JP6603528B2 - Coating agent, developing device, process cartridge - Google Patents
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Description
本発明は、塗布剤、現像装置、プロセスカートリッジに関する。 The present invention relates to a coating agent, a developing device, and a process cartridge.
複写機、プリンタ、ファクシミリの受信装置等の電子写真装置においては、回転する像担持体を帯電部材により一様に帯電させ、像担持体にレーザー光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像装置により静電潜像にトナーを供給し、トナー像として現像を行う。その後、トナー像を像担持体上から転写材（記録材）上へ転写し、加熱等により転写材上のトナー像を定着することにより、画像が形成された転写材を得る。一方、トナー像を転写した後の像担持体はその表面が除電され、残留するトナーのクリーニングが行われ、新たな画像形成の待機状態となる。 In electrophotographic apparatuses such as copying machines, printers, and facsimile receivers, a rotating image carrier is uniformly charged by a charging member, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the image carrier with laser light. Then, the developing device supplies toner to the electrostatic latent image, and develops it as a toner image. Thereafter, the toner image is transferred from the image carrier onto a transfer material (recording material), and the toner image on the transfer material is fixed by heating or the like to obtain a transfer material on which an image is formed. On the other hand, the surface of the image carrier after transferring the toner image is neutralized, the remaining toner is cleaned, and a new image formation standby state is entered.
上記現像装置には、現像室と、トナーが収容されているトナー容器が設けられる。現像室には、現像ローラと、現像ローラの表面にトナーを塗布するトナー供給部材等が設けられる。さらに、トナー供給部材により塗布された現像ローラの表面のトナーを、より均一な薄層に整えるトナー規制部材が設けられ、現像ローラの回転に伴い、薄層のトナーが現像装置外に搬送される。薄層のトナーは、現像ローラの露出部に対向配置されて回転する像担持体の静電潜像に付着して、静電潜像を可視化して像担持体上にトナー像を形成する。 The developing device includes a developing chamber and a toner container that contains toner. The developing chamber is provided with a developing roller and a toner supply member for applying toner to the surface of the developing roller. Further, a toner regulating member is provided for adjusting the toner on the surface of the developing roller applied by the toner supply member into a more uniform thin layer, and the thin layer toner is conveyed out of the developing device as the developing roller rotates. . The thin layer toner adheres to the electrostatic latent image of the rotating image carrier arranged opposite to the exposed portion of the developing roller, visualizes the electrostatic latent image, and forms a toner image on the image carrier.
上記現像装置の使用開始前の状態は、トナーがトナー容器内に収容されたままであり、使用開始時に初めてトナーが現像室内に送られるようになっている。このため、現像装置の使用開始前は現像ローラとトナー規制部材及び現像ローラとトナー供給部材が直接当接した状態になっている。そして特許文献１には、特定の帯電量を持った潤滑剤を使用することで、空回転時にはトナー規制部材、現像ローラから剥がれ落ちづらく、更に潤滑剤が現像ローラに付着していても、印字を行う際には現像ローラから容易に離れるような潤滑剤にする記載がある。これにより、潤滑剤起因の画像弊害も解決するとの記載がある。 In the state before the start of use of the developing device, the toner remains contained in the toner container, and the toner is sent into the developing chamber for the first time at the start of use. For this reason, before the use of the developing device is started, the developing roller and the toner regulating member, and the developing roller and the toner supply member are in direct contact with each other. In Patent Document 1, by using a lubricant having a specific charge amount, it is difficult to peel off from the toner regulating member and the developing roller during idling, and even if the lubricant adheres to the developing roller, printing can be performed. There is a description that the lubricant is easily separated from the developing roller. As a result, there is a description that the bad image caused by the lubricant is also solved.
しかしながら、近年様々な方法によって高画質化を図っていくにつれ、従来では起きなかった塗布剤（特許文献１には潤滑剤と記載）に起因する問題が発生するようになってきた。本発明者らが特許文献１に係る現像装置を検討したところ、従来の画像上では問題とならなかったが、高画質化を図ったことによってスジ、カブリの問題が起こるようになってきた。原因は明らかではないが、塗布剤が現像ローラ、トナー規制部材、トナー供給部材などの現像器内の部材に残存することでトナーの帯電性を変化させることに起因するものだと本発明者らは考える。
そこで、本発明の目的は、高画質化を図っても、スジ、カブリの問題が発生しにくい塗布剤、現像装置、プロセスカートリッジを提供することにある。
However, as image quality is improved by various methods in recent years, problems due to a coating agent (described as a lubricant in Patent Document 1) that has not occurred in the past have started to occur. The present inventors have examined the developing device according to Patent Document 1, and it has not been a problem on conventional images, but the problem of streaks and fogging has come about because of the improvement in image quality. Although the cause is not clear, the present inventors believe that it is caused by changing the chargeability of the toner by remaining on the members in the developing device such as the developing roller, the toner regulating member, and the toner supplying member. Think.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating agent, a developing device, and a process cartridge that are less likely to cause streaking and fogging even when the image quality is improved.
本発明によれば、
トナーを現像領域に搬送する現像ローラの表面、または該現像ローラ表面に当接配置されたトナー規制部材の表面に、該現像ローラの初期使用前に塗布される塗布剤であって、
該塗布剤が無機微粒子で表面処理されたシリコーン樹脂微粒子であり、
後述の測定方法で測定される該塗布剤の凝集度が１８．０％以上３７．０％以下であり、
該塗布剤の帯電量が−２３．０ｍＣ／ｋｇ以上−４．５ｍＣ／ｋｇ以下であることを特徴とする塗布剤が提供される。
According to the present invention,
A coating agent that is applied to the surface of a developing roller that conveys toner to a developing region, or the surface of a toner regulating member that is disposed in contact with the surface of the developing roller, before the initial use of the developing roller,
The coating agent is a silicone resin fine particle surface-treated with inorganic fine particles,
The degree of aggregation of the coating agent measured by the measurement method described later is 18.0% or more and 37.0% or less;
The coating agent is characterized in that the charge amount of the coating agent is −23.0 mC / kg or more and −4.5 mC / kg or less.
また、本発明によれば、
トナーを現像領域に搬送する現像ローラと、該現像ローラの表面に当接配置されたトナー規制部材とを備えた現像室と、
トナーを収容するトナー容器と
を備えた現像装置であって、
該現像装置は、該現像室と該トナー容器とを連通する開口部を有し、
該開口部は、該トナー容器に収容された該トナーが該現像室に流入しないようにシール部材でシールされており、
該現像ローラと該トナー規制部材との当接部に本発明の塗布剤が存在していることを特徴とする現像装置が提供される。
Moreover, according to the present invention,
A developing chamber comprising a developing roller for conveying toner to the developing region, and a toner regulating member disposed in contact with the surface of the developing roller;
A developing device including a toner container for containing toner,
The developing device has an opening communicating the developing chamber and the toner container,
The opening is sealed with a seal member so that the toner contained in the toner container does not flow into the developing chamber,
A developing device is provided in which the coating agent of the present invention is present in a contact portion between the developing roller and the toner regulating member.
さらに、本発明によれば、静電潜像を担持するための像担持体と、該静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置とを備え、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されているプロセスカートリッジであって、該現像装置が前記現像装置であるプロセスカートリッジが提供される。 Furthermore, according to the present invention, an electrophotographic apparatus includes: an image carrier for carrying an electrostatic latent image; and a developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image. A process cartridge configured to be detachable from a main body, wherein the developing device is the developing device is provided.
本発明によれば、塗布剤が印字時に速やかに消費されることにより、塗布剤に起因するスジ、カブリなどの画像弊害を抑制することができる塗布剤、現像装置、プロセスカートリッジを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a coating agent, a developing device, and a process cartridge capable of suppressing image defects such as streaks and fogging caused by the coating agent by rapidly consuming the coating agent during printing. it can.
