JP4343382B2 - Image forming method and toner used for image forming - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電複写機、レーザープリンタ等で用いられる静電荷像を現像するためのトナーに関するものであり、また、該トナーを用いた画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真法を用いた複写機やプリンターの普及に伴い、これらのマシンのさらなるスピードアップや小型化、フルカラー化、高画質が求められている。
【0003】
またユーザー層の広がりによって、複写機やプリンターの低価格化やフリーメンテナンス性も求められ、結果として機械本体としては部品点数の減少や機械構成の単純化も必要とされている。
【0004】
その結果、トナーやドラムといった消費部材に対する技術的要求は年々高まる一方である。
【0005】
これらの要求を達成する現像方法として、非磁性一成分現像剤を用いた接触現像方法が知られている。
【0006】
非磁性一成分現像剤は、トナー本体が磁性トナーと比較して低温定着性に優れている。また、不透明である磁性体を含んでいないため、フルカラーやマルチカラーといったカラー画像を得る場合にも好ましい現像剤である。消費現像剤や現像器の構成が単純な特徴を有するために、機械の小型化やフリーメンテナンス性を達成することも容易である。
【0007】
接触現像方法は、トナー担持体の表面に担持されているトナー層が静電潜像担持体の表面に接触することにより、静電潜像を現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像方法である。トナー担持体の表面に担持されているトナー層が静電潜像担持体の表面に接触していない非接触現像方法と比べて、細線(あるいはドット)再現性に優れる、トナー飛散に強い等のメリットがある。このように、機械の小型化、フリーメンテナンス化、画像の高精細化、フルカラー化といった多様な要求を達成するためには非磁性一成分接触現像方法は非常に好ましい現像方法である。だが、本発明者らが種々の検討を行った結果、接触現像方法は非接触現像方法に比べて画像の品質に問題があることが明らかとなった。本発明者らがさらに詳細な検討を行った結果、上記画像品質の相違は階調曲線に由来するものであることが明らかとなった。
【0008】
ここで、「階調曲線」とは、横軸に階調数、縦軸に画像濃度をとり、両者の関係を一平面上に図示したものである。図1に階調曲線の一例を示す。この図は64階調と画像濃度の関係を表しており、画像サンプルはディザ法(fattening)により1200dpiで出力したものを使用している。
【0009】
一般に、文字画像が主体の原稿を好ましく再現するのには高濃度部をはっきり再現する必要があるのに対して、写真画像が主体の原稿、あるいは写真画像と文字画像が混在して存在する原稿を好ましく再現するのには中間濃度部、低濃度部の安定した濃度の再現化が必須の要件となっている。特に、人間の目の感度は、高濃度に比べ中間濃度部以下(濃度約1.2以下)に対し敏感で、低濃度になる程目立ち易いため、中間濃度部以下の濃度の安定的再現性は、従来の高濃度部のそれ以上のものが要求され、中でも、従来では殆ど問題にならなかった極ハイライト部(画像面積率で約15%以下)の安定的再現性は、最近の画像形成装置にとって特に重要な事項になっている。
【0010】
画像の階調性を補正するためには、通常ソフトウエア的な処理が行われる。例えば、特開昭63−208368号公報では、用紙上にコピーした白レベルから黒レベル迄の多数の階調パターン濃度を受光素子により検知し、濃度が等間隔になる信号レベルを求めてガンマ補正特性曲線を求め、このガンマ特性補正値を格納したメモリを用いて画像形成装置全体のガンマ補正をする技術を開示している。また、ハイライト側である白レベル部分の設定方法としては、白レベルと黒レベルとのパルス幅を設定したり(特開昭62−181575号公報)、また、基準パターンのバイアスと、黒レベル及び白レベルの光量とを設定したり(特開昭63−177153号公報)する方法が開示されている。
【0011】
しかし、一般的に知られているように、感光体の光感度は使用時間や使用環境によって変動するため、感光体上の電位は変わってしまい、上述の設定を行っても実際の濃度再現性は安定しない。
【0012】
また、感光体電位の変動にも拘わらず安定した画像が得られるように調整しても(特開昭62−284578号公報)、電子写真方式による現像では、現像装置の機械的寸法誤差等の原因により、特に極ハイライト部の再現性が変動してしまうため、安定した極ハイライト再現性が得られない。
【0013】
これらの現象は、高温高湿度条件下においてより一層顕著である。
【0014】
このようにソフトウエア的な処理を行っても、階調曲線の傾きが急である、あるいは使用環境により階調曲線の挙動が大きく変動するようなトナーおよび現像器構成を用いた場合には、好ましい画像階調性が得られないことが、本発明者らの検討により明らかとなってきた。
【0015】
本発明者らはこの点に着目し、本発明に至ったものである。
【0016】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、好ましい階調曲線を得ることで、高温高湿度条件下においても良好な画像階調性および画像濃度を与えるトナー、特に接触一成分現像用トナーを提供することにある。
【0017】
また、本発明の目的は、高温高湿度条件下においても良好な画像階調性および画像濃度を与える画像形成方法、特に接触一成分現像方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部より帯電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う帯電工程;帯電された静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程;トナー規制部材によってトナー担持体上のトナー層が規制され、NE長が0.1mm以上5.0mm未満であるトナー層形成工程;トナー担持体の表面に担持されているトナー層が静電潜像担持体の表面に接触することにより、静電潜像を現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程;トナー像を中間転写体を介して、あるいは介さずに転写材に転写する転写工程;転写材上のトナー像を定着する定着工程を少なくとも有する画像形成方法に用いられるトナーであって、
該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を有する非磁性一成分トナーであり、
該着色剤が、下記に示す基本構造式(1)を有する顔料とC.I.Solvent Yellow 162に分類される染料とを少なくとも含有することを特徴とするトナーに関する。
【0019】
【化3】
【0020】
また、本発明は、外部より帯電部材に電圧を印加し、静電潜像担持体に帯電を行う帯電工程;帯電された静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程;トナー規制部材によってトナー担持体上のトナー層が規制されるトナー層形成工程;トナー担持体の表面に担持されているトナー層が静電潜像担持体の表面に接触することにより、静電潜像を現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程;トナー像を中間転写体を介して、あるいは介さずに転写材に転写する転写工程;転写材上のトナー像を定着する定着工程を少なくとも有する画像形成方法であって、
NE長が0.1mm以上5.0mm未満であり、
該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を有する非磁性一成分トナーであり、
該着色剤が、上記基本構造式(1)に分類される顔料とC.I.Solvent Yellow 162に分類される染料とを少なくとも含有することを特徴とする画像形成方法に関する。
【0021】
本発明者らは鋭意検討の結果、接触一成分現像用トナーとして特定の顔料を用いたトナーを使用し、また、トナー層形成工程においてNE長の範囲を規定することによって、高温高湿度条件下において好ましい階調曲線を得ることができ、画像階調性が良好な画像が得られることを見いだし、上記構成の本発明に至った。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明は、NE長の範囲が0.1mm以上5.0mm未満であることを特徴の一つとする。
【0023】
また、本発明は、下記に示す基本構造式(1)を有する顔料を含有することを特徴の一つとする。
【0024】
【化4】
【0025】
本発明において「NE長」は、図2に示される部位の長さのことを指し、図2に沿って「NE長」の説明を行う。
【0026】
図2において、64は一成分現像剤としての非磁性トナー58を収容する現像容器であり、該現像容器64内の長手方向に延在する開口部には、感光ドラム51と対向配置されたトナー担持体としての現像スリーブ55が回転可能に配置されている。また、上記現像スリーブ55は、現像容器64の前記開口部にて図に示す右半周面を現像容器64内に突入し、左半周面を現像容器64外に露出して横設されている。この現像スリーブ55の現像容器64外へ露出した面は、現像容器64の左方に位置する感光ドラム51に対して、ある当接幅をもって接している。
【0027】
また、現像スリーブ55の上方位置には、弾性規制ブレード57が押え板金65に支持されて設けられており、該弾性規制ブレード57の自由端側の先端近傍は現像スリーブ55の外周面に面接触状態で当接されている。尚、弾性規制ブレード57の現像スリーブ55に対する当接方向は、当接部に対して先端側が現像スリーブ55の回転方向上流側に位置する所謂カウンタ(逆)方向になっている。
【0028】
この図2において、トナー担持体55と弾性規制ブレード57とが、現像容器64の外部で接する点をaとする。このとき、aから弾性規制ブレード57の自由端先端部までの長さを「NE長」とする。
【0029】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、NE長の範囲が0.1mm以上5.0mm未満であり、且つ、トナーが上記基本構造式(1)を有する顔料を含有する場合において、高温高湿度条件下においても高階調の画像が得られることを明らかにした。その詳細な理由は不明であるが、以下のように推察される。
【0030】
すなわち、トナー担持体55と弾性規制ブレード57とのニップ部近傍は、トナー同士の摺擦が他の部位よりも盛んに行われるため、この近傍にあるトナーは一様にプレ(予備)帯電している。このプレ帯電により、トナー粒子は弾性規制ブレードとの摺擦後、より均一な電荷を持つことができる。
【0031】
NE長が0.1mm未満であると、プレ帯電したトナーの量が微量であるため、ニップ部通過後のトナー粒子の帯電量にばらつきが生じる。帯電量が一様でないトナー粒子は、ハイライト部の画像階調性に著しく不利であると共に、接触現像法においては低電荷トナーは感光体上の非画像潜像部に容易に付着してしまう。このこともまた、ハイライト部の画像階調性に不利に働くものである。
【0032】
NE長が5.0mm以上である場合には、ニップ部近傍のトナーが消費されずに滞留しやすくなる。滞留したトナーは他のトナーよりも長時間シェアを受け続けることから、トナーのチャージアップが生じやすくなる。このことは、NE長が0.1mm未満の場合と同様、トナーの帯電量にばらつきを生じさせるものであり、この場合も画像階調性に劣るものとなる。
【0033】
また、基本構造式(1)に示される顔料は、高温高湿度条件下においても、速やかに各トナー粒子に電荷を持たせる性質を併せ持っているものと推察される。これは、基本構造式(1)に示される顔料の帯電特性が、トナー粒子間の静電凝集力に影響を与えているからだと思われる。
【0034】
以上のことにより、これら2つの条件を組み合わせることで、高温高湿度条件下でも高品位、高階調性の画像を得ることができるものと思われる。
【0035】
本発明においては、該トナーが基本構造式(1)に示される顔料を含有することに加えて、C.I.Solvent Yellow 162に分類される染料を含有していることが好ましい。その詳細な理由は不明であるが、当該染料は帯電/分散助剤として働き、トナーの帯電性を安定化させているものと思われる。
【0036】
本発明において、基本構造式(1)に示される顔料のみを着色剤として用いる場合には、その総含有量は、結着樹脂100質量部に対して0.5〜20質量部であることがよい。また、本発明において、顔料と染料を併用して着色剤として用いる場合には、結着樹脂100質量部に対して、顔料の総含有量(A)が0.5〜15質量部であり、染料の含有量(B)が0.5〜15質量部であり、且つ、A/Bが0.5〜3であることを満足していることが好ましい。
【0037】
顔料の総含有量が0.5質量部未満である場合には、高い画像濃度が得難いものとなる。また、顔料の総含有量が20質量部を超える場合には、オーバーヘッドトランスペアレンシー等の転写媒体を用いた場合に透過性に劣る画像となって好ましくないことに加えて、トナー粒子の帯電特性に変化が生じるため好ましくない。
【0038】
染料の含有量が0.5質量部未満であると、染料の添加効果が不十分なものとなり好ましくない。また、染料の含有量が15質量部を超えると、トナーの耐侯性が低下するのに加えて、低印加電圧(ハイライト部)での画像階調性が劣るものとなり、好ましくない。
【0039】
顔料/染料含有量比(A/B)が0.5未満であると、低印加電圧(ハイライト部)での画像階調性が劣るものとなり、好ましくない。また、A/Bが3を超えると染料の添加効果が不十分となり、好ましくない。
【0040】
また、着色剤の総量としては、適正な画像濃度と分散性を得る観点から、結着樹脂100質量部に対し、0.5〜20質量部が好ましく、より好ましくは3〜10質量部であることがよい。
【0041】
本発明のトナーは、トナー粒子がフロー式粒子像分析装置によって測定される粒子の円形度分布において0.950乃至0.998の平均円形度を有していることが好ましく、より好ましくは0.960乃至0.995の平均円形度を有していることが良い。
【0042】
接触現像方法においては、トナー担持体の表面に担持されているトナー層が静電潜像担持体の表面に接触する。そのため、非接触現像方法と比べるとトナー粒子の扁平・破損がおきやすい。扁平・破損したトナー粒子は帯電特性が変化し、現像時に通常のトナー粒子とは異なる挙動を撮るため、高階調性の画像は得難くなる。
【0043】
本発明者らは詳細な検討を行った結果、トナーの平均円形度と画像の階調性には相関があることを見いだした。なお、「平均円形度」とはフロー式粒子像測定装置によって測定されるものであり、次式によって求められた円形度の相加平均によって求められる。
【0044】
【数1】
【0045】
上式において、「粒子像の周囲長」とは、二値化された粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さであり、「相当円の周囲長」とは、二値化された粒子像と同じ面積を有する円の外周の長さである。
【0046】
平均円形度が0.950未満である場合には、トナー層が静電潜像担持体の表面に接触することによるトナー粒子の扁平・破損が起こる。そのため、高階調性画像が得難い。また、平均円形度が0.998を超える場合には、トナー粒子同士による摩擦帯電が不十分となり、階調性に劣る画像となる。
【0047】
本発明において、上述した特定の平均円形度を有するトナーを製造する方法としては、例えば、粉砕法により製造されたトナー粒子を球形化処理する際の球形化処理条件をコントロールしてトナーを製造する方法、及び重合法によりトナー粒子を製造する際の製造条件をコントロールしてトナーを製造する方法が挙げられる。
【0048】
粉砕法により製造されたトナー粒子を球形化処理する方法としては、結着樹脂及び着色剤、さらに必要により離型剤及び荷電制御剤の如きトナー構成材料をヘンシェルミキサー及びメディア分散機の如き乾式混合機を用いて均一に分散混合させ、得られた混合物を加圧ニーダー及びエクストルーダーの如き混練機を用いて溶融混練し、得られた混練物を冷却後、ハンマーミルの如き粉砕機を用いて粗粉砕し、得られた粗粉砕物をジェット気流下でターゲットに衝突させて微粉砕させる微粉砕機を用いて微粉砕し、更に分級機を用いて粗粉及び微粉を分級により除去し粒度分布を調整する。粒度分布が調整された粒子は、例えば、トナー粒子を水中に分散させて加熱する湯浴法;トナー粒子を熱気流中を通過させる熱処理法;又はトナー粒子を機械的エネルギーによる衝撃力を付与する機械的衝撃法;によって球形化処理が施される。この球形化処理を施す際の処理温度、処理時間、及び処理エネルギーの如き処理条件を適宜コントロールすることにより、トナーの円形度を調整することができる。
【0049】
重合法によりトナー粒子を製造する方法としては、重合性単量体中に着色剤、さらに必要により離型剤及び荷電制御剤の如きトナー構成材料を重合開始剤と共に加え、ホモジナイザー及び超音波分散機の如き混合機によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中で、ホモミキサーにより分散せしめる。単量体組成物からなる液滴が所望のトナー粒子のサイズが得られた段階で、造粒を停止する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。トナー用結着樹脂の分子量分布を調整する目的で、重合反応後半に昇温しても良く、更に、未反応の重合性単量体、副生成物を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体組成物100質量部に対して水300〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【0050】
上記の重合法でトナー粒子を製造する際の分散安定剤の種類及び量、撹拌条件、水相のpH及び重合温度の如き重合条件をコントロールすることにより、トナーの円形度を調整することができる。
【0051】
また、本発明のトナーは、重量平均粒径で3〜10μmの範囲にあることが好ましい。
【0052】
【0053】
【数2】
【0054】
本発明において、トナーの円相当径の円形度分布及び円相当径による粒度分布は、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子社製)を用いて以下の通り測定される。
【0055】
測定は、フィルターを通して微細なごみを取り除き、その結果として10-3cm3の水中に測定範囲(例えば、円相当径0.60μm以上159.21μm未満)の粒子数が20個以下のイオン交換水に界面活性剤(好ましくは和光純薬製コンタミノン)を0.1〜0.5質量%加えて調製した溶液約10ml(20℃)に、測定試料を約0.02g加えて均一に分散させて試料分散液を調製した。分散させる手段としては、株式会社エステムテー社製の超音波分散機UH−50(振動子は5φのチタン合金チップ)を用いた。分散時間は5分間以上とし、その際、分散媒の温度が40℃以上にならないように適宜冷却した。上記フロー式粒子像分析装置を用い、0.60μm以上159.21μm未満の円相当径を有する粒子の粒度分布及び円形度分布を測定する。
【0056】
測定の概略は、東亜医用電子社(株)発行のFPIA−1000のカタログ(1995年6月版)、測定装置の操作マニアル及び特開平8−136439号公報に記載されているが、以下の通りである。
【0057】
試料分散液は、フラットで扁平な透明フローセル(厚み約200μm)の流路(流れ方向に沿って広がっている)を通過させる。フローセルの厚みに対して交差して通過する光路を形成するように、ストロボとCCDカメラが、フローセルに対して、相互に反対側に位置するように装着される。試料分散液が流れている間に、ストロボ光がフローセルを流れている粒子の画像を得るために1/30秒間隔で照射され、その結果、それぞれの粒子は、フローセルに平行な一定範囲を有する2次元画像として撮影される。それぞれの粒子の2次元画像の面積から、同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。さらにそれぞれの粒子の2次元画像と同一面積を持つ円(相当円)の周囲長をそれぞれの粒子の2次元画像の周囲長で割って、それぞれの粒子の円形度を算出する。
【0058】
結果(頻度%及び累積%)は、表1に示す通り、0.06〜400μmの範囲を226チャンネル(1オクターブに対し30チャンネルに分割)に分割して得ることができる。実際の測定では、円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行う。
【0059】
【表1】
【0060】
本発明に係るトナーの結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体の如きスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックスなどが挙げられる。これらは、単独あるいは混合して使用できる。
【0061】
本発明のトナーには、必要に応じて離型剤としての低軟化点物質、いわゆるワックスを用いることができる。
【0062】
本発明のトナーに用いられる低軟化点物質としては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如きポリメチレンワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、エステルワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられ、これらは低分子量成分が除去されたDSC吸熱曲線の最大吸熱ピークがシャープなものが好ましい。
【0063】
好ましく用いられるワックスとしては、炭素数15〜100個の直鎖状のアルキルアルコール、直鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるいは、モンタン系誘導体が挙げられる。これらワックスから液状脂肪酸の如き不純物を予め除去してあるものも好ましい。
【0064】
さらに、好ましく用いられるワックスは、アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触媒又は、その他の触媒を用いて重合した低分子量のアルキレンポリマー;高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレンポリマー;アルキレンを重合する際に副生する低分子量アルキレンポリマーを分離精製したもの;一酸化炭素及び水素からなる合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素ポリマーの蒸留残分から、あるいは、蒸留残分を水素添加して得られる合成炭化水素から、特定の成分を抽出分別したポリメチレンワックスが挙げられる。これらワックスには酸化防止剤が添加されていてもよい。
【0065】
本発明に使用される低軟化点物質は、DSC吸熱曲線において、40〜90℃(さらに好ましくは45〜85℃)の領域に吸熱メインピークを有することが好ましい。さらに、吸熱メインピークは、半値幅が10℃以内(より好ましくは5℃以内)であるシャープメルト性の低軟化点物質が好ましい。特に、低軟化点物質が炭素数15〜45個の長鎖アルキルアルコールと、炭素数15〜45個の長鎖アルキルカルボン酸とのエステル化合物を主成分とするエステルワックスが好ましい。
【0066】
本発明に用いられるエステル系ワックスは、下記一般式(I)乃至(VI)で示される化合物から形成され、融点40乃至100℃を有するものが用いられる。
【0067】
【化5】
(式中、a及びbは0〜4迄の整数であり、a+bは4である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基であり、R1とR2との炭素数差が3以上である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnは同時に0になることはない。)
【0068】
【化6】
(式中、a及びbは0〜3の整数であり、a+bは1〜3である。R1及びR2は炭素数が1〜40の有機基であり、R1とR2との炭素数差が3以上である。R3は水素原子、炭素数が1以上の有機基である。但し、a+b=2のとき、R3のどちらか一方は、炭素数が1以上の有機基である。kは1〜3の整数である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
【0069】
【化7】
(式中、R1及びR3は炭素数6〜32を有する有機基であり、R1とR3は同じものであってもなくても良い。R2は炭素数1〜20を有する有機基を示す。)
【0070】
【化8】
(式中、R1及びR2は炭素数6〜32を有する有機基であり、R1とR3は同じものであってもなくてもよい。
R2は−CH2CH2OC6H4OCH2CH2−、
【0071】
【化9】
(式中、aは0〜4の整数であり、bは1〜4の整数であり、a+bは4である。R1は炭素数が1〜40の有機基である。m及びnは0〜25の整数であり、mとnが同時に0になることはない。)
【0072】
【化10】
(式中、R1及びR2は同一又は異なる炭素数15〜45の炭化水素基を示す。)
【0073】
具体的には、以下のようなエステルワックスが好適に用いられる。なお、本発明の実施例および比較例におけるエステルワックスとは、以下に示す構造式を有する化合物が50%以上含まれているものを指すこととする。
【0074】
【化11】
【0075】
【化12】
【0076】
