JP6468926B2 - Development method and image forming method - Google Patents
Development method and image forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6468926B2 JP6468926B2 JP2015074307A JP2015074307A JP6468926B2 JP 6468926 B2 JP6468926 B2 JP 6468926B2 JP 2015074307 A JP2015074307 A JP 2015074307A JP 2015074307 A JP2015074307 A JP 2015074307A JP 6468926 B2 JP6468926 B2 JP 6468926B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- chamber
- developing
- sheet member
- light guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、プロセスカートリッジを用いた電子写真画像形成装置に関するものである。特に、カラー電子写真画像形成装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus using a process cartridge. In particular, it is suitable for application to a color electrophotographic image forming apparatus.
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、現像カートリッジ、プロセスカートリッジ等のカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が採用されている。このようなカートリッジ方式では、ユーザーが適切なタイミングでカートリッジを交換できるように、残りの印刷可能枚数を表示する機能を付加することがある。このような機能を付加するためには、カートリッジ内のトナーの残量を検知、または予測する必要があり、これまでに様々な方法が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic image forming process, a cartridge system in which a cartridge such as a developing cartridge or a process cartridge is detachable from an image forming apparatus main body has been adopted. In such a cartridge system, a function of displaying the remaining printable number of sheets may be added so that the user can replace the cartridge at an appropriate timing. In order to add such a function, it is necessary to detect or predict the remaining amount of toner in the cartridge, and various methods have been proposed so far.
その中でも、画像形成装置本体等に取り付けられたLED等の発光素子と、フォトトランジスタ等の受光素子によって、トナー収容室を通過する光路を形成し、トナーが光路を遮断した時間からトナーの残量を検知する光透過式トナー残量検知方法は広く使われている。(特許文献1)。 Among them, a light-emitting element such as an LED attached to the image forming apparatus main body and the like and a light-receiving element such as a phototransistor form an optical path that passes through the toner chamber, and the remaining amount of toner from the time when the toner blocks the optical path A light transmission type toner remaining amount detecting method for detecting the toner is widely used. (Patent Document 1).
光透過式トナー残量検知方法では、検知光をトナー収容室内へ導く手段として、トナー収容ユニットに発光側導光部材と受光側導光部材が設けられているものがある。発光側導光部材とは、LED等の発光素子から照射された検知光をトナー収容室内部へ導くものである。また、受光側導光部材とは、トナー収容室内部を通過した検知光を、トナー収容室外部のフォトトランジスタ等の受光素子へ導くものである。(特許文献2)
さらに、発光側導光部材と受光側導光部材を一体化した導光部材を、トナー収容室の長手中央域に配置する方法も提案されている。(特許文献3)。
In the light transmission type toner remaining amount detecting method, there is a method in which a light emitting side light guide member and a light receiving side light guide member are provided in the toner containing unit as means for guiding detection light into the toner containing chamber. The light emitting side light guide member guides detection light emitted from a light emitting element such as an LED to the inside of the toner containing chamber. The light-receiving side light guide member guides the detection light that has passed through the toner containing chamber to a light receiving element such as a phototransistor outside the toner containing chamber. (Patent Document 2)
Furthermore, a method has also been proposed in which a light guide member in which a light-emitting side light guide member and a light-receiving side light guide member are integrated is disposed in the longitudinal central region of the toner storage chamber. (Patent Document 3).
また、現像装置は、感光体ドラムにトナーを供給するための現像担持体や、現像担持体にトナーを供給するためのトナー供給部材が設けられた現像室と、現像室に供給するトナーを収容するためのトナー収容室を有する。さらに、トナー収容室が、現像室より重力方向下方に位置し、重力に反してトナーを供給する必要が生じる場合がある。 The developing device also contains a developing carrier for supplying toner to the photosensitive drum, a developing chamber provided with a toner supply member for supplying toner to the developing carrier, and toner supplied to the developing chamber. A toner storage chamber. Further, the toner storage chamber may be located below the developing chamber in the direction of gravity, and it may be necessary to supply toner against gravity.
トナー収容室から、上方に配置した現像室へトナーを搬送する方法として、トナー収容室内のトナーを回転動作により撹拌する撹拌部材に、可撓性のシート部材を貼り付ける方法が提案されている。この提案においては、シート部材の回転に伴って、シート部材を弾性変形させる変形位置と、シート部材の弾性変形を解放する復元位置を有し、シート部材が変形状態から復元状態へ移行する際に発生する力により、トナーの搬送が行われる。(特許文献4) As a method for transporting toner from the toner storage chamber to a developing chamber disposed above, a method of attaching a flexible sheet member to a stirring member that stirs the toner in the toner storage chamber by a rotating operation has been proposed. In this proposal, as the sheet member rotates, the sheet member has a deformation position for elastically deforming the sheet member and a restoration position for releasing the elastic deformation of the sheet member, and when the sheet member transitions from the deformed state to the restored state. The toner is transported by the generated force. (Patent Document 4)
しかし、従来の発明では、トナーを搬送するためのシート部材の変形位置と復元位置の境界部はトナー搬送部材の回転中心を通る水平線よりも上方に設けられている。 However, in the conventional invention, the boundary between the deformation position and the restoration position of the sheet member for conveying the toner is provided above the horizontal line passing through the rotation center of the toner conveyance member.
この場合、シート部材を変形させた状態において、シート部材上のトナーがこぼれ落ち、シート上に保持できるトナーの量が少なくなる。シート上に保持可能なトナーの量が少ない場合、現像室へ搬送可能なトナーの量が減り、トナー供給部材へのトナーの搬送量が低下し、画像への影響が考えられる。 In this case, in a state where the sheet member is deformed, the toner on the sheet member spills down, and the amount of toner that can be held on the sheet decreases. When the amount of toner that can be held on the sheet is small, the amount of toner that can be conveyed to the developing chamber is reduced, and the amount of toner conveyed to the toner supply member is reduced, which may affect the image.
また、従来の発明では、カートリッジの小型化を目的とし、シート部材の変形位置と復元位置の境界部よりもシート部材回転方向上流側に導光部材を設ける構成が用いられている。そして、この構成においては、導光部材がトナー収容容器の側壁から突出する凸部を有する構成する。この場合においても、シート部材が導光部材の凸部を通過する際、トナーがこぼれおちて現像室へ搬送するためのシート部材上のトナーの量が低減し、シート部材の変形位置と復元位置の境界部を通過する前にシート部材上のトナーをロスしてしまう。今後、カートリッジの更なる小型化を達成するために、導光部材をトナー収容容器内部により大きく突出させる構成が検討されている。 In the conventional invention, for the purpose of reducing the size of the cartridge, a configuration in which the light guide member is provided on the upstream side in the sheet member rotation direction from the boundary between the deformation position and the restoration position of the sheet member is used. In this configuration, the light guide member has a convex portion protruding from the side wall of the toner container. Also in this case, when the sheet member passes the convex portion of the light guide member, the amount of toner on the sheet member for spilling and transporting to the developing chamber is reduced, and the deformation position and the restoration position of the sheet member are reduced. The toner on the sheet member is lost before passing through the boundary portion. In the future, in order to achieve further miniaturization of the cartridge, a configuration in which the light guide member protrudes further into the toner container is being studied.
本発明は、前記従来技術をさらに発展させたものである。従来の発明におけるカートリッジをさらに小型化させる場合には以下の課題が発生する。 The present invention is a further development of the prior art. The following problems occur when the cartridge in the conventional invention is further reduced in size.
カートリッジをさらに小型化する目的で、先述したシート部材の変形位置と復元位置の境界部の機能を導光部材により満たす構成に取り組んだ。しかし、導光部材がトナー収容室の長手方向中央部にのみ配置されているため、シート部材の変形/復元が長手中央付近のみで発生する。そのため、トナー収容室の長手両端部の領域はシートの変形、復元が行われず、トナーを搬送する能力が弱くなる。これにより、現像室へのトナーの搬送量が長手中央部は多く、長手両端部が少なくなる。また、現像容器が長期放置されると、トナーが圧密されて流動性が低下し、その結果、再び駆動させた時の長手両端部のトナー搬送能力は連続印字時と比較して、より弱くなってしまう。特に低温低湿環境下で長期放置された場合は、流動性の低下がより顕著となる。 In order to further reduce the size of the cartridge, the present inventors have worked on a configuration in which the function of the boundary between the deformation position and the restoration position of the sheet member described above is satisfied by the light guide member. However, since the light guide member is disposed only in the central portion in the longitudinal direction of the toner storage chamber, the deformation / restoration of the sheet member occurs only in the vicinity of the longitudinal center. For this reason, the regions at both longitudinal ends of the toner storage chamber are not deformed or restored, and the ability to convey toner is weakened. As a result, the amount of toner transported to the developing chamber is large at the longitudinal central portion and is reduced at both longitudinal end portions. Also, if the developer container is left for a long period of time, the toner is compacted and the fluidity is lowered, and as a result, the toner conveying ability at both ends in the longitudinal direction when driven again becomes weaker than that during continuous printing. End up. In particular, when left in a low temperature and low humidity environment for a long time, the decrease in fluidity becomes more remarkable.
現像室のトナーの量が長手不均一になると、印刷画像の濃度が長手方向においてムラが発生しやすくなる。 If the amount of toner in the developing chamber is not uniform in the longitudinal direction, the density of the printed image tends to be uneven in the longitudinal direction.
上記目的は、以下の本発明によって達成される。 The above object is achieved by the present invention described below.
すなわち、現像装置を用いて、像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像方法であって、
前記現像装置は、
トナーと、
現像室と、
前記現像室よりも鉛直方向下方に配置されている、前記トナーを収納するトナー収容室と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、前記トナー収容室から前記現像室へと重力に反して前記トナーを搬送するトナー搬送部材と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、トナー量検知用の導光部材と、
を有し、
前記トナー搬送部材は、
外部からの駆動力によって回転可能な撹拌軸と、
前記撹拌軸に取り付けられており、前記撹拌軸と共に回転するシート部材と、
を有し、
前記導光部材には、前記シート部材の回転に伴って前記シート部材を弾性変形させる第1の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の内部には、前記導光部材の位置を基準として、前記トナー収容室の長手方向に沿って、前記トナー収容室の内部の壁面から突出した凸状部材が設けられており、
前記凸状部材には、第2の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の長手方向に直交する方向における任意の断面において、前記第1の凸部が最大となる断面と、前記第2の凸部が最大となる断面とを重ねたとき、2つの断面において、前記第1の凸部及び前記第2の凸部の形状が重なり、
前記シート部材が前記第1の凸部及び前記第2の凸部を通過した際に前記シート部材が復元する復元力を用いて、前記シート部材上の前記トナーを前記トナー収容室から前記現像室へと搬送し、
前記トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有するトナー粒子を有し、
前記トナーが、以下の関係式(1)および(2)を満足する
300(mJ)≦E≦450(mJ) (1)
1.00≦Ec/E≦2.50 (2)
(上記式(1)及び(2)におけるEは、粉体流動性分析装置においてプロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/sで回転させながら容器内のトナー粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和を表しており、上記式(2)におけるEcは、3kPaの荷重負荷を与えたトナー粉体層中に上記Eを計測する要領で測定した、回転トルクと垂直荷重の総和を表す。)
ことを特徴とする現像方法である。
That is, a developing method for developing an electrostatic latent image on an image carrier with toner using a developing device,
The developing device includes:
Toner and
A development chamber,
A toner storage chamber for storing the toner , which is disposed vertically below the developing chamber ;
A toner conveying member that is provided inside the toner accommodating chamber and conveys the toner against the gravity from the toner accommodating chamber to the developing chamber ;
Is provided inside the front Symbol toner chamber, and the light guide member for the toner amount detection,
Have
The toner conveying member is
An agitation shaft that can be rotated by an external driving force;
A sheet member attached to the agitation shaft and rotating together with the agitation shaft;
Have
Wherein the light guide member, Ri Contact the said sheet member with the rotation of the sheet member is first protrusion to elastically deform is formed,
The inside of the toner chamber, with reference to the position of the light guide member, along said longitudinal direction of the toner chamber, is provided with convex member projecting from the inner wall surface of the toner accommodating chamber,
The convex member is formed with a second convex portion,
In any cross-section in a direction orthogonal to a longitudinal direction of said toner accommodating chamber, and a cross-section first protrusion before SL becomes the maximum, when the second convex portion is overlapped with the cross section becomes maximum, two In the cross section, the shape of the first convex portion and the second convex portion overlap,
Using the restoring force that the sheet member restores when the sheet member passes through the first and second protrusions, the toner on the sheet member is removed from the toner storage chamber to the developing chamber. Transported to
The toner has toner particles containing a binder resin , a colorant, and a release agent,
The toner is, the following relation (1) and (2) you satisfied 300 (mJ) ≦ E ≦ 450 (mJ) (1)
1.00 ≦ Ec / E ≦ 2.50 (2)
(E in the above formulas (1) and (2) is perpendicular to the toner powder layer in the container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller blade at 100 mm / s in the powder flowability analyzer. It represents the sum of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from the position of 100 mm from the bottom surface of the powder layer and entered to the position of 10 mm from the bottom surface. Ec represents the sum of the rotational torque and the vertical load measured in the manner of measuring E in the toner powder layer to which a load of 3 kPa is applied.)
