JP2012185266A - Developer, developer container, developing device, image forming apparatus, and method of manufacturing developer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に用いられる現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法に関する。 The present invention relates to a developer used in an electrophotographic copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, a developer container, a developing device, an image forming apparatus, and a developer manufacturing method.
従来の現像剤は、スチレン−アクリル共重合体をバインダー樹脂とし、色剤としてカーボンブラックを用いて懸濁重合法により生成する黒色現像剤がある(例えば、特許文献1参照)。この懸濁重合法に用いられるカーボンブラック分散液は、分散材であるカーボンブラック、分散媒であるスチレンモノマーおよび分散剤で構成され、分散剤は分散性を向上させるために添加されている。 As a conventional developer, there is a black developer produced by suspension polymerization using styrene-acrylic copolymer as a binder resin and carbon black as a colorant (see, for example, Patent Document 1). The carbon black dispersion used in this suspension polymerization method is composed of carbon black as a dispersion material, styrene monomer as a dispersion medium, and a dispersant, and the dispersant is added to improve the dispersibility.
しかしながら、上述した従来の技術においては、バインダー樹脂モノマーとしてのスチレンモノマー中に、色剤としてカーボンブラックを分散させる際、カーボンブラック分散液を用いて分散剤とともにカーボンブラックをスチレンモノマー中に分散させるが、生成した現像剤の内部にカーボンブラック分散液中の分散剤が多く残留することがあり、現像剤中に残留した分散剤により現像剤の導電性や吸湿性が上がり、現像剤の帯電性や保存性を悪化させてしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、現像剤の帯電性および保存性の悪化を抑制することを目的とする。
However, in the conventional technique described above, when carbon black is dispersed as a colorant in a styrene monomer as a binder resin monomer, carbon black is dispersed in the styrene monomer together with the dispersant using a carbon black dispersion. In some cases, a large amount of the dispersant in the carbon black dispersion may remain inside the generated developer, and the dispersant remaining in the developer increases the conductivity and hygroscopicity of the developer. There is a problem that the preservability is deteriorated.
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress deterioration of the chargeability and storage stability of a developer.
そのため、本発明は、懸濁安定剤を含有する連続相に、カーボンブラック分散液を含有する分散相を投入し、重合して得られる現像剤において、前記カーボンブラック分散液は、pH値3〜4のカーボンブラックを含有していることを特徴とする。 Therefore, in the developer obtained by introducing a dispersion phase containing a carbon black dispersion into a continuous phase containing a suspension stabilizer and polymerizing the carbon black dispersion, the carbon black dispersion has a pH value of 3 to 3. 4 carbon black is contained.
このようにした本発明は、現像剤の帯電性および保存性の悪化を抑制することができるという効果が得られる。 According to the present invention as described above, it is possible to suppress the deterioration of the chargeability and storage stability of the developer.
以下、図面を参照して本発明による現像剤、現像剤収容体、現像装置、画像形成装置および現像剤製造方法の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of a developer, a developer container, a developing device, an image forming apparatus, and a developer manufacturing method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は第1の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。
図2において、画像形成装置10は、例えば電子写真方式のカラープリンタとしての構成を備え、記録用紙カセット11、画像形成ユニット31〜34、転写部16、定着部40を有し、更にこれらの各部に印刷用媒体としての記録用紙50を搬送するための用紙搬送ローラ45a〜45x、搬送路切り替えガイド41,42を備えている。
FIG. 2 is a schematic sectional side view showing the configuration of the image forming apparatus in the first embodiment.
