stress on the toner increases when the developing operation is continuously performed, causing deterioration of the external additive of the toner, and normal development cannot be performed (density). It is not preferable because it is reduced).
[0026]
For example, in the case of a toner regulating member formed by adhering an elastic body on a thin metal plate, it is not preferable to measure the plastic energy of only the elastic body. This is because the behavior at the contact portion between the toner carrier and the toner regulating member is different between the case of only the elastic body and the case of bonding on the thin metal plate. In the present invention, the above plastic energy is measured. In this case, it is necessary to always perform measurement at the contact portion between the toner carrier and the toner regulating member.
[0027]
Furthermore, in the present invention, it is preferable that the thickness of the elastic body is 5 μm or more and 100 μm or less in order to suppress the absolute amount of plastic deformation of the elastic body provided at the contact portion between the toner carrier and the toner regulating member.
[0028]
The nonmagnetic one-component toner of the present invention has a wax content of 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 4% by mass or more and 20% by mass or less. If it is less than 0.5% by mass, the effect of preventing offset during fixing cannot be sufficiently obtained, and if it exceeds 25% by mass, it is in contact with the toner carrier when left in a high temperature environment for a long time without performing any development operation. This is not preferable because it may promote toner fusion to the surface of the toner regulating member corresponding to the portion.
[0029]
The nonmagnetic one-component toner of the present invention preferably has a melt index of 8 or more and 25 or less, more preferably 8 or more and 20 or less. When left in a high temperature environment for a long time without performing any development operation, the toner in the portion where the toner carrying member and the surface of the toner regulating member are in contact with each other is subjected to heat and pressure, and is deformed so as to be in closer contact with the adjacent toner. Therefore, fusing of the toners is promoted. However, this can be reduced by setting the melt index to 25 or less. A melt index of less than 8 is not preferable because fixability may deteriorate.
[0030]
The melt index in the present invention was measured using an apparatus described in Japanese Industrial Standards thermoplastic flow test method JIS K7210, measuring temperature: 135 ° C., load: 21.2 N (2.16 Kg), sample: 4 g. The measured value was converted into a 10 minute value.
[0031]
Further, the non-magnetic one-component toner of the present invention has a toner weight average diameter of 4 μm or more and 10 μm or less, and a toner having a particle diameter of 10 μm or more measured by a flow type particle image analyzer has an average circularity of 0.970 or more and 0.990 or less. Preferably there is.
[0032]
When the toner is left in a high temperature environment for a long time without any development operation, the toner in the portion where the toner carrier and the toner regulating member surface abut receives heat and pressure, but the weight average diameter of the toner is less than 4 μm It is not preferable because the toner can be densely packed in the corresponding contact portion and promotes fusion between the toners. If the weight average diameter of the toner exceeds 10 μm, it is not preferable because the image quality is deteriorated such as deterioration of fine line reproducibility.
[0033]
The surface of the toner coat layer on the toner carrier can be made smoother by setting the average circularity of the toner having a particle size of 10 μm or more by the flow type particle image analyzer to 0.970 or more. Pressure is evenly applied to the elastic body on the toner regulating member, and plastic deformation of the elastic body when left standing in a high temperature environment for a long time can be reduced. In addition, when the average circularity exceeds 0.990, a cleaning failure of the latent image holding member may occur, which is not preferable.
[0034]
The weight average particle diameter of the toner of the present invention was measured using Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter). An interface (manufactured by Nikka) and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) are connected to Coulter Multisizer II, and a 1% NaCl aqueous solution is prepared using first-grade sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toners of 2 μm or more are measured using the Coulter Multisizer with a 100 μm aperture as the aperture. Distribution and number distribution were calculated. Then, the weight-average particle diameter based on the weight based on the volume distribution according to the present invention (representing the representative value of each channel as the representative value for each channel) was obtained.
[0035]
The average circularity of the present invention was measured with a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd. The measurement removes fine debris through a filter and results in 10-3cmThreeA few drops of nonionic surfactant (Contaminone N, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added to water having a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) in water of 20 or less. Using a sample dispersion prepared by adding 5 mg of toner to 10 ml of an aqueous solution and performing dispersion treatment with UH-50 manufactured by STM as an ultrasonic disperser, it has an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm. Measure the particle size distribution of the particles.
[0036]
The outline of the measurement is as follows.
[0037]
The sample dispersion liquid is passed through a flow path (expanded along the flow direction) of a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm). The strobe and the CCD camera are mounted so as to be opposite to each other with respect to the flow cell so as to form an optical path that passes across the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle is a two-dimensional having a certain range parallel to the flow cell. Taken as an image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter.
[0038]
In about 1 minute, the equivalent circle diameter of 1200 or more particles can be measured, and the number based on the equivalent circle diameter distribution and the ratio (number%) of particles having a prescribed equivalent circle diameter can be measured.