（塗布剤）
以下、好適な実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。
本発明における塗布剤は、現像ローラとトナー規制部材の当接部に介在させることが重要である。現像ローラ表面に塗布剤をコートする方法、トナー規制ブレードの表面（特に現像ローラと接触する先端部分）に付着させる方法、または直接現像ローラとトナー規制部材の当接部に塗布剤を塗布する方法の何れかの方法により、現像ローラとトナー規制部材の当接部に塗布剤を介在させることができる。
(Coating agent)
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments.
It is important that the coating agent in the present invention is interposed in the contact portion between the developing roller and the toner regulating member. A method of coating the surface of the developing roller with a coating agent, a method of adhering to the surface of the toner regulating blade (particularly the tip portion contacting the developing roller), or a method of coating the coating agent directly on the contact portion between the developing roller and the toner regulating member By any of these methods, the coating agent can be interposed in the contact portion between the developing roller and the toner regulating member.
本発明は、シリコーン樹脂粒子を無機微粒子で表面処理した塗布剤を用いることがポイントとなる。シリコーン樹脂粒子は、耐熱性、滑り性が高い材料として知られており本発明では好ましく用いる。
現像ローラと規制ブレードの摺擦を軽減すると同時に、様々な保管環境及び物流状況下で保管された際の画像欠陥を抑制するには好ましい材料である。
The point of the present invention is to use a coating agent obtained by surface-treating silicone resin particles with inorganic fine particles. Silicone resin particles are known as a material having high heat resistance and slipperiness, and are preferably used in the present invention.
This is a preferable material for reducing the sliding friction between the developing roller and the regulating blade and at the same time suppressing image defects when stored under various storage environments and physical distribution conditions.
しかしながら、塗布剤が印字時に速やかに消費されることによる画像弊害の抑制や現像ローラの空回転時の現像ローラと規制ブレードの摺擦を従来以上に軽減するには、シリコーン樹脂粒子単独では困難である。シリコーン樹脂粒子を適切な帯電性と流動性にコントロールすることで、現像ローラへのシリコーン樹脂粒子のコート性や印字時に現像ローラから像担持体へのシリコーン樹脂粒子の飛翔性をより一層高めることが必要である。 However, silicone resin particles alone are difficult to reduce image damage due to the rapid consumption of the coating agent during printing and to reduce the friction between the developing roller and the regulating blade during idling of the developing roller. is there. By controlling the silicone resin particles to appropriate chargeability and fluidity, the coating properties of the silicone resin particles on the developing roller and the flying properties of the silicone resin particles from the developing roller to the image carrier during printing can be further enhanced. is necessary.
本発明においては、シリコーン樹脂粒子を無機微粒子で表面処理することで、帯電性と流動性を容易にコントロールすることが可能となる。
本発明における表面処理とは、熱処理により固着させる方法、化学的に結合させる方法、混合により表面に付着させる方法が挙げられ、何れの方法を用いても良い。
その中でも、シリコーン樹脂粒子と無機微粒子の摩擦により帯電性をコントロールできるという観点からヘンシェルミキサーなどの混合装置を用いて、シリコーン樹脂粒子の表面に無機微粒子を付着させる方法が好ましい。
In the present invention, it is possible to easily control the chargeability and fluidity by surface-treating the silicone resin particles with inorganic fine particles.
Examples of the surface treatment in the present invention include a method of fixing by heat treatment, a method of chemically bonding, and a method of adhering to the surface by mixing, and any method may be used.
Among these, from the viewpoint that the chargeability can be controlled by friction between the silicone resin particles and the inorganic fine particles, a method of attaching the inorganic fine particles to the surface of the silicone resin particles using a mixing device such as a Henschel mixer is preferable.
また、無機微粒子を用いてシリコーン樹脂粒子を表面処理することで、印字時に現像ローラから像担持体へシリコーン樹脂粒子を速やかに飛翔させ消費させることができる。現像ローラへシリコーン樹脂粒子が強固に付着しすぎると、現像ローラと像担持体の間の現像電界に従ってシリコーン樹脂粒子が消費されにくくなる。
一方、シリコーン樹脂粒子を無機微粒子で表面処理した塗布剤を用いた場合、無機微粒子がスペーサー的な効果を発揮し、シリコーン樹脂粒子が現像ローラへ強固に付着することを抑制し、印字時にシリコーン樹脂粒子を効率的に消費させることが可能となる。
Further, by treating the surface of the silicone resin particles with inorganic fine particles, the silicone resin particles can be quickly ejected and consumed from the developing roller to the image carrier during printing. If the silicone resin particles are too firmly adhered to the developing roller, the silicone resin particles are hardly consumed according to the developing electric field between the developing roller and the image carrier.
On the other hand, when a coating agent in which silicone resin particles are surface-treated with inorganic fine particles is used, the inorganic fine particles exert a spacer effect and suppress the silicone resin particles from firmly adhering to the developing roller. It becomes possible to consume particles efficiently.
本発明においては、流動性を表す指標として、凝集度を用いる。
塗布剤である無機微粒子で表面処理されたシリコーン樹脂微粒子の凝集度は、１８．０％以上３７．０％以下であることが好ましい。凝集度が１８．０％より小さい場合、流動性は良好である一方で、多層に重なってコートされる塗布剤が粒子間の凝集力が弱いために、現像ローラ、トナー規制ブレードから剥がれやすくなるため、コート性が不十分となってしまう。
また、凝集度が３７．０％より大きい場合、流動性が悪い点に加え、塗布剤が凝集体を形成してしまい、均一なコート性が達成できない。また、粒子間の凝集力が大きく剥がれにくくなるため、印字時に塗布剤を速やかに消費させることが難しくなる。
In the present invention, the degree of aggregation is used as an index representing fluidity.
The aggregation degree of the silicone resin fine particles surface-treated with inorganic fine particles as a coating agent is preferably 18.0% or more and 37.0% or less. When the cohesion degree is less than 18.0%, the fluidity is good, but the coating agent that is coated in multiple layers is weak in cohesion between the particles, so that it easily peels off from the developing roller and the toner regulating blade. Therefore, the coatability becomes insufficient.
On the other hand, when the degree of aggregation is greater than 37.0%, the coating agent forms aggregates in addition to poor fluidity, and uniform coatability cannot be achieved. In addition, the cohesive force between the particles is large and it is difficult to peel off, so that it is difficult to consume the coating agent quickly during printing.
本発明においては、塗布剤である無機微粒子で表面処理されたシリコーン樹脂微粒子の帯電量は、−２３．０ｍＣ／ｋｇ以上−４．５ｍＣ／ｋｇ以下であることが好ましい。塗布剤の帯電量が−２３．０ｍＣ／ｋｇより小さい場合、現像ローラへの静電的な付着力が大きくなるため、現像電界をかけた際に、現像ローラから像担持体へ速やかに塗布剤を消費させることが難しくなる。
また、−４．５ｍＣ／ｋｇより大きい場合、静電的な付着力が低下するため、現像ローラやトナー規制ブレードへの塗布剤のコート性が低下してしまうため、好ましくない。
In the present invention, the charge amount of the silicone resin fine particles surface-treated with inorganic fine particles as a coating agent is preferably −23.0 mC / kg or more and −4.5 mC / kg or less. When the charge amount of the coating agent is smaller than −23.0 mC / kg, the electrostatic adhesion force to the developing roller becomes large. Therefore, when the developing electric field is applied, the coating agent is quickly applied from the developing roller to the image carrier. Makes it difficult to consume.
On the other hand, when it is larger than −4.5 mC / kg, the electrostatic adhesion is reduced, and the coating property of the coating agent on the developing roller and the toner regulating blade is lowered.