In FIG. 2, the
記録用紙カセット11は、内部に記録用紙50を積層状態で収納して装置内下部に着脱自在に装着され、用紙搬送ローラ45a,45bは、この記録用紙カセット11に収納されている記録用紙50を、その最上部から一枚ずつ捌いて用紙搬送路を矢印(l)方向に繰り出す。搬送ローラ45c,45d及び搬送ローラ45e,45fは、記録用紙50を矢印(e)に沿って搬送する間に用紙の斜行を矯正し、画像形成部30に送る。
The
画像形成部30は、用紙搬送路に沿って着脱自在に配置された4つの現像装置としての画像形成ユニット31〜34と、後述するように各画像形成ユニットにより形成された現像剤像としてのトナー像を、記録用紙50の上面にクーロン力により転写する転写部16からなる。なお、直列に並べられた4つの画像形成ユニット31〜34はすべて同じ構成であり、使用される現像剤としてのトナーの色、即ち、ブラック(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)のみが異なる。したがって、ブラック(K)の画像形成ユニット31を代表としてその構成を後述する。
The
転写部16は、用紙を静電吸着して搬送する転写ベルト17、図示せぬ駆動部により回転されて転写ベルト17を駆動するドライブローラ18、ドライブローラ18と対を成して転写ベルト17を張架するテンションローラ19、前記画像形成ユニット31〜34の図3に示す各感光ドラム101に対向して当接するよう配置され、トナー像を記録用紙50に転写するよう電圧を印加する転写ローラ20〜23、転写ベルト17上に付着したトナーを掻き取ってクリーニングする転写ベルトクリーニングブレード24、転写ベルトクリーニングブレード24により掻き落とされたトナーを堆積するトナーボックス25からなる。
The
ここで、ブラック(K)の画像形成ユニット31の構成について説明する。図3は、第1の実施例における画像形成ユニットの構成を示す概略側断面図である。同図に示すように、画像形成ユニット31は、現像部100と現像剤収容体としてのトナーカートリッジ120とからなる。画像形成ユニット31は、図2に示す画像形成部30の所定位置に着脱自在に装着され、トナーカートリッジ120は、現像部100に対して着脱自在に装着可能となっている。
Here, the configuration of the black (K)
図4は、第1の実施例における画像形成ユニットの要部の構成を示す概略側断面図であり、図3に示す画像形成ユニット31の現像部100の構成を概略的に示す要部構成図である。同図中、静電潜像担持体としての感光ドラム101は、導電性支持体と光導電層によって構成され、導電性支持体としてのアルミニウムの金属パイプに、光導電層としての、電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機系感光体である。帯電装置としての帯電ローラ102は、感光ドラム101の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴム層によって構成されている。露光装置であるLED(Light Emitting Diode)ヘッド103は、例えばLED素子とレンズアレイを有し、LED素子から出力される照射光が感光ドラム101の表面に結像する位置に配置されている。
FIG. 4 is a schematic sectional side view showing the configuration of the main part of the image forming unit in the first embodiment, and schematically shows the main unit configuration of the developing
現像剤担持体としての現像ローラ104は、感光ドラム101の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層によって構成されている。現像ローラ104に摺接する現像剤供給体としての供給ローラ106は、金属シャフトと半導電性発泡シリコンスポンジ層によって構成されている。現像剤としてのトナー110は、結着樹脂としてポリエステル樹脂を用い、内部添加剤としての帯電制御剤、離型剤、着色剤、外部添加剤としてのシリカ微粒子によって構成されている。現像ローラ104の表面に押圧されて当接される現像剤規制部材としての現像ブレード107はステンレス製であり、感光ドラム101の周面に押圧されて当接される現像剤回収装置としてのクリーニングブレード105は、ウレタンゴム製である。
The developing
図1は、第1の実施例における現像剤収容体の構成を示す概略側断面図であり、図3に示す画像形成ユニット31のトナーカートリッジ120の内部構成を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、トナーカートリッジ120の容器121内のトナー収納部125の所定部には、その長手方向(紙面の表裏方向)に延在する撹拌バー122が回転自在に支持され、その下方には容器内のトナーを排出する排出口124が形成されている。シャッタ123は、容器内にあって、この排出口124を開閉するために矢印(s)方向にスライド可能に配設されている。
FIG. 1 is a schematic side sectional view showing the configuration of the developer container in the first embodiment, and is a main configuration diagram schematically showing the internal configuration of the
後述するように、図2に示す画像形成部30で各色のトナー画像が転写された記録用紙50は、搬送路を矢印(h)方向に搬送されて定着部40に送られる。図5は第1の実施例における定着部の構成を示す概略側断面図であり、この定着部40の内部構造を概略的に示す要部構成図である。同図に示すように、定着装置40は、発熱ローラ141、加圧ローラ144、サーミスタ143、及び加熱ヒータ142を備えている。発熱ローラ141は、アルミニウムからなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを被覆することによって形成され、更にその芯金内には加熱ヒータ142、ここではハロゲンランプが配設されている。
As will be described later, the
加圧ローラ144は、アルミニウムの芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFAチューブを被覆した構成で、発熱ローラ141との間に接触部が形成されるように配置されている。サーミスタ143は、発熱ローラ141の表面温度検出手段であり、発熱ローラ141の近傍に非接触で配置される。サーミスタ143によって検出された温度情報は図示しない温度制御手段に送られ、温度制御手段はこの温度情報に基づいて加熱ヒータ142をオン/オフ制御して、発熱ローラ141の表面温度を所定の温度に維持する。
The
次に、画像形成装置の画像形成プロセスについて、先ずその現像プロセスから説明する。
図4に示すように、感光ドラム101は、図示しない駆動手段により矢印(a)方向に一定周速度で回転する。感光ドラム101の表面に接触して設けられた帯電ローラ102は、矢印(d)方向に回転しながら、図示しない帯電ローラ用高圧電源によって供給される直流電圧を感光ドラム101の表面に印加し、この表面を一様均一に帯電させる。次に、感光ドラム101に対向して設けられたLEDヘッド103によって、画像信号に対応した光を感光ドラム101の一様均一に帯電された表面に照射し、光照射部分の電位を光減衰して静電潜像を形成する。
Next, the image forming process of the image forming apparatus will be described first from the developing process.