[0039]
The average circularity is obtained by calculating the circularity of particles measured using the flow type particle image analyzer FPIA-1000 from the following equation, and dividing the total circularity of all particles measured by the total number of particles. Defined as average circularity. In the present invention, the following calculation was performed only for a particle size of 10 μm or more.
Circularity = (perimeter of a circle with the same projected area as the particle image) / (perimeter of the projected image of the particle)
[0040]
Furthermore, the nonmagnetic one-component toner of the present invention preferably has a contact angle of 97 ° or more and 110 ° or less.
[0041]
When left in a high temperature environment for a long time without any development operation, the toner in the part where the toner carrier and the surface of the toner regulating member are in contact with each other receives heat and pressure, and the wax added to improve the fixing property is the toner. It has been found that the surface oozes and this may contribute to toner fusion. As a result of the examination, it has been found that the degree of exudation of wax when subjected to heat and pressure is preferable to suppress the contact angle of the toner by the above measurement method to 97 ° or more and 110 ° or less.
[0042]
The contact angle measurement method is as follows. As for the toner, 3 g of toner is 250 kN / cm by a tablet molding machine.2A sample having a diameter of 38 mm was pressed at a pressure of. At the time of molding, NP-Transparency TYPE-D was sandwiched between the molding machine and the toner. The sample was allowed to stand at 100 ° C. for 2 minutes and then returned to room temperature, and the contact angle was measured with a roll material contact angle meter CA-X roll type (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd.). The measurement was performed 20 times per sample, and the average value of 18 measured values excluding the maximum value and the minimum value was used.
[0043]
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, but in order to make the average circularity of the toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer to be 0.970 or more and 0.990 or less, the suspension polymerization method is used. It is preferably produced by a mechanical pulverization method, a spheronization treatment or the like, and a suspension polymerization method is particularly preferred.
[0044]
Hereinafter, a method for producing the toner of the present invention in the suspension polymerization method will be described.
[0045]
First, a monomer system in which a wax, a polar resin, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator, and other additives are added to the polymerizable monomer and uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, an ultrasonic disperser, or the like. Is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by a normal stirrer, homogenizer, homomixer or the like. At this time, granulation is preferably performed while adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have a desired developer particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the settling of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization temperature is preferably set to 40 ° C. or higher, generally 50 ° C. to 90 ° C. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odors when fixing the developer, the latter half of the reaction or at the end of the reaction. A part of the aqueous medium may be distilled off. After completion of the reaction, the produced developer particles are washed, collected by filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 parts by mass to 3000 parts by mass of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer system.
[0046]
Toner particle size distribution control and particle size control can be done by adjusting the pH of the system during granulation, changing the type and addition amount of a sparingly water-soluble inorganic salt and protective colloid, mechanical equipment conditions, For example, it can be achieved by controlling the stirring conditions such as the peripheral speed of the rotor, the number of passes, the shape of the stirring blade, the shape of the container or the solid content in the aqueous solution, and the like.
[0047]
Examples of the polymerizable monomer used in the present invention include styrene monomers such as styrene, o- (m-, p-) methylstyrene, m- (p-) ethylenestyrene; methyl (meth) acrylate, Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate (Meth) acrylate monomers such as dimethylaminoethyl (meth) acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexane, (meth) acrylonitrile, and acrylamide Preferably used.
[0048]
Moreover, as a polar resin added at the time of superposition | polymerization, the copolymer of a styrene (meth) acrylic acid, a maleic acid copolymer, a polyester resin, and an epoxy resin are used preferably.
[0049]
In addition, as the wax used in the present invention, paraffin wax, polyolefin wax, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax and derivatives thereof, or graft / block compounds thereof are preferably used.
[0050]
As the charge control agent used in the present invention, known ones can be used, but a charge control agent having no polymerization inhibition and no solubilized product in an aqueous system is particularly preferable. Specific examples of negative compounds include salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, metal compounds of these derivatives, polymer compounds having sulfonic acid in the side chain, boron compounds, urea compounds, silicon compounds, calixarene, etc. As the positive system, a quaternary ammonium salt, a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain, a guanidine compound, an imidazole compound, or the like is preferably used. The charge control agent is preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0051]
Examples of the polymerization initiator used in the present invention include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1). -Carbonitrile), azo polymerization initiators such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutylnitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroxy peroxide, A peroxide polymerization initiator such as 2,4-dichlorobenzoyl peroxide or lauroyl peroxide is used.
[0052]
The amount of the polymerization initiator to be added varies depending on the target degree of polymerization, but is generally 0.5 to 20% by mass added to the monomer. The kind of the polymerization initiator is slightly different depending on the polymerization method, but may be used alone or mixed with reference to the 10-hour half-life temperature.