本発明は、負帯電性のシリコーン樹脂粒子を使用する。
本発明に使用する無機微粒子は、負帯電性の無機微粒子を用いることが好ましい。
正帯電性の無機微粒子を用いた場合、シリコーン樹脂粒子が高く負帯電（チャージアップ）してしまう。それにより、現像ローラへの静電的な付着力が強くなりすぎるため、好ましくない。
本発明で使用する無機微粒子は、酸化チタン微粒子を使用することがより好ましい。中でも、シラン化合物処理で表面を疎水化処理した酸化チタン微粒子を用いることが、高湿下の環境でも帯電量が安定するという観点から好ましい。酸化チタン微粒子は、負帯電性の無機微粒子であり、例えば、トナーの外添剤として主に使用されるシリカ微粒子に比べ、帯電能力が低く抑えられている。そのため、帯電量が極度に上がり過ぎるチャージアップ抑制の効果や帯電性を均質化する効果があり、上記凝集度及び帯電量の範囲内に塗布剤をコントロールすることが容易である。
In the present invention, negatively chargeable silicone resin particles are used.
The inorganic fine particles used in the present invention are preferably negatively charged inorganic fine particles.
When positively charged inorganic fine particles are used, the silicone resin particles are highly negatively charged (charged up). Thereby, the electrostatic adhesion force to the developing roller becomes too strong, which is not preferable.
The inorganic fine particles used in the present invention are more preferably titanium oxide fine particles. Among these, it is preferable to use fine titanium oxide particles whose surface has been hydrophobized by silane compound treatment from the viewpoint of stabilizing the charge amount even in an environment of high humidity. Titanium oxide fine particles are negatively chargeable inorganic fine particles, and, for example, have a lower charging ability than silica fine particles mainly used as an external additive for toner. Therefore, there is an effect of suppressing the charge-up that the charge amount is excessively increased and an effect of homogenizing the chargeability, and it is easy to control the coating agent within the range of the aggregation degree and the charge amount.
更に、無機微粒子表面の疎水性を高めるために、シリコーンオイルにより表面改質する場合がある。その際、シリコーンオイル含有量は、８．０％以下であることが好ましい。理由は明らかではないが、シリコーンオイル含有量が上記範囲を超えると塗布剤の凝集度が悪化してしまう場合がある。そのため、現像ローラやトナー規制部材への塗布剤の均一なコート性や塗布剤が印字時の速やかな消費が達成しにくくなる。 Furthermore, in order to increase the hydrophobicity of the surface of the inorganic fine particles, the surface may be modified with silicone oil. At that time, the silicone oil content is preferably 8.0% or less. The reason is not clear, but if the silicone oil content exceeds the above range, the degree of aggregation of the coating agent may be deteriorated. Therefore, it becomes difficult to achieve uniform coatability of the coating agent on the developing roller and the toner regulating member and quick consumption of the coating agent during printing.
表面にシラン化合物処理を施す材料としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン等が挙げられる。 Examples of the material for treating the surface with a silane compound include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, and benzyldimethyl. Chlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilane mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane , Dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyl And rudisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and the like.
また、本発明で用いる好ましいシリコーンオイルとしては、温度２５℃における粘度がおよそ３０〜１，０００ｍｍ２／秒（ｃＳｔ）の物が用いられ、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、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ましい。
シリコーンオイル処理の方法は、無機微粒子とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良いし、ベースとなる無機微粒子へシリコーンオイルを噴射する方法によっても良い。或いは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解或いは分散させた後、ベースの無機微粒子と混合し、溶剤を除去して作製しても良い。
Moreover, as a preferable silicone oil used in the present invention, those having a viscosity at a temperature of 25 ° C. of about 30 to 1,000 mm 2 / sec (cSt) are used. For example, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, α-methylstyrene Modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil and the like are preferable.
The silicone oil treatment may be performed by directly mixing inorganic fine particles and silicone oil using a mixer such as a Henschel mixer, or by spraying silicone oil onto the base inorganic fine particles. Alternatively, it may be prepared by dissolving or dispersing silicone oil in a suitable solvent, mixing with the base inorganic fine particles, and removing the solvent.
また、本発明において、シリコーン樹脂微粒子の重量平均粒径（Ｄ４）は、０．８μｍ以上６．０μｍ以下であることが好ましい。６．０μｍより大きい場合、シリコーン樹脂微粒子自体の帯電性が低くなり、無機微粒子で上記帯電量の範囲に帯電性をコントロールするのが難しい。
また、０．８μｍより小さい場合、凝集性が高く均質に無機微粒子を付着させることが難しくなるため、好ましくない。
本発明におけるシリコーン樹脂粒子は、新球状のものが好ましい。不定形のシリコーン樹脂粒子は流動性が悪く、真球状のシリコーン樹脂粒子と比べ流動性が悪いため、本発明の最適な凝集度の範囲にコントロールすることが難しい。
In the present invention, the weight average particle diameter (D4) of the silicone resin fine particles is preferably 0.8 μm or more and 6.0 μm or less. When the particle size is larger than 6.0 μm, the chargeability of the silicone resin fine particles themselves becomes low, and it is difficult to control the chargeability within the above-mentioned charge amount range with inorganic fine particles.
On the other hand, if it is smaller than 0.8 μm, it is difficult to adhere inorganic fine particles uniformly because of high cohesiveness.
The silicone resin particles in the present invention are preferably new spherical particles. Amorphous silicone resin particles have poor fluidity and poor fluidity as compared to true spherical silicone resin particles, so it is difficult to control the range of the optimal aggregation degree of the present invention.
＜塗布剤の帯電量の測定方法＞
未使用の現像装置（シール部材１０５未開封）の、現像室１０２内に塗布剤を５ｇ充填し、現像ローラ１０６を１４７ｒｐｍで１分間回転させ現像ローラ１０６にコートされる。現像寸前位置における現像ローラ上の単位質量あたりの塗布剤の帯電量をＱ／Ｍ（ｍＣ／ｋｇ）と定義し、Ｑ／Ｍを測定した。
<Method for measuring charge amount of coating agent>
In an unused developing device (sealing
図４に示すファラデー・ケージ（Ｆａｒａｄａｙ−Ｃａｇｅ）によってＱ／Ｍを測定することができる。ファラデー・ケージ４０は、同軸で互いに絶縁部材４３によって絶縁されている金属製の内筒４１及び外筒４２を有する２重筒を備える。この内筒４１の中に電荷量Ｑなる帯電体を入れたとすると、静電誘導によりあたかも電気量Ｑの金属円筒が存在するのと同様になる。この誘起された電荷量を、例えばＫＥＩＴＨＬＥＹ ６１６ ＤＩＧＩＴＡＬ ＥＬＥＣＴＲＯＭＥＴＥＲで測定する。測定された電荷量Ｑを、内筒中の塗布剤の質量Ｍで割ることにより帯電量（Ｑ／Ｍ）が得られる。塗布剤は現像ローラより直接、エアー吸引によりフィルター４４の中にとり入れる。
後述する実施例、比較例では、フィルター４４は、ＴＨＩＭＢＬＥ ＦＩＬＴＥＲ（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製）内径１７ｍｍ 外径２０ｍｍ 長さ９０ｍｍを使用した。
なお、吸引圧は、−１５ｋＰａで吸引を行った。圧力は、吸引ラインの中の圧力を測定した。
Q / M can be measured by a Faraday-Cage shown in FIG. The Faraday cage 40 includes a double cylinder having a metal
In Examples and Comparative Examples described later, the
The suction pressure was -15 kPa. The pressure was measured in the suction line.
