JP2000047418A - Toner and developing device with the toner - Google Patents
Toner and developing device with the tonerInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体上の静
電潜像を現像するためのトナーの技術分野、およびこの
トナーをトナー担持体上に担持させて潜像担持体の方へ
搬送し、搬送したトナーにより潜像担持体上の静電潜像
を現像する現像装置の技術分野に属し、特に、流動性お
よび帯電性の優れたトナーの技術分野、およびトナー担
持体上にトナーの均一な薄層を形成すると共に、トナー
の均一な帯電を行うためのトナー規制手段を備えた現像
装置の技術分野に属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technical field of toner for developing an electrostatic latent image on a latent image carrier, and a method of carrying the toner on the toner carrier to move the toner toward the latent image carrier. Conveyed, belongs to the technical field of a developing device that develops an electrostatic latent image on a latent image carrier by using the conveyed toner, and particularly, the technical field of toner having excellent fluidity and chargeability, and And a developing device provided with a toner regulating means for uniformly charging the toner.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5に示すように、トナーからなる一成
分現像剤により潜像担持体の表面の静電潜像を現像する
従来の一般的な一成分現像剤を用いる一成分系現像装置
1においては、トナー収容部2内の一成分現像剤である
トナーがトナー搬送手段3でトナー供給部材4に搬送さ
れ、更に、このトナーTはトナー供給部材4によって現
像剤担持体である現像剤担持体5に供給されて、現像剤
担持体5の表面に担持される。更に、現像剤担持体5上
のトナーTは、トナー規制ブレードからなる現像剤規制
部材6で均一な薄層に形成されるとともに均一に帯電さ
れて潜像担持体7の方へ搬送され、このトナーTによ
り、潜像担持体7上の静電潜像が現像されて可視像化さ
れるようになっている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 5, a one-component developing apparatus using a conventional general one-component developer for developing an electrostatic latent image on the surface of a latent image carrier with a one-component developer made of toner. In 1, the toner as a one-component developer in the toner storage unit 2 is transported to a toner supply member 4 by a toner transport unit 3, and the toner T is further supplied to the developer as a developer carrier by a toner supply member 4. The developer is supplied to the carrier 5 and is carried on the surface of the developer carrier 5. Further, the toner T on the developer carrier 5 is formed into a uniform thin layer by a developer regulating member 6 composed of a toner regulating blade, is uniformly charged, and is conveyed toward the latent image carrier 7. With the toner T, the electrostatic latent image on the latent image carrier 7 is developed and visualized.
【0003】この従来の一般的な現像装置1に用いられ
るトナーTは、現像剤担持体5上のトナーTが現像剤規
制部材6で均一薄層化および均一帯電化される際に、現
像剤担持体5と現像剤規制部材6との間をすり抜けて潜
像担持体7の方へ搬送されるようになる。The toner T used in the conventional general developing device 1 is used when the toner T on the developer carrier 5 is uniformly thinned and uniformly charged by the developer regulating member 6. The toner passes through the space between the carrier 5 and the developer regulating member 6 and is conveyed toward the latent image carrier 7.
【0004】しかしながら、一成分系現像方式において
高速で多量の画像を得るようにするために、現像剤規制
部材6が当接した状態で現像剤担持体5を高速で回転さ
せた場合、図6に示すように現像剤担持体5と現像剤規
制部材6との間をすり抜けられないトナーT′が生じ、
このトナーT′は現像剤規制部材6の現像剤担持体5へ
の接触部(以下、ニップ部ともいう)6aに固着してし
まう場合がある。そして、この固着したトナーT′によ
り、現像剤担持体5によるトナー搬送にムラが生じるた
め、従来の一成分系現像方式では、得られる画像に縦す
じ状の画像濃度ムラが生じやすくなっている。However, in order to obtain a large number of images at a high speed in the one-component system, when the developer carrier 5 is rotated at a high speed with the developer regulating member 6 in contact, FIG. As shown in (2), toner T 'that cannot pass through between the developer carrier 5 and the developer regulating member 6 is generated,
The toner T 'may adhere to a contact portion (hereinafter, also referred to as a nip portion) 6a of the developer regulating member 6 with the developer carrier 5. Further, since the toner T 'thus fixed causes unevenness in toner conveyance by the developer carrier 5, in the conventional one-component developing method, an image obtained tends to have a vertical stripe-shaped image density unevenness. .
【0005】トナーTが現像剤担持体5と現像剤規制部
材6との間をすり抜けて均一な薄層にされかつ均一に帯
電されて潜像担持体7の方へ搬送されるために、トナー
Tは良好な流動性および良好な帯電性が求められる。そ
こで、従来のトナーTは、図7に示すように樹脂(炭
素:C)からなる母粒子8の表面に、シリカ(Si
O2)からなる外添剤9が付着されて、その流動性およ
び帯電性を確保されている。Since the toner T passes through the gap between the developer carrier 5 and the developer regulating member 6 to form a uniform thin layer, is uniformly charged, and is conveyed toward the latent image carrier 7, the toner T T is required to have good fluidity and good chargeability. Therefore, as shown in FIG. 7, the conventional toner T has silica (Si) on the surface of the base particles 8 made of resin (carbon: C).
An external additive 9 made of O 2 ) is adhered to ensure the fluidity and chargeability.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、トナーTの各
粒子の粒径には、大中小と種々の径があるばかりでな
く、母粒子8への外添剤9の付着が均一にかつ十分に行
われているとは限らない。このため、外添剤濃度が所定
濃度に満たなく、流動性および帯電性の劣るトナーTが
形成され、このトナーTは現像剤規制部材6のニップ部
6aに搬送されてくると、同様に現像剤担持体5と現像
剤規制部材6との間をすり抜けられず、現像剤規制部材
6のニップ部6aに固着してしまう。However, the particle size of each particle of the toner T is not only large, medium, and small, but also the adhesion of the external additive 9 to the base particles 8 is uniform and sufficient. It is not always done. Therefore, the toner T having an external additive concentration lower than the predetermined concentration and having poor fluidity and chargeability is formed. When the toner T is conveyed to the nip portion 6a of the developer regulating member 6, the toner T is similarly developed. The toner cannot pass through between the developer carrier 5 and the developer regulating member 6, and is fixed to the nip portion 6 a of the developer regulating member 6.
【0007】この現像剤規制部材6へのトナーT′の固
着は次のようにして起こると考えられる。すなわち、外
添剤9が所定濃度に満たない外添剤被覆率の低い小粒径
のトナーTが現像剤規制部材6と現像剤担持体5との当
接部に物理的付着力によって付着した後、このトナーT
が現像剤規制部材6と高速で移動する現像剤担持体5と
の間で繰り返し摺擦されることにより熱機械的ストレス
を受けるようになる。しかし、このように外添剤被覆率
の低い小粒径のトナーTは、その小さな体積に応じて熱
容量が小さくなるので熱変形を起こし易い、および外添
剤被覆率が低いためにトナー流動による移動が生じ難
い、という欠点がある。そのため、外添剤被覆率の低い
小粒径のトナーTは、外部から熱機械的ストレスを受け
た際にストレスを周囲に分散できずに、それ自身形状変
化を起こしてしまう。その結果、この形状変化したトナ
ーTが隣接するトナーや現像剤規制部材6の表面と接合
することにより、トナーTの固着が生じる。そして、こ
の固着トナーにより、前述と同様にトナーの搬送ムラが
生じて、縦すじ状の画像濃度ムラが生じる。The adhesion of the toner T 'to the developer regulating member 6 is considered to occur as follows. That is, the toner T of a small particle diameter having a low external additive coverage less than the predetermined concentration of the external additive 9 adheres to the contact portion between the developer regulating member 6 and the developer carrier 5 by physical adhesion. Later, this toner T
Is repeatedly rubbed between the developer regulating member 6 and the developer carrier 5 moving at a high speed, thereby receiving thermomechanical stress. However, the toner T having a small particle diameter having a low external additive coverage tends to be thermally deformed due to a small heat capacity due to its small volume, and also has a low external additive coverage due to toner flow due to a low external additive coverage. There is a disadvantage that movement is difficult to occur. For this reason, the toner T having a small particle diameter having a low external additive coverage does not disperse the stress to the surroundings when subjected to thermomechanical stress from the outside, and causes a change in shape itself. As a result, the toner T whose shape has changed is bonded to the adjacent toner or the surface of the developer regulating member 6, so that the toner T is fixed. Then, due to the fixed toner, unevenness of toner conveyance occurs as in the above-described case, and image density unevenness having a vertical stripe shape occurs.