[0053]
Examples of the dispersant used when using suspension polymerization include inorganic calcium oxides such as tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, and hydroxide. Examples thereof include magnesium, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, magnetic substance, and ferrite. As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like are used dispersed in an aqueous phase.
These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
[0054]
These commercially available dispersants may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine and uniform particle size, they can also be obtained by producing the inorganic compound in a dispersion medium under high-speed stirring. . For example, in the case of calcium phosphate, a dispersant preferable for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring.
[0055]
Moreover, you may use 0.001-0.1 mass part surfactant together for refinement | miniaturization of these dispersing agents. Specifically, commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can be used, such as sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, Calcium oleate is preferably used.
[0056]
Next, a toner manufacturing method in the pulverization method will be described.
Examples of the binder resin used in the pulverized toner of the present invention include polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, and styrene-vinyl acetate. Copolymers, styrene-acrylic acid ester copolymers, styrene-methacrylic acid acrylic copolymers, vinyl chloride resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polyurethane resins, etc. can be used alone or in combination. -Acrylic, styrene-methacrylic copolymer resin and polyester resin are preferred.
[0057]
Further, when the pulverized toner of the present invention is controlled to be positively charged, a modified product of a fatty acid metal salt or the like; 4 such as tributylbenzidyl ammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, etc. Onium salts such as quaternary ammonium salts and their analogs such as phosphonium salts; amine and polyamine compounds; metal salts of higher fatty acids; acetylacetone metal complexes; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide Diorgano tin borate such as dibutyl tin borate, dioctyl tin borate, dicyclohexyl tin borate and the like are added. Moreover, when controlling to negative chargeability, an organometallic complex and a chelate compound are effective, and a monoazo metal complex, an acetylacetone metal complex, an aromatic hydroxycarboxylic acid, and an aromatic dicarboxylic acid metal complex can be used. The amount used is 0.1 to 15 parts by mass, preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0058]
Examples of the wax used in the pulverized toner of the present invention include aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax or oxides thereof; aliphatics such as carnauba wax and montanic ester wax. Examples thereof include a wax mainly composed of an ester or a product obtained by deoxidizing a part or all of the wax. In addition, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvir alcohol, and seryl alcohol , Saturated alcohols such as melyl alcohol; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide; saturated fatty acid bisamides such as methylene bis stearic acid amide; unsaturated fatty acid amides such as ethylene bisoleic acid amide Aromatic bisamides such as N, N′-distearylisophthalic acid amide; fatty acid metal salts such as zinc stearate; waxes grafted to a hydrocarbon hydrocarbon wax using a vinyl monomer such as styrene; Be A partially esterified product of a fatty acid such as henic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol; a methyl esterified product having a hydroxyl group obtained by hydrogenation of vegetable oil or the like can also be used.
[0059]
Next, these binder resins, waxes, charge control agents, colorants, etc. are thoroughly mixed with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then melt-kneaded using a heat kneader such as a heating roll, kneader or extruder. Then, the charge control agent and the colorant are dispersed or dissolved in the resins that are compatible with each other, cooled and solidified, and then mechanically pulverized to a desired particle size, and the particle size distribution is sharpened by classification. Alternatively, after cooling and solidification, a finely pulverized product obtained by colliding with a target under a jet stream is spheroidized by heat or mechanical impact force.
[0060]
The toner of the present invention produced as described above can be used by externally adding inorganic fine powders such as silica, alumina, titania and the like. The inorganic fine powder has a specific surface area (BET) of 20 m.2/ G-400m2/ G is preferable. Further, the surface treated product of the inorganic fine powder can be used as an external additive. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a titanium coupling agent, and a silicone oil. Preferably, these are treated with a silane coupling agent, a silylating agent, and a silicone oil. You may use together. The amount of the fine powder added to the toner is 0.05 to 5 parts by mass, preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.
[0061]
Furthermore, in the present invention, the following inorganic powder can be added in order to improve developability and durability. Metal oxides such as magnesium, zinc, aluminum, cerium, cobalt, iron, zirconium, chromium, manganese, strontium, tin, antimony; complex metal oxides such as calcium titanate, magnesium titanate, strontium titanate; barium sulfate, Metal salts such as calcium carbonate, magnesium carbonate, and aluminum carbonate; clay minerals such as kaolin; phosphate compounds such as apatite; silicon compounds such as silica, silicon carbide, and silicon nitride; and carbon powders such as carbon black and graphite.
[0062]
For the same purpose, the following organic particles and composite particles may be added. Resin particles such as polyamide resin particles, silicone resin particles, silicone rubber particles, urethane particles, melamine-formaldehyde particles, acrylic particles; rubbers, waxes, fatty acid compounds, resins, etc. and metals, metal oxides, salts, carbon black, etc. Composite particles composed of inorganic particles; Fluorine resins such as polyfluorinated ethylene and polyvinylidene fluoride; Fluorine compounds such as carbon fluoride; Fatty acid metal salts such as zinc stearate; Fatty acid derivatives such as fatty acids and fatty acid esters; Molybdenum sulfide And amino acids and amino acid derivatives.