＜塗布剤の円相当径の個数平均粒径（Ｄ１）の測定方法＞
本発明における塗布剤の円相当径は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００型」（シスメックス製）を用い、該装置の操作マニュアルに従い測定した。上記装置の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、１／６０秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はＣＣＤカメラで撮像され、撮像された画像は５１２×５１２の画像処理解像度（一画素あたり０．３７μｍ×０．３７μｍ）で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積や周囲長等が計測される。
<Measuring method of number average particle diameter (D1) of equivalent circle diameter of coating agent>
The equivalent circle diameter of the coating agent in the present invention was measured using a flow type particle image analyzer “FPIA-3000 type” (manufactured by Sysmex) according to the operation manual of the apparatus. The measurement principle of the above apparatus is to take a flowing particle as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with strobe light at 1/60 second intervals, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle image is picked up by a CCD camera, and the picked-up image is image-processed with an image processing resolution of 512 × 512 (0.37 μm × 0.37 μm per pixel), the contour of each particle image is extracted, and the particle image Projected area, perimeter, etc. are measured.
画像処理部で画像信号は、Ａ／Ｄ変換され、画像データとして取り込まれ、記憶した画像データに対して、粒子の有無を判別するための画像処理が行われる。次に、粒子像の輪郭を的確に抽出するための前処理として輪郭強調処理が行われる。次に、画像データをある適当なスレッシュホールドレベルで２値化する。 The image signal is A / D converted by the image processing unit, captured as image data, and image processing for determining the presence or absence of particles is performed on the stored image data. Next, contour enhancement processing is performed as preprocessing for accurately extracting the contour of the particle image. Next, the image data is binarized at an appropriate threshold level.
画像データをある適当なスレッシュホールドレベルで２値化すると各粒子画像は図１に示すような２値化画像となる。次に、２値化された各粒子画像に対してエッジ点（輪郭を表す輪郭画素）かどうかを判定するとともに、着目しているエッジ点に対して隣り合うエッジ点がどの方向にあるかの情報、すなわちチェインコードを生成する。 When the image data is binarized at a certain appropriate threshold level, each particle image becomes a binarized image as shown in FIG. Next, it is determined whether each of the binarized particle images is an edge point (contour pixel representing a contour), and in which direction there is an edge point adjacent to the focused edge point. Information, that is, chain code is generated.
次に、各粒子像の投影面積Ｓから円相当径を求める。円相当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことである。
具体的な測定方法としては、予め不純固形物などを除去したイオン交換水１０ｍＬを容器中に用意し、その中に分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料０．０２ｇを加え、均一に分散させた。分散手段としては、超音波分散機ＵＨ−５０型（エスエムテー製）に振動子として直径５ｍｍのチタン合金チップを装着したものを用い、５分間分散処理を行い、測定用の分散液とした。その際、該分散液の温度が４０度以上にならないように適宜冷却した。測定には、標準対物レンズ（１０倍）を搭載した上記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「ＰＳＥ−９００Ａ」（シスメックス（株）製）を使用した。上記手順に従い調製した分散液を上記フロー式粒子像分析装置に導入し、ＨＰＦ測定モードで、トータルカウントモードにて１００００個の塗布剤の円相当径を計測する。
Next, the equivalent circle diameter is obtained from the projected area S of each particle image. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image.
As a specific measuring method, 10 mL of ion-exchanged water from which impure solids have been previously removed is prepared in a container, and after adding alkylbenzene sulfonate as a dispersant, 0.02 g of a measurement sample is further added. , Uniformly dispersed. As a dispersing means, an ultrasonic disperser UH-50 type (manufactured by SMT) equipped with a titanium alloy chip having a diameter of 5 mm as a vibrator was used and subjected to a dispersion treatment for 5 minutes to obtain a dispersion for measurement. At that time, the dispersion was appropriately cooled so that the temperature of the dispersion did not exceed 40 degrees. For the measurement, the above-mentioned flow type particle image analyzer equipped with a standard objective lens (10 times) was used, and a particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) was used as the sheath liquid. The dispersion prepared according to the above procedure is introduced into the flow particle image analyzer, and the equivalent circle diameter of 10,000 coating agents is measured in the total count mode in the HPF measurement mode.
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子（例えばＤｕｋｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製５２００Ａをイオン交換水で希釈）を用いて自動焦点調整を行った。その後、測定開始から２時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
なお、本願実施例では、シスメックス（株）が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用し、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。
In the measurement, automatic focus adjustment was performed using standard latex particles (for example, Duke Scientific 5200A diluted with ion-exchanged water) before the measurement was started. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.
In the examples of the present application, a flow type particle image analyzer that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation was used for measurement under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate was received.
＜塗布剤の凝集度の測定方法＞
凝集度の測定装置としては、例えば、「パウダテスタ（登録商標）」（ホソカワミクロン（株）製）の振動台側面部分に、デジタル表示式振動計「デジバイブロ ＭＯＤＥＬ １３３２Ａ」（昭和測器（株）製）を接続したものを用いる。下から順に、目開き２０μｍ（６３５メッシュ）の篩、目開き３８μｍ（４００メッシュ）の篩、目開き７５μｍ（２００メッシュ）の篩を重ね、これを上記装置の振動台にセットする。測定は、温度２３．０℃，相対湿度６０％の環境下で、以下の様にして行う。
<Measuring method of cohesion degree of coating agent>
The cohesion of the measuring device, for example, "PAW Date Star (registered trademark)" (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) on the vibration base side portion of the digital display vibrometer "Dejibaiburo MODEL 1332A" (Showa Sokki Corporation Used). In order from the bottom, a sieve with an opening of 20 μm (635 mesh), a sieve with an opening of 38 μm (400 mesh), and a sieve with an opening of 75 μm (200 mesh) are stacked, and this is set on the shaking table of the apparatus. The measurement is performed as follows in an environment of a temperature of 23.0 ° C. and a relative humidity of 60%.
（１）デジタル表示式振動計の変位の値を０．６０ｍｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ）になるように振動台の振動幅を予め調整する。
（２）塗布剤を、最上段の目開き７５μｍの篩上に静かにのせ、その塗布剤の質量を測定する。
(1) The vibration width of the vibration table is adjusted in advance so that the displacement value of the digital display vibrometer is 0.60 mm (peak-to-peak).
(2) Gently place the coating agent on the uppermost sieve having an opening of 75 μm, and measure the mass of the coating agent .
（３）振動台を１５秒間振動させた後、各篩上に残った塗布剤の質量を測定し、下式にもとづいて凝集度Ａ（％）を算出する。
凝集度（％）＝｛（目開き７５μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００
＋｛（目開き３８μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００×０．６
＋｛（目開き２０μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００×０．２
(3) After vibrating the vibration table for 15 seconds, the mass of the coating agent remaining on each sieve is measured, and the degree of aggregation A (%) is calculated based on the following equation.