【0008】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、流動性および帯電性のよ
り一層良好なトナーを提供することである。本発明の他
の目的は、トナー規制手段へのトナー固着を防止して、
トナーの搬送ムラの発生を抑制することのできる現像装
置を提供することである。[0008] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a toner having better fluidity and chargeability. Another object of the present invention is to prevent toner from sticking to the toner regulating means,
An object of the present invention is to provide a developing device capable of suppressing occurrence of toner conveyance unevenness.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項1の発明のトナーは、多数の母粒子とこれら
の母粒子にそれぞれ付着される多数の外添剤とからなる
トナーにおいて、トナー全体の平均粒径をD1とし、所
定外添剤濃度に満たない母粒子からなるトナーの平均粒
径をD2としたとき、トナー全体の平均粒径と所定外添
剤濃度に満たない母粒子からなるトナーの平均粒径と
が、D1/D2 < 2の関係を満足するように設定され
ていることを特徴としている。In order to solve this problem, a toner according to the present invention is a toner comprising a large number of base particles and a large number of external additives respectively attached to these base particles. When the average particle diameter of the entire toner is D1 and the average particle diameter of the toner composed of the base particles less than the predetermined external additive concentration is D2, the average particle diameter of the entire toner and the mother particle not satisfying the predetermined external additive concentration are not satisfied. It is characterized in that the average particle diameter of the toner composed of particles is set so as to satisfy the relationship of D1 / D2 <2.
【0010】また、請求項2の発明は、少なくとも、現
像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体にト
ナーの均一な薄層を形成するようにトナーの搬送を規制
するトナー規制手段とを備え、請求項1記載のトナーが
現像剤として用いられていることを特徴としている。According to a second aspect of the present invention, there is provided a toner regulating device for regulating at least a developer carrying member for carrying a developer and a conveyance of the toner such that a uniform thin layer of the toner is formed on the developer carrying member. Means, wherein the toner according to claim 1 is used as a developer.
【0011】[0011]
【作用】このように構成された請求項1の発明のトナー
においては、トナーを、所定外添剤濃度に満たない母粒
子からなるトナーの平均粒径とトナー全体の平均粒径と
の比が、Y以上なるように設定することによって、所定
の外添剤濃度に満たないトナーの粒径が実質的に大きく
なる。そして、このトナーがトナー規制手段と現像剤担
持体との当接部およびその近傍においてトナー規制手段
に物理的付着力により拘束されようとしてもトナー流動
による移動が生じ、更に拘束されてトナー規制手段と高
速移動する現像剤担持体との間で繰り返しの摺擦により
熱機械的ストレスを受けても、トナーはその大きな粒径
に応じて熱容量が大きいため、トナーの形状変化が抑制
される。これにより、高速で移動する現像剤担持体をト
ナーを介してトナー規制手段に当接させても、このトナ
ーが隣接するトナー粒子やトナー規制手段の表面に接合
する現象は生じないので、トナー規制手段へのトナーの
固着が生じ難くなる。したがって、現像剤の搬送ムラが
防止される。In the toner according to the first aspect of the present invention, the ratio of the average particle diameter of the toner composed of the base particles having a concentration less than the predetermined external additive concentration to the average particle diameter of the entire toner is adjusted. , Y or more, the particle size of the toner that does not reach the predetermined external additive concentration is substantially increased. Then, even if the toner is restricted by the toner restricting means by physical adhesion at the contact portion between the toner restricting means and the developer carrying member and in the vicinity thereof, the toner restricting means moves by the toner flow, and is further restricted by the toner restricting means. Even if the toner is subjected to thermomechanical stress due to repeated rubbing between the toner carrier and the developer carrier moving at a high speed, the toner has a large heat capacity in accordance with the large particle size, so that the shape change of the toner is suppressed. As a result, even if the developer carrier that moves at a high speed is brought into contact with the toner regulating unit via the toner, the phenomenon that the toner is bonded to the adjacent toner particles or the surface of the toner regulating unit does not occur. It is difficult for toner to adhere to the means. Therefore, the uneven conveyance of the developer is prevented.
【0012】また、請求項2の現像装置においては、請
求項1のトナーを現像剤として用いているので、トナー
規制手段へのトナーの固着が生じ難くなることから、現
像装置の耐久性が向上し、本発明の現像装置は現像剤の
補充のみで長期にわたって繰り返し使用可能となる。Further, in the developing device according to the second aspect, since the toner according to the first aspect is used as the developer, it is difficult for the toner to adhere to the toner regulating means, so that the durability of the developing device is improved. However, the developing device of the present invention can be repeatedly used for a long time only by replenishing the developer.
【0013】こうして、本発明のトナーおよび現像装置
においては、現像剤担持体による現像剤の搬送ムラがな
くなるので、この搬送ムラによる縦すじ状の画像濃度ム
ラが発生しなくなり、画質が良好になる。As described above, in the toner and the developing device of the present invention, the unevenness in the transport of the developer by the developer carrier is eliminated, so that the image density unevenness in the form of vertical stripes due to the unevenness in the transport is eliminated, and the image quality is improved. .
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。図1は、本発明にかかるト
ナーの実施の形態の一例であるトナーの母粒子と外添剤
との付着状態の分析に用いる従来のトナー分析方法の一
例を説明する図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conventional toner analysis method used for analyzing the state of adhesion between a mother particle and an external additive of a toner, which is an example of an embodiment of the toner according to the present invention.
【0015】まず、この例のトナーにおける、トナーT
の母粒子と外添剤との付着状態を分析する方法として、
電子写真学会年次大会(通算95回)、“ Japan Hardc
opy'97 ”論文集、「新しい外添評価方法−パーティク
ルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿
雄、電子写真学会主催、1997年7月9〜11日、に
開示されているトナー分析方法を採用している。First, in the toner of this example, the toner T
As a method of analyzing the adhesion state between the mother particles and the external additive,
Electrographic Society of Japan Annual Conference (95 times in total), “Japan Hardc
opy'97 "Paper Collection," New External Evaluation Method-Toner Analysis by Particle Analyzer-", Toshiyuki Suzuki, Toshio Takahara, sponsored by the Society of Electrophotography, July 9-11, 1997 Is adopted.
【0016】このトナー分析方法は、樹脂(C)からな
る母粒子の表面にシリカ(SiO2)からなる外添剤を
付着させて形成されたトナーTの粒子をプラズマ中に導
入することにより、トナーT粒子を励起させ、この励起
に伴う、図1に示すような発光スペクトルを得ることに
より、元素分析を行う方法である。In this toner analysis method, particles of toner T formed by adhering an external additive made of silica (SiO 2 ) to the surface of base particles made of resin (C) are introduced into plasma. This is a method of performing elemental analysis by exciting toner T particles and obtaining an emission spectrum as shown in FIG. 1 accompanying the excitation.