The developing method is characterized by the above.
本発明によれば、現像装置、プロセスカートリッジの小型化を図りつつ、現像容器が長期放置されてトナーが圧密された場合においても、現像室に長手方向均一にトナーを搬送することができ、長手方向の濃度が均一な階調再現性に優れた画像を得ることができる。 According to the present invention, the toner can be uniformly conveyed to the developing chamber in the longitudinal direction even when the developing container is left for a long period of time and the toner is compacted while reducing the size of the developing device and the process cartridge. An image having a uniform direction density and excellent gradation reproducibility can be obtained.
以下、本発明の現像方法、画像形成方法を適用できるプロセスカートリッジ、及び画像形成装置について図面に則して説明する。 Hereinafter, a development cartridge, a process cartridge to which an image forming method can be applied, and an image forming apparatus will be described with reference to the drawings.
1.画像形成装置の全体構成
まず電子写真画像形成装置(以下、画像形成装置という。)100の全体構成について、図2を用いて説明する。図2に示すように、着脱可能な4個のプロセスカートリッジ70(70a,70b,70c,70d)が装着部材(不図示)によって装着されている。またプロセスカートリッジ70の画像形成装置100の装着方向上流側を前側面側、装着方向下流側を奥側面側と定義する。図2において、プロセスカートリッジ70は、装置本体100内に水平方向に対して傾斜して併設されている。
1. Overall Configuration of Image Forming Apparatus First, the overall configuration of an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter referred to as an image forming apparatus) 100 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, four detachable process cartridges 70 (70a, 70b, 70c, 70d) are mounted by mounting members (not shown). Further, the upstream side in the mounting direction of the
各プロセスカートリッジ70は本発明の現像装置を含む構成を有し、像担持体(電子写真感光体ドラム(以下、感光体ドラムという))1(1a,1b,1c,1d)と、感光体ドラム1の周囲に帯電ローラ2(2a,2b,2c,2d)と、現像ローラ25(25a,25b,25c,25d)と、クリーニング部材6(6a,6b,6c,6d)等のプロセス手段が一体的に配置されている。帯電ローラ2は、感光体ドラム1の表面を一様に帯電させるものであり、現像ローラ25は、感光体ドラム1上(像担持体上)に形成した潜像をトナーによって現像して可視像化するものである。そして、クリーニング部材6は、感光体ドラム1に形成したトナー像を記録媒体上(被転写材上)に転写した後に、感光体ドラム1に残留したトナーを除去するものである。
Each
また、プロセスカートリッジ70の下方には画像情報に基づいて感光体ドラム1に選択的な露光を行い、感光体ドラム1に潜像を形成するためのスキャナユニット3が設けられている。
A
装置本体100の下部には記録媒体Sを収納したカセット17が装着されている。そして、記録媒体Sが2次転写ローラ69、定着部74を通過して装置本体100の上方へ搬送されるように記録媒体搬送手段が設けられている。すなわち、カセット17内の記録媒体Sを1枚ずつ分離給送する給送ローラ54、給送された記録媒体Sを搬送する搬送ローラ対76、感光体ドラム1に形成される潜像と記録媒体Sとの同期を取るためのレジストローラ対55が設けられている。また、プロセスカートリッジ70(70a,70b,70c,70d)の上方には各感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)上に形成したトナー画像を転写させるための中間転写手段としての中間転写ユニット5が設けられている。中間転写ユニット5には駆動ローラ56、従動ローラ57、各色の感光体ドラム1に対向する位置に1次転写ローラ58(58a、58b、58c、58d)、2次転写ローラ69に対向する位置に対向ローラ59を有し、中間転写体である転写ベルト9が掛け渡されている。そして、転写ベルト9はすべての感光体ドラム1に対向し、且つ接するように循環移動し、1次転写ローラ58(58a、58b、58c、58d)に電圧を印加することにより、感光体ドラム1から転写ベルト9上に一次転写を行う。そして、転写ベルト9内に配置された対向ローラ59と2次転写ローラ69への電圧印加により、転写ベルト9のトナーを記録媒体Sに転写する。尚、中間転写体を有する構成で説明したが、中間転写体を用いない装置構成であってもかまわない。
A
画像形成に際しては、各感光体ドラム1を回転させ、帯電ローラ2によって一様に帯電させた感光体ドラム1にスキャナユニット3から選択的な露光を行う。これによって、感光体ドラム1に静電潜像を形成する。その潜像を現像ローラ25によって現像する。これによって、各感光体ドラム1に各色トナー像を形成する。この画像形成と同期して、レジストローラ対55が、記録媒体Sを対向ローラ59と2次転写ローラ69とが転写ベルト9を介在させて当接している2次転写位置に搬送する。そして、2次転写ローラ69へ転写バイアス電圧を印加することで、転写ベルト上の各色トナー像を記録媒体S(被転写材)に2次転写する。これによって、記録媒体Sにカラー画像を形成する。カラー画像が形成された記録媒体Sは、定着工程において、定着部74によって加熱、加圧されてトナー像が定着される。その後、記録媒体Sは、排出ローラ72によって排出部75に排出される。尚、定着部74は、装置本体100の上部に配置されている。
When forming an image, each photosensitive drum 1 is rotated, and the photosensitive drum 1 uniformly charged by the charging
2.プロセスカートリッジ
次に本発明の現像装置を有するプロセスカートリッジ70について、図3を用いて説明する。図3はトナーを収納したプロセスカートリッジ70の主断面である。尚、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ70a、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ70b、シアン色のトナーを収納したカートリッジ70c、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ70dは同一構成である。
2. Process Cartridge Next, a
プロセスカートリッジ70(70a,70b,70c,70d)は、クリーニングユニット26(26a,26b,26c,26d)と、現像ユニット4(4a,4b,4c,4d)と、を有する。クリーニングユニット26は、感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)と、帯電ローラ2(2a,2b,2c,2d)、及びクリーニング部材6(6a,6b,6c,6d)を備えている。そして、現像ユニット4は、現像ローラ25を備えている。
The process cartridge 70 (70a, 70b, 70c, 70d) has a cleaning unit 26 (26a, 26b, 26c, 26d) and a developing unit 4 (4a, 4b, 4c, 4d). The
感光体ドラム1の周上には、前述した通り帯電ローラ2、クリーニング部材6が配置されている。クリーニング部材6はゴムブレードで形成された弾性部材7とクリーニング支持部材8から構成されている。ゴムブレード7の先端部7aは感光体ドラム1の回転方向に対してカウンター方向に当接させて配設してある。そしてクリーニング部材6によって感光体ドラム1表面から除去された残留トナーは除去トナー室27aに落下する。また除去トナー室27aの除去トナーが漏れることを防止するスクイシート21が感光体ドラム1に当接している。そしてクリーニングユニット26に駆動源である本体駆動モータ(不図示)の駆動力を伝達することにより、感光体ドラム1を画像形成動作に応じて回転駆動させる。帯電ローラ2は、帯電ローラ軸受28を介し、クリーニングユニット26に回転可能に取り付けられており、帯電ローラ加圧部材46により感光体ドラム1に向かって加圧され、感光体ドラム1に従動回転する。
As described above, the charging
3.現像ユニットとトナー搬送手段
図3に示すように、現像ユニット4(現像装置)は、感光体ドラム1と接触して矢印B方向に回転する現像ローラ25と、現像ローラ25を支持する現像枠体31とから構成される。現像ローラ25は、現像枠体31の両側にそれぞれ取り付けられた現像前軸受12、現像奥軸受13を介して、回転自在に現像枠体31に支持されている(図3参照)。また現像ローラ25の周上には、現像ローラ25に接触して矢印C方向に回転するトナー供給ローラ34と現像ローラ25上のトナー層を規制するための現像ブレード35がそれぞれ配置されている。また現像ローラ25に当接した現像枠体31からトナーがもれることを防止するための現像当接シートとしての吹き出し防止シート20が配置されている。さらに現像枠体31のトナー収納室31aには、収納されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ34へトナーを搬送するための搬送部材であるトナー搬送部材36が設けられている。
3. Developing Unit and Toner Conveying Unit As shown in FIG. 3, the developing unit 4 (developing device) includes a developing
図4に示すように、前記トナー搬送部材36は、外部からの駆動力によって回転可能な撹拌軸36aと、前記撹拌軸36aに取り付けられ、撹拌軸36aと共に回転するシート部材36bから構成されている。また、トナー収容室31a内部の側壁には、トナー収容室31a内トナーの残量を検知するための残量検知手段140が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
次に、現像ユニットのトナー搬送について説明する。図4に示すように、トナー搬送部材36が回転(矢印H方向)すると前記シート部材36bによってトナー200は押されて移動する。さらにトナー搬送部材36が回転すると、シート部材36bによってトナーが持ち上げられ、図5に示したように、トナーは現像室に配置したトナー供給ローラ34へと搬送される。その際、一部のトナーはトナー収容室31a内部に落下してトナー収容室31aの底部に溜まり、再び元の状態へ戻る。このサイクルを繰り返すことによって、トナーの撹拌、及び搬送が行われる。
Next, toner conveyance of the developing unit will be described. As shown in FIG. 4, when the
現像室内のトナー供給ローラ34へ供給されたトナーは、前述したように前記現像手段によって感光体ドラム1上の潜像の現像に使用される。
The toner supplied to the
4.トナー残量検知手段
次に、図5から図11を用いてトナー収容室31aに設けたトナー残量検知の構成について説明する。
4). Next, the configuration of toner remaining amount detection provided in the
まず、図5に示した残量検知手段140を構成する導光部材141(トナー量検知用導光部材)について説明する。
ここで、図6に示したように、現像枠体31は第一現像枠体131と第二現像枠体132を超音波溶着等により結合したものであり、前記導光部材141は第一現像枠体131に取り付けられている。図7、図8は前記第一現像枠体131と導光部材141を一体化したものであり、それぞれ表裏方向から示した図である。また、図9、図10はそれらの詳細を示したものである。
First, the light guide member 141 (toner amount detection light guide member) constituting the remaining amount detection means 140 shown in FIG. 5 will be described.