Aggregation degree (%) = {(sample mass (g) on sieve having aperture of 75 μm) / 5 (g)} × 100
+ {(Sample mass (g) on a sieve having an opening of 38 μm) / 5 (g)} × 100 × 0.6
+ {(Sample mass (g) on a sieve having an opening of 20 μm) / 5 (g)} × 100 × 0.2
＜無機微粒子の帯電量の測定方法＞
無機微粒子の帯電量は、無機微粒子０．４ｇに対し、磁性キャリア１９．２ｇを混合したものを、温度１５℃、相対湿度１０％の環境下で２４時間静置後、（株）ヤヨイ製ＹＳ−８Ｄ型により１５０ｒｐｍの条件で１分間振とうした後、下記の要領で測定した。磁性キャリアとしては、日本画像学会が販売するトナー帯電量測定用標準キャリア（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｏｒ ｑ／ｍ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｎ−０１）を用いた。
図５に、無機微粒子の帯電量を測定する帯電量測定装置の説明図を示した。まず、底に５００メッシュのスクリーン１２３を有する金属製の測定容器１２２に、帯電量を測定しようとする顔料とキャリアの混合物約０．４ｇを入れ、金属製のフタ１２４をする。このときの測定容器１２２全体の質量を秤り、その値をＷ１（ｇ）とする。次に、吸引機１２１（測定容器１２２と接する部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口１２７から吸引し、風量調節弁１２６を調整して真空計１２５の圧力を２００ｍｍＡｑとする。この状態で充分、好ましくは１分間吸引を行って無機微粒子を吸引除去する。このときの電位計１２９の電位をＶ（ボルト）とする。コンデンサー１２８の静電容量をＣ（μＦ）とする。次に、吸引後の測定容器全体の質量を秤りＷ２（ｇ）とする。この無機微粒子の帯電量（ｍＣ／ｋｇ）は、上記で測定した値を用いて下式の如く計算される。
無機微粒子の帯電量＝（Ｃ×Ｖ）／（Ｗ１−Ｗ２）
<Method for measuring the charge amount of inorganic fine particles>
The charge amount of the inorganic fine particles was obtained by mixing 19.2 g of a magnetic carrier with 0.4 g of inorganic fine particles, and allowing to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 15 ° C. and a relative humidity of 10%, then YS YY Co., Ltd. After shaking for 1 minute under the condition of 150 rpm with the -8D type, the measurement was carried out as follows. As the magnetic carrier, a standard carrier for measuring toner charge amount (Standard Carrier For q / m Measurement N-01) sold by the Imaging Society of Japan was used.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a charge amount measuring apparatus for measuring the charge amount of the inorganic fine particles. First, about 0.4 g of a mixture of a pigment and a carrier whose electric charge is to be measured is placed in a
Charge amount of inorganic fine particles = (C × V) / (W1-W2)
（現像装置）
以下に図面を参照して、この発明の現像装置の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。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、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。本発明による現像装置の断面図の一例を図１に示す。
(Developer)
Exemplary embodiments of a developing device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. Absent. An example of a cross-sectional view of a developing device according to the present invention is shown in FIG.
図１に示すように、この現像装置は像担持体１０１に対向する部分に開口部を有する現像室１０２を備えており、この現像室１０２の背面には、連通する形で内部にトナー１０３を収容するトナー容器１０４が配される。
現像装置は、初期使用前のものであるため、現像室１０２とトナー容器１０４とを連通する開口部は、トナー容器１０４のトナー１０３が現像室１０２に流入しないようにシール部材１０５で仕切られている。なお、このシール部材１０５は現像装置の使用開始時に前記開口部から除去される。
As shown in FIG. 1, the developing device includes a developing
Since the developing device is a device before initial use, the opening that connects the developing
これは、使用開始前の現像装置の搬送時等の振動によりトナー１０３が予期せず現像装置から流出し、ユーザーや現像装置、ひいては画像形成装置本体がトナーで汚れることを防止するものである。また現像室１０２には一部が露出するようにして現像ローラ１０６が回転可能に配されており、現像ローラ１０６は像担持体１０１に所定の侵入量となるように押圧、接触するように対向している。
This is to prevent the
さらに現像室１０２にはトナー容器１０４から搬送部材１０７によって搬送されたトナーを現像ローラ１０６に供給するためのトナー供給部材１０８が収容されている。現像ローラ１０６の回転上流には、現像ローラ１０６に担持されているトナー１０３の層厚を規制するトナー規制部材１０９が現像ローラ１０６の表面に当接配置されている。このトナー規制部材１０９は現像室１０２に取り付けられている。本発明では、使用開始前の搬送時に受けた振動等により生じるスラストメモリを抑制するため、少なくともこの現像ローラ１０６とトナー規制部材１０９との接触部に所定の塗布剤１２０が塗布される。
塗布剤１２０は、無機微粒子１３１で表面処理されたシリコーン樹脂微粒子１３２である。
なお、「スラストメモリ」とは、トナー規制部材とのスラスト方向（回転軸と平行な方向）での摺動によって生じた静電メモリを意味し、「静電メモリ」とは現像ローラの表面に生じた、電子写真画像の品位に影響を与えるような変化を意味する。
Further, the developing
The
“Thrust memory” means an electrostatic memory generated by sliding in the thrust direction (direction parallel to the rotation axis) with the toner regulating member, and “electrostatic memory” is formed on the surface of the developing roller. This means a change that affects the quality of the electrophotographic image.
また、現像ローラ１０６の回転下流には、現像室１０２の下部から外部へのトナー吹き出しを防止するための吹き出し防止シート１１０が設けられている。
現像動作時、シール部材１０５を現像装置から取り除くことで、トナー容器１０４と現像室１０２を一つの空間とし、このとき初めてトナー容器１０４内のトナー１０３が現像室１０２におくられることが可能となり、使用が可能となる。
搬送部材１０７は仕切り壁を越えて、トナー１０３をトナー供給部材１０８に向けて搬送し、トナー１０３はトナー供給部材１０８によって現像ローラ１０６に塗布される。現像ローラ１０６は図中矢印で示す方向（反時計回り方向）に回転され、この現像ローラ１０６に担持されているトナー１０３はトナー規制部材１０９で所定の層厚に規制された後、像担持体１０１と対向する現像領域に送られる。
Further, on the downstream side of the rotation of the developing
By removing the
The conveying
（電子写真プロセスカートリッジおよび電子写真装置）
本発明に係る電子写真装置は、以下の構成を有する。
・静電潜像を担持するための像担持体
・該像担持体を一次帯電するための帯電装置
・一次帯電された像担持体に静電潜像を形成するための露光装置
・該静電潜像をトナーにより現像してトナー画像を形成するための現像装置
・該トナー画像を転写材に転写するための転写装置
・該転写材に転写されたトナー像を定着するための定着装置
そして、該現像装置が、上記のような本発明に係る現像装置であることを必要とする。
(Electrophotographic process cartridge and electrophotographic apparatus)
The electrophotographic apparatus according to the present invention has the following configuration.
An image carrier for carrying an electrostatic latent image. A charging device for primary charging of the image carrier. An exposure device for forming an electrostatic latent image on the primary charged image carrier. A developing device for developing a latent image with toner to form a toner image; a transfer device for transferring the toner image to a transfer material; a fixing device for fixing the toner image transferred to the transfer material; and The developing device needs to be the developing device according to the present invention as described above.
また、本発明は、電子写真装置の本体に着脱可能に構成されている電子写真プロセスカートリッジ（単に、プロセスカートリッジとも称する）である。そして、上記のような本発明に係る現像装置を具備することを特徴とする。 The present invention is also an electrophotographic process cartridge (also simply referred to as a process cartridge) configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus. In addition, the developing device according to the present invention as described above is provided.