上記構造式を有するエステルワックスを使用した場合、良好な透明性を発現するとともに、良好な定着性を示すものである。
【0077】
なお、本発明の極大ピーク値の温度の測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。サンプルはアルミニウム製パンを用い対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。
【0078】
低軟化点物質は、トナー粒子中に結着樹脂100質量部に対して、好ましくは3〜40質量部、より好ましくは5〜35質量部含まれていることが良い。
【0079】
低軟化点物質の含有量が3質量部未満の場合には、十分な耐高温オフセット性が得られ難く、さらに記録材の両面への画像定着時に、2回目(裏面)の定着時に1回目(表面)の画像のオフセットが生じることがある。
【0080】
低軟化点物質の含有量が40質量部を超える場合には、トナーの製造時に粉砕法でトナー粒子を製造する場合には、トナー製造装置内へのトナー成分の融着が生じやすく、重合法でトナー粒子を製造する場合には、造粒時に造粒性が低下すると共に、トナー粒子同士の合一が生じやすい。
【0081】
本発明のトナーには、本発明の効果を妨げない範囲でイエロー/マゼンタ/シアン/ブラック着色剤等の他の着色剤を併用することができる。
【0082】
イエロー着色剤としては、具体的には縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,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利用できる。より具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、109、110、111、129、147、168等が好適に用いられる。
【0083】
マゼンタ着色剤としては、具体的には縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アンスラキノン,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,ペリレン化合物が利用できる。より具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254等が好ましい。
【0084】
シアン着色剤としては、具体的には銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アンスラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。より具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が好ましい。
【0085】
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。
【0086】
また、黒色着色剤としてはカーボンブラックが使用可能である。
【0087】
本発明の着色剤は、カラートナーの場合、色相角,彩度,明度,耐候性,OHP透明性,トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し0.5〜20質量部添加して用いられる。
【0088】
本発明のトナーにおいては、一般的に外添剤として広く知られている有機あるいは無機の微粒子を添加することが可能である。具体的には無機微粒子としては例えば金属酸化物(酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛など)・窒化物(窒化ケイ素など)・炭化物(炭化ケイ素など)・金属塩(硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなど)・脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなど)・カーボンブラック・シリカなどを用いることができる。また、有機微粒子としては、例えば乳化重合法やスプレードライ法による、スチレン、アクリル酸、メチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレートの如きトナー用結着樹脂に用いられるモノマー成分の単独重合体あるいは共重合体を用いることができる。
【0089】
また、必要に応じてこれら微粒子を複数種併用することも可能である。
【0090】
次に、本発明に用いる画像形成方法および装置ユニットに関して図面を用いて説明する。
【0091】
本発明の画像形成方法における現像工程の条件としては、トナー担持体と静電潜像担持体である感光体表面とが接触していることが必須である。
【0092】
トナー担持体としては弾性ローラーを用い、弾性ローラー表面等にトナーをコーティングしこれを感光体表面と接触させる方法を用いることができる。この場合、トナーを介して感光体と感光体表面に対向する弾性ローラー間に働く電界によって現像が行われる。従って弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をもち、感光体表面とトナー担持表面の狭い間隙で電界を有する必要性がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層の絶縁層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性ローラー上に感光体表面に対向する側を絶縁性物質により被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブで感光体に対向しない側に導電層を設けた構成も可能である。また、トナー担持体として剛体ローラーを用い、感光体をベルトのごときフレキシブルな物とした構成も可能である。トナー担持体としての現像ローラーの抵抗としては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。
【0093】
トナー担持体の表面形状としては、その表面粗度Ra(μm)を0.2〜3.0となるように設定すると、高画質及び高耐久性を両立できる。該表面粗度Raはトナー搬送能力及びトナー帯電能力と相関する。該トナー担持体の表面粗度Raが3.0を超えると、該トナー担持体上のトナー層の薄層化が困難となるばかりか、トナーの帯電性が改善されないので画質の向上は望めない。3.0以下にすることでトナー担持体表面のトナーの搬送能力を抑制し、該トナー担持体上のトナー層を薄層化すると共に、該トナー担持体とトナーの接触回数が多くなるため、該トナーの帯電性も改善されるので相乗的に画質が向上する。一方、表面粗度Raが0.2よりも小さくなると、トナーコート量の制御が難しくなる。
【0094】
本発明において、トナー担持体の表面粗度Raは、JIS表面粗さ「JIS B 0601」に基づき、表面粗さ測定器(サーフコーダSE−30H、株式会社小坂研究所社製)を用いて測定される中心線平均粗さに相当する。具体的には、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さaとして2.5mmの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸、粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、次式によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものを言う。
【0095】
【数3】
【0096】
本発明の画像形成方法においては、トナー担持体は感光体の周速同方向に回転していてもよいし、逆方向に回転していてもよい。その回転が同方向である場合、トナー担持体の周速を感光体の周速に対し1.05〜3.0倍となるように設定することが好ましい。
【0097】
トナー担持体の周速が、感光体の周速に対し1.05倍未満であると、感光体上のトナーの受ける撹拌効果が不十分となり、良好な画像品質が望めない。また、周速比が3.0を超える場合には、機械的ストレスによるトナーの劣化やトナー担持体へのトナー固着が発生・促進され、好ましくない。
【0098】
感光体としては、a−Se、Cds、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトが好適に使用される。
【0099】
OPC感光体における有機系感光層の結着樹脂は、特に限定するものではない。中でもポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写性に優れ、感光体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにくいため好ましい。
【0100】
次に本発明の画像形成方法を添付図面を参照しながら以下に説明する。
【0101】
図3において、100は現像装置、109は感光体、105は紙などの被転写体、106は転写部材、107は定着用加圧ローラー、108は定着用加熱ローラー、110は感光体109に接触して直接帯電を行う一次帯電部材を示す。
【0102】
一次帯電部材110には、感光体109表面を一様に帯電するようにバイアス電源115が接続されている。
【0103】
現像装置100はトナー104を収容しており、感光体109と接触して矢印方向に回転するトナー担持体102を具備する。さらに、トナー量規制及び帯電付与のための現像ブレード101と、トナー104をトナー担持体102に付着させかつトナー担持体102との摩擦でトナーへの帯電付与を行うため矢印方向に回転する塗布ローラー103も備えている。トナー担持体102には現像バイアス電源117が接続されている。塗布ローラー103にも図示しないバイアス電源が接続されており、負帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも負側に、正帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも正側に電圧が設定される。
【0104】
転写部材106には感光体109と反対極性の転写バイアス電源116が接続されている。
【0105】
ここで、感光体109とトナー担持体102の接触部分における回転方向の長さ、いわゆる現像ニップ幅は0.2mm以上8.0mm以下が好ましい。0.2mm未満では現像量が不足して満足な画像濃度が得られず、転写残トナーの回収も不十分となる。8.0mmを超えてしまうと、トナーの供給量が過剰となり、カブリ抑制が悪化しやすく、また、感光体の摩耗にも悪影響を及ぼす。
【0106】
トナー担持体としては、表面に弾性層を有する、いわゆる弾性ローラーが好ましく用いられる。
【0107】
使用される弾性層の材料の硬度としては、30〜60度(asker−C/荷重1kg)のものが好適に使用される。
【0108】
また、トナー担持体の抵抗としては、体積抵抗値で102〜109Ωcm程度の範囲が好ましい。102Ωcmよりも低い場合、例えば感光体109の表面にピンホール等がある場合、過電流が流れる恐れがある。反対に109Ωcmよりも高い場合は、摩擦帯電によるトナーのチャージアップが起こりやすく、画像濃度の低下を招きやすい。
【0109】
トナー担持体上のトナーコート量は、0.1〜1.5mg/cm2が好ましい。0.1mg/cm2よりも少ないと十分な画像濃度が得にくく、1.5mg/cm2よりも多くなると個々のトナー粒子全てを均一に摩擦帯電することが難しくなり、カブリ抑制の悪化の要因となる。さらに、0.2〜0.9mg/cm2がより好ましい。
【0110】
トナーコート量は現像ブレード101により制御されるが、この現像ブレード101はトナー層を介してトナー担持体102に接触している。この時の接触圧は、4.9〜49N/m(5〜50gf/cm)が好ましい範囲である。4.9N/mよりも小さいとトナーコート量の制御に加え均一な摩擦帯電も難しくなり、カブリ抑制の悪化等の原因となる。一方、49N/mよりも大きくなるとトナー粒子が過剰な負荷を受けるため、粒子の変形や現像ブレードあるいはトナー担持体へのトナーの融着等が発生しやすくなり、好ましくない。
【0111】
規制部材の自由端部は、好ましいNE長を与える範囲であればどのような形状でもよく、例えば断面形状が直線状のもの以外にも、先端近傍で屈曲したL字形状のものや、先端近傍が球状に膨らんだ形状のもの等が好適に用いられる。
【0112】
トナーコート量の規制部材としては、トナーを圧接塗布するための弾性ブレード以外にも、剛性のある金属ブレード等を用いても良い。
【0113】
弾性の規制部材には、所望の極性にトナーを帯電させるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択することが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体、ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。
【0114】
また、弾性の規制部材とトナー担持体に耐久性が要求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムをスリーブ当接部に当たるように貼り合わせたり、コーティング塗布したものが好ましい。
【0115】
更に、弾性の規制部材中に有機物や無機物を添加してもよく、溶融混合させても良いし、分散させても良い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などを添加することにより、トナーの帯電性をコントロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の成型体の場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸化ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、カーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含有させることも好ましい。
【0116】
またさらに、規制部材に直流電場及び/または交流電場を印加することによっても、トナーへのほぐし作用のため、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向上し、充分な画像濃度の達成及び良質の画像を得ることができる。
【0117】
図3において、一次帯電部材110は、矢印方向に回転する感光体109を一様に帯電する。
【0118】
ここで用いている一次帯電部材は、中心の芯金110bとその外周を形成した導電性弾性層110aとを基本構成とする帯電ローラーである。帯電ローラー110は、静電潜像担持体一面に押圧力を持って当接され、静電潜像担持体109の回転に伴い従動回転する。
【0119】
帯電ローラーを用いたときの好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)であり、印加電圧としては直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等が用いられ、特に限定されないが、本発明においては直流電圧のみの印加電圧が好適に用いられ、この場合の電圧値としては±0.2〜±5kVの範囲で使用される。
【0120】
この他の帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、非接触のコロナ帯電に比べて、高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減するといった効果がある。接触帯電手段としての帯電ローラーおよび帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜を設けても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。
【0121】
一次帯電工程に次いで、発光素子からの露光123によって感光体109上に情報信号に応じた静電潜像を形成し、トナー担持体102と当接する位置においてトナーにより静電潜像を現像し可視像化する。さらに、本発明の画像形成方法において、特に感光体上にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせることで、潜像を乱さないためにドット潜像に対して忠実に現像することが可能となる。該可視像は転写部材106により被転写体105に転写され、加熱ローラー128と加圧ローラー126の間を通過して定着され、永久画像を得る。なお、加熱加圧定着手段としては、ここに示したハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵した加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーを基本構成とする熱ローラー方式以外に、フィルムを介してヒーターにより加熱定着する方式も用いられる。
【0122】
一方、転写されずに感光体109上に残った転写残トナーは、感光体109の表面に当接されるクリーニングブレードを有するクリーナー138で回収され、感光体100はクリーニングされる。
【0123】
次に、本発明のトナーを用いた画像形成方法及び装置ユニットに関して図面を用いて説明する。
【0124】
図4および図8には、本発明の画像形成方法を中間転写体を用いて多重トナー像を記録材に一括転写する画像形成装置の概略図を示す。
【0125】
図4には、本発明の画像形成方法を中間転写ドラムを用いて、多重トナー像を記録材に一括転写する画像形成装置の概略図を示す。
【0126】
潜像担持体としての感光体ドラム1の表面に、帯電部材としての帯電バイアス電圧が印加された回転可能な帯電ローラー2を回転させながら接触させて、感光体ドラム表面を均一に一次帯電し、露光手段としての光源装置Lより発せられたレーザー光Eにより、感光体ドラム1上に第1の静電潜像を形成する。形成された第1の静電潜像は、回転可能なロータリーユニット24に設けられている第1の現像器としてブラック現像器4Bk中のブラックトナーにより現像され、ブラックトナー像を形成する。感光体ドラム1上に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラムの導電性支持体に印加される転写バイアス電圧の作用により、中間転写ドラム5上に静電的に一次転写される。次に、上記と同様にして感光体ドラム1の表面に第2の静電潜像を形成し、ロータリーユニット24を回転して、第2の現像器としてのイエロー現像器4Y中のイエロートナーにより現像してイエロートナー像を形成し、ブラックトナー像が一次転写されている中間転写ドラム5上にイエロートナー像を静電的に一次転写する。同様にして、第3の静電潜像及び第4の静電潜像をロータリーユニット24を回転して、第3の現像器としてのマゼンタ現像器4M中のマゼンタトナー及び第4の現像器としてシアン現像器4C中のシアントナーにより、順次現像及び一次転写を行って、中間転写ドラム5上に各色のトナー像をそれぞれ一次転写する。中間転写ドラム5上に一次転写された多重トナー像は、記録材Pを介して反対側に位置する第2の転写装置8からの転写バイアス電圧の作用により、記録材Pの上に静電的に一括に二次転写される。記録材P上に二次転写された多重トナー像は加熱ローラー及び加圧ローラーを有する定着装置3により記録材Pに加熱定着される。転写後に感光体ドラム1の表面上に残存する転写残トナーは、感光体ドラム1の表面に当接するクリーニングブレードを有するクリーナーで回収され、感光体ドラム1はクリーニングされる。
【0127】
感光体ドラム1から中間転写ドラム5への一次転写は、第1の転写装置としての中間転写ドラム5の導電性支持体に、図示しない電源よりバイアスを付与することで転写電流が得られ、トナー画像の転写が行われる。
【0128】
中間転写ドラム5は、剛体である導電性支持体5aと、表面を覆う弾性層5bよりなる。
【0129】
導電性支持体5aとしては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、及びカーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。
【0130】
弾性層5bとしては、特に制約されるものではないが、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴム等のエラストマーゴムが好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂およびこれらの共重合体や混合物を用いても良い。
【0131】
また、弾性層のさらに表面に、潤滑性、はっ水性の高い滑剤粉体を任意のバインダー中に分散した表面層を設けても良い。
【0132】
滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフッ素化合物、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系化合物、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
【0133】
また、表面層のバインダー中に、抵抗を制御するために導電剤を適時添加しても良い。導電剤としては、各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系導電剤、導電性樹脂及び導電性粒子分散樹脂等が挙げられる。
【0134】
中間転写ドラム5上の多重トナー像は、第2の転写装置8により記録材P上に一括に二次転写されるが、転写手段8としてはコロナ帯電器による非接触静電転写手段或いは転写ローラー及び転写ベルトを用いた接触静電転写手段が使用可能である。
【0135】
定着装置3としては、加熱ローラー3aと加圧ローラー3bを有する熱ローラー定着装置に替えて、記録材P上のトナー像に接するフィルムを加熱することにより、記録材P上のトナー像を加熱し、記録材Pに多重トナー像を加熱定着するフィルム加熱定着装置を用いることもできる。
【0136】
図4に示した画像形成装置が用いている中間転写体としての中間転写ドラムに代えて、中間転写ベルトを用いて多重トナー像を記録材に一括転写することも可能である。中間転写ベルトの構成について、図8に示す。
【0137】
感光ドラム1上に形成担持されたトナー画像は、感光ドラム1と中間転写ベルト10とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー12から中間転写ベルト10に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト10の外周面に順次一次転写される。
【0138】
感光ドラム1から中間転写ベルト10への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性で、バイアス電源14から印加される。
【0139】
感光ドラム1から中間転写ベルト10への第1〜第3色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写ローラー13b及び中間転写ベルトクリーナー9は中間転写ベルト10から離間することも可能である。
【0140】
13bは二次転写ローラーで、二次転写対向ローラー13aに対応し平行に軸受させて中間転写ベルト10の下面部に離間可能な状態に配設してある。
【0141】
中間転写ベルト10上に転写された合成カラートナー画像の転写材Pへの転写は、二次転写ローラー13bが中間転写ベルト10に当接されると共に、中間転写ベルト10と二次転写ローラー13bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送され、二次転写バイアスがバイアス電源16から二次転写ローラー13bに印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト10から転写材Pへ合成カラートナー画像が二次転写される。
【0142】
転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベルト10にはクリーニング用帯電部材9が当接され、感光ドラム1とは逆極性のバイアスをバイアス電源15から印加することにより、転写材Pに転写されずに中間転写ベルト10上に残留しているトナー(転写残トナー)に感光ドラム1と逆極性の電荷が付与される。
【0143】
前記転写残トナーは、感光ドラム1とのニップ部およびその近傍において感光ドラム1に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。
【0144】
中間転写ベルトは、ベルト形状の基層と基層の上に設けられる表面処理層よりなる。なお、表面処理層は複数の層により構成されていても良い。
【0145】
基層及び表面処理層には、ゴム、エラストマー、樹脂を使用することができる。例えばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多流化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム及び熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系及びフッ素樹脂系等)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。また、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂を使用することができる。これら樹脂の共重合体や混合物を用いても良い。
【0146】
基層としては上述のゴム、エラストマー、樹脂をフィルム状にして使用することができる。また、これらの物質を、織布形状、不織布形状、糸状、フィルム形状をした芯体層の片面あるいは両面に上述のゴム、エラストマー、樹脂を被覆、浸漬、噴霧したものを使用しても良い。