[0063]
Next, an example of the developing method and process cartridge of the present invention will be described with reference to FIG. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.
[0064]
In FIG. 2, reference numeral 21 denotes a developing container that accommodates a non-magnetic one-component toner 22, and the developing device 14 is located in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 21 and is disposed to face the photosensitive drum 11. A toner carrier 23 is provided to develop and visualize the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11.
[0065]
The photosensitive drum 11 is a rigid body in which an aluminum cylinder is used as a base and a photosensitive layer having a predetermined thickness is applied around the aluminum cylinder. At the time of image formation, for example, when negatively charged toner is reversely developed, the photosensitive drum 11 is uniformly charged from the charging potential Vd = −400 V to −700 V by the charging device, and the portion exposed by the laser according to the image signal is Vl. = -100 to -200V. A DC voltage Vdc = −150 to −500 V or further an AC voltage Vpp = 1500 to 2500 V is applied as a developing bias to the core of the toner carrier 23 with respect to the V1 portion, and the toner is developed.
[0066]
In the opening, the toner carrier 23 protrudes from the developing container 21 about the right half of the circumference shown in the drawing, and the toner carrying body 23 is exposed laterally from the developing container 21. The surface exposed from the developing container 21 is in contact with or not in contact with the photosensitive drum 11 located on the left side of the developing device 14.
[0067]
The toner carrier 23 is rotationally driven in the arrow B direction. The surface has appropriate irregularities for satisfactorily transporting the non-magnetic one-component toner 22. When the toner carrier 23 is used in a non-contact manner on the photosensitive drum 11, a toner blasted surface with glass beads or a resin-coated one is used, and the gap with the photosensitive drum 11 is 300 μm. Make them face each other. When the toner carrier 23 is used in contact with the photosensitive drum 11, an NBR or silicone rubber elastic roller can be used. The photosensitive drum 11 is rotated at a peripheral speed that is 1 to 2 times the peripheral speed of the toner carrier 23.
[0068]
An elastic roller 24 is in contact with the toner carrier 23 below and is rotatably supported. The elastic roller 24 has a sponge structure or a fur brush structure in which fibers such as rayon or nylon are planted on a core metal, and is driven to rotate in the same direction as the toner carrier 23.
[0069]
Above the toner carrier 23, a toner regulating member 25 is supported by a support metal plate 28, and is provided so that the vicinity of the free end side is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 23 in surface contact. As the abutting direction, the tip on the free end side with respect to the abutting portion is a counter direction located upstream in the rotation direction of the toner carrier 23.
[0070]
The method of supporting the toner regulating member 25 on the support metal plate 28 is not limited to tightening with screws or welding or the like.
[0071]
The toner regulating member 25 is obtained by laminating an elastic body 27 over the entire contact surface of the phosphor bronze metal thin plate 26 with the toner carrier 23, and 9.8 to 39. The contact pressure is 2 N / m (10 to 40 g / cm).
[0072]
In the above, the case where the developing device, the photosensitive drum, the cleaning blade, the waste toner container, and the charging device are all integrally formed and applied to a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body has been described. The present invention may be applied to a process cartridge including only a developing device that can be attached to and detached from the main body, or a process cartridge in which a photosensitive drum, a cleaning blade, a waste toner container, and a charging device are integrally formed in addition to the developing device.
[0073]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. “Parts” means all parts by mass.
[0074]
<Production Example 1>
In a 2-liter four-necked flask equipped with a high-speed stirring device CLEARMIX (M-Technics), 630 parts of ion-exchanged water and 0.1 mol / liter of NaThreePOFour485 parts of an aqueous solution was added, and the number of rotations of CLEARMIX was adjusted to 14000 rpm and heated to 65 ° C. Here, 1.0 mol / liter CaCl2Gradually add 65 parts of an aqueous solution, and then add 10% hydrochloric acid dropwise to add a minute water-insoluble dispersant CaThree(POFour)2An aqueous medium having a pH of 5.8 was prepared.
[0075]
On the other hand, the dispersoid system is
・ 175 parts of styrene monomer
・ 25 parts of butyl acrylate monomer
・ 15 parts of carbon black
・ 1.6 parts of salicylic acid metal compound
Was dispersed using an attritor for 5 hours, and then the following components were added to the above mixture and further dispersed for 2 hours to prepare a dispersoid system.