図２は、本発明の電子写真装置の概略を示す断面図である。
図３は、図２の電子写真装置に装着されるプロセスカートリッジの拡大断面図である。このプロセスカートリッジは、像担持体としての像担持体１０１と、帯電部材１１１を具備する帯電装置と、現像ローラ１０６を具備する現像装置と、クリーニング部材１１２を具備するクリーニング装置とを内蔵している。そして、プロセスカートリッジは、図２の電子写真装置の本体に着脱可能に構成されている。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing the electrophotographic apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a process cartridge mounted on the electrophotographic apparatus of FIG. The process cartridge includes an
像担持体１０１は、不図示のバイアス電源に接続された帯電部材１１１によって一様に帯電（一次帯電）される。このときの像担持体１０１の帯電電位は−８００Ｖ以上−４００Ｖ以下程度である。次に、像担持体１０１は、静電潜像を書き込むための露光光１１３により、その表面に静電潜像が形成される。露光光１１３としては、ＬＥＤ光、レーザー光のいずれも使用することができる。露光された部分の像担持体１０１の表面電位は−２００Ｖ以上−１００Ｖ以下程度である。
The
次に、電子写真装置本体に対し着脱可能に構成されているプロセスカートリッジに内蔵された現像ローラ１０６によって負極性に帯電したトナーが静電潜像に付与（現像）され、像担持体１０１上にトナー像が形成され、静電潜像が可視像に変換される。このとき、現像ローラ１０６には不図示のバイアス電源によって−５００Ｖ以上−３００Ｖ以下程度の電圧が印加される。なお、現像ローラ１０６は、像担持体１０１と０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下程度のニップ幅をもって接触している。
Next, a negatively charged toner is applied (developed) to the electrostatic latent image by a developing
像担持体１０１上で現像されたトナー像は、中間転写ベルト１１４に１次転写される。中間転写ベルト１１４の裏面には１次転写部材１１５が当接しており、１次転写部材１１５に＋１００Ｖ以上＋１５００Ｖ以下程度の電圧を印加することで、負極性のトナー像を像担持体１０１から中間転写ベルト１１４に１次転写する。１次転写部材１１５はローラ形状であってもブレード形状であっても良い。
The toner image developed on the
電子写真装置がフルカラー画像形成装置である場合、上記の帯電、露光、現像、１次転写の各工程を、イエロー色、シアン色、マゼンタ色、ブラック色の各色に対して行う必要がある。そのために、図２に示す電子写真装置では、前記各色のトナーを内蔵したプロセスカートリッジが各１個、合計４個、電子写真装置本体に対し着脱可能な状態で装着されている。そして、上記の帯電、露光、現像、１次転写の各工程は、所定の時間差をもって順次実行され、中間転写ベルト１１４上に、フルカラー画像を表現するための４色のトナー像が重ね合わせられた状態が作り出される。
When the electrophotographic apparatus is a full-color image forming apparatus, it is necessary to perform the above-described charging, exposure, development, and primary transfer processes for each color of yellow, cyan, magenta, and black. For this purpose, in the electrophotographic apparatus shown in FIG. 2, one process cartridge containing each color toner is installed in a detachable manner with respect to the electrophotographic apparatus main body. The charging, exposure, development, and primary transfer processes are sequentially performed with a predetermined time difference, and four color toner images for expressing a full-color image are superimposed on the
中間転写ベルト１１４上のトナー像は、中間転写ベルト１１４の回転に伴って、２次転写部材１１６と対向する位置に搬送される。このとき、中間転写ベルト１１４と２次転写部材１１６との間には、所定のタイミングで記録用紙の搬送ルート１１７に沿って転写材である記録用紙が搬送されてきている。そして、２次転写部材１１６に２次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト１１４上のトナー像を記録用紙に転写する。
The toner image on the
このとき、２次転写部材１１６に印加されるバイアス電圧は、＋１０００Ｖ以上＋４０００Ｖ以下程度である。２次転写部材１１６によってトナー像が転写された記録用紙は、定着装置１１８に搬送され、記録用紙上のトナー像を溶融させて記録用紙上に定着させた後、記録用紙を電子写真装置の外に排出することで、プリント動作が終了する。
At this time, the bias voltage applied to the
なお、像担持体１０１から中間転写ベルト１１４に転写されることなく像担持体１０１上に残存したトナー像は像担持体１０１表面をクリーニングするためのクリーニング部材１１２により掻き取られ、像担持体１０１の表面はクリーニングされる。
The toner image remaining on the
以下に、具体的な実施例、比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
＜塗布剤＞
実施例、比較例に用いた塗布剤を表１に記載する。塗布剤１〜５を実施例１〜５に、塗布剤６〜１３を比較例１〜８に使用した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples and comparative examples, but the technical scope of the present invention is not limited thereto.
<Coating agent>
Table 1 shows the coating agents used in Examples and Comparative Examples. Coating agents 1-5 were used in Examples 1-5, and coating agents 6-13 were used in Comparative Examples 1-8.
＜塗布剤の作製方法＞
シリコーン樹脂粒子への無機微粒子の表面処理方法は、シリコーン樹脂粒子１００部に対し、表１に示す無機微粒子の添加部数を添加し、ヘンシェルミキサー（日本コークス工業（株））ＦＭ１０Ｃで１０分間混合することにより塗布剤を得た。
表１に記載の無機微粒子添加量（部）は、シリコーン樹脂粒子１００部に対する添加部数である。
<Method for producing coating agent>
The surface treatment method of the inorganic fine particles on the silicone resin particles is performed by adding the added number of inorganic fine particles shown in Table 1 to 100 parts of the silicone resin particles and mixing with a Henschel mixer (Nippon Coke Industry Co., Ltd.) FM10C for 10 minutes. Thus, a coating agent was obtained.
The amount (parts) of inorganic fine particles listed in Table 1 is the number of parts added relative to 100 parts of the silicone resin particles.
＜各種物性値の測定方法＞
シリコーン樹脂粒子の円相当径の個数平均粒径（Ｄ１）、塗布剤の帯電量、凝集度は前記方法にて測定を行った。
また、無機微粒子の帯電性が正帯電か負帯電かの判別は、前記＜無機微粒子の帯電量の測定方法＞により測定を行った。
<Measuring method of various physical properties>
The number average particle diameter (D1) of the equivalent circle diameter of the silicone resin particles, the charge amount of the coating agent, and the degree of aggregation were measured by the above methods.
Further, whether the chargeability of the inorganic fine particles was positively charged or negatively charged was measured by the above <Method for measuring the charge amount of inorganic fine particles>.
＜使用無機微粒子＞
＜無機微粒子の作製方法１＞
第一処理工程として、ルチル型の一次粒子の個数平均粒径１５ｎｍの酸化チタン微粒子１００質量部に対し、１０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った。この反応を６０分間継続した後、反応を終了した。
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。
<Used inorganic fine particles>
<Inorganic fine particle production method 1>
As a first treatment step, 10 parts by mass of isobutyltrimethoxysilane is sprayed on the inside of 100 parts by mass of fine particles of rutile primary particles having a number average particle diameter of 15 nm, and the silane compound is treated in a fluidized state of titanium. Went. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated.
As a 2nd process process, 10 mass parts dimethyl silicone oil was sprayed with respect to the titanium fine particle produced | generated by the 1st process process, 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.
＜無機微粒子の作製方法２＞
アナターゼ型の一次粒子の個数平均粒径３０ｎｍの酸化チタン微粒子１００質量部に対し、１０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った。この反応を６０分間継続した後、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２を得た。
<Inorganic fine particle production method 2>
10 parts by mass of isobutyltrimethoxysilane was sprayed on the inside with respect to 100 parts by mass of titanium oxide fine particles having a number average particle size of 30 nm of anatase type primary particles, and the silane compound was treated in a fluidized state of titanium. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated. Thereafter, crushing treatment was repeatedly performed with a jet mill until the aggregate of titanium oxide disappeared, and titanium oxide fine particles 2 were obtained.
＜シリカ微粒子１の製造方法＞
攪拌機付きオートクレーブに、未処理の乾式シリカ（平均１次粒径＝８ｎｍ、ＢＥＴ比表面積３００ｍ２／ｇ）を投入し、攪拌による流動化状態において、２５０℃に加熱した。
反応器内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、シリカ原体１００質量部に対し、シリコーンオイル（Ａ）として２０質量部のジメチルシリコーンオイルと水蒸気を噴霧し、２時間攪拌を続け、シリコーンオイル処理を終了し、シリカ微粒子１を得た。
<Method for producing silica fine particle 1>
Untreated dry silica (average primary particle size = 8 nm, BET specific surface area 300 m 2 / g) was charged into an autoclave equipped with a stirrer, and heated to 250 ° C. in a fluidized state by stirring.
The inside of the reactor was replaced with nitrogen gas, and the reactor was sealed. To 100 parts by mass of the silica raw material, 20 parts by mass of dimethyl silicone oil and water vapor were sprayed as silicone oil (A), and stirring was continued for 2 hours. The silicone oil treatment was finished, and silica fine particles 1 were obtained.