【0147】
芯体層を構成する材料は、例えば綿、絹、麻及び羊毛等の天然繊維;キチン繊維、アルギン酸繊維及び再生セルロース繊維等の再生繊維;アセテート繊維等の半合成繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアルキルパラオキシベンゾエート繊維、ポリアセタール繊維、アラミド繊維、ポリフロロエチレン繊維及びフェノール繊維等の合成繊維;炭素繊維、硝子繊維及びボロン繊維等の無機繊維;鉄繊維及び銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。
【0148】
さらに、中間転写体の抵抗値を調節するために基層および表面処理層中に導電剤を添加しても良い。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、及び4級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。ただし、上記導電剤に限定されるものではない。
【0149】
また、中間転写体表面の滑り性を上げ、転写性を向上するために必要に応じて滑剤を添加しても良い。
【0150】
滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフッ素化合物、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系化合物、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。
【0151】
次に、複数画像形成部にて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにした画像形成方法を図5をもとに説明する。
【0152】
ここでは、第1,第2,第3および第4の画像形成部29a,29b,29c,29dが並設されており、各画像形成部はそれぞれ専用の静電潜像保持体、いわゆる感光ドラム19a,19b,19cおよび19dを具備している。
【0153】
感光ドラム19a乃至19dはその外周側に潜像形成手段23a,23b,23cおよび23d、現像部17a,17b,17cおよび17d、転写用放電部24a,24b,24cおよび24d、ならびにクリーニング部18a,18b,18cおよび18dが配置されている。
【0154】
このような構成にて、先ず、第1画像形成部29aの感光ドラム19a上に潜像形成手段23aによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像手段17aのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写部24aにて、転写材としての記録材Sに転写される。
【0155】
上記のようにイエロー画像が転写材Sに転写されている間に、第2画像形成部29bではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム19b上に形成され、続いて現像手段17bのマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタトナー像)は、上記の第1画像形成部29aでの転写が終了した転写材Sが転写部24bに搬入されたときに、該転写材Sの所定位置に重ねて転写される。
【0156】
以下、上記と同様な方法により第3,第4の画像形成部29c,29dによってシアン色,ブラック色の画像形成が行なわれ、上記同一の転写材Sに、シアン色,ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写材Sは定着部22に搬送され、転写材S上の画像を定着する。これによって転写材S上には多色画像が得られるのである。転写が終了した各感光ドラム19a,19b,19cおよび19dはクリーニング部18a,18b,18cおよび18dにより残留トナーを除去され、引き続き行なわれる次の潜像形成のために供せられる。
【0157】
なお、上記画像形成装置では、転写材としての記録材Sの搬送のために、搬送ベルト25が用いられており、図5において、転写材Sは右側から左側へ搬送され、その搬送過程で、各画像形成部29a,29b,29cおよび29dにおける各転写部24a,24b,24cおよび24dを通過し、転写をうける。
【0158】
この画像形成方法において、転写材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。
【0159】
転写材Sが第4画像形成部29dを通過すると、AC電圧が除電器20に加えられ、転写材Sは除電され、ベルト25から分離され、その後、定着器22に入り、画像定着され、排出口26から排出される。
【0160】
なお、この画像形成方法では、その画像形成部にそれぞれ独立した静電潜像保持体を具備しており、転写材はベルト式の搬送手段で、順次、各静電潜像保持体の転写部へ送られるように構成してもよい。
【0161】
また、この画像形成方法では、その画像形成部に共通する静電潜像保持体を具備してなり、転写材は、ドラム式の搬送手段で、静電潜像保持体の転写部へ繰返し送られて、各色の転写をうけるように構成してもよい。
【0162】
しかしながら、この搬送ベルトでは、体積抵抗が高いため、カラー画像形成装置におけるように、数回の転写を繰り返す過程で、搬送ベルトが帯電量を増加させて行く。このため、各転写の都度、転写電流を順次増加させないと、均一な転写を維持できない。
【0163】
本発明トナーは転写性が優れているので、転写を繰返す毎に搬送手段の帯電が増しても、同じ転写電流で各転写におけるトナーの転写性を均一化でき、良質な高品位画像が得られることになる。
【0164】
更に他の実施形態のフルカラー画像を形成するための画像形成方法を図6に基づいて説明する。
【0165】
感光ドラム33上に適当な手段で形成された静電潜像は、矢印の方向へ回転する回転現像ユニット39に取り付けられた現像手段としての現像器36中の第1の現像剤により可視化される。感光体ドラム33上のカラートナー画像は、グリッパー47によって転写ドラム48上に保持されている転写材としての記録材Sに、転写帯電器44により転写される。転写後に感光ドラム33の表面上に残存する転写残トナーは、感光ドラム33の表面に当接するクリーニングブレードを有するクリーナー38で回収され、感光ドラム33はクリーニングされる。
【0166】
転写帯電器44には、コロナ帯電器又は接触帯電器が利用され、転写帯電器14にコロナ帯電器が使われる場合には、−10kV〜+10kVの電圧が印加され、転写電流は−500μA〜+500μAである。転写ドラム48の外周面には保持部材が張設され、この保持部材はポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムやポリエチレンテレフタレートの如きフィルム状誘電体シートによって構成される。例えば、厚さ100μm〜200μm,体積抵抗1012〜1014Ω・cmのシートが用いられる。
【0167】
次に2色目として回転現像ユニットが回転し、現像器35が感光ドラム33に対向する。そして現像器35中の第2の現像剤により現像され、このトナー画像も前記と同一の転写材としての記録材S上に重ねて転写される。
【0168】
更に3色目、4色目も同様に行なわれる。このように転写ドラム48は転写材としての記録材Sを把持したまま所定回数だけ回転し所定色数のトナー像が多重転写される。静電転写するための転写電流は、一色目<二色目<三色目<四色目の順に高めることが感光ドラム上に残る転写残留トナーを少なくするために好ましい。
【0169】
一方、転写電流を高くすると、転写画像を乱すので好ましくない。ところが本発明のトナーは転写性に優れているので、多重転写する際の二色目、三色目、四色目もしっかりと転写することができる。したがって、何色目の画像もきちんと形成され、めりはりの利いた多色画像が得られる。更に、フルカラー画像においては、色再現に優れた美しい画像が得られる。しかも転写電流をそれほど高める必要もなくなるので転写工程における画像の乱れを少なくすることができる。また記録材Sを転写ドラム48から分離する際に、分離帯電器45により除電するが、転写電流が大きいと、記録材Sの転写ドラムへの静電吸着が大きくなり、分離する際の電流を大きくしないと分離できなくなる。そうすると、転写電流とは逆極性であるので、トナー像の乱れや転写材上からのトナーの飛散を生じ、画像形成装置機内を汚してしまう。本発明のトナーは転写が容易であるので、分離電流を大きくせずとも良く、分離を容易にすることができ、結果として分離時の画像の乱れや、トナー飛散を防止することができる。したがって本発明のトナーは、多重転写工程を有する多色画像、フルカラー画像を形成する画像形成方法に特に好ましく用いられる。
【0170】
多重転写された記録材Sは、分離帯電器45により転写ドラム48より分離され、加熱加圧ローラー定着器32で定着され、定着時に加色混合されることにより、フルカラー複写画像となる。
【0171】
図7は、中間転写ドラムを用い中間転写ドラム上に一次転写された4色のカラートナー画像を記録材に一括して二次転写する際の二次転写手段として、転写ベルトを用いた画像形成装置の説明図である。
【0172】
図7に示す装置システムにおいて、現像器244−1、244−2、244−3、244−4に、それぞれシアントナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、イエロートナーを有する現像剤及びブラックトナーを有する現像剤が導入され、感光体241に形成された静電荷像を現像し、各色トナー像が感光体241上に形成される。感光体241はa−Se、Cds、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである。感光体241は図示しない駆動装置によって矢印方向に回転される。
【0173】
感光体241としては、アモルファスシリコン感光層、又は有機系感光層を有する感光体が好ましく用いられる。
【0174】
有機感光層としては、感光層が電荷発生物質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する、単一層型でもよく、又は、電荷輸送層を電荷発生層を成分とする機能分離型感光層であっても良い。導電性基体上に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層されている構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。
【0175】
有機感光層の結着樹脂はポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写性、クリーニング性が良く、クリーニング不良、感光体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにくい。
【0176】
帯電工程では、コロナ帯電器を用いる感光体241とは非接触である方式と、ローラー等を用いる接触型の方式がありいずれのものも用いられる。効率的な均一帯電、シンプル化、低オゾン発生化のために図7に示す如く接触方式のものが好ましく用いられる。
【0177】
帯電ローラー242は、中心の芯金242bとその外周を形成した導電性弾性層242aとを基本構成とするものである。帯電ローラー242は、感光体241面に押圧力をもって圧接され、感光体241の回転に伴い従動回転する。
【0178】
帯電ローラーを用いた時の好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧に交流電圧を重畳したものを用いた時には、交流電圧=0.5〜5kVpp、交流周波数=50Hz〜5kHz、直流電圧=±0.2〜±1.5kVであり、直流電圧を用いた時には、直流電圧=±0.2〜±5kVである。
【0179】
この他の帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減するといった効果がある。
【0180】
接触帯電手段としての帯電ローラー及び帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜をもうけても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。
【0181】
感光体上のトナー像は、電圧(例えば、±0.1〜±5kV)が印加されている中間転写ドラム245に転写される。転写後の感光体表面は、クリーニングブレード248を有するクリーニング手段249でクリーニングされる。
【0182】
中間転写ドラム245は、パイプ状の導電性芯金245bと、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層245aからなる。芯金245bは、プラスチックのパイプに導電性メッキをほどこしたものでも良い。
【0183】
中抵抗の弾性体層245aは、シリコーンゴム、テフロンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、EPDM(エチレンプロピレンジエンの3元共重合体)などの弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ、炭化ケイ素の如き導電性付与材を配合分散して電気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmの中抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の層である。
【0184】
中間転写ドラム245は感光体241に対して並行に軸受けさせて感光体241の下面部に接触させて配設してあり、感光体241と同じ周速度で矢印の反時計方向に回転する。
【0185】
感光体241の面に形成担持された第1色のトナー像が、感光体241と中間転写ドラム245とが接する転写ニップ部を通過する過程で中間転写ドラム245に対する印加転写バイアスで転写ニップ域に形成された電界によって、中間転写ドラム245の外面に対して順次に中間転写されていく。
【0186】
必要により、着脱自在なクリーニング手段280により、転写材へのトナー像の転写後に、中間転写ドラム245の表面がクリーニングされる。中間転写ドラム上にトナー像がある場合、トナー像を乱さないようにクリーニング手段280は、中間転写体表面から離される。
【0187】
中間転写ドラム245に対して並行に軸受けさせて中間転写ドラム245の下面部に接触させて転写手段が配設され、転写手段247は例えば転写ローラー又は転写ベルトであり、中間転写ドラムと同じ周速度で矢印の時計方向に回転する。転写手段は直接中間転写ドラムと接触するように配設されていても良く、またベルト等が中間転写ドラムと転写手段との間に接触するように配置されても良い。
【0188】
転写ローラーの場合、中心の芯金とその外周を形成した導電性弾性層とを基本構成とするものである。
【0189】
中間転写ドラム及び転写ローラーとしては、一般的な材料を用いることが可能である。中間転写ドラムの弾性層の体積固有抵抗値よりも転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値をより小さく設定することで転写ローラーへの印加電圧が軽減でき、転写材上に良好なトナー像を形成できると共に転写材の中間転写体への巻き付きを防止することができる。特に中間転写体の弾性層の体積固有抵抗値が転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値より10倍以上であることが特に好ましい。
【0190】
中間転写ドラム及び転写ローラーの硬度は、JIS K−6301に準拠し測定される。本発明に用いられる中間転写ドラムは、10〜40度の範囲に属する弾性層から構成されることが好ましく、一方、転写ローラーの弾性層の硬度は、中間転写ドラムの弾性層の硬度より硬く41〜80度の値を有するものが中間転写ドラムへの転写材の巻き付きを防止する上で好ましい。中間転写ドラムと転写ローラーの硬度が逆になると、転写ローラー側に凹部が形成され、中間転写ドラムへの転写材の巻き付きが発生しやすい。
【0191】
図7では中間転写ドラム245の下方には、転写ベルト247が配置されている。転写ベルト247は、中間転写ドラム245の軸に対して並行に配置された2本のローラー、すなわちバイアスローラー247aとテンションローラー247cに掛け渡されており、駆動手段(不図示)によって駆動される。転写ベルト247は、テンションローラー247c側を中心にしてバイアスローラー247a側が矢印方向に移動可能に構成されていることにより、中間転写ドラム245に対して下方から矢印方向に接離することができる。バイアスローラー247aには、二次転写バイアス源247dによって所望の二次転写バイアスが印加されており、一方、テンションローラー247cは接地されている。
【0192】
次に、転写ベルト247であるが、本実施の形態では、熱硬化性ウレタンエラストマーにカーボンを分散させ厚さ約300μm、体積抵抗率108〜1012Ω・cm(1kV印加時)に制御した上に、フッ素ゴム20μm、体積抵抗率1015Ω・cm(1kV印加時)に制御したゴムベルトを用いた。その外径寸法は周長80×幅300mmのチューブ形状である。
【0193】
上述の転写ベルト247は、前述のバイアスローラー247aとテンションローラー247cによって約5%延ばす張力印加がなされている。
【0194】
転写手段247は中間転写ドラム245と等速度或は周速度に差をつけて回転させる。転写材246は中間転写ドラム245と転写手段247との間に搬送されると同時に、転写手段247にトナーが有する摩擦電荷と逆極性のバイアスを二次転写バイアス源247dから印加することによって、中間転写ドラム245上のトナー像が転写材246の表面側に転写される。
【0195】
転写用回転体の材質としては、帯電ローラーと同様のものも用いることができ、好ましい転写のプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧が±0.2〜±10kVである。
【0196】
例えば、バイアスローラー247aの導電性弾性層247a1はカーボン等の導電材を分散させたポリウレタン、エチレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPDM)等の体積抵抗106〜1010Ωcm程度の弾性体でつくられている。芯金247a2には定電圧電源によりバイアスが印加されている。バイアス条件としては、±0.2〜±10kVが好ましい。
【0197】
次いで転写材246は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵させた加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーとを基本構成とする定着器281へ搬送され、加熱ローラーと加圧ローラー間を通過することによってトナー像が転写材に加熱加圧定着される。フィルムを介してヒータにより定着する方法を用いても良い。
【0198】
【実施例】
以下本発明を具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。
【0199】
実施例1
イオン交換水400質量部に、0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入し、50℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68質量部を添加し、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
【0200】
一方、
(モノマー)スチレン 81質量部
n−ブチルアクリレート 19質量部
(着色剤)C.I.ピグメントイエロー93 4質量部
C.I.ソルベントイエロー162 4質量部
(荷電制御剤)サリチル酸金属化合物 1質量部
(極性樹脂)飽和ポリエステル 10質量部
(酸価10mgKOH/g,ピーク分子量15,000)
(離型剤)エステルワックスNo.6(吸熱ピーク=66℃) 15質量部
(架橋剤)ジビニルベンゼン 1.2質量部
上記処方を50℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、9000rpmにて均一に溶解・分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
【0201】
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、50℃,N2雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて8000rpmで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。
【0202】
その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、2時間で60℃に昇温し、5時間反応させた。その後、昇温速度40℃/Hrで80℃に昇温し5時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加え6時間撹拌した。
【0203】
この後、ろ過、イオン交換水による水洗、乾燥をして、トナー粒子(1)を得た。
【0204】
このトナー粒子100質量部に対し、流動向上剤として、ヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:300m2/g)1.2質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で乾式混合して、本発明のトナー(1)とした。
【0205】
トナー(1)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.8μmおよび0.976であった。
【0206】
トナー(1)を非磁性一成分系現像剤(1)とし、当該現像剤を図9に示すような画像形成装置を用い、高温高湿度条件下(温度30℃,湿度80%RH)において画像評価を行った。画像形成装置について、以下に説明する。
【0207】
図9は、非磁性一成分接触現像方式の電子写真プロセスを利用した、1200dpiレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−840)改造機の概略図である。本実施例では以下の(a)〜(h)の部分を改造した装置を使用した。
【0208】
(a)プロセススピードを65mm/sに変更。
(b)装置の帯電方式をゴムローラーを当接して行う直接帯電とし、印加電圧を直流成分(−1200V)とした。
(c)トナー担持体をカーボンブラックを分散したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径16mm、硬度ASKER−C45度、抵抗105Ω・cm)に変更し、感光体に当接した。
(d)該トナー担持体の回転周速は、感光体との接触部分において同方向であり、該感光体回転周速に対し140%となるように駆動した。
(e)感光体を以下のものに変更した。
【0209】
ここで用いる感光体としてはAlシリンダーを基体としたもので、これに以下に示すような構成の層を順次浸漬塗布により積層して、感光体を作製した。
・導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚15μm。
・下引き層:変性ナイロン及び共重合ナイロンを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷発生層:長波長域に吸収を持つチタニルフタロシアニン顔料をブチラール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷輸送層:ホール搬送性トリフェニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オストワルド粘度法による分子量2万)に8:10の質量比で溶解したものを主体とする。膜厚20μm。
【0210】
(f)トナー担持体にトナーを塗布する手段として、現像器内に発泡ウレタンゴムからなる塗布ローラーを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラーには、約−550Vの電圧を印加する。
(g)該トナー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂をコートしたステンレス製ブレードを用いた。
(h)現像時の印加電圧をDC成分(−450V)のみとした。
【0211】
該画像形成装置に用いられるトナー担持体と同径、同硬度、同抵抗を有するゴムローラー表面に市販の塗料をごく薄く塗布し、画像形成装置を仮組みしたあと該ゴムローラーを取り外し、光学顕微鏡によりステンレスブレード表面を観察し、NE長を測定した。
【0212】
NE長は1.24mmであった。
【0213】
これらのプロセスカートリッジの改造に適合するよう電子写真装置に以下のように改造及びプロセス条件設定を行った。
【0214】
改造された装置はローラー帯電器(直流のみを印加)を用い像担持体を一様に帯電する。帯電に次いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電潜像を形成し、トナーにより可視画像とした後に、電圧を+700V印加したローラーによりトナー像を転写材に転写するプロセスを持つ。
【0215】
感光体帯電電位は、暗部電位を−580Vとし、明部電位を−150Vとした。
【0216】
階調曲線については、以下の方法により求めた。
【0217】
階調数は64階調とした。ディザ法(fattening)により適宜階調数を変化させ、1200dpiで出力した画像を用い、その画像濃度を測定し、階調曲線を求めた。