As shown in FIG. 4, the
一方、図1に示すトナーカートリッジ120のシャッタ123は、図3に示すように現像部100に装着された後に、図示せぬレバー操作によって、矢印(s)方向の、容器121の排出口124を開口する方向にスライドする。これにより、容器121内のトナー110が、排出口124から矢印(v)方向に落下し、図4に示す現像部100に供給される。現像部100に落下したトナー110は、図示しない供給ローラ用高圧電源によって電圧が印加された供給ローラ106の矢印(c)方向回転によって、現像ローラ104に供給される。
On the other hand, after the
現像ローラ104は、感光ドラム101に密着して配置されており、図示しない現像ローラ用高圧電源によって電圧が印加されている。現像ローラ104は、供給ローラ106により搬送されたトナー110を吸着し、これを矢印(b)方向に回転搬送する。この回転搬送過程で、供給ローラ106より下流側にあって現像ローラ104に圧接して配置された現像ブレード107は、現像ローラ104に吸着したトナー110を均一な厚さに均したトナー層を形成する。
The developing
さらに、現像ローラ104は、感光ドラム101上に形成された静電潜像を、担持するトナーによって以下のようにして反転現象する。感光ドラム101の導電性支持体と現像ローラ104間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されている構成なので、現像ローラ104と感光ドラム101の間には、感光ドラム101に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ104上の帯電したトナー110は、静電気力により感光ドラム101上の静電潜像部分に付着し、この部分を現像してトナー像を形成する。なお、感光ドラム101の回転開始で始まる以上の現像プロセスは、後述する所定のタイミングで開始される。
Further, the developing
図2において、記録用紙カセット11に収容された記録用紙50は、前記したように用紙搬送ローラ45a及び45bによって記録用紙カセット11から矢印(l)の方向に一枚ずつ取り出される。その後、図示しない記録用紙ガイドに沿って、用紙搬送ローラ45c,45d及び用紙搬送ローラ45e,45fによって、斜行が矯正されながら矢印(e)方向に搬送される。そして、矢印(g)方向に回転するドライブローラ18によって矢印(f)方向へ回転する転写ベルト17へと送られる。なお、上記した現像プロセスは、記録用紙50が矢印(e)方向に搬送される間の所定のタイミングで開始される。
In FIG. 2, the
次に、図4に示すように、ブラック(K)の画像形成ユニット31の現像部100の感光ドラム101に、転写ベルト17を介して押圧され当接した状態で対向して配置され、図示しない転写ローラ用高圧電源によって電圧が印加された転写ローラ20によって、転写ベルト17に静電吸着して搬送される記録用紙50上に、上記した現像プロセスによって感光ドラム101上に形成されたブラックトナー像を転写する転写プロセスが行われる。
Next, as shown in FIG. 4, the
その後、記録用紙50は、転写ベルト17上を矢印(f)に沿って進み、前記した画像形成ユニット31及び転写ローラ20による現像プロセス及び転写プロセスと同様のプロセスによって、画像形成ユニット32と転写ローラ21によってイエロートナー像が、画像形成ユニット33と転写ローラ22によってマゼンタトナー像が、そして画像形成ユニット34と転写ローラ23によってシアントナー像が、順次記録紙50上に転写される。各色のトナー像が転写された記録紙50は、矢印(h)方向へと搬送される。
Thereafter, the
次に、定着プロセスについて説明する。図5に示すように、各色のトナー像が転写された記録紙50は、矢印(h)方向へと搬送され、発熱ローラ141と加圧ローラ144を備えた定着部40へ搬送される。トナー像が転写された記録紙50は、前記したように図示しない温度制御手段によって制御されて所定の表面温度に保たれ、矢印(i)方向に回転する発熱ローラ141と、矢印(j)方向に回転する加圧ローラ144の間へ進む。そこで、発熱ローラ141の熱が記録紙50上のトナー像を溶融し、更に記録紙50上で溶融したトナー像を発熱ローラ141と加圧ローラ144との圧接部で加圧することによりトナー像が記録紙50に定着する。
Next, the fixing process will be described. As shown in FIG. 5, the
トナー像が定着した記録紙50は、図2に示す用紙搬送ローラ45g,45h、及び用紙搬送ローラ45i,45jによって矢印(k)方向に搬送され、画像形成装置10の外部のスタッカ部46へと送出される。
The
次に、クリーニングプロセスについて説明する。図4に示すように、転写後においても、感光ドラム101の表面には、若干のトナー110が残留する場合があるが、この残留トナー110は、クリーニングブレード105によって除去される。クリーニングブレード105は、長手方向(紙面の表裏方向)に延在する感光ドラム101の回転軸方向に沿って平行に配置され、その先端部が感光ドラム101の表面に当接するようにその根元部分が剛性の支持基板に取付けられ、固定される。クリーニングブレード105が感光ドラム101の周面に当接したままの状態で感光ドラム101が回転軸中心に回転するとき、転写されずに残った感光ドラム101表面上の残留トナー110をそのドラム表面から除去する。こうしてクリーニングされた感光ドラム101は、繰り返し利用される。
Next, the cleaning process will be described. As shown in FIG. 4, even after the transfer, some
また、図2に示すように、連続通紙時の紙間等では各画像形成ユニット31〜34の感光ドラム101(図4)から、一部の帯電不良のトナーが転写ベルト17に転写される場合がある。しかしながら、転写ベルト17に転写されたトナーは、転写ベルト17が矢印(f)、(r)方向に回転移動する際に、転写ベルトクリーニングブレード24によって転写ベルト17から除去されてトナーボックス25に帯電不良トナーとして溜められる。こうしてクリーニングされた転写ベルト17は、繰り返し利用される。
なお、図2に示す用紙搬送ローラ45k〜45x、搬送路切り替えガイド41,42は、両面印刷を行うに記録用紙50を搬送し、またその搬送方向をガイドするものであるが、本願発明と直接関係しないため、ここでのこれらの説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 2, some of the poorly charged toner is transferred to the