Here, as shown in FIG. 6, the developing
まず、図9に示したように、導光部材141は、プロセスカートリッジの外部の発光素子150から照射された検知光152を前記トナー収納室31a内へ導くための発光側導光部141aと、前記トナー収納室31a内を通過した検知光152を受光素子151へ導く受光側導光部141bとが一体で形成されたものである。前記発光側導光部141aは、発光素子150から照射された検知光152が前記発光側導光部141aへ入射する入射部141cと、前記発光側導光部141aに入射した検知光152をトナー収納室30内へ出射する発光側窓141dを有している(図10)。発光素子150から照射される光は一般的に拡散光であることが多く、これを同一方向の光に修正するために入射部141cは凸レンズ形状になっている。レンズ形状は、発光素子150と入射部141cの距離などを考慮して設計されている。同様に、前記受光側導光部141bは、トナー収納室30内を通過した検知光152が前記受光側導光部141bへ入射する受光側窓141e(図10)と、前記受光側導光部141bに入射した検知光152を受光素子151に向かって出射する出射部141fを有している。図10に示すように、前記発光側窓141dと前記受光側窓141eは互いに対向して配置されており、この間においては検知光152が通過する空間光路153が形成されている。
First, as shown in FIG. 9, the
その後、出射部141fから前記受光素子151に向かって検知光152が出射され、前記受光素子151によって受光されることで、トナー収納室31a内を通過したことが検知される。トナー収容室31a内のトナーの残量の検知方法は、前記トナー搬送部材36がトナー収容室31a内のトナーを撹拌する一周期の間に、前記空間光路153を通過する前記検知光152をトナーが遮る時間を測定し、トナー残量を予測している。
Thereafter,
5.導光部材を利用したトナー搬送
次に、本実施例におけるプロセスカートリッジ70の現像ユニット4におけるトナー搬送構成について説明する。
5. Toner Transport Using Light Guide Member Next, a toner transport configuration in the developing
なお、本実施例において、現像ユニット、またはプロセスカートリッジの構成や動作について、上、下、鉛直、水平といった方向を表す用語は、特に断りのない場合は、それらの通常の使用状態において見た時の方向を表す。つまり、現像ユニット、またはプロセスカートリッジの通常の使用状態は、適正に配置された画像形成装置本体に対して適正に装着され、画像形成動作する状態である。 In this embodiment, the terms indicating the direction of up, down, vertical, and horizontal in the configuration and operation of the developing unit or process cartridge are those in their normal use unless otherwise specified. Represents the direction. That is, the normal use state of the developing unit or the process cartridge is a state in which the image forming apparatus body is properly mounted and the image forming operation is performed.
図4、図5はトナーの搬送状態を説明するためのプロセスカートリッジ70の概略断面図である。
4 and 5 are schematic cross-sectional views of the
図4に示すように、現像ユニット4は、現像室31bとトナー収容室31aとを有する。現像室31bには、現像ローラ25、トナー供給ローラ34及び現像ブレード35などが収容されている。トナー収容室31aには、現像室31bに供給されるトナー200が収容されると共に、現像室31bにトナーを供給するためのトナー搬送部材36が設けられている。そして、トナー収容室31aは、現像室31bよりも鉛直方向下方に配置されている。従って、トナー収納室31aから現像室31bへと重力に反してトナーを搬送する必要がある。さらに、現像室31bとトナー収納室31aとの間には、トナーが通過するための開口部31cが設けられており、開口部31cは、トナー収納室31aの上方に設けられている。
As shown in FIG. 4, the developing
また、図4に示したように、トナー収容室31aの側壁にトナーの残量を検知するための残量検知手段140が設けられており、トナー収納室31a内には、現像室31bにトナーを供給するための弾性を有するトナー搬送部材36が回転可能に設けられている。
Further, as shown in FIG. 4, a remaining amount detection means 140 for detecting the remaining amount of toner is provided on the side wall of the
トナー搬送部材36は、弾性を有するものであり、外部からの駆動力によって回転可能な撹拌軸36aと、前記撹拌軸36aに取り付けられ、撹拌軸36aと共に回転するシート部材36bから構成されている。
The
前記シート部材36bは、例えば、ポリエステルフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリカーボネートフィルムなどの可撓性の樹脂製シートを用いて好適に作製することができる。シート部材36bの厚みは、50μm〜250μmが好適である。
The
図4に示すように、トナー収容室31aから現像室31bへトナーを搬送する構成として、シート部材36bをトナー残量検知用の導光部材141の発光側窓141d及び受光側窓141e(図8参照)に当接させ弾性変形させる。これはトナー搬送部材36の回転動作に伴い、シート部材36bが発光側窓141dと受光側窓141eと当接することにより、シート部材36bが両側窓(141d、141e)から力を受けて変形する。次に、シート部材36bが両側窓(141d、141e)を通過した際、シート部材36bが復元する復元力を用いて、現像室31bにトナーを搬送する。
As shown in FIG. 4, as a configuration for transporting toner from the
しかし、シート部材36bが弾性変形し、その後復元する領域は、図8に示すように第一現像枠体131の長手中央部に設けた導光部材141の両側窓部(141d、141e)のみである。対して、現像枠体31の長手中央部以外の領域はシート部材36bの変形〜復元動作がないため、長手端部領域では長手中央領域に比べて現像室へ搬送するトナーの量が少なくなる。さらに、現像容器が長期放置されると、トナーが圧密されて流動性が悪化し、再び駆動させた時の長手両端部のトナー搬送能力は連続印字時と比較してより弱くなってしまう。
However, the region where the
よって、本発明では、図1に示したように、前記導光部材の位置を基準として、前記トナー収容室(第一現像枠体131)の長手方向に沿い、前記導光部材とは離れた位置(第一現像枠体131の長手端部側)に、導光部材141の発光側窓141dと受光側窓141eと同等形状の凸状部材(131d、131e)を設けた。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 1, the position of the light guide member is taken as a reference, and the distance from the light guide member is along the longitudinal direction of the toner storage chamber (first developing frame 131). Convex members (131 d, 131 e) having the same shape as the light emitting
“トナー収容室の長手方向に直交する方向に関する任意の断面において、導光部材により形成される凸部が最大となる断面と、凸状部材により形成される凸部が最大となる断面とを重ねたとき、2つの断面において、壁面から突出する凸部の形状が重なる”とは、以下の(1)及び(2)の両方の凸部が、実質的に同一の形状を有することを意味する。尚、実質的に同一の形状を有することを、“同等形状を有する”ともいう。 “In an arbitrary cross section in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the toner storage chamber, the cross section where the convex portion formed by the light guide member is maximized and the cross section where the convex portion formed by the convex member is maximum overlap. "When the shape of the convex part protruding from the wall surface overlaps in two cross sections" means that both convex parts (1) and (2) below have substantially the same shape. . Note that having substantially the same shape is also referred to as “having an equivalent shape”.
(1)図5で示される、導光部材両側窓(141d、141e)が現像枠体31の側壁より突出した凸部141t(導光部材及び凸状部材が設けられていない部分における容器形状(2点破線で示される)を基準として、それより容器内側に突出した部分)。
(1) As shown in FIG. 5, the light guide member side windows (141d, 141e) protrude from the side wall of the developing
(2)現像枠体31の側壁より突出した凸状部材により形成される凸部。
(2) A convex portion formed by a convex member protruding from the side wall of the developing
このような凸部を設けることにより、シート部材36bの変形〜復元動作によるシートの復元力が長手端部でも発生させることができ、現像室31bに長手均一にトナーを搬送することができる。
By providing such a convex portion, the restoring force of the sheet due to the deformation / restoring operation of the
また、他の実施例として、図11に示すように、第一現像枠体131の導光部材141がない領域に、導光部材141の発光側窓141dと受光側窓141eと同等形状の凸状部材(131f、131g)をリブ状(リブ形状部材)に配置しても良い。
As another embodiment, as shown in FIG. 11, a convex portion having the same shape as the light emitting
以上に述べた画像形成装置により、簡易で小型化にも対応し易い構成にて、効率良く長手均一にトナーをトナー収容室から現像室へ搬送することが可能となる。 With the image forming apparatus described above, it is possible to efficiently and uniformly transport toner from the toner storage chamber to the developing chamber with a simple and easy-to-support structure.
6.トナー
トナーとしては、結着樹脂と着色剤と離型剤を含有するトナー粒子を有し、前記トナーが以下の関係式(1)および(2)を満足することを特徴とする。
300(mJ)≦E≦450(mJ) (1)
1.00≦Ec/E≦2.50 (2)
(上記式(1)及び(2)におけるEは、粉体流動性分析装置においてプロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/sで回転させながら容器内のトナー粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和を表しており、上記式(2)におけるEcは、 3kPaの荷重負荷を与えたトナー粉体層中に上記Eを計測する要領で測定した、回転トルクと垂直荷重の総和を表す。)
このようなトナーを上述の画像形成装置と組み合わせることにより、現像容器が長期放置されて、トナーの流動性が低下した場合においても、効率良く長手均一にトナーをトナー収容室から現像室へ搬送することが可能となる。
6). Toner The toner has toner particles containing a binder resin, a colorant, and a release agent, and the toner satisfies the following relational expressions (1) and (2).
300 (mJ) ≦ E ≦ 450 (mJ) (1)
1.00 ≦ Ec / E ≦ 2.50 (2)
(E in the above formulas (1) and (2) is perpendicular to the toner powder layer in the container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller blade at 100 mm / s in the powder flowability analyzer. It represents the sum of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from the position of 100 mm from the bottom surface of the powder layer and entered to the position of 10 mm from the bottom surface. Ec represents the sum of the rotational torque and the vertical load measured in the manner of measuring E in the toner powder layer given a load of 3 kPa.)
By combining such toner with the above-described image forming apparatus, even when the developer container is left for a long period of time and the fluidity of the toner is lowered, the toner is efficiently and uniformly transported from the toner storage chamber to the developing chamber. It becomes possible.
Eの値が小さいほど、トナーの流動性が良いことを表しており、トナー収容室から現像室へのトナー供給が良好になり、長手方向の濃度均一性に優れる。Eが300未満だと流動性が良すぎるために、トナー飛散が起こりやすくなってしまう。Eが450を超えると、トナー供給が安定に行なわれづらくなり、トナーが十分ほぐれている連続印字時においても、濃度均一性には不利な方向となる。また、Ec/Eはトナーに荷重負荷をかけた粉体層と、通常のトナー粉体層のトータルエネルギーの比を示しており、圧力に対する流動性の変化度合を表している。Ec/Eが1に近いトナーは、トナーがパッキングしても解れ易い、或はパッキングし難い特性を示し、現像容器が長期放置された場合においても、トナーの流動性の変化が小さい。 The smaller the value of E, the better the fluidity of the toner, the better the toner supply from the toner storage chamber to the developing chamber, and the excellent density uniformity in the longitudinal direction. If E is less than 300, the fluidity is too good and toner scattering tends to occur. When E exceeds 450, it becomes difficult to supply the toner stably, and even in the continuous printing in which the toner is sufficiently loosened, the density is not favorable. Ec / E indicates the ratio of the total energy of the powder layer in which a load is applied to the toner and the normal toner powder layer, and indicates the degree of change in fluidity with respect to pressure. A toner having Ec / E close to 1 exhibits a characteristic that it is easily unpacked or difficult to pack even if the toner is packed, and the change in toner fluidity is small even when the developing container is left for a long period of time.