【0218】
評価画像としては、低濃度部から高濃度部の画像がバランスよく配合された、写真画質の画像を用いた。
【0219】
ハイライト部の階調性の評価については、以下のように定めた。
◎:非常に階調性に優れる。
○:階調性に優れる。
△:やや階調性に劣る。
×:階調性に劣る。
【0220】
中間濃度部再現性については、以下のように定めた。
◎:非常に好ましく再現されている。
○:好ましく再現されている。
△:やや再現性に問題がある。
×:再現性に問題がある。
【0221】
また、画像濃度については、マクベス濃度計(マクベス社製)を用い、最も画像濃度が大きい箇所の測定値を全ベタ画像濃度とした。
【0222】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図10に示し、評価結果を表3に示す。
【0223】
実施例2
スチレン、アクリル酸−n−ブチル、ジビニルベンゼンを重合して得られたスチレン−アクリル樹脂(Mn=21000,Mw=96000,Tg=66℃)100質量部に対して
C.I.ピグメントイエロー93 3質量部
C.I.ソルベントイエロー162 2質量部
サリチル酸金属化合物 3.4質量部
エステルワックスNo.6(吸熱ピーク=66℃) 11.2質量部
を加えて二軸押し出し機にて溶融混練し、粉砕してイエロー粉砕物を得た。
【0224】
この粉砕物を表面改質機において、熱的及び機械的な剪断力により、トナー組成物を改質し球形化処理を行った。
【0225】
この球形化処理したトナー組成物の粉砕物100質量部を、
イオン交換水(60℃に保温) 950質量部
(分散剤)リン酸カルシウム 32質量部
上記水系媒体中に投入し、沈殿が生じないほどの流速が加わるようにパドル撹拌翼にて撹拌した。その後、
過硫酸カリウム 1.5質量部
を60℃に保温したスチレンモノマー5質量部に溶解せしめ、上記懸濁系に添加した。
【0226】
水温を60℃に保ちつつ、10時間パドル撹拌翼にて撹拌した後、塩酸を加え分散剤を溶解させた。その後、ろ過、イオン交換水による水洗、乾燥をして、得られた粒子を多段割分級機により分級を行い、トナー粒子(2)を得た。
【0227】
このトナー粒子100質量部に対し、実施例1と同様にヘキサメチルシシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:300m2/g)1.2質量部をヘンシェルミキサーで乾式混合して、本発明のトナー(2)とした。
【0228】
トナー(2)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ7.0μmおよび0.966であった。
【0229】
画像形成装置については、実施例1と同様のものを用いた。
【0230】
トナー(2)を非磁性一成分系現像剤(2)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0231】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図10に示し、評価結果を表3に示す。
【0232】
実施例3
実施例2で用いたスチレン−アクリル樹脂100質量部に対して
C.I.ピグメントイエロー128 3質量部
C.I.ソルベントイエロー162 2質量部
サリチル酸金属化合物 3.4質量部
エステルワックスNo.6(吸熱ピーク=66℃) 11.2質量部
を加えて二軸押し出し機にて溶融混練し、粉砕してイエロー粉砕物を得た。
【0233】
この粉砕物を表面改質機において、熱的及び機械的な剪断力により、トナー組成物を改質し球形化処理を行った。
【0234】
この球形化処理したトナー組成物について、多段割分級機により分級を行い、トナー粒子(3)を得た。
【0235】
このトナー粒子100質量部に対し、実施例1と同様にヘキサメチルジシラザンで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:300m2/g)1.2質量部をヘンシェルミキサーで乾式混合して、本発明のトナー(3)とした。
【0236】
トナー(3)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ7.0μmおよび0.937であった。
【0237】
画像形成装置については、実施例1と同様のものを用いた。
【0238】
トナー(3)を非磁性一成分系現像剤(3)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0239】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図10に示し、評価結果を表3に示す。
【0240】
実施例4
実施例1において、
C.I.ピグメントイエロー93 4質量部
C.I.ソルベントイエロー162 4質量部
に代えて
C.I.ピグメントイエロー94 0.4質量部
C.I、ソルベントイエロー162 0.6質量部
を用いること以外には、実施例1と同様にしてトナー粒子(4)およびトナー(4)を得た。
【0241】
トナー(4)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ7.1μmおよび0.957であった。
【0242】
画像形成装置は、ステンレス製ブレードに代えて、樹脂コートしたリン青銅板ブレードを用いる以外は実施例1と同様の構成とした。
【0243】
実施例1と同様の方法によりNE長を測定したところ、NE長は4.10mmであった。
【0244】
トナー(4)を非磁性一成分系現像剤(4)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0245】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図10に示し、評価結果を表3に示す。
【0246】
実施例5
実施例4において、
C.I.ピグメントイエロー94 0.4質量部
C.I.ソルベントイエロー162 0.6質量部
に代えて
C.I.ピグメントイエロー166 4質量部
C.I.ソルベントイエロー162 0.4質量部
を用いること以外には、実施例4と同様にしてトナー粒子(5)およびトナー(5)を得た。
【0247】
トナー(5)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.6μmおよび0.958であった。
【0248】
画像形成装置については、実施例4と同様のものを用いた。
【0249】
トナー(5)を非磁性一成分系現像剤(5)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0250】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図11に示し、評価結果を表3に示す。
【0251】
実施例6
実施例1において、
C.I.ピグメントイエロー93 4質量部
C.I.ソルベントイエロー162 4質量部
に代えて
C.I.ピグメントイエロー93 1質量部
C.I.ソルベントイエロー162 3質量部
を用いること以外には、実施例1と同様にしてトナー粒子(6)およびトナー(6)を得た。
【0252】
トナー(6)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.9μmおよび0.974であった。
【0253】
画像形成装置については、トナー担持体であるゴムローラーの径を、16φのものから14φに変更し、ステンレス製ブレードに代えて樹脂コートしたリン青銅板ブレードを用いた。上記変更点以外は、実施例1と同様の構成とした。
【0254】
実施例1と同様の方法によりNE長を測定したところ、NE長は0.88mmであった。
【0255】
トナー(6)を非磁性一成分系現像剤(6)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0256】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図11に示し、評価結果を表3に示す。
【0257】
実施例7
実施例1において、C.I.ソルベントイエロー162を添加しないことを除いては、実施例1と同様にしてトナー粒子(7)およびトナー(7)を得た。
【0258】
トナー(7)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.8μmおよび0.970であった。
【0259】
画像形成装置については、トナー担持体であるゴムローラーの径を、16φのものから13φに変更する以外には、実施例1と同様の構成とした。
【0260】
実施例1と同様の方法によりNE長を測定したところ、NE長は0.40mmであった。
【0261】
トナー(7)を非磁性一成分系現像剤(7)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0262】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図11に示し、評価結果を表3に示す。
【0263】
比較例1
実施例1において、C.I.ピグメントイエロー93を添加しないことを除いては、実施例1と同様にしてトナー粒子(8)およびトナー(8)を得た。
【0264】
トナー(8)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ7.0μmおよび0.964であった。
【0265】
画像形成装置は、実施例1と同様の構成とした。
【0266】
トナー(8)を非磁性一成分系現像剤(8)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0267】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図12に示し、評価結果を表3に示す。
【0268】
比較例2
実施例1において、
C.I.ピグメントイエロー93 4質量部
に代えて
C.I.ピグメントイエロー13 4質量部
を用いること以外には、実施例1と同様にしてトナー粒子(9)およびトナー(9)を得た。
【0269】
トナー(9)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.8μmおよび0.976であった。
【0270】
画像形成装置については、トナー担持体であるゴムローラーの径を、16φのものから21φに変更した。また、ステンレス製ブレードに代えて、長手方向と鉛直な方向の長さがより長いリン青銅板ブレードに変更した。
【0271】
上記変更点以外は、実施例1と同様の構成とした。
【0272】
実施例1と同様の方法によりNE長を測定したところ、NE長は6.02mmであった。
【0273】
トナー(9)を非磁性一成分系現像剤(9)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行った。
【0274】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、得られた画像曲線を図12に示し、評価結果を表3に示す。
【0275】
比較例3
トナーについては、実施例1に用いたトナー(1)を用いた。
【0276】
画像形成方法については、トナー担持体であるゴムローラーの径が直径16mm、硬度が45度であるものから直径13mm、硬度70度のものに変更した。また、ステンレス製ブレードに代えて、長手方向と鉛直な方向の長さがより短いリン青銅板ブレードに変更した。
【0277】
上記変更点以外は、実施例1と同様の構成とした。
【0278】
実施例1と同様の方法によりNE長を測定したところ、NE長は0.06mmであった。
【0279】
トナー(1)を非磁性一成分系現像剤(1)とし、当該現像剤を用い、実施例1と同様にして評価を行ったが、得られた画像全面について濃度ムラが見られたため、評価を中止した。
【0280】
トナーおよび画像形成装置の各種物性を表2に示し、評価結果を表3に示す。
【0281】
【表2】
【0282】
上記各トナー中で用いたC.I.Pigment Yellowの構造式は次の通りである。
【0283】
【化13】
【0284】
【表3】
【0285】
実施例8
図4に示す画像形成装置の現像部4Yに、図3に示す非磁性一成分現像剤を用いる非磁性一成分接触現像方式の現像装置100を用いた画像形成装置を用い、実施例1で製造した非磁性一成分系現像剤(1)を用いて、画像の形成を行った。
【0286】
現像部4Yの現像器には、非磁性一成分系現像剤(1)を充填し、感光ドラム1と現像部4Yのトナー担持体が接触するように配置して、画像を形成した。なお、現像部4YのNE長は1.21mmであった。
【0287】
その結果、ハイライト部の階調性および中間濃度部の濃度再現性に優れ、全ベタ部の画像濃度も良好である画像を得ることができた。
【0288】
実施例9
図5に示す画像形成装置の現像部17aに、図3に示す非磁性一成分現像剤を用いる非磁性一成分接触現像方式の現像装置100を用いた画像形成装置を用い、実施例1で製造した非磁性一成分系現像剤(1)を用いて、画像の形成を行った。
【0289】
現像部17aの現像器には、非磁性一成分系現像剤(1)を充填し、感光ドラム19aと現像部17aのトナー担持体が接触するように配置して、画像を形成した。なお、現像部17aのNE長は3.20mmであった。
【0290】
その結果、ハイライト部の階調性および中間濃度部の濃度再現性に優れ、全ベタ部の画像濃度も良好である画像を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】階調曲線の一例を示すグラフである。
【図2】NE長を説明するための現像部の模式図である。
【図3】本発明のトナーを用いた画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【図4】本発明のトナーを用いた他の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【図5】本発明のトナーを用いた他の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【図6】本発明のトナーを用いた他の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【図7】本発明のトナーを用いた他の画像形成方法を実施し得る画像形成装置の説明図である。
【図8】図4で示す画像形成装置のドラム状の中間転写体に代えてベルト状の中間転写体を用いた画像形成装置の説明図である。
【図9】本発明の実施例で用いた画像形成装置の概略図である。
【図10】実施例1〜4の階調曲線を示すグラフである。
【図11】実施例5〜7の階調曲線を示すグラフである。
【図12】比較例1〜2の階調曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
1 感光体ドラム(潜像担持体)
2 帯電ローラー
4(4Y,4M,4C,4Bk) 現像器
5 中間転写体
6 クリーニング機構
7 トレイ
8 転写手段
9 定着器
9a 定着ローラー
9b 加圧ローラー
L 光源装置
E レーザー光
51 感光ドラム(潜像担持体)
55 現像スリーブ(トナー担持体)
57 現像ブレード
58 現像剤(トナー)
64 現像容器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toner for developing an electrostatic charge image used in an electrostatic copying machine, a laser printer or the like, and also relates to an image forming method using the toner.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the spread of copiers and printers using electrophotography, these machines are required to be further speeded up, downsized, full color, and high in image quality.
[0003]
In addition, with the expansion of the user base, cost reduction and free maintenance of copying machines and printers are also required, and as a result, the machine body is required to reduce the number of parts and simplify the machine configuration.
[0004]
As a result, technical demands on consumption members such as toner and drums are increasing year by year.
[0005]
As a developing method that achieves these requirements, a contact developing method using a non-magnetic one-component developer is known.
[0006]
The non-magnetic one-component developer has a low-temperature fixability in the toner body as compared with the magnetic toner. Further, since it does not contain an opaque magnetic material, it is a preferred developer when obtaining a full-color or multi-color image. Since the construction of the consumed developer and the developing device has simple characteristics, it is easy to achieve downsizing of the machine and free maintenance.
[0007]
In the contact development method, the toner layer carried on the surface of the toner carrier is brought into contact with the surface of the electrostatic latent image carrier, whereby the electrostatic latent image is developed and the toner image is formed on the electrostatic latent image carrier. Is a developing method. Compared with the non-contact development method in which the toner layer carried on the surface of the toner carrying member is not in contact with the surface of the electrostatic latent image carrying member, the fine line (or dot) reproducibility is excellent, and the toner scattering is strong. There are benefits. As described above, the non-magnetic one-component contact development method is a very preferable development method in order to achieve various demands such as downsizing of the machine, free maintenance, high definition of images, and full color. However, as a result of various studies by the present inventors, it has been clarified that the contact development method has a problem in image quality as compared with the non-contact development method. As a result of further detailed studies by the present inventors, it has been clarified that the difference in image quality is derived from a gradation curve.
[0008]
Here, the “gradation curve” is a graph in which the horizontal axis represents the number of gradations and the vertical axis represents the image density, and the relationship between the two is illustrated on a single plane. FIG. 1 shows an example of a gradation curve. This figure shows the relationship between 64 gradations and image density, and an image sample output at 1200 dpi by the dithering method is used.
[0009]
In general, it is necessary to reproduce a high-density area clearly in order to reproduce a document mainly composed of character images, whereas a document composed mainly of photographic images or a mixture of photographic images and character images. In order to preferably reproduce the above, it is indispensable to reproduce the stable density of the intermediate density part and the low density part. In particular, the sensitivity of the human eye is more sensitive to the intermediate density part or less (density of about 1.2 or less) compared to the high density, and the lower the density is, the more noticeable it is. More than that of the conventional high density portion is required. Among them, the stable reproducibility of the extremely high highlight portion (image area ratio of about 15% or less), which has hardly been a problem in the past, is the latest image. This is particularly important for the forming apparatus.
[0010]
In order to correct the gradation of an image, a software process is usually performed. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-208368, a large number of gradation pattern densities from white level to black level copied on a sheet are detected by a light receiving element, and a signal level at which the density is equal is obtained to obtain gamma correction. A technique for obtaining a characteristic curve and performing gamma correction of the entire image forming apparatus using a memory storing the gamma characteristic correction value is disclosed. As a method for setting the white level portion on the highlight side, the pulse width between the white level and the black level is set (Japanese Patent Laid-Open No. 62-181575), or the bias of the reference pattern and the black level are set. And a method of setting a white level light amount (Japanese Patent Laid-Open No. 63-177153).