【0017】図1において、発光スペクトルの横軸は時
間軸を示す。まず、図1(a)に示すようにトナーTの
樹脂製母粒子(C)に外添剤(SiO2)が付着したト
ナーT粒子がプラズマに導入されると、母粒子(C)お
よび外添剤(SiO2)がともに発光する。このとき、
母粒子(C)と外添剤(SiO2)とが同時にプラズマ
に導入されることから、母粒子(C)と外添剤(SiO
2)とは同時に発光するようになる。このように、母粒
子(C)と外添剤(SiO2)とが同時に発光する状態
の場合は、母粒子(C)と外添剤(SiO2)とが同期
しているという。換言すれば、母粒子(C)と外添剤
(SiO2)とが同期した状態は、外添剤(SiO2)が
母粒子(C)に付着している状態を表すことになる。In FIG. 1, the horizontal axis of the emission spectrum indicates the time axis. First, as shown in FIG. 1A, when the toner T particles obtained by adhering the external additive (SiO 2 ) to the resin base particles (C) of the toner T are introduced into the plasma, the mother particles (C) and the outer particles are formed. The additive (SiO 2 ) emits light. At this time,
Since the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are simultaneously introduced into the plasma, the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are introduced.
2 ) and emit light simultaneously. Thus, when the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) emit light simultaneously, it is said that the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are synchronized. In other words, the state where the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are synchronized indicates a state where the external additive (SiO 2 ) is attached to the base particles (C).
【0018】また、同図(b)に示すように外添剤(S
iO2)が付着していない母粒子(C)や母粒子(C)
から遊離した外添剤(SiO2)がプラズマに導入され
る場合は、前述と同様に母粒子(C)および外添剤(S
iO2)はいずれも発光するが、このとき、母粒子
(C)と外添剤(SiO2)とが異なる時間にプラズマ
に導入されることから、母粒子(C)と外添剤(SiO
2)とは異なる時間に発光するようになる(例えば、母
粒子が外添剤より先にプラズマに導入されると、先に母
粒子が発光し、その後遅れて外添剤が発光する)。Further, as shown in FIG.
Base particles (C) or base particles (C) to which iO 2 ) does not adhere.
When the external additive (SiO 2 ) released from the gas is introduced into the plasma, the mother particles (C) and the external additive (S
iO 2 ) emits light, but at this time, the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are introduced into the plasma at different times.
Light emission occurs at a time different from 2 ) (for example, when the base particles are introduced into the plasma before the external additives, the base particles emit light first, and thereafter the external additives emit light after a delay).
【0019】このように、母粒子(C)と外添剤(Si
O2)とが互いに異なる時間に発光する状態の場合は、
母粒子(C)と外添剤(SiO2)とが同期していない
(つまり、非同期である)という。換言すれば、母粒子
(C)と外添剤(SiO2)とが非同期である状態は、
外添剤(SiO2)が母粒子(C)に付着していない状
態を表すことになる。As described above, the base particles (C) and the external additives (Si
O 2 ) emits light at different times from each other,
It is said that the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are not synchronized (that is, asynchronous). In other words, the state in which the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) are asynchronous is as follows:
This means that the external additive (SiO 2 ) is not attached to the base particles (C).
【0020】更に、図1において発光信号の高さは、そ
の発光の強さを表しているが、この発光の強さは粒子の
大きさや形ではなく、粒子内に含まれているその元素
(C,SiO2)の原子数に比例している。そこで、元素
の発光強度を粒子の大きさとして表すために、図2に示
すように母粒子(C)および外添剤(SiO2)の発光
が得られたとき、これらの母粒子(C)および外添剤
(SiO2)だけでできた真球の粒子を仮定し、それら
の母粒子(C)および外添剤(SiO2)の粒径として
表している。このときの真球の粒子を等価粒子と呼び、
その粒径を等価粒径と呼ぶ。そして、外添剤は非常に小
さいことから、その粒子を1個ずつ検出することができ
ないので、検出された外添剤の発光信号を足し合わせて
1つの等価粒子に換算して分析している。Further, in FIG. 1, the height of the light emission signal indicates the intensity of the light emission, and the intensity of the light emission is not the size or shape of the particle, but the element contained in the particle ( C, SiO 2 ). In order to express the emission intensity of the element as the size of the particles, when light emission of the base particles (C) and the external additive (SiO 2 ) is obtained as shown in FIG. 2, these base particles (C) and the external additive assuming particles (SiO 2) was only truly spherical, it is expressed as particle diameter thereof of the mother particle (C) and the external additive (SiO 2). The true spherical particles at this time are called equivalent particles,
The particle size is called an equivalent particle size. Since the external additive is very small, the particles cannot be detected one by one. Therefore, the emission signal of the detected external additive is added to be converted into one equivalent particle and analyzed. .
【0021】このように母粒子および外添剤の各発光ス
ペクトルによって得られた等価粒子の等価粒径を、トナ
ーTの各粒子毎にプロットすると、図3に示すようなト
ナー粒子の等価粒径分布図が得られる。When the equivalent particle size of the equivalent particles obtained by the respective emission spectra of the base particles and the external additives is plotted for each particle of the toner T, the equivalent particle size of the toner particles as shown in FIG. A distribution map is obtained.
【0022】図3において、横軸は母粒子(C)の等価
粒径を表し、縦軸は外添剤(SiO2)の等価粒径を表
している。そして、横軸上の等価粒子は、外添剤(Si
O2)が付着されていない非同期の母粒子(C)を表し
ている。その場合、所定の外添剤濃度に満たない外添剤
が付着している母粒子(C)もこの横軸上に表され、非
同期の母粒子(C)とされている。また、縦軸上の等価
粒子は、母粒子(C)から遊離した非同期の外添剤(S
iO2)を表している。更に、横軸および縦軸上にない
等価粒子は、母粒子(C)に外添剤(SiO2)が付着
されている同期のトナーTを表している。このようにし
て、トナーTの母粒子(C)に対する外添剤(Si
O2)の付着状態が分析される。In FIG. 3, the horizontal axis represents the equivalent particle size of the base particles (C), and the vertical axis represents the equivalent particle size of the external additive (SiO 2 ). The equivalent particles on the horizontal axis represent the external additive (Si
O 2 ) represents the asynchronous parent particles (C) without attachment. In this case, the base particles (C) to which the external additive less than the predetermined external additive concentration is attached are also shown on the horizontal axis, and are regarded as asynchronous parent particles (C). The equivalent particle on the vertical axis is the asynchronous external additive (S) released from the base particle (C).
iO 2 ). Further, the equivalent particles not on the horizontal axis and the vertical axis represent the synchronous toner T in which the external additive (SiO 2 ) is attached to the base particles (C). Thus, the external additive (Si) to the base particles (C) of the toner T
O 2 ) adhesion is analyzed.
【0023】ところで、この例の画像形成装置に使用さ
れるトナーTは、負極性、正極性のどちらの極性のトナ
ーでも良い。母粒子は少なくとも、着色剤、帯電制御
剤、及び樹脂から構成されており、更に分散剤、離型剤
(WAX)、磁性材、その他添加剤等も使用できる。Incidentally, the toner T used in the image forming apparatus of this embodiment may be either negative polarity or positive polarity toner. The base particles are composed of at least a colorant, a charge control agent, and a resin, and may further include a dispersant, a release agent (WAX), a magnetic material, and other additives.