Note that the
次に、本実施例のトナーについて説明する。
本実施例では、懸濁安定剤を含有する連続相に、カーボンブラック分散液を含有する分散相を投入し、重合して現像剤としてのトナーを得る。
まず、純水3350重量部にリン酸三ナトリウム110重量部を添加し、液温60℃にて溶解させた後、純水440重量部に塩化カルシウム70重量部を溶解させた塩化カルシウム水溶液を投入し、ネオミクサー(プライミクス株式会社製)で10000(回転/分)の回転速度で、液温を60℃に保ちながら30分間、高速攪拌を行い、懸濁安定剤としてのリン酸三カルシウムを含む連続相を調製した。
Next, the toner of this embodiment will be described.
In this embodiment, a dispersed phase containing a carbon black dispersion is introduced into a continuous phase containing a suspension stabilizer and polymerized to obtain a toner as a developer.
First, 110 parts by weight of trisodium phosphate is added to 3350 parts by weight of pure water, dissolved at 60 ° C., and then an aqueous solution of calcium chloride in which 70 parts by weight of calcium chloride is dissolved in 440 parts by weight of pure water is added. Then, with Neomixer (Primix Co., Ltd.) at a rotational speed of 10,000 (rotation / min), the liquid temperature is kept at 60 ° C., and the mixture is stirred at high speed for 30 minutes, and continuously containing tricalcium phosphate as a suspension stabilizer. A phase was prepared.
一方、分散相は、カーボンブラック分散液345重量部、スチレンモノマー91重量部、アクリル酸ブチル108重量部、帯電制御樹脂19重量部、および帯電制御剤2重量部を配合してホモディスパー(プライミクス株式会社製)により、1800(回転/分)の回転速度で、液温55℃に保ちながら50分間、十分に攪拌した。
上記分散相を攪拌した後、スチレンモノマー47重量部に重合開始剤であるジメチル2,2´アゾビズ16重量部を溶解させた混合液とジビニルベンゼン1重量部、メルカプトプロピオン酸エステル3重量部を分散相に投入し、ホモディスパー(プライミクス株式会社製)により1400(回転/分)の回転速度で、液温60℃にて5分間、攪拌した。
On the other hand, the dispersed phase was a homodisper (Primix Co., Ltd.) containing 345 parts by weight of carbon black dispersion, 91 parts by weight of styrene monomer, 108 parts by weight of butyl acrylate, 19 parts by weight of charge control resin, and 2 parts by weight of charge control agent. The product was sufficiently stirred for 50 minutes at a rotation speed of 1800 (rotation / minute) while maintaining the liquid temperature at 55 ° C.
After the dispersion phase is stirred, a mixed solution in which 16 parts by weight of
さらに、上記分散相の攪拌が終了した後、先に調製しておいた連続相に、攪拌した分散相を投入してネオミクサー(プライミクス株式会社製)で3800(回転/分)の回転速度で、液温60℃にて造粒を行った。造粒後、特殊パドル翼(佐竹化学機械工業株式会社製)で100(回転/分)の回転速度で、80℃にて8時間、重合を行った。重合後、硝酸でスラリー内のリン酸三カルシウムを溶解させた後、脱水してケーキを作成した。
上記ケーキを解砕機(株式会社徳寿工作所製)で適正な大きさまで解砕した後、乾燥、分級、シリカ外添を行い、トナーを生成した。
Further, after the stirring of the dispersed phase is completed, the stirred dispersed phase is added to the previously prepared continuous phase, and the rotational speed is 3800 (rotation / min) with Neomixer (Primix Co., Ltd.). Granulation was performed at a liquid temperature of 60 ° C. After granulation, polymerization was carried out at 80 ° C. for 8 hours at a rotation speed of 100 (rotation / min) with a special paddle blade (manufactured by Satake Chemical Machinery Co., Ltd.). After polymerization, tricalcium phosphate in the slurry was dissolved with nitric acid, and then dehydrated to prepare a cake.