[0011]
However, as is generally known, since the photosensitivity of the photoconductor varies depending on the use time and use environment, the potential on the photoconductor changes, and even if the above settings are made, the actual density reproducibility is changed. Is not stable.
[0012]
Further, even if adjustment is made so that a stable image can be obtained regardless of fluctuations in the photoreceptor potential (Japanese Patent Laid-Open No. 62-284578), the development by the electrophotographic method may cause a mechanical dimensional error of the developing device. Due to the cause, the reproducibility of the extreme highlight portion in particular varies, so that stable reproducibility of the extreme highlight cannot be obtained.
[0013]
These phenomena are even more remarkable under high temperature and high humidity conditions.
[0014]
Even when software processing is performed in this way, when using a toner and developing device configuration in which the gradient of the gradation curve is steep or the behavior of the gradation curve varies greatly depending on the usage environment, It has been clarified by the present inventors that favorable image gradation cannot be obtained.
[0015]
The present inventors have focused on this point and have arrived at the present invention.
[0016]
[Problems to be solved by the present invention]
An object of the present invention is to provide a toner, particularly a contact one-component developing toner, which provides a good gradation and image density even under high temperature and high humidity conditions by obtaining a preferable gradation curve.
[0017]
Another object of the present invention is to provide an image forming method that gives good image gradation and image density even under high temperature and high humidity conditions, particularly a contact one-component developing method.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a charging step in which a voltage is applied to a charging member from outside to charge the electrostatic latent image carrier; a latent image forming step in which an electrostatic latent image is formed on the charged electrostatic latent image carrier; A toner layer forming step in which the toner layer on the toner carrier is regulated by the regulating member and the NE length is 0.1 mm or more and less than 5.0 mm; the toner layer carried on the surface of the toner carrier is electrostatic latent image carrying A developing process in which the electrostatic latent image is developed by contacting the surface of the body to form a toner image on the electrostatic latent image carrier; the toner image is transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member; A transfer step for transferring; a toner used in an image forming method having at least a fixing step for fixing a toner image on a transfer material,
The toner is a non-magnetic one-component toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant;
The pigment having the basic structural formula (1) shown belowAnd C.I. I. A dye classified as Solvent Yellow 162;The present invention relates to a toner characterized by containing at least
[0019]
[Chemical 3]
[0020]
The present invention also provides a charging step in which a voltage is applied to the charging member from outside to charge the electrostatic latent image carrier; a latent image forming step in which an electrostatic latent image is formed on the charged electrostatic latent image carrier A toner layer forming step in which the toner layer on the toner carrier is regulated by the toner regulating member; the toner layer carried on the surface of the toner carrier is brought into contact with the surface of the electrostatic latent image carrier, thereby Development process for developing a latent image to form a toner image on an electrostatic latent image carrier; Transfer process for transferring a toner image to a transfer material with or without an intermediate transfer member; Toner image on a transfer material An image forming method having at least a fixing step for fixing
NE length is 0.1 mm or more and less than 5.0 mm,
The toner is a non-magnetic one-component toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant;
The colorant is a pigment classified into the basic structural formula (1).And C.I. I. A dye classified as
[0021]
As a result of intensive studies, the present inventors have used a toner using a specific pigment as a contact one-component developing toner, and by defining a range of NE length in the toner layer forming process, The inventors have found that a preferable gradation curve can be obtained and an image with good image gradation can be obtained, and the present invention having the above-described configuration has been achieved.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
One feature of the present invention is that the range of the NE length is 0.1 mm or more and less than 5.0 mm.
[0023]
In addition, the present invention includes a pigment having a basic structural formula (1) shown below.
[0024]
[Formula 4]
[0025]
In the present invention, the “NE length” refers to the length of the portion shown in FIG. 2, and the “NE length” will be described with reference to FIG.
[0026]
In FIG. 2,
[0027]
Further, an
[0028]
In FIG. 2, a point where the
[0029]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the NE length range is 0.1 mm or more and less than 5.0 mm, and the toner contains a pigment having the above basic structural formula (1). It was clarified that high gradation images can be obtained even under humidity conditions. Although the detailed reason is unknown, it is guessed as follows.
[0030]
That is, in the vicinity of the nip portion between the
[0031]
If the NE length is less than 0.1 mm, the amount of pre-charged toner is very small, and the charge amount of the toner particles after passing through the nip portion varies. Toner particles having a non-uniform charge amount are extremely disadvantageous in the image gradation of the highlight portion, and in the contact development method, the low charge toner easily adheres to the non-image latent image portion on the photoreceptor. . This also adversely affects the image gradation of the highlight portion.
[0032]
When the NE length is 5.0 mm or more, the toner near the nip portion is not consumed and tends to stay. Since the staying toner continues to receive a share for a longer time than other toners, the toner is likely to be charged up. As in the case where the NE length is less than 0.1 mm, this causes variations in the charge amount of the toner, and in this case, the image gradation is also inferior.
[0033]
In addition, it is presumed that the pigment represented by the basic structural formula (1) has a property of quickly imparting electric charge to each toner particle even under high temperature and high humidity conditions. This is presumably because the charging characteristics of the pigment represented by the basic structural formula (1) affect the electrostatic cohesion between the toner particles.
[0034]
From the above, it is considered that by combining these two conditions, a high-quality and high-gradation image can be obtained even under high temperature and high humidity conditions.
[0035]
In the present invention, in addition to the toner containing the pigment represented by the basic structural formula (1), C.I. I. It preferably contains a dye classified as
[0036]
In the present invention, when only the pigment represented by the basic structural formula (1) is used as a colorant, the total content thereof is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Good. In the present invention, when the pigment and the dye are used in combination as a colorant, the total content (A) of the pigment is 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is preferable that the content (B) of the dye is 0.5 to 15 parts by mass and that A / B is 0.5 to 3.
[0037]
When the total pigment content is less than 0.5 parts by mass, it is difficult to obtain a high image density. In addition, when the total pigment content exceeds 20 parts by mass, an image having poor transparency is not preferable when a transfer medium such as overhead transparency is used. It is not preferable because a change occurs.
[0038]
When the content of the dye is less than 0.5 parts by mass, the effect of adding the dye is insufficient, which is not preferable. On the other hand, when the dye content exceeds 15 parts by mass, the weather resistance of the toner is lowered, and in addition, the image gradation at a low applied voltage (highlight part) is inferior.
[0039]
When the pigment / dye content ratio (A / B) is less than 0.5, the image gradation at a low applied voltage (highlight portion) becomes inferior, which is not preferable. On the other hand, if A / B exceeds 3, the effect of adding the dye becomes insufficient, which is not preferable.
[0040]
In addition, the total amount of the colorant is preferably 0.5 to 20 parts by mass, more preferably 3 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, from the viewpoint of obtaining appropriate image density and dispersibility. It is good.
[0041]
In the toner of the present invention, the toner particles preferably have an average circularity of 0.950 to 0.998 in the circularity distribution of the particles measured by a flow type particle image analyzer, and more preferably 0.8. It is preferable to have an average circularity of 960 to 0.995.
[0042]
In the contact development method, the toner layer carried on the surface of the toner carrier contacts the surface of the electrostatic latent image carrier. Therefore, the toner particles are likely to be flattened or damaged as compared with the non-contact developing method. The flat and damaged toner particles change in charging characteristics and take different behavior from normal toner particles during development, so that it is difficult to obtain a high gradation image.
[0043]
As a result of detailed studies, the present inventors have found that there is a correlation between the average circularity of the toner and the gradation of the image. The “average circularity” is measured by a flow type particle image measuring apparatus, and is obtained by an arithmetic average of the circularity obtained by the following equation.
[0044]
[Expression 1]
[0045]
In the above equation, “perimeter of particle image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the binarized particle image, and “perimeter of equivalent circle” is binarized. It is the length of the outer periphery of a circle having the same area as the particle image.
[0046]
When the average circularity is less than 0.950, the toner layer is flattened and damaged due to the toner layer coming into contact with the surface of the electrostatic latent image carrier. Therefore, it is difficult to obtain a high gradation image. On the other hand, when the average circularity exceeds 0.998, frictional charging between the toner particles becomes insufficient, resulting in an image with inferior gradation.