【0024】母粒子としては、ポリスチレン及び共重合
体、例えば水素添加スチレン樹脂、スチレン・イソブチ
レン共重合体、ABS樹脂、ASA樹脂、AS樹脂、A
AS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、スチレン・Pクロ
ロスチレン共重合体、スチレン・プロピレン共重合体、
スチレン・ブタジエン架橋ポリマー、スチレン・ブタジ
エン・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・アリル・
アルコール共重合体、スチレン・ブタジエンゴムエマル
ジョン、スチレン・マレイン酸エステル共重合体、スチ
レン・イソブチレン共重合体、スチレン・無水マレイン
酸共重合体、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレ
ート系樹脂及びその共重合体、スチレン・アクリル系樹
脂及び及びその共重合体、例えばスチレン・アクリル共
重合体、スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリ
レート共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート共
重合体、スチレン・n−ブチルメタアクリレート共重合
体、スチレン・メチルメタアクリレート・n−ブチルア
クリレート共重合体、スチレン・メチルメタアクリレー
ト・ブチルアリレート・N−(エトキシメチル)アクリ
ルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメタアクリレ
ート共重合体、スチレン・ブタジエン・ジメチル・アミ
ノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン・アクリ
ル酸エステル・マレイン酸エステル共重合体、スチレン
・メタアクリル酸メチル・アクリル酸2−エチルヘキシ
ル共重合体、スチレン・n−ブチルアリレート・エチル
グリコールメタアクリレート共重合体、スチレン・n−
ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重合体、スチレ
ン・n−ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共重
合体、スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマレ
イン酸ハ−フエステル・ジビニルベンゼン共重合体、ポ
リエステル及びその共重合体、ポリエチレン及びその共
重合体、エポキシ樹脂、シリコ−ン樹脂、ポリプロピレ
ン及びその共重合体、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リビニールアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂などを1種類あるいは2種類以上ブ
レンドしたものを使用することができる。Examples of the base particles include polystyrene and copolymers such as hydrogenated styrene resin, styrene / isobutylene copolymer, ABS resin, ASA resin, AS resin,
AS resin, ACS resin, AES resin, styrene / P-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer,
Styrene-butadiene cross-linked polymer, styrene-butadiene-chlorinated paraffin copolymer, styrene-allyl-
Alcohol copolymer, styrene / butadiene rubber emulsion, styrene / maleic ester copolymer, styrene / isobutylene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, acrylate-based resin or methacrylate-based resin and its copolymer, Styrene / acrylic resin and its copolymer, for example, styrene / acrylic copolymer, styrene / diethylamino / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butadiene / acrylic ester copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer Styrene / n-butyl methacrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate / n-butyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate / butyl acrylate / N- (ethoxymethyl) acrylamide copolymer Styrene / glycidyl methacrylate copolymer, styrene / butadiene / dimethyl / aminoethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylate / maleate copolymer, styrene / methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate Styrene-n-butylarylate-ethyl glycol methacrylate copolymer, styrene-n-
Butyl methacrylate / acrylic acid copolymer, styrene / n-butyl methacrylate / maleic anhydride copolymer, styrene / butyl acrylate / isobutyl maleic acid half ester / divinylbenzene copolymer, polyester and its copolymer, Polyethylene and its copolymer, epoxy resin, silicone resin, polypropylene and its copolymer, fluorine resin, polyamide resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, polyvinyl butyral resin, etc. blended one or more kinds Can be used.
【0025】着色剤としては、カーボンブラック、スピ
リットブラック、ニグロシン、ローダミン系、トリアミ
ノトリフェニルメタン、カチオン系、ジオキサジン、銅
フタロシニアン、ベリレン、アゾ系、含金アゾ顔料、ア
ゾクロムコンプレックス、カーミン系、ベンジジン系、
ソーラピュアイエロー8G、キナクリドン、ポリタング
ストリン酸、インダスレンブルー、スルホンアミド誘導
体等を使用することができる。Examples of the coloring agent include carbon black, spirit black, nigrosine, rhodamine, triaminotriphenylmethane, cation, dioxazine, copper phthalocyanine, berylen, azo, gold-containing azo pigment, azochrome complex, carmine, Benzidine,
Solar Pure Yellow 8G, quinacridone, polytungstophosphoric acid, induslen blue, a sulfonamide derivative and the like can be used.
【0026】帯電制御剤としては、電子受容性の有機錯
体、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸、第4級アン
モニウム塩、ピリジニル塩等を使用できる。離型剤とし
ては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス
等を使用することができる。As the charge control agent, an electron-accepting organic complex, chlorinated polyester, nitrophenic acid, quaternary ammonium salt, pyridinyl salt and the like can be used. As the release agent, polypropylene wax, polyethylene wax or the like can be used.
【0027】分散剤としては、金属石鹸、ポリエチレン
グリコール等を使用できる。その他の添加剤としては、
ステアリン酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を使用す
ることができる。As the dispersant, metal soap, polyethylene glycol and the like can be used. Other additives include
Zinc stearate, zinc oxide, cerium oxide and the like can be used.
【0028】磁性剤としては、Fe、Co、Ni、C
r、Mn、Zn等の金属粉、Fe3O4、Fe2O3、Cr
2O3、フェライト等の金属酸化物、マンガンと酸を含む
合金等の熱処理によって強磁性を示す合金等を用いるこ
とができ、予めカップリング剤等の予備処理を施しても
構わない。そして、これらを一般の混練粉砕法、スプレ
−ドライ法、及び重合法等により、母粒子に作製する。As the magnetic agent, Fe, Co, Ni, C
Metal powder such as r, Mn, Zn, etc., Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 , Cr
An alloy or the like which exhibits ferromagnetism by heat treatment such as a metal oxide such as 2 O 3 or ferrite, or an alloy containing manganese and an acid can be used, and a preliminary treatment such as a coupling agent may be performed in advance. These are formed into mother particles by a general kneading and pulverizing method, a spray-dry method, a polymerization method, or the like.
【0029】外添剤としては、表面に疎水化処理を施し
た種々のものが使用できる。例えば、シリカ、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、酸化クロム等の金属酸化
物の微粒子、窒化珪素等窒化物の微粒子、炭化珪素等炭
化物の微粒子、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カ
ルシウム等の金属塩の微粒子及びこれらの複合物等の無
機微粒子や、アクリル微粒子等の有機微粒子を用いるこ
とができる。また、これらの表面処理剤として、シラン
系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、フッ
素含有シランカップリング剤、シリコーンオイル等を用
いることができる。これらの処理剤で処理された外添剤
の疎水化率は、従来のメタノール法によるもので60%
以上のものが好ましい。これ以下であると、高温高湿化
において、水分の吸着により帯電性及び流動性の低下を
起こしやすく好ましくない。外添剤の粒径としては、搬
送性、帯電性の観点から0.001〜1μmであること
が好ましい。外添剤添加量としては、トナー母粒子に対
して0.1〜5wt%であることが好ましい。これ以上
量を増加させると、外添剤がトナーと非同期になる確率
が増え、外添剤どうしの2次凝集等が多発するようにな
り、帯電性の低下、搬送すじの増加を招くようになる。
また、外添剤は1種類に限定されるものではなく、2
種類以上のものを混合したものも使用することができ
る。Various external additives whose surfaces have been subjected to a hydrophobic treatment can be used as the external additives. For example, fine particles of metal oxides such as silica, aluminum oxide, titanium oxide, strontium titanate, cerium oxide, magnesium oxide, and chromium oxide, fine particles of nitride such as silicon nitride, fine particles of carbide such as silicon carbide, calcium sulfate, and barium sulfate And inorganic fine particles such as fine particles of metal salts such as calcium carbonate and composites thereof, and organic fine particles such as acrylic fine particles. Further, as these surface treatment agents, silane coupling agents, titanate coupling agents, fluorine-containing silane coupling agents, silicone oils, and the like can be used. The hydrophobicity of the external additive treated with these treating agents is 60% by the conventional methanol method.
The above are preferred. If the temperature is lower than this, the chargeability and the fluidity are likely to be reduced due to the adsorption of moisture during the high temperature and high humidity, which is not preferable. The particle size of the external additive is preferably from 0.001 to 1 μm from the viewpoint of transportability and chargeability. The additive amount of the external additive is preferably 0.1 to 5% by weight based on the toner base particles. When the amount is further increased, the probability that the external additive is not synchronized with the toner increases, secondary aggregation of the external additive occurs frequently, and the charging property is reduced and the transport streak is increased. Become.
Also, the external additive is not limited to one kind,
Mixtures of more than one type can also be used.