なお、本発明におけるE及びEcの値を制御する方法は、トナー粒子に添加する無機微粒子の種類の選択や処方の調整、添加量、添加条件によって制御する方法が挙げられる。 The method of controlling the values of E and Ec in the present invention includes a method of controlling by selecting the kind of inorganic fine particles added to the toner particles, adjusting the prescription, adding amount, and adding conditions.
より好ましい制御方法としては、一次粒子の個数平均粒径が4乃至16nmである小粒径のシリカ微粒子を添加する方法や、一次粒子の個数平均粒径が50nm以下の酸化チタン微粒子を添加して調整する方法が好ましい。 As a more preferable control method, a method of adding silica fine particles having a small primary particle number number average particle size of 4 to 16 nm, or titanium oxide fine particles having a primary particle number average particle size of 50 nm or less is added. The adjusting method is preferred.
また、上記シリカ微粒子及び酸化チタン微粒子は、少なくともシリコーンオイルによる処理が施されているものが好ましい。シリコーンオイルの滑剤効果により、トナーは圧密されづらい、もしくは圧密されてもほぐれやすくなり、Ec/Eの値を低く抑えることができる。その際のシリコーンオイルの処理量は、シリカ微粒子および酸化チタン微粒子100質量部に対して5乃至40質量部が好ましい。 The silica fine particles and the titanium oxide fine particles are preferably those that have been treated with at least silicone oil. The lubricant effect of the silicone oil makes it difficult for the toner to be compacted or it is easy to loosen even if it is compacted, and the value of Ec / E can be kept low. The treatment amount of the silicone oil at that time is preferably 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica fine particles and titanium oxide fine particles.
また、トナーには、シリカ微粒子のトナー表面への埋め込みを防止する目的で、一次粒子の個数平均径が20nm以上300nm以下のシリカ微粒子を少量含んでも良い。 In addition, the toner may contain a small amount of silica fine particles having a primary particle number average diameter of 20 nm to 300 nm for the purpose of preventing the silica fine particles from being embedded in the toner surface.
用いるシリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることができる。また、用途に応じて上記シリコーンオイルのうち2種以上を混合しても良い。また、ここで特に好ましいのはジメチルシリコーンオイルである。その理由は定かではないが、構造が単純な為、帯電安定性に優れる為であると予想される。 Examples of the silicone oil used include straight silicone oil such as dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and methylhydrogen silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, methacryl-modified silicone oil, and mercapto-modified silicone. Oil, phenol-modified silicone oil, one-end reactive modified silicone oil, heterogeneous functional group-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, methylstyryl-modified silicone oil, alkyl-modified silicone oil, higher fatty acid ester-modified silicone oil, hydrophilic special modification Silicone oil, higher alkoxy-modified silicone oil, higher fatty acid-containing modified silicone oil It can be used Le, a modified silicone oil such as fluorine-modified silicone oil. Moreover, you may mix 2 or more types among the said silicone oil according to a use. Also particularly preferred here is dimethyl silicone oil. The reason for this is not clear, but it is expected to be excellent in charging stability because of its simple structure.
上記シリカ微粒子及び酸化チタン微粒子はさらに疎水化度を高めるため、シラン化合物、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、ジルコアルミネートカップリング剤の如きカップリング剤による処理を行なってもよい。具体的には、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン等を挙げることができる。 The silica fine particles and titanium oxide fine particles may be further treated with a coupling agent such as a silane compound, a titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, or a zircoaluminate coupling agent in order to further increase the degree of hydrophobicity. Specifically, for example, hexamethyldisilazane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, Examples thereof include dimethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, hydroxypropyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.
より好適には、カップリング剤及びシリコーンオイル両方で疎水化処理したものが表面の疎水化を確実に行うことができるためによい。処理の順番は問わないが、シリコーンオイルで処理した後にカップリング処理したものは、オイル遊離を低減することができ、より好ましい。 More preferably, the surface treated with both the coupling agent and the silicone oil can be reliably hydrophobicized. The order of the treatment is not limited, but the treatment with silicone oil and the coupling treatment can reduce oil release and is more preferable.
トナーは、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子に加えて、更に80nm以上800nm以下の無機微粒子を含有させることで、より環境特性及び耐久特性の安定化が望める。具体的には、ハイドロタルサイト、酸化アルミニウム、酸化亜鉛の微粉体等が帯電量を長期にわたってコントロールし易く好適に用いることができる。ただし、これらの微粉体は上記シリカ微粒子および酸化チタン微粒子による流動特性を損なわない程度の使用に抑えることが必要である。 By adding inorganic fine particles of 80 nm or more and 800 nm or less in addition to silica fine particles and titanium oxide fine particles, the toner can be expected to further stabilize environmental characteristics and durability characteristics. Specifically, hydrotalcite, aluminum oxide, zinc oxide fine powder and the like can be suitably used because the charge amount can be easily controlled over a long period of time. However, it is necessary to suppress these fine powders to be used to the extent that the flow characteristics of the silica fine particles and titanium oxide fine particles are not impaired.
これらの添加剤をトナー表面に均一に付着させるための混合機は、特性を達成可能なものであれば特に限定することがなく、公知の製造方法が使用可能である。一例として、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサーといった既存の高速撹拌型の混合機が挙げられる。 The mixer for uniformly adhering these additives to the toner surface is not particularly limited as long as it can achieve the characteristics, and a known production method can be used. As an example, there are existing high-speed stirring type mixers such as a Henschel mixer and a super mixer.
<E(mJ)およびEc(mJ)の測定方法>
本発明におけるE(mJ)およびEc(mJ)は、「粉体流動性分析装置パウダーレオメータFT4」(Freeman Technology社製、以下、FT4と省略する場合がある。)を用いることによって測定する。
<Measuring method of E (mJ) and Ec (mJ)>
E (mJ) and Ec (mJ) in the present invention are measured by using “powder fluidity analyzer powder rheometer FT4” (manufactured by Freeman Technology, hereinafter may be abbreviated as FT4).
具体的には、以下の操作により測定を行う。 Specifically, the measurement is performed by the following operation.
全ての操作において、プロペラ型ブレードはFT4専用の48mm径ブレード(図3参照。型番:C210、材質:SUS、以下、ブレードと省略する場合がある。)を用いる。このプロペラ型ブレードは、48mm×10mmのブレード板の中心に法線方向に回転軸が存在し、ブレード板は両最外縁部分(回転軸から24mm部分)が70°、回転軸から12mmの部分が35°というように、反時計回りになめらかにねじられたものである。
In all operations, a 48 mm-diameter blade dedicated to FT4 (see FIG. 3; model number: C210, material: SUS, hereinafter may be abbreviated as blade) is used as the propeller blade. This propeller-type blade has a rotation axis in the normal direction at the center of a 48 mm × 10 mm blade plate, and the blade plate has an outermost edge portion (24 mm portion from the rotation shaft) of 70 ° and a
測定容器は、FT4専用の円筒状のスプリット容器(型番:C203、材質:ガラス、直径50mm、容積160ml、底面からスプリット部分までの高さ82mm、以下、容器と省略する場合がある。)を用いる。 As the measurement container, a cylindrical split container dedicated to FT4 (model number: C203, material: glass, diameter 50 mm, volume 160 ml, height 82 mm from the bottom surface to the split part, hereinafter may be abbreviated as container) is used. .
尚、温度23℃、湿度60%RHの環境下に3日以上放置されたトナーを、前記の測定容器に100g入れ、トナー粉体層とする。 Incidentally, 100 g of toner left in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% RH for 3 days or more is put in the measurement container to form a toner powder layer.
(1)コンディショニング操作
(a)プロペラ型ブレードを、ブレードの最外縁部の周速が60mm/secとなるように、粉体層表面に対して時計回り(ブレードの回転により粉体層がほぐされる方向)に回転する。このブレードを、移動中のブレードの最外縁部が描く軌跡と粉体層表面とのなす角(以降、なす角と省略する場合がある。)が5°となる進入速度で、粉体層表面から、トナー粉体層の底面から10mmの位置まで垂直方向に進入させる。その後、なす角が2°となる進入速度に変えて、ブレードの最外縁部の周速が60mm/secとなるように、粉体層表面に対して時計回りに回転しながら、トナー粉体層の底面から1mmの位置までブレードを進入させる。さらに、なす角が5°の速度で、ブレードの最外縁部の周速が60mm/secとなるように、粉体層表面に対して時計回りに回転しながら、トナー粉体層の底面から100mmの位置までブレードを移動させ、抜き取りを行う。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とす。
(1) Conditioning operation (a) A propeller blade is rotated clockwise with respect to the powder layer surface so that the peripheral speed of the outermost edge of the blade is 60 mm / sec (the powder layer is loosened by the rotation of the blade). Direction). The surface of the powder layer at an approach speed at which the angle between the locus drawn by the outermost edge of the moving blade and the surface of the powder layer (hereinafter sometimes referred to as the angle formed) is 5 °. From the bottom surface of the toner powder layer to the position of 10 mm in the vertical direction. Thereafter, the toner powder layer is rotated while rotating clockwise with respect to the surface of the powder layer so that the peripheral speed of the outermost edge of the blade is 60 mm / sec. The blade is advanced to a position of 1 mm from the bottom surface. Further, while rotating clockwise with respect to the powder layer surface so that the angle formed is 5 ° and the peripheral speed of the outermost edge of the blade is 60 mm / sec, 100 mm from the bottom surface of the toner powder layer. Move the blade to position and remove it. When the extraction is completed, the toner attached to the blade is wiped off by rotating the blade alternately in small clockwise and counterclockwise directions.
(b)(1)−(a)の操作を5回繰り返し、トナー粉体層中に取り込まれている空気を取り除く。 (B) The operations (1) to (a) are repeated five times to remove the air taken in the toner powder layer.
(2)圧縮操作
Ec(mJ)を測定する際は、(1)でコンディショニング操作したトナー粉体層に3kPaの圧力を加えて、圧縮する。具体的には圧縮試験用ピストン(直径48mm、高さ20mm、下部メッシュ張り)を上記プロペラ型ブレードの代わりに装着する。このピストンを0.1mm/sで下降させてトナーを圧縮する。ピストンへの負荷が3kPaになったら下降を停止しそのまま60秒ホールドし、圧縮粉体層を形成する。
(2) Compression operation When measuring Ec (mJ), the toner powder layer subjected to the conditioning operation in (1) is compressed by applying a pressure of 3 kPa. Specifically, a compression test piston (diameter 48 mm,
(3)スプリット操作
コンディショニングした粉体層もしくは圧縮粉体層を上述のFT4専用容器のスプリット部分ですり切り、粉体層上部のトナーを取り除く。尚、この操作により、トナー粉体層の体積を測定毎に同じとすることができる。
(3) Split operation The conditioned powder layer or compressed powder layer is cut off at the split portion of the FT4 container described above, and the toner on the upper part of the powder layer is removed. By this operation, the volume of the toner powder layer can be made the same for each measurement.