[0047]
In the present invention, as a method for producing the toner having the specific average circularity described above, for example, the toner is produced by controlling the spheroidizing treatment conditions when the toner particles produced by the pulverization method are spheroidized. And a method for producing a toner by controlling production conditions when producing toner particles by a polymerization method.
[0048]
As a method of spheroidizing the toner particles produced by the pulverization method, a binder resin and a colorant, and if necessary, a toner component such as a release agent and a charge control agent are dry-mixed such as a Henschel mixer and a media disperser. The resulting mixture is melt-kneaded using a kneader such as a pressure kneader and an extruder, and the obtained kneaded product is cooled and then used with a pulverizer such as a hammer mill. The coarsely pulverized product is finely pulverized using a fine pulverizer that collides with a target under a jet stream and finely pulverized, and then the coarse powder and fine powder are removed by classification using a classifier to obtain a particle size distribution. Adjust. The particles with the adjusted particle size distribution are, for example, a hot water bath method in which toner particles are dispersed in water and heated; a heat treatment method in which toner particles are passed through a hot air stream; or an impact force by mechanical energy is applied to the toner particles. A spheronization treatment is performed by a mechanical impact method. The degree of circularity of the toner can be adjusted by appropriately controlling processing conditions such as processing temperature, processing time, and processing energy when performing the spheroidization processing.
[0049]
As a method for producing toner particles by a polymerization method, a colorant in a polymerizable monomer and, if necessary, a toner constituent material such as a release agent and a charge control agent are added together with a polymerization initiator, and a homogenizer and an ultrasonic disperser are added. The monomer composition uniformly dissolved or dispersed by a mixer such as is dispersed in a water phase containing a dispersion stabilizer by a homomixer. The granulation is stopped when the droplets made of the monomer composition have the desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. Polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. In order to adjust the molecular weight distribution of the binder resin for the toner, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and further, in the latter half of the reaction or in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products. A part of the aqueous medium may be distilled off after completion. After completion of the reaction, the produced toner particles are recovered by washing and filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by mass of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer composition.
[0050]
The degree of circularity of the toner can be adjusted by controlling the polymerization conditions such as the type and amount of the dispersion stabilizer, the stirring conditions, the pH of the aqueous phase and the polymerization temperature when the toner particles are produced by the above polymerization method. .
[0051]
The toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter in the range of 3 to 10 μm.
[0052]
[0053]
[Expression 2]
[0054]
In the present invention, the circularity distribution of the equivalent circle diameter of the toner and the particle size distribution due to the equivalent circle diameter are measured as follows using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
[0055]
The measurement removes fine debris through a filter and results in 10-3cmThreeIn the water, a surfactant (preferably Wako Pure Chemicals Contaminone) is added to ion-exchanged water having a measurement range (for example, an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm) of 20 or less. About 0.02 g of a measurement sample was added to about 10 ml (20 ° C.) of a solution prepared by adding 0.5% by mass and uniformly dispersed to prepare a sample dispersion. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser UH-50 (established as a 5φ titanium alloy chip) manufactured by Estem The Co., Ltd. was used. The dispersion time was 5 minutes or more, and at that time, the dispersion medium was appropriately cooled so that the temperature of the dispersion medium did not exceed 40 ° C. Using the flow type particle image analyzer, the particle size distribution and the circularity distribution of particles having an equivalent circle diameter of 0.60 μm or more and less than 159.21 μm are measured.
[0056]
The outline of the measurement is described in the catalog (June 1995 edition) of FPIA-1000 issued by Toa Medical Electronics Co., Ltd., the operation manual of the measuring apparatus, and JP-A-8-136439. It is.
[0057]
The sample dispersion is passed through a flat and flat transparent flow cell (thickness: about 200 μm) flow path (spread along the flow direction). The strobe and the CCD camera are mounted on the flow cell so as to be opposite to each other so as to form an optical path that passes through the thickness of the flow cell. While the sample dispersion is flowing, strobe light is irradiated at 1/30 second intervals to obtain an image of the particles flowing through the flow cell, so that each particle has a certain range parallel to the flow cell. Photographed as a two-dimensional image. From the area of the two-dimensional image of each particle, the diameter of a circle having the same area is calculated as the equivalent circle diameter. Furthermore, the circularity of each particle is calculated by dividing the circumference of a circle (equivalent circle) having the same area as the two-dimensional image of each particle by the circumference of the two-dimensional image of each particle.
[0058]
As shown in Table 1, the results (frequency% and cumulative%) can be obtained by dividing the range of 0.06 to 400 μm into 226 channels (divided into 30 channels for one octave). In actual measurement, particles are measured in the range where the equivalent circle diameter is 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.
[0059]
[Table 1]
[0060]
As the binder resin of the toner according to the present invention, a homopolymer of styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene and a substituted product thereof; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer Styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene- Methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether Copolymer, styrene-vinyl Styrene copolymers such as methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate , Polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, paraffin wax, carnauba wax, etc. Is mentioned. These can be used alone or in combination.
[0061]
In the toner of the present invention, a low softening point substance, that is, a so-called wax can be used as a release agent as necessary.
[0062]
Examples of the low softening point substance used in the toner of the present invention include polymethylene waxes such as paraffin wax, polyolefin wax, microcrystalline wax, and Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, long chain alcohol, ester wax, and graft compounds thereof. And derivatives such as block compounds, and those having a sharp maximum endothermic peak in the DSC endothermic curve from which low molecular weight components have been removed are preferred.
[0063]
Examples of the wax preferably used include linear alkyl alcohols having 15 to 100 carbon atoms, linear fatty acids, linear acid amides, linear esters, and montan derivatives. Those from which impurities such as liquid fatty acids have been previously removed from these waxes are also preferred.
[0064]
Further, the wax preferably used is a low molecular weight alkylene polymer obtained by polymerizing alkylene with radical polymerization under high pressure or Ziegler catalyst or other catalyst under low pressure; alkylene obtained by thermally decomposing high molecular weight alkylene polymer Polymer: A low molecular weight alkylene polymer produced as a by-product during polymerization of alkylene, separated and purified; from a distillation residue of a hydrocarbon polymer obtained by an age method from a synthesis gas composed of carbon monoxide and hydrogen, or a distillation residue Examples include polymethylene wax obtained by extracting and fractionating specific components from a synthetic hydrocarbon obtained by hydrogenation. These waxes may contain an antioxidant.
[0065]
The low softening point material used in the present invention preferably has an endothermic main peak in the region of 40 to 90 ° C. (more preferably 45 to 85 ° C.) in the DSC endothermic curve. Further, the endothermic main peak is preferably a sharp-melting low softening point material having a half-value width within 10 ° C. (more preferably within 5 ° C.). In particular, an ester wax having a low softening point substance mainly composed of an ester compound of a long-chain alkyl alcohol having 15 to 45 carbon atoms and a long-chain alkyl carboxylic acid having 15 to 45 carbon atoms is preferable.
[0066]
The ester wax used in the present invention is formed from a compound represented by the following general formulas (I) to (VI) and has a melting point of 40 to 100 ° C.
[0067]
[Chemical formula 5]
(Wherein, a and b are integers from 0 to 4, and a + b is 4. R1And R2Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms, R1And R2And the carbon number difference is 3 or more. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0068]
[Chemical 6]
(In the formula, a and b are integers of 0 to 3, and a + b is 1 to 3. R1And R2Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms, R1And R2And the carbon number difference is 3 or more. RThreeIs a hydrogen atom or an organic group having 1 or more carbon atoms. However, when a + b = 2, RThreeOne of these is an organic group having 1 or more carbon atoms. k is an integer of 1 to 3. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0069]
[Chemical 7]
(Wherein R1And RThreeIs an organic group having 6 to 32 carbon atoms, R1And RThreeMay or may not be the same. R2Represents an organic group having 1 to 20 carbon atoms. )
[0070]
[Chemical 8]
(Wherein R1And R2Is an organic group having 6 to 32 carbon atoms, R1And RThreeMay or may not be the same.
R2Is -CH2CH2OC6HFourOCH2CH2−,
[0071]
[Chemical 9]
(In the formula, a is an integer of 0 to 4, b is an integer of 1 to 4, and a + b is 4.1Is an organic group having 1 to 40 carbon atoms. m and n are integers of 0 to 25, and m and n are not 0 at the same time. )
[0072]
[Chemical Formula 10]
(Wherein R1And R2Denote the same or different hydrocarbon groups having 15 to 45 carbon atoms. )
[0073]
Specifically, the following ester wax is preferably used. The ester wax in Examples and Comparative Examples of the present invention refers to those containing 50% or more of compounds having the structural formulas shown below.
[0074]
Embedded image
[0075]
Embedded image
[0076]
When the ester wax having the above structural formula is used, it exhibits good transparency and good fixability.
[0077]
In addition, for the measurement of the temperature of the maximum peak value of the present invention, for example, DSC-7 manufactured by Perkin Elmer is used. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. For the sample, an aluminum pan is used, an empty pan is set for control, and the measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.
[0078]
The low softening point substance is preferably contained in the toner particles in an amount of 3 to 40 parts by mass, more preferably 5 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
[0079]
When the content of the low softening point substance is less than 3 parts by mass, it is difficult to obtain sufficient high-temperature offset resistance. Further, when fixing the image on both sides of the recording material, the second time (back side) is fixed the first time ( An offset of the (front) image may occur.
[0080]
When the content of the low softening point substance exceeds 40 parts by mass, when toner particles are produced by a pulverization method at the time of producing the toner, the toner component is likely to be fused in the toner production apparatus, and the polymerization method In the case of producing toner particles, the granulation property is lowered during granulation and the toner particles are likely to coalesce.
[0081]
The toner of the present invention can be used in combination with other colorants such as yellow / magenta / cyan / black colorants as long as the effects of the present invention are not impaired.
[0082]
Specific examples of the yellow colorant include compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds. More specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 109, 110, 111, 129, 147, 168, etc. are preferably used.
[0083]
Specific examples of the magenta colorant include condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds. More specifically, C.I. I.
[0084]
Specific examples of cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds, and the like. More specifically, C.I. I.
[0085]
These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution.
[0086]
Carbon black can be used as the black colorant.
[0087]
In the case of a color toner, the colorant of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The colorant is added in an amount of 0.5 to 20 parts by mass based on 100 parts by mass of the resin.
[0088]
In the toner of the present invention, organic or inorganic fine particles generally known as external additives can be added. Specifically, examples of the inorganic fine particles include metal oxides (aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, cerium oxide, magnesium oxide, chromium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc.), nitrides (silicon nitride, etc.), carbides ( Silicon carbide, etc.), metal salts (calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, etc.), fatty acid metal salts (zinc stearate, calcium stearate, etc.), carbon black, silica, etc. can be used. Examples of the organic fine particles include a homopolymer or a copolymer of monomer components used in a binder resin for toner such as styrene, acrylic acid, methyl methacrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate by, for example, an emulsion polymerization method or a spray drying method. A polymer can be used.
[0089]
Further, a plurality of these fine particles can be used in combination as required.
[0090]
Next, an image forming method and an apparatus unit used in the present invention will be described with reference to the drawings.
[0091]
As a condition for the developing step in the image forming method of the present invention, it is essential that the toner carrier and the surface of the photosensitive member as the electrostatic latent image carrier are in contact with each other.
[0092]
As the toner carrying member, an elastic roller can be used, and a method can be used in which the surface of the elastic roller is coated with toner and brought into contact with the surface of the photoreceptor. In this case, development is performed by an electric field acting between the photosensitive member and the elastic roller facing the surface of the photosensitive member via the toner. Therefore, the surface of the elastic roller or the vicinity of the surface has an electric potential, and it is necessary to have an electric field in a narrow gap between the surface of the photoreceptor and the toner carrying surface. Therefore, it is possible to use a method in which the elastic rubber of the elastic roller is resistance-controlled in the middle resistance region to keep the electric field while preventing conduction with the surface of the photoreceptor, or a method of providing a thin insulating layer on the surface layer of the conductive roller. . Furthermore, a conductive resin sleeve in which the side facing the surface of the photoreceptor is covered with an insulating material on the conductive roller, or a conductive layer is provided on the side not facing the photoreceptor with the insulating sleeve is also possible. Further, it is possible to employ a configuration in which a rigid roller is used as the toner carrying member and the photosensitive member is a flexible material such as a belt. The resistance of the developing roller as the toner carrier is 102-109A range of Ω · cm is preferred.
[0093]
When the surface roughness Ra (μm) of the toner carrier is set to 0.2 to 3.0, both high image quality and high durability can be achieved. The surface roughness Ra correlates with the toner conveying ability and the toner charging ability. If the surface roughness Ra of the toner carrier exceeds 3.0, it is difficult not only to make the toner layer on the toner carrier thin, but also the chargeability of the toner is not improved, so that improvement in image quality cannot be expected. . Since the toner carrying ability on the surface of the toner carrier is suppressed by setting it to 3.0 or less, the toner layer on the toner carrier is thinned, and the number of contact between the toner carrier and the toner increases. Since the chargeability of the toner is also improved, the image quality is synergistically improved. On the other hand, when the surface roughness Ra is smaller than 0.2, it becomes difficult to control the toner coat amount.
[0094]
In the present invention, the surface roughness Ra of the toner carrier is measured using a surface roughness measuring instrument (Surfcoder SE-30H, manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.) based on JIS surface roughness “JIS B 0601”. This corresponds to the centerline average roughness. Specifically, a 2.5 mm portion as the measurement length a is extracted from the roughness curve in the direction of the center line, the center line of this extraction portion is the X axis, the direction of the vertical magnification is the Y axis, and the roughness curve is When expressed by y = f (x), it means a value obtained by the following formula expressed in micrometers (μm).
[0095]
[Equation 3]
[0096]
In the image forming method of the present invention, the toner carrier may be rotated in the same direction as the circumferential speed of the photosensitive member, or may be rotated in the opposite direction. When the rotation is in the same direction, it is preferable to set the peripheral speed of the toner carrier to be 1.05 to 3.0 times the peripheral speed of the photosensitive member.
[0097]
When the peripheral speed of the toner carrier is less than 1.05 times the peripheral speed of the photoreceptor, the stirring effect received by the toner on the photoreceptor is insufficient, and good image quality cannot be expected. On the other hand, when the peripheral speed ratio exceeds 3.0, toner deterioration due to mechanical stress and toner adhesion to the toner carrier are generated and promoted, which is not preferable.
[0098]
As the photoreceptor, a-Se, Cds, ZnO2A photosensitive drum or photosensitive belt having a photoconductive insulating material layer such as OPC and a-Si is preferably used.
[0099]
The binder resin of the organic photosensitive layer in the OPC photoreceptor is not particularly limited. Of these, polycarbonate resins, polyester resins, and acrylic resins are particularly preferable because they are excellent in transferability and hardly cause toner fusion to the photoreceptor and filming of external additives.
[0100]
Next, the image forming method of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0101]
In FIG. 3, 100 is a developing device, 109 is a photosensitive member, 105 is a transfer target such as paper, 106 is a transfer member, 107 is a fixing pressure roller, 108 is a fixing heating roller, and 110 is in contact with the
[0102]
A
[0103]
The developing
[0104]
A transfer
[0105]
Here, the length in the rotational direction at the contact portion between the
[0106]
As the toner carrier, a so-called elastic roller having an elastic layer on the surface is preferably used.
[0107]
The hardness of the material of the elastic layer used is preferably 30 to 60 degrees (asker-C / load 1 kg).
[0108]
The resistance of the toner carrier is 10 in terms of volume resistance.2-109A range of about Ωcm is preferable. 102If it is lower than Ωcm, for example, if there is a pinhole on the surface of the
[0109]
The toner coat amount on the toner carrier is 0.1 to 1.5 mg / cm.2Is preferred. 0.1 mg / cm2If it is less than 1, it is difficult to obtain a sufficient image density, and 1.5 mg / cm2If it exceeds the upper limit, it becomes difficult to uniformly triboelectrically charge all the individual toner particles, which causes deterioration of fog suppression. Furthermore, 0.2 to 0.9 mg / cm2Is more preferable.