【0030】前述の母粒子と外添剤とは、これらをヘン
シェルミキサー、パーペンマイヤー等の高速流動混合機
やメカノケミカル法等の混合機等により乾式混合させて
付着させる。The mother particles and the external additives are dry-mixed with a high-speed fluid mixer such as a Henschel mixer or a Papen-Meier or a mixer such as a mechanochemical method and adhered.
【0031】この例の画像形成装置における現像装置に
用いられる現像剤担持体としては、磁性、非磁性、導電
性、絶縁性、金属、ゴム、樹脂等、現像剤担持体として
形成できるものであればすべてのものを用いることがで
きる。例えば、材質的には、アルミニウム、ニッケル、
ステンレス等の金属、天然ゴム、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレ
ンゴム、NBR等のゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリ
ル樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂を用いることができる。
また、これらの材質の上層部にコートしても使用できる
ことは言うまでもない。その場合、コート材としては、
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエス
テル、ナイロン、アクリル等が使用できる。また、形態
としては、非弾性体、弾性体、単層、多層、フイルム、
ローラ等のすべてのものを用いることができる。また、
現像剤担持体の表面粗さはトナー搬送性を確保するため
に、Rz1〜10μmに設定している。The developer carrying member used in the developing device in the image forming apparatus of this embodiment may be any of magnetic, non-magnetic, conductive, insulating, metal, rubber, resin, etc. which can be formed as the developer carrying member. Anything can be used. For example, in terms of material, aluminum, nickel,
Metals such as stainless steel, natural rubber, silicone rubber, urethane rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, neoprene rubber, rubber such as NBR, styrene resin, vinyl chloride resin, polyurethane resin, polyethylene resin, methacryl resin, nylon resin, etc. Can be used.
It goes without saying that these materials can be used even if they are coated on the upper layer. In that case, as the coating material,
Polyethylene, polystyrene, polyurethane, polyester, nylon, acrylic and the like can be used. In addition, as a form, inelastic body, elastic body, single layer, multilayer, film,
Everything such as rollers can be used. Also,
The surface roughness of the developer carrying member is set to Rz1 to 10 μm in order to secure toner transportability.
【0032】また、この例の画像形成装置における現像
装置に用いられるトナー供給部材の材質としては、現像
剤担持体の接触を安定させるために弾性体を設定するこ
とが好ましい。本例では、トナー供給部材の材質とし
て、ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポ
リエチレンフォーム、ポリエステルフォーム、エチレン
プロピレンフォーム、ナイロンフォーム、シリコンフォ
ーム等が使用することができる。なお、トナー供給手段
の発泡セルは単泡、連泡のどちらでも使用できるが、単
泡の方が好ましい。これは、発泡セルが連泡であると、
トナーが供給手段の発泡セル内部に進入し、やがて、内
部及び表層部において、トナー凝集を起こし、トナー搬
送性の低下や規制部における搬送すじの原因となるから
である。したがって、単泡の方が好ましい。硬度は、1
0゜〜40゜(アスカーC硬度計にて測定)のものが使
用可能であるが、最適には現像剤担持体上の残留トナー
の掻き取り効果の大きい35゜〜40゜のものが好まし
い。また、抵抗値は103〜107Ωcm(体積抵抗値)
のものが使用できる。Further, as a material of the toner supply member used in the developing device in the image forming apparatus of this embodiment, it is preferable to set an elastic body to stabilize the contact of the developer carrier. In this example, as the material of the toner supply member, polyurethane foam, polystyrene foam, polyethylene foam, polyester foam, ethylene propylene foam, nylon foam, silicone foam, and the like can be used. Note that the foaming cell of the toner supply means can use either a single cell or a continuous cell, but a single cell is preferable. This means that if the foam cell is open cell,
This is because the toner enters the inside of the foam cell of the supply unit, and eventually causes the toner to aggregate in the inside and the surface layer portion, which causes a decrease in toner transportability and a transport streak in the regulating portion. Therefore, single cells are preferred. Hardness is 1
A roller of 0 ° to 40 ° (measured by Asker C hardness tester) can be used, but a roller of 35 ° to 40 ° having a large scraping effect of the residual toner on the developer carrying member is most preferable. The resistance value is 10 3 to 10 7 Ωcm (volume resistance value).
Can be used.
【0033】なお、本例では、フォーム材を使用したが
弾性を有するゴム材を使用しても良いことは言うまでも
ない。詳しくは、シリコンゴム、ウレタンゴム、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、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルブタ
ジエンゴム、アクリルゴムにカーボン等の導電剤を分散
成型したものが使用できる。In this embodiment, a foam material is used, but it goes without saying that a rubber material having elasticity may be used. Specifically, conductive agents such as carbon are dispersed in silicon rubber, urethane rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin rubber, nitrile butadiene rubber, and acrylic rubber. Molded ones can be used.
【0034】更に、この例の画像形成装置における現像
装置に用いられる現像剤規制部材としては、反発弾性1
0%以上のゴムあるいはエラストマーが使用できる。Further, as a developer regulating member used in the developing device in the image forming apparatus of this embodiment, a rebound resilience 1
Rubber or elastomer of 0% or more can be used.
【0035】そして、本例のトナーTにおいても、前述
の分析方法でトナー分析を行っている。本例のトナーに
おいては、外添剤として表面に疎水化処理を施した噴霧
シリカを用いている。トナー分析にあたっては、パーテ
ィクルアナライザを用いて測定しているが、その場合、
パーティクルアナライザでは、ブレーズ波長の異なる分
光器チャンネルが2基ずつ合計4基存在するため、異な
るチャンネルで測定すると、分光器の感度差から粒径の
絶対値がずれて表示される。そこで、本発明での実施例
では、この粒径の絶対値のずれが生じることを防止する
ために、元素検出に使用するチャンネルを以下のように
規定している。すなわち、 ・トナーTの母粒子(C):チャンネル1またはチャン
ネル2、 ・外添剤(SiO2) :チャンネル3またはチャン
ネル4。In the toner T of this embodiment, the toner analysis is performed by the above-described analysis method. In the toner of this example, sprayed silica having a surface subjected to a hydrophobic treatment is used as an external additive. In toner analysis, measurement is performed using a particle analyzer.
In the particle analyzer, there are a total of four spectrometer channels each having a different blaze wavelength, so that when measurement is performed using different channels, the absolute value of the particle diameter is displayed with a deviation from the sensitivity difference of the spectrometer. Therefore, in the embodiment of the present invention, channels used for element detection are defined as follows in order to prevent the deviation of the absolute value of the particle diameter. Mother particles (C) of toner T: channel 1 or channel 2; external additives (SiO 2 ): channel 3 or channel 4.
【0036】このように分析されたトナーTの粒子を、
横軸にトナー粒径(等価粒径)をとり、縦軸にその粒径
の個数をとって表すと、図4に示すようなトナー粒径の
正規分布図が得られる。The particles of the toner T thus analyzed are
When the horizontal axis represents the toner particle diameter (equivalent particle diameter) and the vertical axis represents the number of the particle diameters, a normal distribution diagram of the toner particle diameter as shown in FIG. 4 is obtained.
【0037】そこで、本発明の現像装置の実施の形態の
一例に用いられる現像剤のトナーTは、トナー全体の平
均粒径(図4に一点鎖線で示すトナー全体の平均粒径)
と、図3の横軸上にある非同期トナー、つまり所定の外
添剤濃度に満たない外添剤(SiO2)9が母粒子
(C)8に付着しているトナーTの粒子と外添剤(Si
O2)9がまったく付着していない母粒子(C)8から
なるトナーTの粒子との平均粒径(図4に二点鎖線で示
す所定外添剤濃度に満たないトナーの平均粒径)とが、
トナー全体の平均粒径をD1とし、所定外添剤濃度に満
たない母粒子からなるトナーの平均粒径をD2としたと
き、 D1/D2 < 2 の関係を満足するように設定されている。Therefore, the toner T of the developer used in the embodiment of the developing device of the present invention has an average particle diameter of the entire toner (average particle diameter of the entire toner indicated by a chain line in FIG. 4).