The cake was pulverized to an appropriate size with a pulverizer (manufactured by Tokuju Kogaku Co., Ltd.), dried, classified, and externally added to silica to produce a toner.
なお、上記シリカの外添工程は、乾燥、分級したトナー100(重量部)に疎水性シリカRx50(日本アエロジル社製、平均一次粒径40nm)1.0(重量部)を添加し、10リットル容のヘンシェルミキサーで5400(回転/分)の回転速度で10分間撹拌し、疎水性シリカRx200(日本アエロジル社製、平均一次粒径12nm)0.8(重量部)を添加し、ヘンシェルミキサーで4200(回転/分)の回転速度で5分間撹拌を行う。 In the external addition step of silica, hydrophobic silica Rx50 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size 40 nm) 1.0 (parts by weight) is added to dried and classified toner 100 (parts by weight) and 10 liters. The mixture was stirred for 10 minutes at a rotational speed of 5400 (rotation / minute) with a Henschel mixer, and hydrophobic silica Rx200 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., average primary particle size 12 nm) 0.8 (parts by weight) was added. Stir for 5 minutes at a rotational speed of 4200 (rev / min).
<実施例1>
ここで、実施例1のカーボンブラック分散液の調製について説明する。
まず、スチレンモノマー中に分散剤を溶解させ、pH値3〜4、一次粒子径31nm、BET比表面積65m2/gのカーボンブラックを添加した。配合の割合は、スチレンモノマー58.34重量部、カーボンブラック5.85重量部、高分子系分散剤0.76重量部、シナジスト0.05重量部とした。
<Example 1>
Here, preparation of the carbon black dispersion liquid of Example 1 will be described.
First, a dispersant was dissolved in a styrene monomer, and carbon black having a pH value of 3 to 4, a primary particle diameter of 31 nm, and a BET specific surface area of 65 m 2 / g was added. The blending ratio was 58.34 parts by weight of styrene monomer, 5.85 parts by weight of carbon black, 0.76 parts by weight of a polymeric dispersant, and 0.05 parts by weight of synergists.
ここで、分散剤としてのシナジストは、下記の化学式1または化学式2に示されるものであり、添加割合は、0.05重量部/65.0(=58.34+5.85+0.76+0.05)重量部×100%≒0.08%である。
Here, the synergist as the dispersant is represented by the following chemical formula 1 or
この溶液をビーズミル分散機(アイメックス社製)で500(回転/分)の回転速度にて5分間、攪拌した後、2700(回転/分)の回転速度にて10分間、分散を行い、カーボンブラック分散液を調製した。
上述した構成により生成したトナーについて説明する。
This solution was stirred for 5 minutes at a rotation speed of 500 (rotation / min) with a bead mill disperser (manufactured by Imex), and then dispersed at a rotation speed of 2700 (rotation / min) for 10 minutes to obtain carbon black. A dispersion was prepared.
The toner generated by the above configuration will be described.
得られたカーボンブラック分散液の粒径、粘度および保存性について測定を行った。粒径は、粒度分布測定装置(SALD−7100:島津製作所製)を用い、個数分布および体積分布の測定を行った。粘度は、コーンプレート式粘度計(ブルックフィールド社製 MODEL DV−▲3▼)を用い、コーンスピンドルCP−42を使用し、測定温度25.0℃、30(回転/分)の回転速度の条件で測定を行った。保存性については、調製直後から1週間毎に上記粒径および粘度の測定を行い、1ヵ月間、確認を行った。 The obtained carbon black dispersion was measured for particle size, viscosity, and storage stability. The particle size was measured for number distribution and volume distribution using a particle size distribution measuring device (SALD-7100: manufactured by Shimadzu Corporation). Viscosity was measured using a cone plate viscometer (Model DV- (3) manufactured by Brookfield), a cone spindle CP-42, a measurement temperature of 25.0 ° C., and a rotation speed of 30 (rotation / min). The measurement was performed. The storage stability was confirmed for one month by measuring the particle size and viscosity every week immediately after preparation.
<比較例1>
次に、比較例1のカーボンブラック分散液の調製について説明する。
比較例1のカーボンブラック分散液の調製は、上述した実施例1のカーボンブラック分散液の調製において、従来のpH値9、一次粒子径31nm、BET比表面積65m2/gのカーボンブラックを添加して行った。
このように調製した実施例1および比較例1のカーボンブラック分散液の測定結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
Next, preparation of the carbon black dispersion liquid of Comparative Example 1 will be described.