[0110]
The toner coating amount is controlled by the developing
[0111]
The free end portion of the restricting member may have any shape as long as a preferable NE length is provided. For example, in addition to a linear cross-sectional shape, an L-shape bent near the tip, or near the tip A shape having a spherical shape is preferably used.
[0112]
As the toner coat amount regulating member, a rigid metal blade or the like may be used in addition to the elastic blade for press-fitting toner.
[0113]
For the elastic regulating member, it is preferable to select a frictional charging material suitable for charging the toner to a desired polarity. A rubber elastic body such as silicone rubber, urethane rubber or NBR, or a synthetic resin such as polyethylene terephthalate. A metal elastic body such as an elastic body, stainless steel, steel, or phosphor bronze can be used. Moreover, those composites may be sufficient.
[0114]
Further, when durability is required for the elastic regulating member and the toner carrying member, it is preferable that the metal elastic member is bonded or coated with a resin or rubber so as to contact the sleeve contact portion.
[0115]
Furthermore, an organic substance or an inorganic substance may be added to the elastic regulating member, and it may be melt-mixed or dispersed. For example, the chargeability of the toner can be controlled by adding a metal oxide, metal powder, ceramics, carbon allotrope, whisker, inorganic fiber, dye, pigment, surfactant or the like. In particular, when the elastic body is a molded body such as rubber or resin, fine metal oxide powders such as silica, alumina, titania, tin oxide, zirconia, and zinc oxide, carbon black, and a charge control agent generally used for toners Etc. are also preferably contained.
[0116]
Furthermore, application of a DC electric field and / or an AC electric field to the regulating member also improves the uniform thin-layer coating property and uniform charging property due to the loosening action on the toner, achieving a sufficient image density and high quality. Images can be obtained.
[0117]
In FIG. 3, the
[0118]
The primary charging member used here is a charging roller having a basic configuration of a
[0119]
As a preferable process condition when using a charging roller, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and an applied voltage is a DC voltage or an AC voltage superimposed on a DC voltage. In the present invention, an applied voltage of only a DC voltage is preferably used, and a voltage value in this case is used in a range of ± 0.2 to ± 5 kV.
[0120]
Other charging means include a method using a charging blade and a method using a conductive brush. These contact charging means have an effect that a high voltage is unnecessary and generation of ozone is reduced as compared with non-contact corona charging. The material of the charging roller and charging blade as the contact charging means is preferably conductive rubber, and a release coating may be provided on the surface thereof. As the releasable coating, nylon resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDC (polyvinylidene chloride), and the like are applicable.
[0121]
Following the primary charging step, an electrostatic latent image corresponding to the information signal is formed on the
[0122]
On the other hand, the untransferred toner remaining on the
[0123]
Next, an image forming method and an apparatus unit using the toner of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0124]
4 and 8 are schematic views of an image forming apparatus for collectively transferring multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer member in the image forming method of the present invention.
[0125]
FIG. 4 is a schematic view of an image forming apparatus that batch-transfers multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer drum in the image forming method of the present invention.
[0126]
The surface of the
[0127]
In the primary transfer from the
[0128]
The
[0129]
As the conductive support 5a, a metal or an alloy such as aluminum, iron, copper, and stainless steel, and a conductive resin in which carbon or metal particles are dispersed can be used. The thing which penetrated the axis | shaft in the center, the thing which gave the inside of a cylinder reinforcement, etc. are mentioned.
[0130]
The
[0131]
Further, a surface layer in which lubricant powder having high lubricity and water repellency is dispersed in an arbitrary binder may be provided on the surface of the elastic layer.
[0132]
The lubricant is not particularly limited, but various fluororubbers, fluoroelastomers, fluorocarbons and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymers in which fluorine is bonded to graphite or graphite. (ETFE) and fluorine compounds such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), silicone compounds such as silicone resin particles, silicone rubber, silicone elastomer, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene ( PS), acrylic resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin and the like are preferably used.
[0133]
In addition, a conductive agent may be added to the surface layer binder in order to control resistance. Examples of the conductive agent include various conductive inorganic particles and carbon black, an ionic conductive agent, a conductive resin, and a conductive particle-dispersed resin.
[0134]
The multiple toner images on the
[0135]
The fixing device 3 is replaced with a heat roller fixing device having a heating roller 3a and a pressure roller 3b, and the toner image on the recording material P is heated by heating a film in contact with the toner image on the recording material P. Also, a film heat fixing device that heat-fixes a multiple toner image on the recording material P can be used.
[0136]
Instead of the intermediate transfer drum as the intermediate transfer member used in the image forming apparatus shown in FIG. 4, it is also possible to batch transfer multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer belt. The configuration of the intermediate transfer belt is shown in FIG.
[0137]
The toner image formed and supported on the
[0138]
A primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring the first to fourth color toner images from the
[0139]
In the primary transfer process of the first to third color toner images from the
[0140]
Reference numeral 13b denotes a secondary transfer roller, which is supported in parallel with the secondary
[0141]
When the composite color toner image transferred onto the
[0142]
After the image transfer to the transfer material P is completed, the cleaning member 9 is brought into contact with the
[0143]
The transfer residual toner is electrostatically transferred to the
[0144]
The intermediate transfer belt includes a belt-shaped base layer and a surface treatment layer provided on the base layer. The surface treatment layer may be composed of a plurality of layers.
[0145]
Rubber, elastomer, or resin can be used for the base layer and the surface treatment layer. For example, as rubber and elastomer, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, acrylonitrile butadiene rubber, Urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, multi-flow rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber, and thermoplastic elastomer (for example, polystyrene series, polyolefin series) , Polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyester, fluororesin, and the like) can be used.However, it is not limited to the said material. As the resin, a resin such as a polyolefin resin, a silicone resin, a fluorine resin, or a polycarbonate can be used. A copolymer or a mixture of these resins may be used.
[0146]
As the base layer, the rubber, elastomer and resin described above can be used in the form of a film. In addition, a material obtained by coating, dipping, or spraying the above-described rubber, elastomer, or resin on one side or both sides of a core layer in the form of a woven fabric, a nonwoven fabric, a thread, or a film may be used.
[0147]
The material constituting the core layer is, for example, natural fibers such as cotton, silk, hemp and wool; regenerated fibers such as chitin fiber, alginic acid fiber and regenerated cellulose fiber; semisynthetic fibers such as acetate fiber; polyester fiber, nylon fiber, Synthetic fibers such as acrylic fiber, polyolefin fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber, polyurethane fiber, polyalkyl paraoxybenzoate fiber, polyacetal fiber, aramid fiber, polyfluoroethylene fiber and phenol fiber; carbon fiber, One or more selected from the group consisting of inorganic fibers such as glass fibers and boron fibers; metal fibers such as iron fibers and copper fibers can be used. Of course, the material is not limited to the above.
[0148]
Further, a conductive agent may be added to the base layer and the surface treatment layer in order to adjust the resistance value of the intermediate transfer member. Although it does not specifically limit as a electrically conductive agent, For example, metal powder, such as carbon, aluminum, and nickel, metal oxides, such as a titanium oxide, and quaternary ammonium salt containing polymethyl methacrylate, polyvinyl aniline, polyvinyl pyrrole, One kind or two or more kinds selected from the group consisting of polydiacetylene, polyethyleneimine, boron-containing polymer compounds, conductive polymer compounds such as polypyrrole, and the like can be used. However, it is not limited to the said electrically conductive agent.
[0149]
Further, a lubricant may be added as necessary to improve the slipperiness of the surface of the intermediate transfer member and improve the transferability.
[0150]
The lubricant is not particularly limited, but various fluororubbers, fluoroelastomers, fluorocarbons and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymers in which fluorine is bonded to graphite or graphite. (ETFE) and fluorine compounds such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), silicone compounds such as silicone resin, silicone rubber and silicone elastomer, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS ), Acrylic resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin and the like are preferably used.
[0151]
Next, an image forming method will be described with reference to FIG. 5 in which toner images of respective colors are formed in a plurality of image forming units and transferred onto the same transfer material in sequence.
[0152]
Here, the first, second, third and fourth
[0153]
[0154]
With this configuration, first, the first
[0155]
While the yellow image is transferred to the transfer material S as described above, the second
[0156]
Thereafter, the third and fourth
[0157]
In the image forming apparatus, a
[0158]
In this image forming method, a transport belt using a tetron fiber mesh as a transport means for transporting a transfer material and a thin dielectric such as a polyethylene terephthalate resin, a polyimide resin, and a urethane resin from the viewpoint of processability and durability. A conveyor belt using a body sheet is used.
[0159]
The transfer material S is the fourth image forming unit 29.dThen, the AC voltage is applied to the
[0160]
In this image forming method, each of the image forming portions is provided with an independent electrostatic latent image holding member, and the transfer material is a belt-type conveying unit, and the transfer portion of each electrostatic latent image holding member is sequentially transferred. You may comprise so that it may be sent to.
[0161]
In this image forming method, an electrostatic latent image holding member common to the image forming unit is provided, and the transfer material is repeatedly sent to the transfer unit of the electrostatic latent image holding member by a drum-type conveying unit. In other words, each color may be transferred.
[0162]
However, since the conveyance belt has a high volume resistance, the conveyance belt increases the charge amount in the process of repeating the transfer several times as in the color image forming apparatus. For this reason, uniform transfer cannot be maintained unless the transfer current is sequentially increased for each transfer.
[0163]
Since the toner of the present invention has excellent transferability, even if the charge of the conveying means increases every time the transfer is repeated, the transferability of the toner in each transfer can be made uniform with the same transfer current, and a high-quality high-quality image can be obtained. It will be.
[0164]
Further, an image forming method for forming a full-color image according to another embodiment will be described with reference to FIG.
[0165]
The electrostatic latent image formed on the
[0166]
As the
[0167]
Next, the rotary developing unit rotates as the second color, and the developing
[0168]
Further, the third color and the fourth color are similarly performed. In this way, the
[0169]
On the other hand, if the transfer current is increased, the transferred image is disturbed. However, since the toner of the present invention is excellent in transferability, the second color, the third color, and the fourth color during multiple transfer can be firmly transferred. Therefore, the image of what color is properly formed, and a multicolor image with a sharp edge is obtained. Furthermore, in a full-color image, a beautiful image excellent in color reproduction can be obtained. In addition, since it is not necessary to increase the transfer current so much, image disturbance in the transfer process can be reduced. Further, when the recording material S is separated from the
[0170]
The multiple-transferred recording material S is separated from the
[0171]
FIG. 7 shows an image formation using a transfer belt as a secondary transfer means when a color toner image of four colors transferred onto the intermediate transfer drum using the intermediate transfer drum is secondarily transferred collectively to a recording material. It is explanatory drawing of an apparatus.
[0172]
In the apparatus system shown in FIG. 7, the developers 244-1, 244-2, 244-3, and 244-4 are respectively provided with a developer having cyan toner, a developer having magenta toner, a developer having yellow toner, and a black toner. A developer having toner is introduced to develop the electrostatic image formed on the
[0173]
As the
[0174]
The organic photosensitive layer may be a single layer type in which the photosensitive layer contains a charge generation material and a substance having charge transport performance in the same layer, or a function-separated type photosensitive layer having the charge generation layer as a component. It may be. A laminated photosensitive layer having a structure in which a charge generation layer and then a charge transport layer are laminated in this order on a conductive substrate is one preferred example.
[0175]
The binder resin for the organic photosensitive layer is particularly a polycarbonate resin, a polyester resin, or an acrylic resin, and has good transferability and cleaning properties, and poor cleaning, toner fusion to the photoreceptor, and filming of external additives are unlikely to occur.
[0176]
In the charging process, there are a non-contact method using a
[0177]
The charging
[0178]
As a preferable process condition when using a charging roller, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and when a DC voltage is superimposed on an AC voltage, an AC current is used. Voltage = 0.5-5 kVpp, AC frequency = 50 Hz-5 kHz, DC voltage = ± 0.2- ± 1.5 kV, and DC voltage = ± 0.2- ± 5 kV when DC voltage is used.
[0179]
Other charging means include a method using a charging blade and a method using a conductive brush. These contact charging means are effective in that a high voltage is unnecessary and generation of ozone is reduced.
[0180]
The material of the charging roller and charging blade as the contact charging means is preferably conductive rubber, and a release coating may be provided on the surface thereof. As the releasable coating, nylon resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDC (polyvinylidene chloride), and the like are applicable.
[0181]
The toner image on the photoreceptor is transferred to an
[0182]
The
[0183]
Medium resistance elastic layer 245a is made of elastic material such as silicone rubber, Teflon rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, EPDM (ethylene propylene diene terpolymer), carbon black, zinc oxide, tin oxide, silicon carbide. The electrical conductivity value (volume resistivity) is 10 by mixing and dispersing a conductivity imparting material such asFive-1011Solid or foamed layer adjusted to medium resistance of Ω · cm.
[0184]
The
[0185]
The first color toner image formed and supported on the surface of the
[0186]
If necessary, the surface of the
[0187]
A transfer unit is disposed in parallel with the
[0188]
In the case of the transfer roller, the basic configuration is a central core metal and a conductive elastic layer formed on the outer periphery thereof.
[0189]
Common materials can be used as the intermediate transfer drum and the transfer roller. By setting the volume resistivity of the elastic layer of the transfer roller smaller than the volume resistivity of the elastic layer of the intermediate transfer drum, the applied voltage to the transfer roller can be reduced and a good toner image is formed on the transfer material In addition, it is possible to prevent the transfer material from being wound around the intermediate transfer member. In particular, the volume specific resistance value of the elastic layer of the intermediate transfer member is particularly preferably 10 times or more than the volume specific resistance value of the elastic layer of the transfer roller.
[0190]
The hardness of the intermediate transfer drum and the transfer roller is measured according to JIS K-6301. The intermediate transfer drum used in the present invention is preferably composed of an elastic layer belonging to a range of 10 to 40 degrees, while the hardness of the elastic layer of the transfer roller is harder than the hardness of the elastic layer of the intermediate transfer drum. Those having a value of ˜80 degrees are preferable for preventing the transfer material from being wound around the intermediate transfer drum. When the hardness of the intermediate transfer drum and that of the transfer roller are reversed, a recess is formed on the transfer roller side, and the transfer material is easily wound around the intermediate transfer drum.
[0191]
In FIG. 7, a
[0192]
Next, regarding the
[0193]
The
[0194]
The transfer means 247 is rotated with a difference in speed or peripheral speed from the
[0195]
As the material of the transfer rotator, the same material as that of the charging roller can be used. As a preferable transfer process condition, the roller contact pressure is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm). The DC voltage is ± 0.2 to ± 10 kV.
[0196]
For example, the conductive
[0197]
Next, the
[0198]
【Example】
The present invention will be specifically described below, but it is not intended to limit the present invention.
[0199]
Example 1
To 400 parts by mass of ion-exchanged water, 0.1M NaThreePOFourAfter 450 parts by mass of the aqueous solution was charged and heated to 50 ° C., the mixture was stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). To this, 1.0M-CaCl268 mass parts of aqueous solution was added and the aqueous medium containing a calcium phosphate salt was obtained.
[0200]
on the other hand,
(Monomer) 81 parts by mass of styrene
19 parts by mass of n-butyl acrylate
(Colorant) C.I. I. Pigment Yellow 93 4 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 4 parts by mass
(Charge control agent) Salicylic
(Polar resin) 10 parts by mass of saturated polyester
(
(Release agent) Ester wax No. 6 (endothermic peak = 66 ° C.) 15 parts by mass
(Crosslinking agent) 1.2 parts by mass of divinylbenzene
The above formulation was heated to 50 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 9000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). In this, 3 parts by mass of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.
[0201]
The polymerizable monomer composition is charged into the aqueous medium, and 50 ° C., N2In an atmosphere, the mixture was stirred at 8000 rpm with a TK homomixer to granulate the polymerizable monomer composition.
[0202]
Thereafter, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 60 ° C. in 2 hours and reacted for 5 hours. Then, it heated up at 80 degreeC with the temperature increase rate of 40 degreeC / Hr, and was made to react for 5 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added and stirred for 6 hours.