3, that is, the asynchronous toner on the horizontal axis in FIG. 3, that is, the external additive (SiO 2 ) 9 having less than a predetermined external additive concentration and the toner T particles adhering to the base particles (C) 8 and the external additive. Agent (Si
O 2 ) 9 and the average particle size of the toner T composed of the base particles (C) 8 to which no toner is attached (the average particle size of the toner less than the predetermined external additive concentration indicated by the two-dot chain line in FIG. 4). And
Assuming that the average particle diameter of the entire toner is D1 and the average particle diameter of the toner composed of the base particles less than the predetermined external additive concentration is D2, the relationship of D1 / D2 <2 is satisfied.
【0038】これから明かなように、本発明では、0.
7〜0.8μm以下の等価粒径の外添剤(SiO2)9が
母粒子(C)8に付着しているトナーTの粒子と、外添
剤(SiO2)9がまったく付着していない母粒子
(C)8からなるトナーTの粒子とを組み合わせたトナ
ー、すなわち母粒子非同期カウントトナーを所定の外添
剤濃度に満たないトナーと定義している。また、同期カ
ウントトナー及び添加剤非同期カウントトナーの和をト
ナー全体と定義している。As will be apparent from the above, according to the present invention, it is assumed that 0.1.
The external additive (SiO 2 ) 9 has no external additive (SiO 2 ) 9 and the toner T particles in which the external additive (SiO 2 ) 9 having an equivalent particle diameter of 7 to 0.8 μm or less adheres to the base particles (C) 8. The toner in which toner particles composed of the non-base particles (C) 8 are combined, that is, the base particle asynchronous count toner is defined as a toner that does not satisfy a predetermined external additive concentration. Further, the sum of the synchronous count toner and the additive asynchronous count toner is defined as the entire toner.
【0039】このように構成された本発明のこの例のト
ナーTにおいては、トナーTは、トナー全体の平均粒径
と所定の外添剤濃度に満たないトナー母粒子(C)8の
平均粒径との比が2以上であるように設定されることに
よって、所定の外添剤濃度に満たないトナーTの粒径が
実質的に大きくなる。In the toner T of this embodiment of the present invention thus configured, the toner T has an average particle diameter of the entire toner and an average particle diameter of the toner base particles (C) 8 which are less than a predetermined external additive concentration. By setting the ratio to the diameter to be 2 or more, the particle diameter of the toner T that does not satisfy the predetermined external additive concentration is substantially increased.
【0040】所定の外添剤濃度に満たないトナーTの粒
径が実質的に大きくなるのは、次のような理由による。
本来、外添剤(SiO2)9は比表面積の大きい小粒径
のトナー母粒子(C)8にほど付着しやすいが、小粒径
のトナー母粒子(C)8は、それらどうしが二次凝集し
ている頻度が多いため、外添剤(SiO2)9が二次凝
集している小粒径のトナー母粒子(C)8には付着し難
い。したがって、二次凝集した小粒径のトナー母粒子
(C)8は外添剤(SiO2)9の被覆率が低くなりや
すく、十分な外添剤濃度に達することができない。実際
には、単独粒子として存在する大粒径のトナー母粒子
(C)8が外添剤(SiO2)9で被覆され易い。その
ため、従来のトナーでは所定の外添剤濃度に満たないト
ナーTは、より小径側に偏り易かった。本発明のトナー
Tでは、二次凝集した小粒径のトナー母粒子(C)8が
優先的に外添剤(SiO2)9で被覆されるように、外
添処理を施す条件を二次凝集した小粒径のトナー母粒子
が解砕されるせん断強度に設定している。このとき、せ
ん断強度や処理時間を必要以上に大きく設定すると、外
添剤(SiO2)9がトナー母粒子(C)8に埋没する
不具合を生じる。この外添処理時のトナー母粒子(C)
8と外添剤(SiO2)9に加えるせん断強度と処理時
間とを最適化することによって、外添剤(SiO2)9
をトナー母粒子(C)8に埋没させることなく、小粒径
のトナー母粒子(C)8を優先的に外添剤で被覆するこ
とができる。このようにトナー母粒子を外添処理するこ
とによって、所定の外添剤濃度に満たないトナーTの粒
径が実質的に大きくなる。The reason why the particle size of the toner T that does not satisfy the predetermined external additive concentration becomes substantially larger is as follows.
Originally, the external additive (SiO 2 ) 9 easily adheres to the small-sized toner base particles (C) 8 having a large specific surface area. However, the small-sized toner base particles (C) 8 Since the frequency of secondary aggregation is high, the external additive (SiO 2 ) 9 is less likely to adhere to the small-sized toner mother particles (C) 8 which are secondary aggregated. Accordingly, the secondary aggregated toner mother particles (C) 8 having a small particle diameter tend to have a low coverage of the external additive (SiO 2 ) 9 and cannot reach a sufficient external additive concentration. Actually, the large-diameter toner base particles (C) 8 existing as single particles are easily covered with the external additive (SiO 2 ) 9. Therefore, in the conventional toner, the toner T having a concentration less than the predetermined external additive concentration tends to be biased toward the smaller diameter side. In the toner T of the present invention, conditions for performing the external addition process are set so that the secondary aggregated toner base particles (C) 8 having a small particle diameter are preferentially covered with the external additive (SiO 2 ) 9. The shear strength is set so that the aggregated toner base particles having a small particle diameter are crushed. At this time, if the shear strength and the processing time are set unnecessarily large, the external additive (SiO 2 ) 9 may be buried in the toner base particles (C) 8. The toner base particles (C) at the time of this external addition process
8 and the external additive (SiO 2 ) 9 by optimizing the shear strength and the processing time, the external additive (SiO 2 ) 9
Can be preferentially coated with an external additive without embedding the toner base particles (C) 8 in the toner base particles (C) 8. By externally adding the toner base particles in this manner, the particle size of the toner T that does not reach the predetermined external additive concentration is substantially increased.
【0041】そして、このトナーTが現像剤規制部材6
と現像剤担持体5との当接部およびその近傍において現
像剤規制部材6に物理的付着力によって付着し、現像剤
規制部材6と高速で移動する現像剤担持体5との間で繰
り返しの摺擦により熱機械的ストレスを受けても、トナ
ーTは、その大きな粒径に応じて熱容量が大きくなって
熱変形を起こし難くなり、更に粒径が大きくなることに
よってトナー流動による移動が生じ易くなる。したがっ
て、外部から受ける熱機械的ストレスが周囲へ十分に分
散されるようになり、更にトナー自身の形状変化の抑制
効果が得られるようになる。これにより、高速で移動す
る現像剤担持体5がトナーTを介して現像剤規制部材6
に当接されても、このトナーTが隣接するトナー粒子や
現像剤規制部材6の表面に接合する現象は生じなくな
る。これにより、現像剤規制部材6へのトナーTの固着
が生じ難くなり、トナーTの搬送ムラが防止されるよう
になる。Then, the toner T is applied to the developer regulating member 6.
At the contact portion between the toner carrier and the developer carrier 5 and in the vicinity thereof, the developer carrier is attached to the developer regulating member 6 by physical adhesion, and repeated between the developer regulating member 6 and the developer carrier 5 moving at high speed. Even if the toner T is subjected to thermomechanical stress due to rubbing, the toner T has a large heat capacity in accordance with its large particle size, so that the toner T is unlikely to undergo thermal deformation. Become. Therefore, the thermomechanical stress received from the outside is sufficiently dispersed to the surroundings, and the effect of suppressing the change in the shape of the toner itself can be obtained. As a result, the developer carrier 5 that moves at a high speed moves the developer regulating member 6 via the toner T.