・ 10 parts of polyester resin
・ Ester wax 20 parts
・ Styrene-modified polyethylene wax 10 parts
・ Divinylbenzene 0.5 part
[0076]
Next, after adding 4.8 parts of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) to the dispersoid system, it was put into the dispersion medium and a nitrogen atmosphere having an internal temperature of 70 ° C. Under granulation at 17000 rpm for 15 minutes. Thereafter, the stirrer was replaced with a propeller stirrer, and polymerization was performed for 5 hours while maintaining at 70 ° C. while stirring at 50 rpm, and the internal temperature was raised to 80 ° C. for polymerization for 5 hours. After the polymerization was completed, the slurry was cooled and diluted hydrochloric acid was added to remove the dispersant. Further, it was washed with water, dried and classified to obtain colored particles.
[0077]
Hydrophobic silica (BET = 210 m) surface-treated with 15 parts of dimethyl silicone oil on 100 parts of silica having a primary particle size of about 7 nm with respect to 100 parts of the colored particles.2/ G) Toner A was obtained by externally adding 1.2 parts with a Henschel mixer FM10B.
[0078]
The weight average diameter of the toner A was 6.8 μm, the average circularity of a toner having a particle diameter of 10 μm or more measured by a flow type particle image analyzer was 0.978, the melt index was 14.5, and the contact angle was 101 °. .
[0079]
<Production Example 2>
Weight average diameter 6.8 μm, flow-type particle image analyzer as in Production Example 1, except that the amount of divinylbenzene is 0.4 parts and the reaction temperature after addition of the polymerization initiator is 75 ° C. in Production Example 1. A toner B having a particle diameter of 10 μm or more with an average circularity of 0.981, a melt index of 23, and a contact angle of 105 ° was obtained.
[0080]
<Production Example 3>
In Production Example 1, the weight average diameter was 6.8 μm, the flow was the same as Production Example 1 except that the amount of divinylbenzene was 0.6 parts, the granulation temperature after adding the polymerization initiator, and the reaction temperature was 65 ° C. Toner C having a mean circularity of 0.980, a melt index of 9, and a contact angle of 100 ° was obtained for a toner having a particle diameter of 10 μm or more measured by an automatic particle image analyzer.
[0081]
<Production Example 4>
A weight average diameter of 6.8 μm and a flow particle image analyzer of 10 μm as in Production Example 1 except that the amount of ester wax added was 40 parts and the amount of styrene-modified polyethylene wax added was 25 parts in Production Example 1. Toner D having an average circularity of 0.973, a melt index of 15.2, and a contact angle of 108 ° was obtained.
[0082]
<Production Example 5>
Particles having a weight average diameter of 6.8 μm and a particle size of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer are the same as in Production Example 1 except that the amount of ester wax added is 5 parts and no styrene-modified polyethylene wax is added. A toner E having an average circularity of 0.986, a melt index of 13, and a contact angle of 99 ° was obtained.
[0083]
<Production Example 6>
・ Styrene acrylic resin 100 parts
(Styrene-butyl acrylate copolymer ratio = 80: 20)
・ Carbon black 6 parts
・ Ester wax 3.5 parts
・ 0.7 parts of salicylic acid metal compound
The above is mixed using a Henschel mixer, melt kneaded with a twin screw extruder, coarsely pulverized with a hammer mill, finely pulverized with a jet mill, and further using a hybridizer type 1 (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.). The particles treated at 1500 rpm for 4 minutes were classified to obtain colored particles.
[0084]
To 100 parts of the colored particles, 1.2 parts of hydrophobic silica used in Production Example 1 was externally added using a Henschel mixer FM10B to obtain toner F.
[0085]
The toner F had a weight average diameter of 6.8 μm, a toner having a particle diameter of 10 μm or more measured by a flow type particle image analyzer had an average circularity of 0.971, a melt index of 14.3, and a contact angle of 97 °. .
[0086]
<Production Example 7>
Except that the amount of ester wax added is 2.5 parts in Production Example 5, the average circularity of the toner having a weight average diameter of 6.8 μm and a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer is the same as Production Example 5. A toner G having a degree of 0.983, a melt index of 11.2, and a contact angle of 95 ° was obtained.
[0087]
<Production Example 8>
In Production Example 2, the weight average diameter was 6.8 μm and the flow particle image analyzer was 10 μm in the same manner as in Production Example 2, except that the addition amount of ester wax was 35 parts and the addition amount of styrene-modified polyethylene wax was 20 parts. A toner H having an average circularity of 0.979, a melt index of 19.5, and a contact angle of 112 ° was obtained.
[0088]
<Comparative Production Example 1>
In Production Example 1, a toner having a weight average diameter of 6.8 μm and a particle diameter of 10 μm or more obtained by a flow particle image analyzer is the same as Production Example 1 except that neither ester wax nor styrene-modified polyethylene wax is added. Toner I having an average circularity of 0.980, a melt index of 12.7, and a contact angle of 92.3 ° was obtained.
[0089]
<Comparative Production Example 2>
A weight average diameter of 6.8 μm and a flow particle image analyzer of 10 μm as in Production Example 4 except that the amount of ester wax added was 50 parts and the amount of styrene-modified polyethylene wax added was 30 parts in Production Example 4. A toner J having the above-mentioned particle diameter having an average circularity of 0.971, a melt index of 18.3, and a contact angle of 113 ° was obtained.