(4)測定操作
(i)Eの測定
(a)(1)−(a)と同様のコンディショニング操作を一回行う。
(4) Measurement operation (i) Measurement of E (a) The same conditioning operation as (1)-(a) is performed once.
(b)プロペラ型ブレードを、ブレードの最外縁部の周速が100mm/secとなるように、粉体層表面に対して反時計回り(ブレードの回転により粉体層が押し込まれる方向)に回転する。このブレードを、なす角が5°となる進入速度で、粉体層表面から、トナー粉体層の底面から10mmの位置まで垂直方向に進入させる。その後、ブレードの最外縁部の周速が60mm/secとなるように、粉体層表面に対して時計回りに回転し、粉体層への垂直方向の進入速度をなす角が2°となる進入速度で、粉体層の底面から1mmの位置まで進入させる。さらに、なす角が5°の速度で、粉体層の底面から100mmの位置までブレードを移動させ、抜き取りを行う。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とす。 (B) Rotate the propeller blade counterclockwise with respect to the powder layer surface (direction in which the powder layer is pushed in by rotation of the blade) so that the peripheral speed of the outermost edge of the blade is 100 mm / sec. To do. The blade is advanced in the vertical direction from the powder layer surface to a position 10 mm from the bottom surface of the toner powder layer at an approach speed of 5 °. Thereafter, the blade rotates clockwise with respect to the surface of the powder layer so that the peripheral speed of the outermost edge of the blade is 60 mm / sec, and the angle forming the vertical entry speed to the powder layer becomes 2 °. It is made to approach to the position of 1 mm from the bottom face of the powder layer at the approach speed. Further, the blade is moved to a position of 100 mm from the bottom surface of the powder layer at a speed of 5 °, and is extracted. When the extraction is completed, the toner attached to the blade is wiped off by rotating the blade alternately in small clockwise and counterclockwise directions.
(c)(4)−(i)−(b)の操作をさらに6回繰り返し、6回目における、トナー粉体層の底面から100mmの位置から10mmの位置までブレードを進入させた時に得られる回転トルクと垂直荷重の総和Etを、Eする。 (C) The operations of (4)-(i)-(b) are further repeated 6 times, and the rotation obtained when the blade enters the position from 100 mm to 10 mm from the bottom of the toner powder layer at the sixth time. E is the sum Et of the torque and vertical load.
(ii)Ecの測定
圧縮粉体層に対して(4)−(i)−(b)の操作を同様に行ない、トナー粉体層の底面から100mmの位置から10mmの位置までブレードを進入させた時に得られる回転トルクと垂直荷重の総和Etを、Ecとする。
(Ii) Measurement of Ec The operation of (4)-(i)-(b) is similarly performed on the compressed powder layer, and the blade is advanced from the position of 100 mm to the position of 10 mm from the bottom of the toner powder layer. Let Ec be the total Et of the rotational torque and vertical load obtained at the time.
<シリカ微粒子の一次粒子の個数平均粒径>
シリカ微粒子の一次粒子の個数平均粒径の測定は、トナー粒子100質量部に対してシリカ微粒子を1質量部添加したものを、FE−SEM S−4800(日立製作所製)により10万倍に拡大したトナー粒子表面の写真を撮影し、その拡大写真を用いて100個以上のシリカ微粒子の粒径を測定、算術平均から求めた。尚、シリカ微粒子の粒径は、形状が球形の場合はその絶対最大長を、長径と短径を有する場合は長径を、粒径としてカウントする。
<Number average particle diameter of primary particles of silica fine particles>
The measurement of the number average particle diameter of primary particles of silica fine particles was increased by 100,000 times by adding FE-SEM S-4800 (manufactured by Hitachi, Ltd.) with 1 part by mass of silica fine particles added to 100 parts by mass of toner particles. A photograph of the surface of the toner particles was taken, and the particle size of 100 or more silica fine particles was measured using the enlarged photograph, and obtained from the arithmetic average. The particle diameter of the silica fine particles is counted as the absolute maximum length when the shape is spherical, and the major axis is counted as the particle diameter when it has a major axis and a minor axis.
<トナーの重量平均粒径D4の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
<Method for Measuring Toner Weight Average Particle Size D4>
The weight average particle diameter (D4) of the toner is calculated as follows. As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “
測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。 As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.
尚、測定、解析を行なう前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行なった。 Prior to measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOMME)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャーチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。 On the “Change Standard Measurement Method (SOMME)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman Coulter) Set the value obtained using By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.
前記専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。 In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.
具体的な測定法は以下の通りである。 The specific measurement method is as follows.
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(1) About 200 ml of the electrolytic aqueous solution is put in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetra150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。 (4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。 (5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。 (6) To the round bottom beaker of (1) installed in the sample stand, the electrolyte solution of (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. . The measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。 (7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) is calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistics (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set by the dedicated software is the weight average particle diameter (D4).
本発明のトナー粒子の製造方法は、上記トータルエネルギーを達成可能なものであれば特に限定することがなく、公知の製造方法が使用可能である。 The method for producing toner particles of the present invention is not particularly limited as long as the above total energy can be achieved, and a known production method can be used.
公知の製造方法の中でも本発明のトナー粒子は、ラジカル重合性モノマーと着色剤とを分散し、ついで水系媒体等に所望のトナー粒径になるように液滴分散し、懸濁重合させる工程を経てトナー粒子を調製する懸濁重合法トナーであることが好ましい。これは、粒度分布がシャープであり、球形度が高く、かつ表面の材質がほぼ均一な粒子を形成することができるため、安定した流動性や、優れた帯電特性を得られやすいためである。 Among the known production methods, the toner particles of the present invention comprise a step of dispersing a radical polymerizable monomer and a colorant, then dispersing the droplets in an aqueous medium or the like so as to obtain a desired toner particle size, and performing suspension polymerization. It is preferable that the toner is a suspension polymerization toner in which toner particles are prepared. This is because the particle size distribution is sharp, the sphericity is high, and particles having a substantially uniform surface material can be formed, so that stable fluidity and excellent charging characteristics can be easily obtained.
以下、本発明に用いられるトナー粒子を得る上で最も好適な懸濁重合法を例示して、該トナー粒子の製造方法を説明する。 Hereinafter, the most suitable suspension polymerization method for obtaining the toner particles used in the present invention will be exemplified and the production method of the toner particles will be described.
重合性単量体、着色剤、極性樹脂、離型剤及び必要に応じた他の添加物を、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機の如き分散機に依って均一に溶解または分散させ、これに重合開始剤を溶解し、重合性単量体組成物を調製する。 Dissolve or disperse the polymerizable monomer, colorant, polar resin, release agent and other additives as required uniformly using a disperser such as a homogenizer, ball mill, colloid mill, or ultrasonic disperser. In this, a polymerization initiator is dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
次に、該重合性単量体組成物を分散安定剤含有の水系媒体中に分散して造粒して粒子を形成し、粒子中の重合性単量体を重合させることによってトナー粒子を製造する。 Next, the polymerizable monomer composition is dispersed in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer and granulated to form particles, and toner particles are produced by polymerizing the polymerizable monomer in the particles. To do.
前記重合開始剤は、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時に同時に加えても良いし、水系媒体中に該重合性単量体組成物を分散する直前に混合しても良い。 The polymerization initiator may be added at the same time when other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before the polymerizable monomer composition is dispersed in the aqueous medium. .
また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。 Also, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.
本発明において、分散時、造粒時、重合反応を開始する前に、pH調整のため適当な酸を添加することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to add an appropriate acid for pH adjustment at the time of dispersion, granulation, and before starting the polymerization reaction.
本発明のトナーに用いられる酸としては、一般的に用いられている塩酸、硫酸、硝酸などの酸を用いることができる。 As the acid used in the toner of the present invention, commonly used acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid can be used.
重合時の水溶液を適当なpHに調整することによって、より均一な帯電性能を有するトナーを得ることが可能である。 By adjusting the aqueous solution during polymerization to an appropriate pH, it is possible to obtain a toner having more uniform charging performance.
該重合性単量体組成物の分散工程から重合工程に至る重合反応時に極性樹脂を添加すると、トナー粒子となる重合性単量体組成物と水系分散媒体の呈する極性のバランスに応じて、極性樹脂の存在状態を制御することができる。 When a polar resin is added during the polymerization reaction from the dispersion step of the polymerizable monomer composition to the polymerization step, the polarity varies depending on the balance between the polarity of the polymerizable monomer composition to be toner particles and the aqueous dispersion medium. The presence state of the resin can be controlled.
即ち、極性樹脂を添加することで、樹脂層に応じた機能分離が可能となる。また、懸濁重合法により得られるトナー粒子は、離型剤成分を内包化しているコアシェル構造を有しているため好ましい。 That is, by adding a polar resin, functional separation according to the resin layer is possible. Further, the toner particles obtained by the suspension polymerization method are preferable because they have a core-shell structure including a release agent component.
極性樹脂としては、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体が挙げられる。 Examples of the polar resin include polyester resin, epoxy resin, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, and styrene-maleic acid copolymer.
本発明のトナーに用いられる結着樹脂を構成する重合性単量体としては、一般的に用いられているスチレン−アクリル共重合体、スチレン−メタクリル共重合体、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。 As the polymerizable monomer constituting the binder resin used in the toner of the present invention, generally used styrene-acrylic copolymer, styrene-methacrylic copolymer, epoxy resin, styrene-butadiene copolymer Coalescence is mentioned.
前記結着樹脂を構成する重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体を用いることが可能である。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することができる。 As the polymerizable monomer constituting the binder resin, a vinyl polymerizable monomer capable of radical polymerization can be used. As the vinyl polymerizable monomer, a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used.
結着樹脂を構成するための重合性単量体としては、以下のものが挙げられる。スチレン;o−(m−,p−)メチルスチレン、m−(p−)エチルスチレンの如きスチレン系単量体;アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチル、アミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きアクリル酸エステル系単量体或いはメタクリル酸エステル系単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミドの如きエン系単量体。 Examples of the polymerizable monomer for constituting the binder resin include the following. Styrene; Styrenic monomers such as o- (m-, p-) methylstyrene, m- (p-) ethylstyrene; methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, Propyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, octyl acrylate, octyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, behenyl acrylate, behenyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Acrylic acid ester monomers such as 2-ethylhexyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethyl acrylate, aminoethyl, diethylaminoethyl methacrylate, or methacrylic acid Ester-based monomers; butadiene, isoprene, cyclohexene, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid amide, such as ene-based monomers methacrylamide.
本発明においては、トナー粒子の機械的強度を高めると共に、トナーのTHF可溶成分の分子量を制御するために、結着樹脂を合成する時に架橋剤を用いてもよい。 In the present invention, a crosslinking agent may be used when the binder resin is synthesized in order to increase the mechanical strength of the toner particles and to control the molecular weight of the THF soluble component of the toner.
2官能の架橋剤として、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA日本化薬)、及び前記のジアクリレートをジメタクリレートに代えたもの。
Examples of the bifunctional crosslinking agent include the following. Divinylbenzene, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6 -Hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate,
多官能の架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート及びトリアリルトリメリテート。 The following are mentioned as a polyfunctional crosslinking agent. Pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate and its methacrylate, 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, diallyl phthalate, tri Allyl cyanurate, triallyl isocyanurate and triallyl trimellitate.