The carbon black dispersion of Comparative Example 1 was prepared by adding carbon black having a conventional pH value of 9, a primary particle diameter of 31 nm, and a BET specific surface area of 65 m 2 / g in the preparation of the carbon black dispersion of Example 1 described above. I went.
Table 1 shows the measurement results of the carbon black dispersions of Example 1 and Comparative Example 1 prepared as described above.
表1において、保存性の評価基準として、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以下であったとき「○」、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以上、20%以下であったとき「△」、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が20%以上であったとき「×」とした。 In Table 1, as a storage stability evaluation standard, when the change in particle size and viscosity after one month of preparation was 10% or less compared to the value immediately after preparation, “◯”, the particle size after one month of preparation and “△” when the change in viscosity was 10% or more and 20% or less compared to the value immediately after preparation, and the change in particle size and viscosity after one month of preparation was 20% or more compared to the value immediately after preparation. When it was, it was set as “x”.
また、総合評価の基準として、調製直後の粒径が0.3μm以下であって、粘度2.0cP以下、かつ調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以下であったとき「○」、調製直後の粒径が0.3μm以上であって、粘度2.0cP以上、かつ調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が20%以下であったとき「△」、粒径および粘度の測定ができなかったとき「×」とした。 Further, as a standard for comprehensive evaluation, the particle size immediately after preparation is 0.3 μm or less, the viscosity is 2.0 cP or less, and the particle size and viscosity after one month of preparation are 10 changes compared to the values immediately after preparation. % When the particle size was not more than%, the particle size immediately after preparation was 0.3 μm or more, the viscosity was 2.0 cP or more, and the particle size and viscosity after one month of preparation changed compared with the values immediately after preparation. Was “Δ” when the particle size was 20% or less, and “x” when the particle size and viscosity could not be measured.
表1に示すように、実施例1では、調製直後のカーボンブラック分散液の粒径が0.3μm、粘度が1.0cPと良好であった。一方、比較例1では、調製直後のカーボンブラック分散液の粒径が1.0μm、粘度が10.3cPと粒径および粘度ともに実施例1より大きな値となった。保存性については、実施例1および比較例1どちらの場合も粒径および粘度に大きな変化はなく、良好であった。 As shown in Table 1, in Example 1, the carbon black dispersion immediately after preparation had a good particle size of 0.3 μm and a viscosity of 1.0 cP. On the other hand, in Comparative Example 1, the carbon black dispersion immediately after preparation had a particle size of 1.0 μm and a viscosity of 10.3 cP, both of which were larger than those in Example 1. With respect to storage stability, both Example 1 and Comparative Example 1 were good with no significant changes in particle size and viscosity.
上述したように、カーボンブラック分散液の調製において、同量の分散剤を用いた場合、pH値3〜4のカーボンブラックを使用することにより、カーボンブラック分散液の粒径および粘度の保存性を向上させることができるため、分散剤を削減することが可能になる。分散剤を削減することにより、トナー中に残留する分散剤を削減することができ、トナーの帯電性および保存性の悪化を防止することができる。 As described above, when the same amount of dispersant is used in the preparation of the carbon black dispersion, the use of carbon black having a pH value of 3 to 4 can improve the storage stability of the particle size and viscosity of the carbon black dispersion. Since it can improve, it becomes possible to reduce a dispersing agent. By reducing the dispersant, the dispersant remaining in the toner can be reduced, and deterioration of the chargeability and storage stability of the toner can be prevented.
また、生成したトナーを図3に示す画像形成ユニット31〜34のトナーカートリッジ120に収容し、その画像形成ユニット31〜34を搭載した図2に示す画像形成装置10で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。これは、トナー中に残留する分散剤を削減することにより、トナーの帯電性が向上したため、印刷品質を向上させることができたものと考えられる。
Further, the generated toner is stored in the
以上説明したように、第1の実施例では、pH値3〜4のカーボンブラックを使用することにより、トナー中に残留する分散剤を削減することができ、トナーの帯電性および保存性の悪化を防止することができるという効果が得られる。
また、印刷品質の向上を図ることができるという効果が得られる。
As described above, in the first embodiment, by using carbon black having a pH value of 3 to 4, the dispersant remaining in the toner can be reduced, and the chargeability and storage stability of the toner are deteriorated. The effect that it can prevent is acquired.
In addition, an effect that the print quality can be improved is obtained.
第2の実施例では、第1の実施例に対して、さらに分散剤を削減するため、分散剤の配合割合を変更し、第1の実施例と同様にカーボンブラック分散液の調製を行った。配合割合を変更したのは、スチレンモノマーおよびシナジストの添加量である。 In the second example, in order to further reduce the dispersant compared to the first example, the blending ratio of the dispersant was changed, and the carbon black dispersion was prepared in the same manner as in the first example. . The amount of the styrene monomer and the synergist was changed.