[0090]
<Comparative Production Example 3>
Weight average diameter 6.8 μm, flow-type particle image analyzer as in Production Example 2, except that the amount of divinylbenzene is 0.3 parts and the reaction temperature after addition of the polymerization initiator is 78 ° C. in Production Example 2. Toner having a particle diameter of 10 μm or more having a mean circularity of 0.980, a melt index of 26.3, and a contact angle of 103 ° was obtained.
[0091]
<Comparative Production Example 4>
In Production Example 6, the average circularity of a toner having a weight average diameter of 6.8 μm and a particle size of 10 μm or more measured by a flow type particle image analyzer is 0. Toner L having a melt index of 965, a melt index of 14.4, and a contact angle of 96.5 ° was obtained.
[0092]
<Example 1>
Toner A of Production Example 1 was evaluated using a remodeling machine A in which a commercially available color laser printer LBP2160 (manufactured by Canon Inc.) was modified as follows.
[0093]
The modified machine A of the LBP 2160 modified the yellow cartridge as shown in FIG. In FIG. 2, the process cartridge includes a developing container 14 containing non-magnetic one-component toner 22, and a toner carrier 23 in an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 14. Used a surface of an aluminum sleeve having a diameter of 16 mm subjected to a regular blasting treatment with glass beads (# 800) to a surface roughness Rz of about 2 μm. The toner carrier 23 is set so that a gap between the toner carrier 23 and the latent image carrier 1 is 280 μm, and the peripheral speed 204 mm / s is 1.7 times the peripheral speed 120 mm / s of the latent image carrier 11. It is rotated by s.
[0094]
Above the toner carrier 23, a toner regulating member 25 made of a phosphor bronze metal thin plate as a base and an elastic body adhered to the toner carrier 23 is supported on the blade support metal plate 28. Further, the vicinity of the free end side tip is provided so as to come into contact with the outer peripheral surface of the toner carrying member 23 by surface contact. The counter direction is located upstream of the rotational direction. The contact pressure with respect to the toner carrier 23 was set to 29.4 N / m (30 g / cm). The linear pressure was measured based on a value obtained by inserting three metal thin plates having a known friction coefficient into the abutting portion and pulling out the central one with only a spring.
[0095]
The elastic body adhered to the contact surface between the toner regulating member 25 and the toner carrier 23 is a silicone rubber (thickness 25 μm) surface (surface that contacts the toner carrier) coated with polycarbonate (coat thickness 10 μm). Using.
[0096]
The plastic energy Wr at the contact portion of the toner regulating member with the toner carrier was 125 nJ.
[0097]
The bias applied to the toner carrier 23 is obtained by superimposing a DC voltage: Vdc = −350 V and an AC: rectangular wave Vpp = 1800 V, f = 2000 Hz.
[0098]
Two sets of toner cartridge A filled with 300 g of toner A were prepared. One unit was left in a 45 ° C. constant temperature bath for 20 days, and the following images were printed in an environment of 23 ° C./60% RH. At this time, the set temperature of the fixing device was set to 170 ° C.
-Sample A: 1 sheet of solid white (A4 size, 80 g / m2paper)
Sample B: One halftone (A4 size, 80 g / m2paper)
[0099]
Furthermore, change the set temperature of the fixing unit from 150 ° C to 200 ° C in increments of 5 ° C
Sample C: One sheet of fixing evaluation pattern at each fixing device temperature (A3 size, 200 g / m)2paper)
Sample D: One fixing evaluation pattern at each fixing device temperature (A4 size, 60 g / m)2paper)
[0100]
The fixing evaluation pattern is a solid black patch of 50 mm × 50 mm (toner coat amount 0.6 mg / cm) at a position 10 mm from the front end of the paper and a position 10 mm from the rear end of the paper.2(Solid image) is printed, and solid white except for the solid black patch portion.
[0101]
Further, the toner regulating member and the toner carrying member were removed from the cartridge after the printing was completed, and the respective contact portions were visually confirmed.
[0102]
The other cartridge was subjected to a continuous printing test (continuous 5000 sheets) with a pattern of 2% printing in an environment of 23 ° C./60% RH. The following images were printed on the 50th and 500th sheets.
-Sample E: One piece of solid black (A4 size, 80 g / m2paper)
<Examples 2 to 8>
Using the modified machine A used in Example 1, the toners B to H shown in Production Examples 2 to 8 were evaluated in the same manner as in Example 1.
[0103]
<Example 9>
In the modified machine A used in Example 1, the surface of the silicone rubber (thickness 35 μm) in which the elastic body provided on the toner regulating member is dispersed using 0.3 μm styrene particles as a filler (the surface in contact with the toner carrier) Evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that the resin was coated with urethane resin (thickness: 10 μm). The plastic energy Wr at the contact portion of the toner regulating member with the toner carrier was 85 nJ.