本発明に用いられる離型剤は、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス及びその誘導体;モンタンワックス及びその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体;ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等のポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス及びその誘導体;高級脂肪族アルコール;ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸;酸アミドワックス;エステルワックス;硬化ヒマシ油及びその誘導体;植物系ワックス;動物性ワックス等が用いられる。この中で特に、離型性に優れるという観点からパラフィンワックス、エステルワックス及び炭化水素ワックスが好ましい。 The mold release agent used in the present invention includes petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, and petrolatum and derivatives thereof; montan wax and derivatives thereof; hydrocarbon wax and derivatives thereof according to the Fischer-Tropsch method; polyethylene wax, polypropylene wax, and the like Polyolefin waxes and derivatives thereof, natural waxes and derivatives thereof such as carnauba wax and candelilla wax; higher fatty alcohols; fatty acids such as stearic acid and palmitic acid; acid amide waxes; ester waxes; hardened castor oil and derivatives thereof; System waxes; animal waxes and the like are used. Of these, paraffin wax, ester wax and hydrocarbon wax are particularly preferred from the viewpoint of excellent releasability.
本発明のトナーに用いられる重合開始剤としては、以下のものが挙げられる。2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチル−パーオキシピバレートの如き過酸化物系重合開始剤。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、単独又は混合して使用される。 The following are mentioned as a polymerization initiator used for the toner of the present invention. 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis Azo or diazo polymerization initiators such as -4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl Peroxide-based polymerization initiators such as peroxide, lauroyl peroxide, tert-butyl-peroxypivalate. The kind of the polymerization initiator varies slightly depending on the polymerization method, but is used alone or in combination with reference to the 10-hour half-life temperature.
本発明のトナーは、着色力を付与するために着色剤を必須成分として含有する。本発明に好ましく使用される着色剤として、以下の有機顔料、有機染料、無機顔料が挙げられる。 The toner of the present invention contains a colorant as an essential component in order to impart coloring power. Examples of the colorant preferably used in the present invention include the following organic pigments, organic dyes, and inorganic pigments.
シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が挙げられる。 Examples of organic pigments or organic dyes as cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー。 Specific examples include the following. C. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 7, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. Pigment blue.
マゼンタ系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物。 Examples of the organic pigment or organic dye as the magenta colorant include the following. Condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド254。
Specific examples include the following. C. I.
イエロー系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が挙げられる。 Examples of the organic pigment or organic dye as the yellow colorant include compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds.
具体的には、以下のものが挙げられる。C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー111、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー176、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー194。 Specific examples include the following. C. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 62, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 111, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 147, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 174, C.I. I. Pigment yellow 175, C.I. I. Pigment yellow 176, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 181, C.I. I. Pigment yellow 191, C.I. I. Pigment Yellow 194.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、前記イエロー系着色剤/マゼンタ系着色剤/シアン系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。 Examples of the black colorant include carbon black and those prepared by using the yellow colorant / magenta colorant / cyan colorant toned to black.
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明のトナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中の分散性の点から選択される。 These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution. The colorant used in the toner of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.
本発明においては重合法を用いてトナー粒子を得る場合には、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは、重合阻害のない物質による疎水化処理を着色剤に施しておいたほうが良い。 In the present invention, when toner particles are obtained using a polymerization method, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and water phase migration property of the colorant, and preferably, a hydrophobic treatment with a substance that does not inhibit polymerization is performed. It is better to apply it to the colorant.
前記水系媒体調製時に使用する分散安定剤としては、公知の無機系及び有機系の分散安定剤を用いることができる。 As the dispersion stabilizer used when preparing the aqueous medium, known inorganic and organic dispersion stabilizers can be used.
具体的には、無機系の分散安定剤の例としては、以下のものが挙げられる。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、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、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、メタケイ酸カルシウム、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。 Specifically, the following are mentioned as an example of an inorganic dispersion stabilizer. Tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, magnesium carbonate, calcium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina .
また、有機系の分散剤としては、以下のものが挙げられる。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。 Examples of the organic dispersant include the following. Polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose sodium salt, starch.
また、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。この様な界面活性剤としては、以下のものが挙げられる。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。 Commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can also be used. Examples of such surfactants include the following. Sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate.
本発明のトナーに用いられる水系媒体調製時に使用する分散安定剤としては、無機系の難水溶性の分散安定剤が好ましく、しかも酸に可溶性である難水溶性無機分散安定剤を用いることが好ましい。 As the dispersion stabilizer used in preparing the aqueous medium used in the toner of the present invention, an inorganic poorly water-soluble dispersion stabilizer is preferable, and it is preferable to use a poorly water-soluble inorganic dispersion stabilizer that is soluble in acid. .
本発明において、前記のような分散安定剤が分散された水系媒体を調製する場合には、市販の分散安定剤をそのまま用いて分散させてもよい。 In the present invention, when preparing an aqueous medium in which the above dispersion stabilizer is dispersed, a commercially available dispersion stabilizer may be used as it is.
また、細かい均一な粒度を有する分散安定剤の粒子を得るために、水の如き液媒体中で、高速撹拌下、分散安定剤を生成させて水系媒体を調製してもよい。 In order to obtain particles of a dispersion stabilizer having a fine uniform particle size, an aqueous medium may be prepared by generating a dispersion stabilizer in a liquid medium such as water under high-speed stirring.
例えば、リン酸三カルシウムを分散安定剤として使用する場合、高速撹拌下で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してリン酸三カルシウムの微粒子を形成することで、好ましい分散安定剤を得ることができる。 For example, when tricalcium phosphate is used as a dispersion stabilizer, a preferred dispersion stabilizer can be obtained by mixing sodium phosphate aqueous solution and calcium chloride aqueous solution under high speed stirring to form fine particles of tricalcium phosphate. Can do.
本発明のトナーにおいては、必要に応じて荷電制御剤をトナー粒子と混合して用いることも可能である。荷電制御剤を配合することにより、荷電特性の向上と安定化、現像システムに応じた最適の摩擦帯電量のコントロールが可能となる。 In the toner of the present invention, a charge control agent can be mixed with toner particles and used as necessary. By adding a charge control agent, it is possible to improve and stabilize the charge characteristics, and to control the optimum triboelectric charge amount according to the development system.
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。 As the charge control agent, a known one can be used, and a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is particularly preferable.
さらに、トナー粒子を直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系媒体への可溶化物が少ない荷電制御剤が特に好ましい。 Further, when the toner particles are produced by a direct polymerization method, a charge control agent having a low polymerization inhibition property and a small amount of solubilized products in an aqueous medium is particularly preferable.
荷電制御剤として、トナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールの如きフェノール誘導体類なども含まれる。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、樹脂系帯電制御剤が挙げられる。 Examples of the charge control agent that control the toner to be negatively charged include the following. Organic metal compounds and chelate compounds are effective, and monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acid-based metal compounds. Other examples include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and metal salts thereof, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol. Further examples include urea derivatives, metal-containing salicylic acid compounds, metal-containing naphthoic acid compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, calixarene, and resin charge control agents.
この中でも、荷電制御剤としてスルホン酸系官能基を有する重合体は、スルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を有する重合体又は共重合体であることが好ましい。 Among these, the polymer having a sulfonic acid functional group as a charge control agent is preferably a polymer or copolymer having a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, or a sulfonic acid ester group.
以下、発明の実施例及び比較例で用いたトナーの製造例について説明する。 Hereinafter, production examples of toners used in Examples and Comparative Examples of the invention will be described.
はじめに、本発明の実施例及び比較例で用いたトナーの製造例について説明する。 First, toner production examples used in Examples and Comparative Examples of the present invention will be described.
尚、本発明の実施例及び比較例で用いたトナーは懸濁重合法により製造したトナー粒子を用いたが、本発明におけるトナー粒子は必ずしもこれに限定されるものでは無く、粉砕法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法により得られるトナー粒子も用いることができる。 The toner particles used in the examples and comparative examples of the present invention were toner particles produced by suspension polymerization. However, the toner particles in the present invention are not necessarily limited to this, and the pulverization method, emulsion polymerization, and the like. Toner particles obtained by an aggregation method or a dissolution suspension method can also be used.
<トナー粒子(1)の製造例>
懸濁重合法により、以下の様にしてトナー粒子1を製造した。
<Production Example of Toner Particle (1)>
Toner particles 1 were produced by the suspension polymerization method as follows.
下記材料を混合し、2時間撹拌して極性樹脂を溶解させ、極性樹脂含有単量体組成物を得た。
・スチレン 34.0質量部
・アクリル酸n−ブチル 30.0質量部
・極性樹脂(飽和ポリエステル樹脂〔テレフタル酸とPO変性ビスフェノールAから生成:Mp=9000、Tg=72℃、酸価=12.0mgKOH/g〕) 5.0質量部
・帯電制御剤 ボントロンE−88(オリエント化学社製) 1.0質量部
また、下記材料を混合し、アトライター(三井鉱山社製)にてジルコニアビーズ(3/16インチ)とともに200rpmで3時間撹拌し、ビーズを分離して着色剤分散液を得た。
・スチレン 36.0質量部
・着色剤 C.I.Pigment Blue 15:3 6.0質量部
次いで、
・極性樹脂含有単量体組成物 70.0質量部
・着色剤分散液 42.0質量部
上記材料を混合した。続いて混合物を60℃に加温し、10.0質量部のワックス(HNP−51:日本精蝋株式会社製)を加えた。次いで、重合開始剤 パーブチルO(日油株式会社製)5.0質量部を添加し、5分間撹拌した。
The following materials were mixed and stirred for 2 hours to dissolve the polar resin to obtain a polar resin-containing monomer composition.
Styrene 34.0 parts by mass N-butyl acrylate 30.0 parts by mass Polar resin (saturated polyester resin [produced from terephthalic acid and PO-modified bisphenol A: Mp = 9000, Tg = 72 ° C., acid value = 12. 0 mg KOH / g]) 5.0 parts by mass, charge control agent Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 1.0 part by mass In addition, the following materials were mixed and zirconia beads (made by Mitsui Mining Co., Ltd.) 3/16 inch) at 200 rpm for 3 hours, and the beads were separated to obtain a colorant dispersion.
-Styrene 36.0 parts by mass-Colorant C.I. I. Pigment Blue 15: 3 6.0 parts by mass
-Polar resin-containing monomer composition 70.0 parts by mass-Colorant dispersion 42.0 parts by mass The above materials were mixed. Subsequently, the mixture was heated to 60 ° C., and 10.0 parts by mass of wax (HNP-51: manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) was added. Next, 5.0 parts by mass of a polymerization initiator perbutyl O (manufactured by NOF Corporation) was added and stirred for 5 minutes.