<実施例2>
実施例2のカーボンブラック分散液の調製について説明する。
まず、スチレンモノマー中に分散剤を溶解させ、pH値3〜4、一次粒子径31nm、BET比表面積65m2/gのカーボンブラックを添加した。配合の割合は、スチレンモノマー58.39重量部、カーボンブラック5.85重量部、高分子系分散剤0.76重量部、シナジスト0重量部とした。シナジストの化学式は第1の実施例と同様であり、添加割合は0%である。
<Example 2>
The preparation of the carbon black dispersion liquid of Example 2 will be described.
First, a dispersant was dissolved in a styrene monomer, and carbon black having a pH value of 3 to 4, a primary particle diameter of 31 nm, and a BET specific surface area of 65 m 2 / g was added. The blending ratio was 58.39 parts by weight of styrene monomer, 5.85 parts by weight of carbon black, 0.76 parts by weight of a polymeric dispersant, and 0 parts by weight of synergists. The chemical formula of the synergist is the same as that of the first example, and the addition ratio is 0%.
この溶液をビーズミル分散機(アイメックス社製)で500(回転/分)の回転速度にて5分間、攪拌した後、2700(回転/分)の回転速度にて10分間、分散を行い、カーボンブラック分散液を調製した。 This solution was stirred for 5 minutes at a rotation speed of 500 (rotation / min) with a bead mill disperser (manufactured by Imex), and then dispersed at a rotation speed of 2700 (rotation / min) for 10 minutes to obtain carbon black. A dispersion was prepared.
<比較例2>
次に、比較例2のカーボンブラック分散液の調製について説明する。
比較例2のカーボンブラック分散液の調製は、上述した実施例2のカーボンブラック分散液の調製において、従来のpH値9、一次粒子径31nm、BET比表面積65m2/gのカーボンブラックを添加して行った。
このように調製した実施例2および比較例2のカーボンブラック分散液の測定結果を表1に示す。
<Comparative example 2>
Next, preparation of the carbon black dispersion liquid of Comparative Example 2 will be described.
The carbon black dispersion of Comparative Example 2 was prepared by adding carbon black having a conventional pH value of 9, a primary particle diameter of 31 nm, and a BET specific surface area of 65 m 2 / g in the preparation of the carbon black dispersion of Example 2 described above. I went.
Table 1 shows the measurement results of the carbon black dispersions of Example 2 and Comparative Example 2 prepared as described above.
表2において、保存性の評価基準として、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以下であったとき「○」、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以上、20%以下であったとき「△」、調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が20%以上であったとき「×」とした。 In Table 2, as a storage stability evaluation standard, when the change in particle size and viscosity after one month of preparation was 10% or less compared to the value immediately after preparation, “◯”, particle size after one month of preparation and “△” when the change in viscosity was 10% or more and 20% or less compared to the value immediately after preparation, and the change in particle size and viscosity after one month of preparation was 20% or more compared to the value immediately after preparation. When it was, it was set as “x”.
また、総合評価の基準として、調製直後の粒径が0.3μm以下であって、粘度2.0cP以下、かつ調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が10%以下であったとき「○」、調製直後の粒径が0.3μm以上であって、粘度2.0cP以上、かつ調製1ヵ月後の粒径および粘度が調製直後の値と比較して変化が20%以下であったとき「△」、粒径および粘度の測定ができなかったとき「×」とした。 Further, as a standard for comprehensive evaluation, the particle size immediately after preparation is 0.3 μm or less, the viscosity is 2.0 cP or less, and the particle size and viscosity after one month of preparation are 10 changes compared to the values immediately after preparation. % When the particle size was not more than%, the particle size immediately after preparation was 0.3 μm or more, the viscosity was 2.0 cP or more, and the particle size and viscosity after one month of preparation changed compared with the values immediately after preparation. Was “Δ” when the particle size was 20% or less, and “x” when the particle size and viscosity could not be measured.
表2に示すように、実施例2では、調製直後のカーボンブラック分散液の粒径が0.3μm、粘度が1.1cPと実施例1と略同等な値となり、良好であった。また、保存性については、実施例2の場合は、粒径および粘度に大きな変化はなく、良好であった。
一方、比較例2では、調製直後のカーボンブラック分散液の粒径が3.2μm、粘度は測定することができなかった。保存性については、調製1週間後にカーボンブラックの分離が生じたため、以降の測定を行わなかった。
As shown in Table 2, in Example 2, the carbon black dispersion immediately after preparation had a particle size of 0.3 μm and a viscosity of 1.1 cP, which were substantially the same values as in Example 1, and were good. In addition, in the case of Example 2, the storage stability was good with no significant change in particle size and viscosity.