＜ハイドロタルサイト化合物＞
表１に記載のハイドロタルサイト化合物は、ＤＨＴ−４Ａ（協和化学工業（株）製）を使用した。
<Hydrotalcite compound>
As the hydrotalcite compound shown in Table 1, DHT-4A (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was used.
＜塗布剤の評価＞
塗布剤の各種評価方法を以下に示す。また、実施例、比較例に挙げる塗布剤の評価結果を表２に記載する。
<Evaluation of coating agent>
Various evaluation methods for coating agents are shown below. In addition, Table 2 shows the evaluation results of the coating agents listed in Examples and Comparative Examples.
＜塗布剤の現像ローラへのコート性の評価＞
カラーレーザプリンタＬＢＰ７２００Ｃ（キヤノン（株）製）を現像装置、電子写真プロセスカートリッジ、電子写真装置として使用した。
未使用のシアン用プロセスカートリッジＡの現像装置Ａ（シール部材１０５未開封）の現像ローラ１０６とトナー規制部材１０９を取り外し、現像ローラ１０６とトナー規制部材１０９をエアブローで清掃した。この現像ローラ１０６の質量Ｗ１を測定した。
<Evaluation of coatability of coating agent on developing roller>
A color laser printer LBP7200C (manufactured by Canon Inc.) was used as a developing device, an electrophotographic process cartridge, and an electrophotographic device.
The developing
その後に、現像装置Ａの現像室１０２内に塗布剤を５ｇ充填し、現像ローラ１０６を１００ｒｐｍで１２０秒間回転させ塗布剤を現像ローラ１０６にコートさせた。コート後の現像ローラ１０６を別の未使用の現像装置Ｂ（シール部材１０５未開封）に設置し、現像ローラ１０６を１００ｒｐｍで３０秒間回転させ、余剰に付着した塗布剤をトナー規制ブレード１０９で取り除いた後に、現像ローラの質量Ｗ４を測定した。
現像ローラ１０６への塗布剤のコート量（ｍｇ）は、コート量（ｍｇ）＝Ｗ４−Ｗ１から算出した。コート性の評価基準を以下に示す。評価結果を表２に示す。
Thereafter, 5 g of the coating agent was filled in the developing
The coating amount (mg) of the coating agent on the developing
Ａ；現像ローラへの塗布剤のコート量が１０ｍｇ以上
Ｂ；現像ローラへの塗布剤のコート量が７ｍｇ以上１０ｍｇ未満
Ｃ；現像ローラへの塗布剤のコート量が５ｍｇ以上７ｍｇ未満
Ｄ；現像ローラへの塗布剤のコート量が５ｍｇ未満
A: The coating amount of the coating agent on the developing roller is 10 mg or more B; The coating amount of the coating agent on the developing roller is 7 mg or more and less than 10 mg C; The coating amount of the coating agent on the developing roller is 5 mg or more and less than 7 mg D; Less than 5mg
＜塗布剤の飛翔性（消費のされやすさ）の評価＞
上記塗布剤がコートされた現像ローラ（質量Ｗ４を測定した現像ローラ）を、トナー供給部材１０８を取り除いた別の未使用の現像装置Ｃ（シール部材１０５は除去されていない）に設置し、現像装置Ｃを含んだプロセスカートリッジを用意した。
<Evaluation of flightability (ease of consumption) of coating agent>
The developing roller coated with the coating agent (developing roller whose mass W4 has been measured) is installed in another unused developing device C (the
次いで、このカートリッジを上記カラーレーザプリンタに装着し、トナー供給部材１０８が無い状態でも出力できるように改造した。そして、温度２３℃、相対湿度５５％の環境下で、Ａ４サイズの記録用紙（商品名：ＣＬＣ（カラーレーザーコピア）用紙、キヤノン（株）製；坪量＝８１．４ｇ／ｍ２）上に、ベタ画像設定で３枚、印字率１％の画像設定で３枚、出力した。シール部材１０５が除去されていないため、トナーが供給されず画像は出力されないが、現像ローラと像担持体の間の現像電界に従い塗布剤が消費されるため、塗布剤の消費のされやすさを模擬的な方法で評価することが可能である。
Next, the cartridge was mounted on the color laser printer, and the cartridge was modified so that it could output even without the
紙を出力後の現像ローラの質量Ｗ５を測定し、現像ローラ上の塗布剤の残量（ｍｇ）を下記の式を用いて算出した。
現像ローラ上の塗布剤の残量（ｍｇ）＝Ｗ５−Ｗ１
塗布剤の消費のされやすさの評価基準を以下に示す。評価結果を表２に示す。
The mass W5 of the developing roller after outputting the paper was measured, and the remaining amount (mg) of the coating agent on the developing roller was calculated using the following formula.
Remaining amount of coating agent on developing roller (mg) = W5-W1
The evaluation criteria for the ease of consumption of the coating agent are shown below. The evaluation results are shown in Table 2.
Ａ；現像ローラ上の塗布剤の残量が０．５ｍｇ未満
Ｂ；現像ローラ上の塗布剤の残量が０．５ｍｇ以上１．０ｍｇ未満
Ｃ；現像ローラ上の塗布剤の残量が１．０ｍｇ以上２．０ｍｇ未満
Ｄ；現像ローラ上の塗布剤の残量が２．０ｍｇ以上
A: The remaining amount of the coating material on the developing roller is less than 0.5 mg B; The remaining amount of the coating material on the developing roller is 0.5 mg or more and less than 1.0 mg C; 0 mg or more and less than 2.0 mg D; remaining amount of coating agent on the developing roller is 2.0 mg or more
＜スジの評価＞
上記塗布剤がコートされた現像ローラ（質量Ｗ４を測定した現像ローラ）を未使用の現像装置に設置し、プロセスカートリッジを用意した。次いで、シール部材１０５を除去し、トナー供給を行った状態で評価を行った。
評価方法としては、上記カラーレーザプリンタにプロセスカートリッジをセットした状態で、低温低湿環境下（温度１５℃、相対湿度１０％）において２日間静置後、印字率３％の画像を１００枚出力した。その後、トナーの載り量が０．４５ｍｇ／ｃｍ２であるベタ画像を２枚印刷し、下記判断基準で現像スジの評価を行った。評価紙にはキヤノン（株）製Ｏｆｆｉｃｅ７０（坪量７０ｇ／ｍ２）を用いた。評価結果を表２に示す。
<Evaluation of streaks>
The developing roller coated with the coating agent (developing roller whose mass W4 was measured) was installed in an unused developing device to prepare a process cartridge. Next, the
As an evaluation method, with the process cartridge set in the color laser printer, the image was output for 100 sheets with a printing rate of 3% after standing for 2 days in a low temperature and low humidity environment (temperature 15 ° C., relative humidity 10%). . Thereafter, two solid images with a toner loading of 0.45 mg / cm 2 were printed, and development streaks were evaluated according to the following criteria. Office 70 manufactured by Canon Inc. (basis weight 70 g / m 2 ) was used as the evaluation paper. The evaluation results are shown in Table 2.
Ａ：現像ローラ上にも、ベタ画像上にも縦スジは見られない。
Ｂ：現像ローラの両端に周方向の細いスジが１〜５本あるものの、ベタ画像上に縦スジは見られない。
Ｃ：現像ローラの両端に周方向の細いスジが数本あり、ベタ画像上にも１〜５本の細かいスジが数本見られる。しかし、画像処理で消せるレベル。
Ｄ：現像ローラ上とベタ画像上に数本の太いスジが見られ、画像処理でも消せない。
A: Vertical stripes are not seen on the developing roller or the solid image.
B: Although there are 1 to 5 circumferential thin stripes at both ends of the developing roller, no vertical stripes are seen on the solid image.