一方、高速撹拌装置クレアミックス(エム・テクニック社製)を備えた容器中に0.1mol/L−Na3PO4水溶液875質量部および10%塩酸8.0質量部を添加し、回転数を15000rpmに調整し、60℃に加温した。ここに1.0mol/L−CaCl2水溶液70質量部を添加し、微小な難水溶性分散剤Ca3(PO4)2を含む水系媒体を調製した。重合性単量体組成物に上記重合開始剤投入後、5分経過後に、60℃の重合成単量体組成物を温度60℃に加温した水系媒体に投入し、クレアミックスを15000rpmで回転させながら15分間造粒した。その後高速撹拌機からプロペラ撹拌翼に撹拌機を変え、還流しながら60℃で5時間反応させた後、液温80℃とし、さらに5時間反応させた。重合終了後、液温を約20℃に降温し、希塩酸を加えて水系媒体のpHを3.0以下として難水溶性分散剤を溶解した。さらに洗浄、乾燥を行って、重量平均粒径(D4)が5.96μmのトナー粒子1を得た。
On the other hand, 875 parts by mass of 0.1 mol / L-Na 3 PO 4 aqueous solution and 8.0 parts by mass of 10% hydrochloric acid were added to a container equipped with a high-speed agitator CLEARMIX (M Technique Co., Ltd.) It adjusted to 15000 rpm and heated to 60 degreeC. Here was added 1.0mol / L-CaCl 2
<シリカ微粒子1の製造例>
第一処理工程として、フュームドシリカ(商品名AEROSIL380S、BET法による比表面積380m2/g、一次粒子の個数平均径7nm、日本アエロジル株式会社製)100質量部に対し、10.0質量部のジメチルシリコーンオイルを噴霧し、シリカの流動化状態でシリコーンオイル処理を行なった。その後、攪拌しながら温度を300℃まで昇温させてさらに2時間攪拌することによって、ジメチルシリコーンオイルをフュームドシリカ表面に焼き付け、反応を終了した。
<Production Example of Silica Fine Particle 1>
As a first treatment step, 10.0 parts by mass of 100 parts by mass of fumed silica (trade name AEROSIL 380S, specific surface area 380 m 2 / g by BET method, number average diameter of
第二処理工程として、第一処理工程によって生成したシリカ微粒子に対し、30.0質量部のヘキサメチルジシラザン(以下HMDSとも言う)を内部に噴霧し、シリカの流動化状態でシラン化合物処理を行なった。この反応を60分間継続した後、反応を終了した。 As the second treatment step, 30.0 parts by mass of hexamethyldisilazane (hereinafter also referred to as HMDS) is sprayed on the silica fine particles produced in the first treatment step, and the silane compound treatment is performed in the fluidized state of silica. I did it. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated.
<シリカ微粒子2の製造例>
シリカ微粒子1の製造例において、第一処理工程をHMDS処理、第二処理工程をシリコーンオイル処理に変更する以外は同様にしてシリカ微粒子2を得た。
<Example of production of silica
In the production example of silica fine particles 1,
<シリカ微粒子3の製造例>
シリカ微粒子2の製造例において、第二処理工程を行なわないこと以外は同様にしてシリカ微粒子3を得た。
<Example of production of silica
In the production example of silica
<シリカ微粒子4の製造例>
シリカ微粒子3の製造例において、使用するフュームドシリカを(商品名AEROSIL300、BET法による比表面積300m2/g、一次粒子の個数平均径7nm、日本アエロジル株式会社製)に変更し、処理するジメチルシリコーンオイルの量を30.0質量部に変更する以外は同様にしてシリカ微粒子4を得た。
<Example of production of silica
In the production example of silica
<シリカ微粒子5の製造例>
シリカ微粒子4の製造例において、使用するフュームドシリカを(商品名AEROSIL300、BET法による比表面積300m2/g、一次粒子の個数平均径7nm、日本アエロジル株式会社製)に変更し、処理するジメチルシリコーンオイルの量を20.0質量部に変更する以外は同様にしてシリカ微粒子5を得た。
<Example of production of silica
In the production example of silica
<酸化チタン微粒子1の製造例>
第一処理工程として、一次粒子の個数平均径15nmの酸化チタン微粒子(商品名MT−150A、テイカ(株)製)100質量部に対し、10.0質量部のイソブチルトリメトキシシランを内部に噴霧し、チタンの流動化状態でシラン化合物処理を行なった。 この反応を60分間継続した後、反応を終了した。
<Example of production of titanium oxide fine particles 1>
As a first treatment step, 10.0 parts by mass of isobutyltrimethoxysilane is sprayed on the inside with respect to 100 parts by mass of titanium oxide fine particles (trade name MT-150A, manufactured by Teika Co., Ltd.) having a primary particle number average diameter of 15 nm. Then, the silane compound treatment was performed in a fluidized state of titanium. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated.
第二処理工程として、第一処理工程によって生成したチタン微粒子に対し、10.0質量部のジメチルシリコーンオイルを噴霧し、30分間攪拌を続けた。その後、攪拌しながら温度を190℃まで昇温させてさらに3時間攪拌することによって、ジメチルシリコーンオイルを酸化チタン表面に焼き付け、反応を終了した。その後、酸化チタンの凝集体が無くなるまでジェットミルで繰り返し解砕処理を行い、酸化チタン微粒子1を得た。 As the second treatment step, 10.0 parts by mass of dimethyl silicone oil was sprayed on the fine titanium particles produced in the first treatment step, and stirring was continued for 30 minutes. Thereafter, the temperature was raised to 190 ° C. with stirring, and the mixture was further stirred for 3 hours, whereby dimethyl silicone oil was baked on the titanium oxide surface to complete the reaction. Thereafter, crushing treatment was repeatedly performed with a jet mill until the aggregate of titanium oxide disappeared, and titanium oxide fine particles 1 were obtained.
<酸化チタン微粒子2の製造例>
酸化チタン微粒子1の製造例において、一次粒子の個数平均径35nmの酸化チタン微粒子(商品名MT−500B、テイカ(株)製)に変更する以外は酸化チタン微粒子1の製造例と同様にして酸化チタン微粒子2を得た。
<Example of production of titanium
In the production example of the titanium oxide fine particles 1, oxidation was performed in the same manner as in the production example of the titanium oxide fine particles 1 except that the primary particles were changed to titanium oxide fine particles having a number average diameter of 35 nm (trade name MT-500B, manufactured by Teika Co., Ltd.). Titanium
<トナー1の製造例>
トナー粒子1:100.0質量部に対して、シリカ微粒子1:0.8質量部と酸化チタン微粒子1:0.8質量部を加えてヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用い、4000rpmで10分間混合してトナー1を得た。
<Production Example of Toner 1>
Silica fine particles 1: 0.8 parts by mass and titanium oxide fine particles 1: 0.8 parts by mass are added to 1: 100.0 parts by mass of toner particles, and a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) is used. Toner 1 was obtained by mixing for minutes.
トナー1の重量平均粒径(D4)は5.96μm、Eは401mJであり、Ec/Eは1.90であった。トナー1の物性を表1に示す。 Toner 1 had a weight average particle diameter (D4) of 5.96 μm, E of 401 mJ, and Ec / E of 1.90. Table 1 shows the physical properties of Toner 1.
<トナー2乃至トナー11の製造例>
トナー1の製造例において、添加するシリカ微粒子と酸化チタン微粒子の種類と添加量を表1に記載のものに変更する以外はトナー1の製造例と同様にして、トナー2乃至トナー11を得た。尚トナー11においては、酸化チタン微粒子を添加しなかった。トナー2乃至トナー11の物性を表1に示す。
<Production example of
In the toner 1 production example,
〔実施例1〕
評価機としてLBP7700C(キヤノン社製)を使用した。シアンカートリッジを改造し、トナー1を詰め替えた。なお、図1の構成を設けたシアンカートリッジをカートリッジ1とする。
[Example 1]
LBP7700C (manufactured by Canon Inc.) was used as an evaluation machine. The cyan cartridge was modified and toner 1 was refilled. A cyan cartridge provided with the configuration of FIG.
低温低湿環境下(15℃、10%RH)において、トナーの載り量が0.45mg/cm2であるベタ画像を印刷し、初期の濃度ムラの評価を行なった。 In a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C., 10% RH), a solid image with a toner loading of 0.45 mg / cm 2 was printed, and the initial density unevenness was evaluated.
その後、同様のベタ画像を10枚出力し、10枚目のベタ画像において、連続印字時の濃度ムラの評価を行なった。 Thereafter, ten similar solid images were output, and the density unevenness during continuous printing was evaluated for the tenth solid image.
また、低温低湿環境下において10日間放置した後、ベタ画像を1枚出力し、放置後の濃度ムラの評価を行なった。 Further, after being left for 10 days in a low temperature and low humidity environment, one solid image was output, and density unevenness after being left was evaluated.
評価紙にはA4サイズのOffice70(キヤノン社製、坪量70g/m2)を用いた。濃度ムラの評価は、ベタ画像の中央部および左右両端部の画像濃度を、「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて測定し、以下の評価基準に基づいて行なった。評価結果を表2に示す。 A4 size Office 70 (manufactured by Canon Inc., basis weight 70 g / m 2) was used as the evaluation paper. The density unevenness was evaluated by measuring the image density at the center and both left and right ends of the solid image using a “Macbeth reflection densitometer RD918” (manufactured by Macbeth) and based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 2.
(評価基準)
A:画像中央部の濃度と、端部の濃度(左右で薄い側)との差が0.10未満。
B:上記濃度差が0.10以上0.20未満。
C:上記濃度差が0.20以上。
(Evaluation criteria)
A: The difference between the density at the center of the image and the density at the edge (thin side on the left and right) is less than 0.10.
B: The density difference is 0.10 or more and less than 0.20.
C: The density difference is 0.20 or more.
〔実施例2〜11、比較例1および2〕
表2に示すトナー及びカートリッジを用いて、実施例1と同様の評価を行った。
[Examples 2 to 11, Comparative Examples 1 and 2]
Using the toner and cartridge shown in Table 2, the same evaluation as in Example 1 was performed.