, The phenomenon that the toner T is bonded to the adjacent toner particles or the surface of the developer regulating member 6 does not occur. This makes it difficult for the toner T to adhere to the developer regulating member 6, thereby preventing the toner T from being transported unevenly.
【0042】また、現像装置1においては、このトナー
Tが現像剤として用いられているので、現像剤規制部材
6へのトナーTの固着が生じ難くなる。したがって、現
像装置1の耐久性が向上し、現像装置1はトナーTの補
充のみで、長期にわたって繰り返し使用可能となる。In the developing device 1, since the toner T is used as a developer, the toner T is less likely to adhere to the developer regulating member 6. Therefore, the durability of the developing device 1 is improved, and the developing device 1 can be repeatedly used for a long time only by replenishing the toner T.
【0043】こうして、この例のトナーTおよび現像装
置1においては、現像剤担持体5によるトナーTの搬送
ムラがなくなるので、この搬送ムラによる縦すじ状の画
像濃度ムラが発生しなくなり、画質が良好になる。In this way, in the toner T and the developing device 1 of this example, the unevenness of the transport of the toner T by the developer carrier 5 is eliminated, so that the image density unevenness in the form of a vertical stripe due to the unevenness of the transport is eliminated, and the image quality is reduced. Become good.
【0044】ところで、本発明のトナーTでは、二次凝
集した小粒径のトナー母粒子(C)8が優先的に外添剤
(SiO2)9で被覆されるように、外添処理を施す条
件を二次凝集した小粒径のトナー母粒子が解砕されるせ
ん断強度に設定している。小粒径のトナー母粒子(C)
8が外添剤(SiO2)9で被覆されるせん断強度にお
いては、大粒径のトナー母粒子(C)8に対してはせん
断強度が大き過ぎるために外添剤(SiO2)9がトナ
ー内部に埋没する不具合を生じる。これを補うために、
小粒径のトナー母粒子(C)8への被覆が終了した後
に、外添剤(SiO2)9を再投入し、小さなせん断強
度に設定して比較的長い時間を費やして追処理を施して
いる。Incidentally, in the toner T of the present invention, the external addition treatment is performed so that the toner base particles (C) 8 having a small particle diameter secondary-aggregated are preferentially covered with the external additive (SiO 2 ) 9. The application conditions are set to the shear strength at which the secondary aggregated toner base particles having a small particle diameter are crushed. Small particle size toner base particles (C)
In the case where the external additive (SiO 2 ) 9 is coated with the external additive (SiO 2 ) 9, the external additive (SiO 2 ) 9 is too large since the shear strength is too large for the toner base particles (C) 8 having a large particle diameter. There is a problem that the toner is buried in the toner. To make up for this,
After the coating on the toner base particles (C) 8 having a small particle diameter is completed, the external additive (SiO 2 ) 9 is re-charged, a small shear strength is set, and a relatively long time is spent for additional processing. ing.
【0045】その場合、外添処理に用いる外添剤9は予
めジェットミル等で解砕処理を施していることが好まし
い。また、再投入する外添剤9は、その材質が最初の外
添剤9であるシリカ(SiO2)以外の材質でもよい
し、またその粒径が最初の外添剤9の粒径と異なる粒径
でもよい。実際に、本発明の実施例について実験をし
た。In this case, it is preferable that the external additive 9 used in the external addition treatment has been subjected to a pulverization treatment in advance by a jet mill or the like. The material of the external additive 9 to be recharged may be a material other than silica (SiO 2 ), which is the first external additive 9, and its particle diameter is different from that of the first external additive 9. The particle size may be used. Actually, an experiment was conducted on an example of the present invention.
【0046】[0046]
【実施例1】実施例1では、トナー全体の平均粒径D1
と所定外添剤濃度に満たない母粒子からなるトナーの平
均粒径D2との比D1/D2 が2.07、1.92、1.
72、1.70、1.67、1.45の6種類のトナーに
ついて実験した。その結果を表1に示す。Example 1 In Example 1, the average particle diameter D1 of the entire toner
The ratio D1 / D2 of the average particle diameter D2 of the toner composed of the base particles having a concentration less than the predetermined external additive is 2.07, 1.92, 1.
Experiments were conducted on six types of toners, 72, 1.70, 1.67, and 1.45. Table 1 shows the results.
【0047】[0047]
【表1】 [Table 1]
【0048】表1に示す実施例1の実験結果から明らか
なように、比D1/D2 が2.07のトナーでは、印字
枚数がかなり少ない200枚でトナー固着が発生し、こ
のトナー固着の発生により、画像濃度ムラが発生した。
また、比D1/D2 が1.92のトナーでは、1000
枚でトナー固着が少し発生したが、このトナー固着の発
生により、画像濃度ムラは実質的に画質に影響しない程
度に発生した。更に、比D1/D2 が1.72のトナー
では、印字枚数が比較的多い10000枚でトナー固着
が少し発生したが、画像濃度ムラはほとんど発生しな
く、実質的に画質に影響はなかった。更に、比D1/D
2 が1.70以下の3つのトナーでは、印字枚数が10
000枚になってもトナー固着は少し発生しなく、画像
濃度ムラもまったくなかった。したがって、比D1/D
2 が2より小さい場合は、トナー固着がほとんどな
く、実質的に画質に影響を与えるような画像濃度ムラも
発生しないことがわかる。特に、比D1/D2 が1.7
以下では、トナー固着がまったくなく、画像濃度ムラも
発生しないという良好な結果が得られた。この結果か
ら、比D1/D2 を2より小さく設定すれば十分であ
るが、1.7以下に設定するのがより望ましい。As is evident from the experimental results of Example 1 shown in Table 1, with the toner having a ratio D1 / D2 of 2.07, toner sticking occurs at 200 sheets where the number of printed sheets is considerably small, and this toner sticking occurs. As a result, image density unevenness occurred.
Further, for a toner having a ratio D1 / D2 of 1.92, 1000
Although a little toner sticking occurred on the sheet, due to the toner sticking, image density unevenness occurred to such an extent that the image quality was not substantially affected. Further, in the case of the toner having a ratio D1 / D2 of 1.72, a little toner fixation occurred at 10,000 sheets where the number of printed sheets was relatively large, but image density unevenness hardly occurred, and the image quality was not substantially affected. Furthermore, the ratio D1 / D
2 is 1.70 or less, the number of printed sheets is 10
Even when the number of sheets reached 000, little toner sticking occurred and there was no unevenness in image density. Therefore, the ratio D1 / D
When 2 is smaller than 2, it can be seen that the toner hardly adheres, and image density unevenness that substantially affects the image quality does not occur. In particular, the ratio D1 / D2 is 1.7
Below, good results were obtained in which no toner was fixed and no image density unevenness occurred. From this result, it is sufficient to set the ratio D1 / D2 to be smaller than 2, but it is more preferable to set the ratio to 1.7 or less.
【0049】なお、前述の例では、トナーの母粒子と外
添剤との付着状態を分析する方法として、前述の論文集
に開示されているトナー分析方法を用いるものとしてい
るが、本発明は、非同期トナーの等価粒径の平均粒径お
よびトナー全体の等価粒径の平均粒径を得ることができ
るトナー分析方法であれば、どのようなトナー分析方法
を用いることができることは言うまでもない。In the above-described example, the toner analysis method disclosed in the above-mentioned collection of papers is used as a method for analyzing the adhesion state between the mother particles of the toner and the external additive. Needless to say, any toner analysis method can be used as long as it can obtain the average particle size of the equivalent particle size of the asynchronous toner and the average particle size of the equivalent particle size of the entire toner.
【0050】また、本発明の現像装置は、図5に示す現
像装置1に限定されるものではなく、少なくとも現像剤
担持体5とトナー規制手段(現像剤規制部材6以外のも
の含む)とを備えた現像装置であれば、どのような現像
装置にも適用することができる。The developing device of the present invention is not limited to the developing device 1 shown in FIG. 5, but includes at least the developer carrier 5 and toner regulating means (including components other than the developer regulating member 6). The present invention can be applied to any developing device provided that it has a developing device.