C: There are several thin circumferential streaks at both ends of the developing roller, and several 1-5 fine streaks are also seen on the solid image. However, it can be erased by image processing.
D: Several thick streaks are seen on the developing roller and the solid image, and cannot be erased even by image processing.
＜カブリの評価＞
上記塗布剤がコートされた現像ローラ（質量Ｗ４を測定した現像ローラ）を未使用の現像装置に設置し、プロセスカートリッジを用意した。次いで、シール部材１０５を開封し、トナー供給を行った状態で評価を行った。評価方法としては、上記カラーレーザプリンタにプロセスカートリッジをセットした状態で高温高湿環境（温度３０℃、相対湿度８０％）において３日間静置した。静置後、同環境下で印字率３％の画像を１００枚出力後、白地部分を有する画像を出力し、「ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＣ−６ＤＳ」（（有）東京電色製）により出力画像の白地部分の白色度と評価紙の白色度とを測定した。測定後、出力画像の白地部分の白色度と評価紙の白色度との差から、カブリ濃度（％）を算出し、画像カブリを評価した。フィルターはアンバーライトフィルターを用いた。評価結果を表２に示す。
<Evaluation of fog>
The developing roller coated with the coating agent (developing roller whose mass W4 was measured) was installed in an unused developing device to prepare a process cartridge. Next, the
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
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
塗布剤の飛翔性のレベルが悪いと現像装置内に塗布剤が残存し、スジやカブリの悪化に繋がることが示唆される。
また、塗布剤のコート性が不十分であると、現像ローラとトナー規制ブレードの摺擦により、現像ローラに傷が入り、スジを発生させる要因となることも示唆された。
なお、比較例１、４、５、６、９で用いた現像ローラをエアブローし、表面を観察したところ摺擦による傷が確認された。
If the flying level of the coating agent is poor, it is suggested that the coating agent remains in the developing device, leading to deterioration of streaks and fog.
Further, it was also suggested that if the coating property of the coating agent is insufficient, the developing roller and the toner regulating blade are rubbed with each other so that the developing roller is scratched and causes streaks.
The developing rollers used in Comparative Examples 1, 4, 5, 6, and 9 were air blown and the surface was observed, and scratches due to rubbing were confirmed.
１０１：像担持体
１０２：現像室
１０３：トナー
１０４：トナー容器
１０５：シール部材
１０６：現像ローラ
１０７：搬送部材
１０８：トナー供給部材
１０９：トナー規制部材
１１０：吹き出し防止シート
１１１：帯電部材
１１２：クリーニング部材
１１３：露光光
１１４：中間転写ベルト
１１５：１次転写部材
１１６：２次転写部材
１１７：記録用紙の搬送ルート
１１８：定着装置
１２０：塗布剤
１２１：吸引機
１２２：測定容器
１２３：スクリーン
１２４：フタ
１２５：真空計
１２６：風量調整弁
１２７：吸引口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Image carrier 102: Developing chamber 103: Toner 104: Toner container 105: Sealing member 106: Developing roller 107: Conveying member 108: Toner supply member 109: Toner regulating member 110: Blowing prevention sheet 111: Charging member 112: Cleaning Member 113: Exposure light 114: Intermediate transfer belt 115: Primary transfer member 116: Secondary transfer member 117: Recording paper transport route 118: Fixing device 120: Coating agent 121: Suction machine 122: Measuring container 123: Screen 124: Lid 125: Vacuum gauge 126: Air volume adjustment valve 127: Suction port
Claims (6)
該塗布剤が無機微粒子で表面処理されたシリコーン樹脂微粒子であり、
下記測定方法で測定される該塗布剤の凝集度が１８．０％以上３７．０％以下であり、
該塗布剤の帯電量が−２３．０ｍＣ／ｋｇ以上−４．５ｍＣ／ｋｇ以下である
ことを特徴とする塗布剤。
＜塗布剤の凝集度の測定方法＞
凝集度の測定装置としては、振動台の側面部分に、デジタル表示式振動計を接続したものを用いる。下から順に、目開き２０μｍ（６３５メッシュ）の篩、目開き３８μｍ（４００メッシュ）の篩、目開き７５μｍ（２００メッシュ）の篩を重ね、これを上記振動台にセットする。測定は、温度２３．０℃，相対湿度６０％の環境下で、以下の様にして行う。
（１）デジタル表示式振動計の変位の値を０．６０ｍｍ（ｐｅａｋ−ｔｏ−ｐｅａｋ）になるように振動台の振動幅を予め調整する。
（２）塗布剤を、最上段の目開き７５μｍの篩上に静かにのせ、その塗布剤の質量を測定する。
（３）振動台を１５秒間振動させた後、各篩上に残った塗布剤の質量を測定し、下式にもとづいて凝集度Ａ（％）を算出する。
凝集度（％）＝｛（目開き７５μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００
＋｛（目開き３８μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００×０．６
＋｛（目開き２０μｍの篩上の試料質量（ｇ））／５（ｇ）｝×１００×０．２ A coating agent that is applied to the surface of a developing roller that conveys toner to a developing region, or the surface of a toner regulating member that is disposed in contact with the surface of the developing roller, before the initial use of the developing roller,
The coating agent is a silicone resin fine particle surface-treated with inorganic fine particles,
The degree of aggregation of the coating agent measured by the following measurement method is 18.0% or more and 37.0% or less,
The coating agent, wherein the charge amount of the coating agent is −23.0 mC / kg or more and −4.5 mC / kg or less.
<Measuring method of cohesion degree of coating agent>
As the coagulation degree measuring device, a device in which a digital display vibrometer is connected to the side surface portion of the shaking table is used. In order from the bottom, a sieve having an opening of 20 μm (635 mesh), a sieve having an opening of 38 μm (400 mesh), and a sieve having an opening of 75 μm (200 mesh) are stacked, and this is set on the above-mentioned shaking table. The measurement is performed as follows in an environment of a temperature of 23.0 ° C. and a relative humidity of 60%.
(1) The vibration width of the vibration table is adjusted in advance so that the displacement value of the digital display vibrometer is 0.60 mm (peak-to-peak).
(2) Gently place the coating agent on the uppermost sieve having an opening of 75 μm, and measure the mass of the coating agent.
(3) After vibrating the vibration table for 15 seconds, the mass of the coating agent remaining on each sieve is measured, and the degree of aggregation A (%) is calculated based on the following equation.
Aggregation degree (%) = {(sample mass (g) on sieve having aperture of 75 μm) / 5 (g)} × 100
+ {(Sample mass (g) on a sieve having an opening of 38 μm) / 5 (g)} × 100 × 0.6
+ {(Sample mass (g) on a sieve having an opening of 20 μm) / 5 (g)} × 100 × 0.2
トナーを収容するトナー容器とを備えた現像装置であって、
該現像装置は、該現像室と該トナー容器とを連通する開口部を有し、
該開口部は、該トナー容器に収容された該トナーが該現像室に流入しないようにシール部材でシールされており、
該現像ローラと該トナー規制部材との当接部に請求項１〜４のいずれか１項に記載の塗布剤が存在していることを特徴とする現像装置。 A developing chamber comprising a developing roller for conveying toner to the developing region, and a toner regulating member disposed in contact with the surface of the developing roller;
A developing device including a toner container for containing toner,
The developing device has an opening communicating the developing chamber and the toner container,
The opening is sealed with a seal member so that the toner contained in the toner container does not flow into the developing chamber,
The developing device according to claim 1, wherein the coating agent according to claim 1 is present in a contact portion between the developing roller and the toner regulating member.
該現像装置が請求項５に記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 An image carrier for carrying an electrostatic latent image and a developing device for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image are configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus. A process cartridge,
6. A process cartridge according to claim 5, wherein the developing device is the developing device according to claim 5.
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