[0104]
<Example 10>
Same as Example 1 except that the modified body A used in Example 1 was replaced with a polyamide elastomer (thickness 80 μm) in which the elastic body provided on the toner regulating member was dispersed with silica treated with dimethyldichlorosilane as a filler. And evaluated. The plastic energy Wr at the contact portion of the toner regulating member with the toner carrier was 153 nJ.
[0105]
<Comparative Example 1>
The toner I shown in Comparative Production Example 1 was evaluated in the same manner as in Example 1 using the modified machine A used in Example 1.
[0106]
<Comparative example 2>
The toner J shown in Comparative Production Example 2 was evaluated in the same manner as in Example 1 using the modified machine A used in Example 1.
[0107]
<Comparative Example 3>
The toner K shown in Comparative Production Example 3 was evaluated in the same manner as in Example 1 using the modified machine A used in Example 1.
[0108]
<Comparative example 4>
The toner L shown in Comparative Production Example 4 was evaluated in the same manner as in Example 1 using the modified machine A used in Example 1.
[0109]
<Comparative Example 5>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the modified body A used in Example 1 was replaced with a polycarbonate sheet (thickness: 120 μm) instead of the elastic body provided on the toner regulating member. The plastic energy Wr at the contact portion of the toner regulating member with the toner carrier was 180 nJ.
[0110]
<Comparative Example 6>
Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the elastic body provided on the toner regulating member was changed to a urethane rubber sheet (thickness: 140 μm) in the modified machine A used in Example 1. The plastic energy Wr at the contact portion of the toner regulating member with the toner carrier was 72 nJ.
[0111]
[Evaluation methods]
(1) fog
The reflectances of sample A and unused paper were measured with TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) (three-point average), and the difference was determined. Evaluation was ranked as follows.
A: Less than 1.0%
B: 1.0% or more and less than 2.0%
C: 2.0% or more and less than 3.0%
D: 3.0% or more
[0112]
(2) Black line
It was visually observed whether or not the black line of the toner carrier period was generated in Sample B. In the case of the modified machine A used in the examples, the toner carrier period is about 30 mm.
[0113]
(3) Fixability
The patch at the rear end of sample C at each fixing temperature was 9.8 kPa (100 g / cm2) Was rubbed with a Sylbon paper (Lenz Cleaning Paper “dasper” Ozu Paper Co. Ltd), and the density reduction rate before and after rubbing was measured. The following ranks were classified according to the fixing temperature TL at which the density reduction rate was 20% or less. It can be determined that the lower the TL, the better the fixing property. The density was measured with a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth).
A: TL = 160 ° C. or less
B: TL = 165 ° C. to 175 ° C.
C: TL = 180 ° C. to 190 ° C.
D: TL = 195 ° C. or higher
[0114]
(4) Offset
With sample D at each fixing temperature, it was visually evaluated whether or not the offset of the patch at the tip occurred in the white background portion. The following rankings were made according to the temperature TH at which the offset occurred. It can be determined that the higher the TH, the better the non-offset property.
A: TH = 190 ° C or higher
B: TH = 175 ° C to 185 ° C
C: TH = 160 ° C to 170 ° C
D: TH = 155 ° C. or less
[0115]
(5) Concentration change
The average value is obtained by measuring the density of the portion of 3 cm from the front edge of the sample E of 50 sheets and 5000 sheets at the center and both ends. Density measurement was performed with a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth). The density difference between the 50th sheet and the 5000th sheet was calculated, and the following ranking was performed.
Figure 0003902956
[0116]
The evaluation results are shown in Table 1.
[0117]
[Table 1]
Figure 0003902956
[0118]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an image forming method, a non-magnetic one-component toner and a process capable of obtaining a good image without image defects even when left in a high temperature environment for a long time without performing any development operation. A cartridge is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an image forming apparatus and a developing apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the developing device of FIG.
[Explanation of symbols]
10 Image forming apparatus
11 Photosensitive drum
12 Charging device
13 Laser light
14 Development device
15 Transfer roller
16 Recording media
17 Cleaning blade
18 Waste toner
19 Fixing device
21 Developer container
22 Non-magnetic one-component toner
23 Toner carrier
24 Elastic roller
25 Toner regulating member
26 Thin metal plate
27 Elastic body
28 Support sheet metal

Claims (12)

潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナー担持体に当接したトナー規制部材によって該トナー担持体上に薄層コートされた非磁性一成分トナーによって現像する画像形成方法において、
該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であり、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method of developing an electrostatic latent image formed on a latent image carrier with a non-magnetic one-component toner thinly coated on the toner carrier by a toner regulating member in contact with the toner carrier.