On the other hand, in Comparative Example 2, the carbon black dispersion immediately after preparation had a particle size of 3.2 μm and the viscosity could not be measured. Regarding storage stability, separation of carbon black occurred after one week of preparation, and hence no subsequent measurement was performed.
上述したように、カーボンブラック分散液の調製において、pH値3〜4のカーボンブラックを使用することにより、シナジストを添加しない条件であっても、カーボンブラック分散液の粒径および粘度を小さくすることができ、また保存性も向上させることができるため、実施例1と比較してさらに、分散剤を削減することが可能になる。分散剤を削減することにより、トナー中に残留する分散剤を削減することができ、トナーの帯電性および保存性の悪化を防止することができる。 As described above, by using carbon black having a pH value of 3 to 4 in the preparation of the carbon black dispersion, the particle size and viscosity of the carbon black dispersion are reduced even under conditions where no synergist is added. In addition, since the storage stability can be improved, it is possible to further reduce the dispersant as compared with Example 1. By reducing the dispersant, the dispersant remaining in the toner can be reduced, and deterioration of the chargeability and storage stability of the toner can be prevented.
また、実施例2で得たトナーに対して第1の実施例と同様に外添工程を施し、トナーを得て、そのトナーを図3に示す画像形成ユニット31〜34のトナーカートリッジ120に収容し、その画像形成ユニット31〜34を搭載した図2に示す画像形成装置10で画像の印刷を行った結果、良好な印刷品質を得ることができた。第1の実施例と同様に、トナー中に残留する分散剤を削減することにより、トナーの帯電性が向上したため、印刷品質を向上させることができたものと考えられる。
Also, the toner obtained in Example 2 is subjected to an external addition process in the same manner as in the first example to obtain the toner, and the toner is accommodated in the
以上説明したように、第2の実施例では、pH値3〜4のカーボンブラックを使用することにより、シナジストを添加しない条件であっても、トナー中に残留する分散剤を削減することができ、トナーの帯電性および保存性の悪化を防止することができるという効果が得られる。
また、印刷品質の向上を図ることができるという効果が得られる。
なお、第1の実施例および第2の実施例では、画像形成装置を電子写真方式のプリンタとして説明したが、それに限られることなく、画像形成装置を複写機、ファクシミリ装置、複合機としても良い。
As described above, in the second embodiment, by using carbon black having a pH value of 3 to 4, it is possible to reduce the dispersant remaining in the toner even under conditions where no synergist is added. In addition, it is possible to prevent the toner from being deteriorated in chargeability and storage stability.
In addition, an effect that the print quality can be improved is obtained.
In the first and second embodiments, the image forming apparatus is described as an electrophotographic printer. However, the present invention is not limited to this, and the image forming apparatus may be a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine. .
10 画像形成装置
11 記録用紙カセット
16 転写部
17 転写ベルト
18 ドライブローラ
19 テンションローラ
20〜23 転写ローラ
24 転写ベルトクリーニングブレード
25 トナーボックス
30 画像形成部
31〜34 画像形成ユニット
40 定着部
41,42 搬送路切り替えガイド
45a〜45x 用紙搬送ローラ
50 記録用紙
100 現像部
101 感光ドラム
102 帯電ローラ
103 LEDヘッド
104 現像ローラ
105 クリーニングブレード
106 供給ローラ
107 現像ブレード
110 トナー
120 トナーカートリッジ
121 容器
122 撹拌バー
123 シャッタ
124 排出口
125 収納部
141 発熱ローラ
142 加熱ヒータ
143 サーミスタ
144 加圧ローラ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記カーボンブラック分散液は、pH値3〜4のカーボンブラックを含有していることを特徴とする現像剤。 In a developer obtained by polymerizing a dispersed phase containing a carbon black dispersion into a continuous phase containing a suspension stabilizer,
The developer, wherein the carbon black dispersion contains carbon black having a pH value of 3 to 4.
前記カーボンブラック分散液は、0.08重量%以下の下記化学式3または化学式4に示す分散剤を含有していることを特徴とする現像剤。
The carbon black dispersion liquid contains 0.08% by weight or less of a dispersant represented by the following chemical formula 3 or 4:
前記カーボンブラック分散液は、pH値3〜4のカーボンブラックを含有していることを特徴とする現像剤製造方法。 In the developer production method in which a dispersed phase containing a carbon black dispersion is added to a continuous phase containing a suspension stabilizer and polymerized to obtain a developer.
The method for producing a developer, wherein the carbon black dispersion contains carbon black having a pH value of 3 to 4.
前記カーボンブラック分散液は、0.08重量%以下の下記化学式5または化学式6に示す分散剤を含有していることを特徴とする現像剤製造方法。
The carbon black dispersion contains 0.08% by weight or less of a dispersant represented by the following chemical formula 5 or 6:
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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2011
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