【0051】更に、本発明は、外添剤としてシリカ微粒
子に限定されるものではなく、前述のように種々の材質
のものが使用できる。したがって、トナーの分析試験を
行うにあたっては、外添剤の材質により適宜検出すべき
元素の発光スペクトルを選択することにより、シリカ以
外の外添剤を用いた場合においても同様に測定を行うこ
とができる。その場合、例えば、外添剤として、酸化チ
タンを用いる場合はTiの発光スペクトルを、アルミナ
を用いる場合はAlの発光スペクトルを検出し処理すれ
ばよい。Further, the present invention is not limited to silica fine particles as an external additive, but various materials can be used as described above. Therefore, when conducting an analysis test of the toner, the measurement can be similarly performed even when an external additive other than silica is used by appropriately selecting the emission spectrum of the element to be detected according to the material of the external additive. it can. In this case, for example, the emission spectrum of Ti may be detected and processed when titanium oxide is used as the external additive, and the emission spectrum of Al may be detected when alumina is used.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のトナーによれば、トナーを、トナー全体の平均粒径と
所定外添剤濃度に満たない母粒子からなるトナーの平均
粒径との比が、2より小さくなるように設定しているこ
とで、所定の外添剤濃度に満たないトナーの粒径を実質
的に大きくできる。これにより、トナー規制手段に物理
的付着力によって付着したトナーが熱機械的ストレスを
受けても、トナーの形状変化を抑制できる。As is apparent from the above description, according to the toner of the present invention, the average particle diameter of the entire toner and the average particle diameter of the toner composed of the base particles less than the predetermined external additive concentration are determined. Is set to be smaller than 2, it is possible to substantially increase the particle diameter of the toner that does not satisfy the predetermined external additive concentration. Thereby, even if the toner adhered to the toner regulating means by the physical adhesion is subjected to thermomechanical stress, the change in the shape of the toner can be suppressed.
【0053】したがって、高速で移動する現像剤担持体
をトナーを介してトナー規制手段に当接させても、この
トナーが隣接するトナー粒子やトナー規制手段の表面に
接合する現象を抑制できるので、トナー規制手段へのト
ナーの固着を低減でき、現像剤の搬送ムラを防止でき
る。Therefore, even if the developer carrier moving at a high speed is brought into contact with the toner regulating means via the toner, the phenomenon that this toner is bonded to the adjacent toner particles or the surface of the toner regulating means can be suppressed. Adhesion of the toner to the toner regulating means can be reduced, and uneven transport of the developer can be prevented.
【0054】また、本発明の現像装置によれば、請求項
1のトナーを現像剤として用いているので、トナー規制
手段へのトナーの固着を低減できることから、現像装置
の耐久性を向上できる。したがって、現像装置を現像剤
の補充のみで長期にわたって繰り返し使用できるように
なる。Further, according to the developing device of the present invention, since the toner of claim 1 is used as the developer, the adhesion of the toner to the toner regulating means can be reduced, and the durability of the developing device can be improved. Therefore, the developing device can be repeatedly used for a long time only by replenishing the developer.
【0055】こうして、本発明のトナーおよび現像装置
によれば、現像剤担持体よる現像剤の搬送ムラをなくす
ことができるとともに、この搬送ムラによる縦すじ状の
画像濃度ムラの発生も防止でき、良好な画質を得ること
ができる。As described above, according to the toner and the developing device of the present invention, it is possible to eliminate the unevenness of the transport of the developer by the developer carrier, and also to prevent the occurrence of the image density unevenness in the form of a vertical stripe due to the unevenness of the transport. Good image quality can be obtained.
【図1】 本発明に係る現像装置の実施の形態の一例に
用いられる現像剤であるトナーの母粒子と外添剤との付
着状態の分析に用いるための、従来のトナー分析方法の
一例を説明する図である。FIG. 1 shows an example of a conventional toner analysis method for use in analyzing the state of adhesion between a base particle of a toner, which is a developer, and an external additive used in an embodiment of a developing device according to the present invention. FIG.
【図2】 図1に示すトナー分析方法において用いられ
る等価粒子および等価粒径について説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating equivalent particles and equivalent particle sizes used in the toner analysis method shown in FIG.
【図3】 図1に示すトナー分析方法による分析結果を
示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an analysis result by the toner analysis method shown in FIG. 1;
【図4】 図1に示すトナー分析結果に基づくトナーの
粒径の分布を示す正規分布図である。FIG. 4 is a normal distribution diagram showing a distribution of toner particle diameters based on the toner analysis result shown in FIG.
【図5】 現像剤担持体とトナー規制ブレードとを備え
ている従来の一成分系の現像装置を模式的に示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a conventional one-component developing device including a developer carrier and a toner regulating blade.
【図6】従来のトナー粒子を用いて図5に示す現像装置
により現像を行う場合に発生する、トナー規制ブレード
へのトナーの固着およびトナーの搬送ムラを説明する図
である。FIG. 6 is a view for explaining toner fixation to a toner regulating blade and toner conveyance unevenness which occur when development is performed by the developing device shown in FIG. 5 using conventional toner particles.
【図7】 母粒子に外添剤が付着されたトナー粒子を示
す図である。FIG. 7 is a diagram showing toner particles having an external additive attached to mother particles.
【符号の説明】 1…現像装置、2…トナー収容部、3…トナー搬送手
段、4…トナー供給部材、5…現像剤担持体、6…現像
剤規制部材、7…潜像担持体、8…母粒子(C)、9…
外添剤(SiO2)、T…トナーDESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: developing device, 2: toner container, 3: toner conveying means, 4: toner supply member, 5: developer carrier, 6: developer regulating member, 7: latent image carrier, 8 ... Base particles (C), 9 ...
External additive (SiO 2 ), T ... toner
Claims (2)
れ付着される多数の外添剤とからなるトナーにおいて、 トナー全体の平均粒径をD1とし、所定外添剤濃度に満
たない母粒子からなるトナーの平均粒径をD2としたと
き、トナー全体の平均粒径と所定外添剤濃度に満たない
母粒子からなるトナーの平均粒径とが、 D1/D2 < 2 の関係を満足するように設定されていることを特徴とす
るトナー。1. A toner comprising a large number of base particles and a large number of external additives respectively attached to these base particles, wherein the average particle diameter of the whole toner is D1, and the base particles do not have a predetermined external additive concentration. Is defined as D2, the average particle diameter of the entire toner and the average particle diameter of the toner composed of the base particles having a concentration less than the predetermined external additive concentration satisfy the relationship of D1 / D2 <2. The toner is set as follows.
持体と、前記現像剤担持体にトナーの均一な薄層を形成
するようにトナーの搬送を規制するトナー規制手段とを
備え、請求項1記載のトナーが現像剤として用いられて
いることを特徴とする現像装置。2. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: a developer carrying member for carrying the developer; and a toner regulating means for regulating the conveyance of the toner such that a uniform thin layer of the toner is formed on the developer carrying member. A developing device, wherein the toner according to 1 is used as a developer.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21137998A JP2000047418A (en) | 1998-07-27 | 1998-07-27 | Toner and developing device with the toner |
US09/361,859 US6146802A (en) | 1998-07-27 | 1999-07-27 | Toner and development unit and image forming apparatus using the same |
EP99114679A EP0977092A3 (en) | 1998-07-27 | 1999-07-27 | Toner and development unit and image forming apparatus using the same |
US09/666,800 US6358654B1 (en) | 1998-07-27 | 2000-09-21 | Toner and development unit and image forming apparatus using the same |
US10/171,853 US6605401B2 (en) | 1998-07-27 | 2001-09-21 | Toner and development unit and image forming apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2000047418A (en) |
-
1998
- 1998-07-27 JP JP21137998A patent/JP2000047418A/en active Pending
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