[0203]
Thereafter, filtration, washing with ion exchange water, and drying were performed to obtain toner particles (1).
[0204]
Hydrophobic silica fine powder (BET: 300 m) treated with hexamethyldisilazane as a flow improver with respect to 100 parts by mass of the toner particles.2/ G) 1.2 parts by mass were dry-mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.) to obtain toner (1) of the present invention.
[0205]
When the weight average particle diameter and average circularity of toner (1) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.8 μm and 0.976, respectively.
[0206]
The toner (1) is a non-magnetic one-component developer (1), and the developer is used in an image forming apparatus as shown in FIG. 9, and an image is formed under high temperature and high humidity conditions (temperature 30 ° C., humidity 80% RH). Evaluation was performed. The image forming apparatus will be described below.
[0207]
FIG. 9 is a schematic view of a modified 1200 dpi laser beam printer (Canon: LBP-840) using a non-magnetic one-component contact development type electrophotographic process. In this example, an apparatus in which the following parts (a) to (h) were modified was used.
[0208]
(A) Change the process speed to 65 mm / s.
(B) The charging method of the apparatus was direct charging performed by contacting a rubber roller, and the applied voltage was a DC component (-1200 V).
(C) A medium resistance rubber roller (
(D) The toner carrying member was driven so that the rotational peripheral speed of the toner carrying member was in the same direction at the contact portion with the photosensitive member, and was 140% with respect to the photosensitive member rotational peripheral speed.
(E) The photoconductor was changed to the following.
[0209]
The photoreceptor used here was an Al cylinder as a substrate, and layers having the following constitution were sequentially laminated by dip coating to produce a photoreceptor.
Conductive coating layer: Mainly composed of a powder of tin oxide and titanium oxide dispersed in a phenol resin.
-Undercoat layer: Mainly composed of modified nylon and copolymer nylon. Film thickness 0.6 μm.
Charge generation layer: Mainly composed of a titanyl phthalocyanine pigment having absorption in a long wavelength region dispersed in a butyral resin. Film thickness 0.6 μm.
Charge transport layer: Mainly composed of a hole-transporting triphenylamine compound dissolved in a polycarbonate resin (molecular weight 20,000 by the Ostwald viscosity method) at a mass ratio of 8:10.
[0210]
(F) As a means for applying the toner to the toner carrier, an application roller made of urethane foam rubber was provided in the developing device and brought into contact with the toner carrier. A voltage of about −550 V is applied to the application roller.
(G) A resin-coated stainless steel blade was used to control the coat layer of the toner on the toner carrier.
(H) Only the DC component (-450 V) was applied during development.
[0211]
A commercially available paint is applied very thinly on the surface of a rubber roller having the same diameter, the same hardness, and the same resistance as the toner carrier used in the image forming apparatus, and after temporarily assembling the image forming apparatus, the rubber roller is removed, and an optical microscope The surface of the stainless steel blade was observed and the NE length was measured.
[0212]
The NE length was 1.24 mm.
[0213]
The electrophotographic apparatus was remodeled and process conditions were set as follows in order to conform to the remodeling of these process cartridges.
[0214]
The modified device uses a roller charger (applying only direct current) to uniformly charge the image carrier. Subsequent to charging, an image portion is exposed with a laser beam to form an electrostatic latent image, and a visible image is formed with toner, and then the toner image is transferred to a transfer material by a roller to which a voltage of +700 V is applied.
[0215]
The photosensitive member charging potential was set to -580V for the dark portion potential and -150V for the bright portion potential.
[0216]
The gradation curve was obtained by the following method.
[0217]
The number of gradations was 64. The number of gradations was appropriately changed by dithering, and the image density was measured using an image output at 1200 dpi to obtain a gradation curve.
[0218]
As the evaluation image, a photographic quality image in which images from a low density part to a high density part were blended in a balanced manner was used.
[0219]
The evaluation of the gradation of the highlight portion was determined as follows.
A: Very good gradation.
○: Excellent gradation.
Δ: Slightly inferior in gradation.
X: Inferior in gradation.
[0220]
The intermediate density part reproducibility was determined as follows.
(Double-circle): It reproduces very preferably.
○: preferably reproduced.
Δ: Some reproducibility problem.
X: There is a problem in reproducibility.
[0221]
For the image density, a Macbeth densitometer (manufactured by Macbeth Co.) was used, and the measured value of the portion having the highest image density was defined as the total solid image density.
[0222]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 10 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0223]
Example 2
For 100 parts by mass of styrene-acrylic resin (Mn = 21000, Mw = 96000, Tg = 66 ° C.) obtained by polymerizing styrene, acrylic acid-n-butyl and divinylbenzene.
C. I. Pigment Yellow 93 3 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 2 parts by mass
Salicylic acid metal compound 3.4 parts by mass
Ester wax No. 6 (endothermic peak = 66 ° C.) 11.2 parts by mass
And melt kneaded with a twin screw extruder and pulverized to obtain a yellow pulverized product.
[0224]
The pulverized product was subjected to a spheronization treatment by modifying the toner composition by a thermal and mechanical shearing force in a surface reformer.
[0225]
100 parts by mass of the pulverized toner composition obtained by spheronization treatment,
950 parts by mass of ion-exchanged water (kept at 60 ° C.)
(Dispersant) 32 parts by mass of calcium phosphate
The mixture was put into the aqueous medium and stirred with a paddle stirring blade so that a flow rate at which precipitation did not occur was added. afterwards,
Potassium persulfate 1.5 parts by mass
Was dissolved in 5 parts by mass of styrene monomer kept at 60 ° C. and added to the suspension system.
[0226]
After stirring with a paddle stirring blade for 10 hours while maintaining the water temperature at 60 ° C., hydrochloric acid was added to dissolve the dispersant. Thereafter, filtration, washing with ion-exchanged water, and drying were performed, and the resulting particles were classified using a multistage classifier to obtain toner particles (2).
[0227]
Hydrophobic silica fine powder (BET: 300 m) treated with hexamethylcisilazane in the same manner as in Example 1 with respect to 100 parts by mass of the toner particles.2/ G) 1.2 parts by mass were dry-mixed with a Henschel mixer to obtain toner (2) of the present invention.
[0228]
When the weight average particle diameter and average circularity of the toner (2) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 7.0 μm and 0.966, respectively.
[0229]
The same image forming apparatus as that in Example 1 was used.
[0230]
The toner (2) was a non-magnetic one-component developer (2), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0231]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 10 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0232]
Example 3
Based on 100 parts by mass of the styrene-acrylic resin used in Example 2
C. I. Pigment Yellow 128 3 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 2 parts by mass
Salicylic acid metal compound 3.4 parts by mass
Ester wax No. 6 (endothermic peak = 66 ° C.) 11.2 parts by mass
And melt kneaded with a twin screw extruder and pulverized to obtain a yellow pulverized product.
[0233]
The pulverized product was subjected to a spheronization treatment by modifying the toner composition by a thermal and mechanical shearing force in a surface reformer.
[0234]
The spheroidized toner composition was classified with a multistage classifier to obtain toner particles (3).
[0235]
Hydrophobic silica fine powder (BET: 300 m) treated with hexamethyldisilazane as in Example 1 with respect to 100 parts by mass of the toner particles.2/ G) 1.2 parts by mass were dry-mixed with a Henschel mixer to obtain toner (3) of the present invention.
[0236]
When the weight average particle diameter and average circularity of the toner (3) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 7.0 μm and 0.937, respectively.
[0237]
The same image forming apparatus as that in Example 1 was used.
[0238]
The toner (3) was a non-magnetic one-component developer (3), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0239]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 10 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0240]
Example 4
In Example 1,
C. I. Pigment Yellow 93 4 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 4 parts by mass
Instead of
C. I. Pigment Yellow 94 0.4 parts by mass
C. I,
A toner particle (4) and a toner (4) were obtained in the same manner as in Example 1 except that.
[0241]
When the weight average particle diameter and average circularity of toner (4) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 7.1 μm and 0.957, respectively.
[0242]
The image forming apparatus was configured in the same manner as in Example 1 except that a resin-coated phosphor bronze plate blade was used instead of the stainless steel blade.
[0243]
When the NE length was measured by the same method as in Example 1, the NE length was 4.10 mm.
[0244]
The toner (4) was a non-magnetic one-component developer (4), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0245]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 10 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0246]
Example 5
In Example 4,
C. I. Pigment Yellow 94 0.4 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 0.6 parts by mass
Instead of
C. I. Pigment Yellow 166 4 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 0.4 parts by mass
A toner particle (5) and a toner (5) were obtained in the same manner as in Example 4 except that.
[0247]
When the weight average particle diameter and average circularity of toner (5) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.6 μm and 0.958, respectively.
[0248]
The same image forming apparatus as that in Example 4 was used.
[0249]
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (5) was a non-magnetic one-component developer (5) and the developer was used.
[0250]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 11 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0251]
Example 6
In Example 1,
C. I. Pigment Yellow 93 4 parts by mass
C. I. Solvent Yellow 162 4 parts by mass
Instead of
C. I. Pigment Yellow 93 1 part by mass
C. I. 3 parts by weight of
A toner particle (6) and a toner (6) were obtained in the same manner as in Example 1 except that.
[0252]
When the weight average particle diameter and average circularity of the toner (6) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.9 μm and 0.974, respectively.
[0253]
For the image forming apparatus, the diameter of the rubber roller as the toner carrier was changed from 16φ to 14φ, and a resin-coated phosphor bronze plate blade was used instead of the stainless steel blade. Except for the above changes, the configuration was the same as in Example 1.
[0254]
When the NE length was measured by the same method as in Example 1, the NE length was 0.88 mm.
[0255]
The toner (6) was a non-magnetic one-component developer (6), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0256]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 11 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0257]
Example 7
In Example 1, C.I. I. Toner particles (7) and toner (7) were obtained in the same manner as in Example 1 except that
[0258]
When the weight average particle diameter and average circularity of toner (7) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.8 μm and 0.970, respectively.
[0259]
The image forming apparatus was configured in the same manner as in Example 1 except that the diameter of the rubber roller as the toner carrier was changed from 16φ to 13φ.
[0260]
When the NE length was measured by the same method as in Example 1, the NE length was 0.40 mm.
[0261]
The toner (7) was a non-magnetic one-component developer (7), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0262]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 11 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0263]
Comparative Example 1
In Example 1, C.I. I. Toner particles (8) and toner (8) were obtained in the same manner as in Example 1 except that CI Pigment Yellow 93 was not added.
[0264]
When the weight average particle diameter and average circularity of the toner (8) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 7.0 μm and 0.964, respectively.
[0265]
The image forming apparatus has the same configuration as that of the first embodiment.
[0266]
The toner (8) was a non-magnetic one-component developer (8), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0267]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 12 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0268]
Comparative Example 2
In Example 1,
C. I. Pigment Yellow 93 4 parts by mass
Instead of
C. I. Pigment Yellow 13 4 parts by mass
A toner particle (9) and a toner (9) were obtained in the same manner as in Example 1 except that.
[0269]
When the weight average particle diameter and average circularity of the toner (9) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.8 μm and 0.976, respectively.
[0270]
For the image forming apparatus, the diameter of the rubber roller as the toner carrier was changed from 16φ to 21φ. Moreover, it replaced with the stainless steel braid | blade, and changed into the phosphor bronze board blade whose length of a longitudinal direction and a perpendicular direction is longer.
[0271]
Except for the above changes, the configuration was the same as in Example 1.
[0272]
When the NE length was measured by the same method as in Example 1, the NE length was 6.02 mm.
[0273]
The toner (9) was a non-magnetic one-component developer (9), and evaluation was performed in the same manner as in Example 1 using the developer.
[0274]
Table 2 shows various physical properties of the toner and the image forming apparatus, FIG. 12 shows the obtained image curve, and Table 3 shows the evaluation results.
[0275]
Comparative Example 3
As the toner, the toner (1) used in Example 1 was used.
[0276]
Regarding the image forming method, the diameter of the rubber roller as the toner carrier was changed from 16 mm and the hardness was 45 degrees to that having a diameter of 13 mm and a hardness of 70 degrees. Moreover, it replaced with the stainless steel braid | blade, and it changed into the phosphor bronze board blade whose length of a longitudinal direction and a perpendicular direction is shorter.
[0277]
Except for the above changes, the configuration was the same as in Example 1.
[0278]
When the NE length was measured by the same method as in Example 1, the NE length was 0.06 mm.
[0279]
The toner (1) was a non-magnetic one-component developer (1), and the developer was used and evaluated in the same manner as in Example 1. However, since density unevenness was observed on the entire surface of the obtained image, the evaluation was performed. Canceled.
[0280]
Various physical properties of the toner and the image forming apparatus are shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
[0281]
[Table 2]
[0282]
C. used in each of the above toners. I. The structural formula of Pigment Yellow is as follows.
[0283]
Embedded image
[0284]
[Table 3]
[0285]
Example 8
An image forming apparatus using the nonmagnetic one-component contact developing
[0286]
The developing unit of the developing
[0287]
As a result, it was possible to obtain an image having excellent gradation characteristics in the highlight area and density reproducibility in the intermediate density area and excellent image density in all solid areas.
[0288]
Example 9
An image forming apparatus using the developing
[0289]
The developing unit 17a was filled with a non-magnetic one-component developer (1), and was arranged so that the photosensitive drum 19a and the toner carrier of the developing unit 17a were in contact with each other to form an image. The NE length of the developing unit 17a was 3.20 mm.
[0290]
As a result, it was possible to obtain an image having excellent gradation characteristics in the highlight area and density reproducibility in the intermediate density area and excellent image density in all solid areas.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing an example of a gradation curve.
FIG. 2 is a schematic diagram of a developing unit for explaining an NE length.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing an image forming method using the toner of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing another image forming method using the toner of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing another image forming method using the toner of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing another image forming method using the toner of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an image forming apparatus capable of performing another image forming method using the toner of the present invention.
8 is an explanatory diagram of an image forming apparatus using a belt-like intermediate transfer member instead of the drum-like intermediate transfer member of the image forming apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a schematic view of an image forming apparatus used in an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing gradation curves of Examples 1 to 4. FIG.
FIG. 11 is a graph showing gradation curves of Examples 5 to 7.
12 is a graph showing gradation curves of Comparative Examples 1 and 2. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (latent image carrier)
2 Charging roller
4 (4Y, 4M, 4C, 4Bk) Developer
5 Intermediate transfer member
6 Cleaning mechanism
7 trays
8 Transfer means
9 Fixing device
9a Fixing roller
9b Pressure roller
L Light source device
E Laser light
51 Photosensitive drum (latent image carrier)
55 Development sleeve (toner carrier)
57 Development blade
58 Developer (Toner)
64 Developer container
Claims (10)
該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を有する非磁性一成分トナーであり、
該着色剤が、下記に示す基本構造式(1)を有する顔料とC.I.Solvent Yellow 162に分類される染料とを少なくとも含有することを特徴とするトナー。
The toner is a non-magnetic one-component toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant;
The colorant comprises a pigment having the basic structural formula (1) shown below and C.I. I. A toner comprising at least a dye classified as Solvent Yellow 162 .
C.I.Pigment Yellow 93/94/95/128/166Pigment The toner according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a condensed azo colorant selected from pigments group shown below.
C. I. Pigment Yellow 93/94/95/128/166
NE長が0.1mm以上5.0mm未満であり、
該トナーが、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有するトナー粒子を有する非磁性一成分トナーであり、
該着色剤が、下記に示す基本構造式(1)を有する顔料とC.I.Solvent Yellow 162に分類される染料とを少なくとも含有することを特徴とする画像形成方法。
NE length is 0.1 mm or more and less than 5.0 mm,
The toner is a non-magnetic one-component toner having toner particles containing at least a binder resin and a colorant;
The colorant comprises a pigment having the basic structural formula (1) shown below and C.I. I. An image forming method comprising at least a dye classified as Solvent Yellow 162 .
C.I.Pigment Yellow 93/94/95/128/166Pigment is, the image forming method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that a condensed azo colorant selected from pigments group shown below.
C. I. Pigment Yellow 93/94/95/128/166
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