The toner regulating member is in the form of a thin plate having spring elasticity, and has an elastic body at least in contact with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact is 80 nJ or more. 160 nJ or less,
The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5 mass% to 25 mass%, the toner melt index is 8 to 25, and the weight average of the toner An image forming method, wherein a toner having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less and a toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer has an average circularity of 0.970 or more and 0.990 or less.
トナー担持体との当接部で測定したトナー規制部材の塑性エネルギーWrが90nJ以上145nJ以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 2. The image forming method according to claim 1, wherein a plastic energy Wr of the toner regulating member measured at a contact portion with the toner carrier is 90 nJ or more and 145 nJ or less. 該トナー規制部材は、該弾性体をラミネート加工したものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1 , wherein the toner regulating member is obtained by laminating the elastic body . トナーの接触角が97°以上110°以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein a contact angle of the toner is 97 ° or more and 110 ° or less. 潜像担持体上に形成された静電潜像を、トナー担持体に当接したトナー規制部材によって該トナー担持体上に薄層コートされた非磁性一成分トナーによって現像し、該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下である画像形成方法に用いられる非磁性一成分トナーであって、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする非磁性一成分トナー。
The electrostatic latent image formed on the latent image carrier is developed with a non-magnetic one-component toner thinly coated on the toner carrier by a toner regulating member in contact with the toner carrier, and the toner regulating member Is a thin plate having spring elasticity, and has an elastic body at least in contact with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact is 80 nJ or more and 160 nJ or less. A non-magnetic one-component toner used in an image forming method,
The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5% by mass or more and 25% by mass or less, the toner melt index is 8 or more and 25 or less, and the weight average of the toner A nonmagnetic one-component toner having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less, and an average circularity of a toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer of 0.970 or more and 0.990 or less.
トナー担持体との当接部で測定したトナー規制部材の塑性エネルギーWrが90nJ以上145nJ以下であることを特徴とする請求項5に記載の非磁性一成分トナー。Non-magnetic one-component toner according to claim 5 in which said toner regulating plastic energy Wr of the member measured at the contact portion between the toner carrying member is equal to or less than 145nJ least 90NJ. 該トナー規制部材は、該弾性体をラミネート加工したものであることを特徴とする請求項5又は6に記載の非磁性一成分トナー。The non-magnetic one-component toner according to claim 5 or 6, wherein the toner regulating member is obtained by laminating the elastic body . トナーの接触角が97°以上110°以下であることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載非磁性一成分トナー。Non-magnetic one-component toner according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the contact angle of the toner is 97 ° or more 110 ° or less. 画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも、非磁性一成分トナー、トナー担持体、トナー規制部材を備え、
該トナー規制部材は、ばね弾性を有する薄板状であって、少なくとも該トナー担持体との当接部に弾性体を備え、かつ該当接部で測定した該トナー規制部材の塑性エネルギーWrが80nJ以上160nJ以下であり、
該弾性体の厚さが、35μm以上80μm以下であり、
該非磁性一成分トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤とワックスを含有し、ワックスの含有量が0.5質量%以上25質量%以下、トナーのメルトインデックスが8以上25以下、トナーの重量平均径が4μm以上10μm以下、フロー式粒子像分析装置による10μm以上の粒径のトナーの平均円形度が0.970以上0.990以下であることを特徴とする特徴とするプロセスカートリッジ。
In a process cartridge that is detachably attached to the image forming apparatus main body,
At least a non-magnetic one-component toner, a toner carrier, a toner regulating member,
The toner regulating member is in the form of a thin plate having spring elasticity, and has an elastic body at least in contact with the toner carrier, and the plastic energy Wr of the toner regulating member measured at the contact is 80 nJ or more. 160 nJ or less,
The elastic body has a thickness of 35 μm or more and 80 μm or less,
The non-magnetic one-component toner contains at least a binder resin, a colorant, and a wax, the wax content is 0.5 mass% to 25 mass%, the toner melt index is 8 to 25, and the weight average of the toner A process cartridge having a diameter of 4 μm or more and 10 μm or less, and an average circularity of a toner having a particle diameter of 10 μm or more by a flow type particle image analyzer being 0.970 or more and 0.990 or less.
トナー担持体との当接部で測定したトナー規制部材の塑性エネルギーWrが90nJ以上145nJ以下であることを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。A process cartridge according to claim 9, said toner regulating plastic energy Wr of the member measured at the contact portion between the toner carrying member is equal to or less than 145nJ least 90NJ. 該トナー規制部材は、該弾性体をラミネート加工したものであることを特徴とする請求項9又は10に記載のプロセスカートリッジ。The process cartridge according to claim 9 or 10, wherein the toner regulating member is obtained by laminating the elastic body . トナーの接触角が97°以上110°以下であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。The process cartridge according to claim 9, wherein a contact angle of the toner is 97 ° or more and 110 ° or less.
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