なお、図11のように導光部材と同等形状の凸部をリブ状に配置したシアンカートリッジをカートリッジ2、図8のように導光部材と同等形状の凸部を配置しないシアンカートリッジをカートリッジ3とする。評価結果を表2に示す。
The cyan cartridge in which convex portions having the same shape as the light guide member are arranged in a rib shape as shown in FIG. 11 is the
S 記録媒体
1(1a〜1d) 感光体ドラム
2(2a〜2d) 帯電ローラ
3 スキャナユニット
4(4a〜4d) 現像ユニット
5 静電中間転写ユニット
6(6a〜6d) クリーニング部材
7 弾性部材
8 クリーニング支持部材
12 現像前軸受
13 現像奥軸受
14 前支持ピン
15 奥支持ピン
17 カセット
25(25a〜25d) 現像ローラ
26(26a〜26d) クリーニングユニット
27 クリーニング枠体
27a 除去トナー室
28 帯電ローラ軸受
31 現像枠体
34 トナー供給ローラ
35 現像ブレード
36 トナー搬送部材
36a 撹拌軸
36b シート部材
40 シール部材
54 給送ローラ
55 レジストローラ対
56 駆動ローラ
57 従動ローラ
58 1次転写ローラ
59 対向ローラ
69 2次転写ローラ
70(70a〜70d) プロセスカートリッジ
72 排出ローラ
74 定着部
75 排出部
76 搬送ローラ対
100 電子写真画像形成装置
131 第一現像枠体
131d 突起部
131e 突起部
131f 突起部(リブ形状)
131g 突起部(リブ形状)
132 第二現像枠体
140 残量検知手段
141 導光部材
141a 発光側導光部
141b 受光側導光部
141c 入射部
141d 発光側窓
141e 受光側窓
141f 出射部
141t 凸領域
150 発光素子
151 受光素子
152 検知光
153 空間光路
200 トナー
S Recording medium 1 (1a to 1d) Photosensitive drum 2 (2a to 2d) Charging
131g Protrusion (rib shape)
132
Claims (4)
前記現像装置は、
トナーと、
現像室と、
前記現像室よりも鉛直方向下方に配置されている、前記トナーを収納するトナー収容室と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、前記トナー収容室から前記現像室へと重力に反して前記トナーを搬送するトナー搬送部材と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、トナー量検知用の導光部材と、
を有し、
前記トナー搬送部材は、
外部からの駆動力によって回転可能な撹拌軸と、
前記撹拌軸に取り付けられており、前記撹拌軸と共に回転するシート部材と、
を有し、
前記導光部材には、前記シート部材の回転に伴って前記シート部材を弾性変形させる第1の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の内部には、前記導光部材の位置を基準として、前記トナー収容室の長手方向に沿って、前記トナー収容室の内部の壁面から突出した凸状部材が設けられており、
前記凸状部材には、第2の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の長手方向に直交する方向における任意の断面において、前記第1の凸部が最大となる断面と、前記第2の凸部が最大となる断面とを重ねたとき、2つの断面において、前記第1の凸部及び前記第2の凸部の形状が重なり、
前記シート部材が前記第1の凸部及び前記第2の凸部を通過した際に前記シート部材が復元する復元力を用いて、前記シート部材上の前記トナーを前記トナー収容室から前記現像室へと搬送し、
前記トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有するトナー粒子を有し、
前記トナーが、以下の関係式(1)および(2)を満足する
300(mJ)≦E≦450(mJ) (1)
1.00≦Ec/E≦2.50 (2)
(上記式(1)及び(2)におけるEは、粉体流動性分析装置においてプロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/sで回転させながら容器内のトナー粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和を表しており、上記式(2)におけるEcは、3kPaの荷重負荷を与えたトナー粉体層中に上記Eを計測する要領で測定した、回転トルクと垂直荷重の総和を表す。)
ことを特徴とする現像方法。 A developing method for developing an electrostatic latent image on an image carrier with toner using a developing device,
The developing device includes:
Toner and
A development chamber,
A toner storage chamber for storing the toner , which is disposed vertically below the developing chamber ;
A toner conveying member that is provided inside the toner accommodating chamber and conveys the toner against the gravity from the toner accommodating chamber to the developing chamber ;
Is provided inside the front Symbol toner chamber, and the light guide member for the toner amount detection,
Have
The toner conveying member is
An agitation shaft that can be rotated by an external driving force;
A sheet member attached to the agitation shaft and rotating together with the agitation shaft;
Have
Wherein the light guide member, Ri Contact the said sheet member with the rotation of the sheet member is first protrusion to elastically deform is formed,
The inside of the toner chamber, with reference to the position of the light guide member, along said longitudinal direction of the toner chamber, is provided with convex member projecting from the inner wall surface of the toner accommodating chamber,
The convex member is formed with a second convex portion,
In any cross-section in a direction orthogonal to a longitudinal direction of said toner accommodating chamber, and a cross-section first protrusion before SL becomes the maximum, when the second convex portion is overlapped with the cross section becomes maximum, two In the cross section, the shape of the first convex portion and the second convex portion overlap,
Using the restoring force that the sheet member restores when the sheet member passes through the first and second protrusions, the toner on the sheet member is removed from the toner storage chamber to the developing chamber. Transported to
The toner has toner particles containing a binder resin , a colorant, and a release agent,
The toner is, the following relation (1) and (2) you satisfied 300 (mJ) ≦ E ≦ 450 (mJ) (1)
1.00 ≦ Ec / E ≦ 2.50 (2)
(E in the above formulas (1) and (2) is perpendicular to the toner powder layer in the container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller blade at 100 mm / s in the powder flowability analyzer. It represents the sum of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from the position of 100 mm from the bottom surface of the powder layer and entered to the position of 10 mm from the bottom surface. Ec represents the sum of the rotational torque and the vertical load measured in the manner of measuring E in the toner powder layer to which a load of 3 kPa is applied.)
The developing method characterized by the above-mentioned.
前記現像工程において現像された像を、中間転写体を介してまたは介さずに被転写材に転写する転写工程、及び
前記被転写材上に転写された像を、前記被転写材に定着する定着工程、
を有する画像形成方法であって、
前記現像装置は、
トナーと、
現像室と、
前記現像室よりも鉛直方向下方に配置されている、前記トナーを収納するトナー収容室と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、前記トナー収容室から前記現像室へと重力に反して前記トナーを搬送するトナー搬送部材と、
前記トナー収容室の内部に設けられている、トナー量検知用の導光部材と、
を有し、
前記トナー搬送部材は、
外部からの駆動力によって回転可能な撹拌軸と、
前記撹拌軸に取り付けられており、前記撹拌軸と共に回転するシート部材と、
を有し、
前記導光部材には、前記シート部材の回転に伴って前記シート部材を弾性変形させる第1の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の内部には、前記導光部材の位置を基準として、前記トナー収容室の長手方向に沿って、前記トナー収容室の内部の壁面から突出した凸状部材が設けられており、
前記凸状部材には、第2の凸部が形成されており、
前記トナー収容室の長手方向に直交する方向における任意の断面において、前記第1の凸部が最大となる断面と、前記第2の凸部が最大となる断面とを重ねたとき、2つの断面において、前記第1の凸部及び前記第2の凸部の形状が重なり、
前記シート部材が前記第1の凸部及び前記第2の凸部を通過した際に前記シート部材が復元する復元力を用いて、前記シート部材上の前記トナーを前記トナー収容室から前記現像室へと搬送し、
前記トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有するトナー粒子を有し、
前記トナーが、以下の関係式(1)および(2)を満足する
300(mJ)≦E≦450(mJ) (1)
1.00≦Ec/E≦2.50 (2)
(上記式(1)及び(2)におけるEは、粉体流動性分析装置においてプロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/sで回転させながら容器内のトナー粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和を表しており、上記式(2)におけるEcは、3kPaの荷重負荷を与えたトナー粉体層中に上記Eを計測する要領で測定した、回転トルクと垂直荷重の総和を表す。)
ことを特徴とする画像形成方法。 A developing step of developing the electrostatic latent image on the image carrier with toner using a developing device;
A transfer step of transferring the image developed in the development step to a transfer material with or without an intermediate transfer member; and fixing for fixing the image transferred on the transfer material to the transfer material Process,
An image forming method comprising:
The developing device includes:
Toner and
A development chamber,
A toner storage chamber for storing the toner , which is disposed vertically below the developing chamber ;
A toner conveying member that is provided inside the toner accommodating chamber and conveys the toner against the gravity from the toner accommodating chamber to the developing chamber ;
Is provided inside the front Symbol toner chamber, and the light guide member for the toner amount detection,
Have
The toner conveying member is
An agitation shaft that can be rotated by an external driving force;
A sheet member attached to the agitation shaft and rotating together with the agitation shaft;
Have
Wherein the light guide member, Ri Contact the said sheet member with the rotation of the sheet member is first protrusion to elastically deform is formed,
The inside of the toner chamber, with reference to the position of the light guide member, along said longitudinal direction of the toner chamber, is provided with convex member projecting from the inner wall surface of the toner accommodating chamber,
The convex member is formed with a second convex portion,
In any cross-section in a direction orthogonal to a longitudinal direction of said toner accommodating chamber, and a cross-section first protrusion before SL becomes the maximum, when the second convex portion is overlapped with the cross section becomes maximum, two In the cross section, the shape of the first convex portion and the second convex portion overlap,
Using the restoring force that the sheet member restores when the sheet member passes through the first and second protrusions, the toner on the sheet member is removed from the toner storage chamber to the developing chamber. Transported to
The toner has toner particles containing a binder resin , a colorant, and a release agent,
The toner is, the following relation (1) and (2) you satisfied 300 (mJ) ≦ E ≦ 450 (mJ) (1)
1.00 ≦ Ec / E ≦ 2.50 (2)
(E in the above formulas (1) and (2) is perpendicular to the toner powder layer in the container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller blade at 100 mm / s in the powder flowability analyzer. It represents the sum of the rotational torque and the vertical load obtained when the measurement is started from the position of 100 mm from the bottom surface of the powder layer and entered to the position of 10 mm from the bottom surface. Ec represents the sum of the rotational torque and the vertical load measured in the manner of measuring E in the toner powder layer to which a load of 3 kPa is applied.)
An image forming method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015074307A JP6468926B2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Development method and image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015074307A JP6468926B2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Development method and image forming method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016194596A JP2016194596A (en) | 2016-11-17 |
JP6468926B2 true JP6468926B2 (en) | 2019-02-13 |
Family
ID=57323716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015074307A Active JP6468926B2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Development method and image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6468926B2 (en) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08248764A (en) * | 1995-03-08 | 1996-09-27 | Ricoh Co Ltd | Developing device |
JP4878176B2 (en) * | 2006-02-24 | 2012-02-15 | キヤノン株式会社 | Developer container, developing device, process cartridge, and image forming apparatus |
JP5317935B2 (en) * | 2009-11-26 | 2013-10-16 | キヤノン株式会社 | Developing device and process cartridge |
JP2012032662A (en) * | 2010-07-30 | 2012-02-16 | Canon Inc | Developing device |
JP5641442B2 (en) * | 2011-03-14 | 2014-12-17 | 株式会社リコー | Developing device, process cartridge and image forming apparatus using the same |
JP6128785B2 (en) * | 2012-09-20 | 2017-05-17 | キヤノン株式会社 | Developing device, process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
JP6257218B2 (en) * | 2013-08-23 | 2018-01-10 | キヤノン株式会社 | Image forming method |
-
2015
- 2015-03-31 JP JP2015074307A patent/JP6468926B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016194596A (en) | 2016-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007322916A (en) | Developer feeding device, developer container, developer and image forming apparatus | |
JP6257218B2 (en) | Image forming method | |
JP5230115B2 (en) | Development method | |
JP2012078371A (en) | Method for producing toner particle | |
JP5038086B2 (en) | Toner and development method | |
JP5344552B2 (en) | Toner and toner production method | |
JP6168916B2 (en) | Toner, toner manufacturing method, and image forming apparatus | |
JP2006301091A (en) | Image forming method and developing device | |
JP2009186655A (en) | Carrier for hybrid development, developer for hybrid development, and image forming apparatus | |
JP5424585B2 (en) | Image forming method | |
JP6468926B2 (en) | Development method and image forming method | |
JP5455748B2 (en) | Toner and toner particle production method | |
JP2009181099A (en) | Nonmagnetic toner and image forming method | |
JP2004212508A (en) | Method for manufacturing toner | |
JP2008009249A (en) | Nonmagnetic monocomponent developing toner | |
JP6525684B2 (en) | Developing method and image forming method | |
JP2009244657A (en) | Supply toner and image forming method | |
JP5142847B2 (en) | toner | |
JPH07281485A (en) | Nonmagnetic one-component developing method | |
JP2006184698A (en) | Image forming apparatus using nonmagnetic monocomponent replenishment toner | |
JP6468925B2 (en) | Development method and image forming method | |
JP4920402B2 (en) | Toner and image forming apparatus | |
JP2011242564A (en) | Yellow toner | |
JP4108714B2 (en) | Toner and non-magnetic one-component developer | |
JP5943048B2 (en) | Method for producing toner for developing electrostatic image |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180821 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181011 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181218 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190115 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6468926 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |