JP2006065177A - Developing device, image forming apparatus and process cartridge - Google Patents

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JP2006065177A JP2004249879A JP2004249879A JP2006065177A JP 2006065177 A JP2006065177 A JP 2006065177A JP 2004249879 A JP2004249879 A JP 2004249879A JP 2004249879 A JP2004249879 A JP 2004249879A JP 2006065177 A JP2006065177 A JP 2006065177A
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Hiromitsu Takagaki
高垣  博光
Katsuhiro Aoki
勝弘 青木
Hajime Koyama
一 小山
Hiroshi Ikeguchi
弘 池口
Yasuo Miyoshi
康雄 三好
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accomplish high quality image formation by preventing nonuniform density and soiled base, which are caused by developer flocculating in the position where a developing roller and a developer layer thickness regulating member face each other. <P>SOLUTION: The developing device includes the developing roller 29 for supplying developer held thereon to an image carrier 2 having an electrostatic latent image formed on it; the developer layer thickness regulating member 32 for regulating the layer thickness of the developer held by the developing roller 29; and an air spray mechanism 35 for spraying air to a part located near the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating member 32 face each other and upstream of the developing roller 29 in the direction of the rotation of the developing roller 29. The developer tends to flocculate in the part near the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating member 32 face each other and upstream of the developing roller 29 in the direction of the rotation of the roller 29. By spraying air to the part by the air spray mechanism 35, the flocculating developer can be caused to fly and scatter. This prevents nonuniform image density and soiled base, which are caused by developer flocculation. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、トナーの凝集を防止することができる現像装置、この現像装置を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a developing device capable of preventing toner aggregation, an image forming apparatus using the developing device, and a process cartridge.

現像装置の一例としては、現像ローラ、現像剤層厚規制部材、攪拌部材等を現像剤と共に現像容器内に収容したものが知られている(特許文献1、2参照)。現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が用いられている。   As an example of the developing device, one in which a developing roller, a developer layer thickness regulating member, a stirring member and the like are accommodated in a developing container together with a developer is known (see Patent Documents 1 and 2). As the developer, a one-component developer composed only of toner and a two-component developer composed of toner and carrier are used.

このような現像装置では、現像剤を撹拌部材で現像ローラ近傍まで搬送し、搬送した現像剤を現像ローラと現像剤層厚規制部材との間を通過させることによりトナーを摩擦帯電し、摩擦帯電させたトナーを現像ローラ上に均一な厚さに付着させている。   In such a developing device, the developer is conveyed to the vicinity of the developing roller by the stirring member, and the conveyed developer is passed between the developing roller and the developer layer thickness regulating member, so that the toner is triboelectrically charged. The applied toner is adhered to the developing roller with a uniform thickness.

トナーは、母体樹脂にCCA(帯電制御剤)が混ぜ合わされており、現像剤層厚規制部材で摩擦されることにより電荷を得ている。また、トナーの母体樹脂の回りには無機物が主流である添加剤が打ち込まれており、この添加剤は、他のトナー又は現像剤層厚規制部材との非静電的付着力を低減させることで流動性を与えているが、添加剤そのものが帯電する場合もあり、トナー帯電に寄与している場合も多い。   The toner is obtained by mixing a base resin with CCA (charge control agent) and rubbing it with a developer layer thickness regulating member. Further, an additive mainly composed of an inorganic substance is injected around the base resin of the toner, and this additive reduces non-electrostatic adhesion with other toner or developer layer thickness regulating members. However, the additive itself may be charged and often contributes to toner charging.

特開2002−148937公報JP 2002-148937 A 特開平11−15262号公報JP-A-11-15262

ところが、母体樹脂の硬度は金属等と比較すると極めて低く、画像形成プロセスを繰り返していく内にトナーの添加剤が母体樹脂に埋没する現象が報告されている。添加剤が母体樹脂中に埋没すると、トナーの流動性が低下してトナー同士が付着しやすくなる。これにより、現像ローラ上の現像剤(トナー)の付着量が増加したり、添加剤の母体樹脂に対する被覆面積が減少してトナーの帯電量が減少するために、現像能力が変化する。   However, the hardness of the base resin is extremely lower than that of metal or the like, and it has been reported that the toner additive is buried in the base resin as the image forming process is repeated. When the additive is buried in the base resin, the fluidity of the toner is lowered and the toners are likely to adhere to each other. As a result, the developer (toner) adhesion amount on the developing roller increases, or the coverage area of the additive with respect to the base resin decreases and the toner charge amount decreases, so that the developing ability changes.

その結果、画像としては、現像ローラ上の付着量増加による画像濃度過多、帯電能力低下による画像濃度低下などが発生する。特に問題となるのは、帯電能力が低下した場合において、トナーは現像剤層厚規制部材と摩擦する事で電荷を得るため、プリント出力後に時間経過した後の次のプリント出力時には濃度ムラ(帯電量減少による薄濃度化)が発生することである。具体的には、プリント出力が頻繁にされている場合には問題ないが、長時間放置されると、現像ローラ上に付着したトナーが現像ローラと現像剤層厚規制部材との間を通過する(トナーは部材と摩擦する)前と、通過した後とでは帯電量が異なるため、現像ローラの回転周期に当る1周目とそれ以降とで画像上の濃度に差が生ずる。そして、現像ローラ1周目の画像領域では濃度が薄く、それ以降では通常濃度となることから、画像全体でみると濃度ムラとなる。文字画像など画像ベタ部が少ない場合には目立たないが、画像ベタ部が多くなると顕著になる。   As a result, as the image, an excessive image density due to an increase in the adhesion amount on the developing roller, an image density decrease due to a decrease in charging ability, and the like occur. In particular, when the charging ability is reduced, the toner obtains electric charge by rubbing against the developer layer thickness regulating member, so that density unevenness (charging) occurs at the next print output after the print output. (Thinning due to a decrease in the amount) occurs. Specifically, there is no problem when the print output is frequently performed, but if left for a long time, the toner attached on the developing roller passes between the developing roller and the developer layer thickness regulating member. Since the amount of charge is different before (after the toner rubs against the member) and after passing, there is a difference in density on the image between the first round corresponding to the rotation cycle of the developing roller and thereafter. Then, the density of the image area on the first round of the developing roller is low, and after that, the density is normal, and density unevenness is observed in the entire image. This is inconspicuous when there are few solid images, such as a character image, but becomes noticeable when there are many solid images.

近年、省エネルギーのために低温定着対応トナーを用いることが多くなってきており、低温で定着させるためトナーの母体樹脂が軟らかくなってきているため、上述した濃度ムラの発生が問題となっている。   In recent years, toner for low-temperature fixing has been increasingly used for energy saving, and since the base resin of the toner has become softer for fixing at low temperature, the above-described density unevenness has been a problem.

この濃度ムラの問題は、現像ローラと現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置で現像剤の流動性が低下して凝集した場合に、より顕著になる。さらに、現像剤が凝集すると、現像ローラと現像剤層厚規制部材との間の隙間が大きくなって現像ローラと現像剤層厚規制部材との間を擦り抜ける現像剤の量が多くなって地汚れが発生する。   The problem of density unevenness is when the developer fluidity is reduced and agglomerated in the vicinity of the position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member face each other and upstream in the rotation direction of the developing roller. It becomes more prominent. Further, when the developer aggregates, the gap between the developing roller and the developer layer thickness regulating member becomes large, and the amount of developer that rubs through between the developing roller and the developer layer thickness regulating member increases. Dirt is generated.

本発明の目的は、現像ローラと現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置で現像剤が凝集することが原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止して高品質の画像形成を行うことである。   The object of the present invention is caused by the fact that the developer aggregates in the vicinity of the facing position between the developing roller and the developer layer thickness regulating member and at the upstream position along the rotation direction of the developing roller. It is to perform high-quality image formation by preventing image density unevenness and background contamination.

請求項1記載の発明の現像装置は、現像剤を担持し、担持した現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給する中心線回りに回転可能な現像ローラと、前記現像ローラの外周面に対向して配置され、前記現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置で凝集した現像剤を除去する除去手段と、を具備する。   The developing device according to the first aspect of the present invention includes a developing roller that carries a developer, and that can rotate around a center line that supplies the carried developer to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed, and the developing roller A developer layer thickness regulating member that is disposed to face the outer circumferential surface of the developer roller and regulates the layer thickness of the developer carried by the developing roller; and in the vicinity of the opposed position of the developing roller and the developer layer thickness regulating member. And removing means for removing the developer aggregated at the upstream position along the rotation direction of the developing roller.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、前記除去手段は、前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置に空気を吹付ける空気吹付機構である。   According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the removing means is in the vicinity of a position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member are opposed to each other and along the rotation direction of the developing roller. An air blowing mechanism that blows air to a position on the upstream side.

請求項3記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、前記除去手段は、前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側に位置する現像剤を吸引する現像剤吸引機構である。   According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the removing means is in the vicinity of a position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member are opposed to each other and along the rotation direction of the developing roller. And a developer suction mechanism that sucks the developer located on the upstream side.

請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一記載の現像装置において、前記現像剤中の少なくとも一部を占めるトナーは、円形度が0.9以上である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the toner occupying at least a part of the developer has a circularity of 0.9 or more.

請求項5記載の発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の外周面を一様に帯電させる帯電装置と、一様に帯電された前記像担持体の外周面に静電潜像を書き込む光書込装置と、前記像担持体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項1ないし4のいずれか一記載の現像装置と、現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着装置と、を具備する。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image carrier; a charging device that uniformly charges the outer peripheral surface of the image carrier; and an electrostatic charge on the outer peripheral surface of the uniformly charged image carrier. 5. An optical writing device for writing a latent image; a developing device according to claim 1 for developing a toner image by developing an electrostatic latent image written on an outer peripheral surface of the image carrier; A transfer device that transfers the toner image transferred onto the recording medium, and a fixing device that fixes the toner image transferred onto the recording medium.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の画像形成装置において、タンデム型に配置された複数の前記現像装置を有している。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth aspect, the developing device includes a plurality of the developing devices arranged in a tandem type.

請求項7記載の発明は、請求項5又は6記載の画像形成装置において、トナー画像を前記記録媒体に転写するプリント出力の1ジョブが終了した直後に前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth or sixth aspect, the air spray mechanism or the developer suction mechanism is provided immediately after one print output job for transferring a toner image to the recording medium is completed. Means for driving.

請求項8記載の発明は、請求項5又は6記載の画像形成装置において、前記像担持体上のトナー画像のトナー濃度を検知する濃度センサと、この濃度センサによる検知結果に応じて前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth or sixth aspect, a density sensor that detects a toner density of a toner image on the image carrier, and the air blowing according to a detection result by the density sensor. A mechanism or a means for driving the developer suction mechanism.

請求項9記載の発明は、請求項5又は6記載の画像形成装置において、前記現像装置内の現像剤の残量を検知する残量センサと、この残量センサによる検知結果に応じて前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する。   According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifth or sixth aspect, a remaining amount sensor for detecting a remaining amount of the developer in the developing device, and the air according to a detection result by the remaining amount sensor. Means for driving the spray mechanism or the developer suction mechanism is provided.

請求項10記載の発明のプロセスカートリッジは、像担持体と、前記像担持体を回転可能に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケース内に収納された請求項1ないし4のいずれか一記載の現像装置と、を具備する。   A process cartridge according to a tenth aspect of the present invention is an image carrier, a cartridge case for rotatably holding the image carrier, and the development according to any one of the first to fourth aspects accommodated in the cartridge case. An apparatus.

請求項1記載の発明の現像装置によれば、現像ローラと現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置には現像剤が凝集し易いが、この位置で凝集した現像剤を除去手段で除去することにより、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the developing device of the first aspect of the present invention, the developer aggregates at a position in the vicinity of the position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member face each other and upstream in the rotation direction of the developing roller. Although it is easy to remove the developer aggregated at this position by the removing means, it is possible to prevent unevenness in image density and background stain caused by the aggregation of the developer, and to improve the quality of the formed image. be able to.

請求項2記載の発明の現像装置によれば、空気吹付機構で空気を吹き付けることにより凝集した現像剤を吹き飛ばしてほぐすことができ、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the developing device of the second aspect of the present invention, the developer aggregated by blowing air with the air blowing mechanism can be blown away and the density unevenness of the image generated due to the aggregation of the developer is reduced. Background stains can be prevented and the quality of the formed image can be improved.

請求項3記載の発明の現像装置によれば、現像剤を現像剤吸引機構で吸引することにより凝集した現像剤を除去することができ、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the developing device of the third aspect of the present invention, the aggregated developer can be removed by sucking the developer with the developer suction mechanism, and the density of the image generated due to the developer aggregation. Unevenness and background stains can be prevented, and the quality of the formed image can be improved.

請求項4記載の発明の現像装置によれば、円形度が0.9以上であるトナーは転がり易いため、このトナーが現像ローラと現像剤層厚規制部材との間を通過するときに掛かるストレスが小さくなり、トナーの母体樹脂への添加剤の埋没を抑えることができ、流動性の低下を抑えることができ、現像剤の凝集の発生頻度を低減させることができる。このため、空気吹付機構や現像剤吸引機構を駆動させる頻度を低くすることができ、画像形成作業の作業能率向上を図ることができる。   According to the developing device of claim 4, since the toner having a circularity of 0.9 or more is easy to roll, the stress applied when the toner passes between the developing roller and the developer layer thickness regulating member. , The embedding of the additive in the base resin of the toner can be suppressed, a decrease in fluidity can be suppressed, and the frequency of occurrence of developer aggregation can be reduced. For this reason, the frequency of driving the air blowing mechanism and the developer suction mechanism can be reduced, and the work efficiency of the image forming operation can be improved.

請求項5記載の発明の画像形成装置によれば、画像形成時に濃度ムラや地汚れの発生を防止することができ、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the image forming apparatus of the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent density unevenness and background contamination during image formation, and to improve the quality of the formed image.

請求項6記載の発明の画像形成装置によれば、各現像装置により異なる色のトナー画像を形成してカラー画像を形成する場合において、画像形成時に濃度ムラや地汚れの発生を防止することができ、形成されるカラー画像の品質向上を図ることができる。   According to the image forming apparatus of the sixth aspect of the present invention, in the case of forming a color image by forming different color toner images by each developing device, it is possible to prevent density unevenness and background stains from occurring during image formation. And the quality of the formed color image can be improved.

請求項7記載の発明の画像形成装置によれば、1ジョブが終了した直後のタイミングで空気吹付機構又は現像剤吸引機構を駆動させるため、現像剤の凝集を未然に防止でき、又は、凝集した現像剤を早期の段階で除去することができ、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止し、形成される画像の品質向上を図ることができ、しかも、凝集した現像剤を吹き飛ばしてほぐしたり吸引して除去したりする処理を画像形成作業の作業能率を低下させることなく行うことができる。   According to the image forming apparatus of the seventh aspect of the invention, since the air blowing mechanism or the developer suction mechanism is driven immediately after the end of one job, the developer can be prevented from aggregating or agglomerated. The developer can be removed at an early stage, the density unevenness of the image and the background stain caused by the aggregation of the developer can be prevented, and the quality of the formed image can be improved, It is possible to perform a process of blowing away the aggregated developer to loosen it or remove it by suction without reducing the work efficiency of the image forming operation.

請求項8記載の発明の画像形成装置によれば、像担持体上のトナー画像のトナー濃度が設定値以下である場合には、その原因が、現像ローラと現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置での現像剤の凝集の発生であることがあり、その場合には、空気吹付機構や現像剤吸引機構を駆動させることにより凝集した現像剤を吹き飛ばしてほぐしたり吸引して除去したりすることにより、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the image forming apparatus of the eighth aspect, when the toner density of the toner image on the image carrier is equal to or lower than the set value, the cause is the opposite of the developing roller and the developer layer thickness regulating member. In some cases, the developer agglomerates at a position near the position and upstream of the developing roller in the rotation direction. In such a case, by driving an air blowing mechanism or a developer suction mechanism By blowing off and aggregating the agglomerated developer and removing it by suction, it is possible to prevent unevenness in image density and background stains caused by agglomeration of the developer, and to improve the quality of the formed image. be able to.

請求項9記載の発明の画像形成装置によれば、現像装置内の現像剤の残量が少なくなると、現像装置内の現像剤の流動性が低下し、現像ローラと現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置で現像剤の凝集が発生しやすくなっている場合が多い。そこで、現像装置内の現像剤の残量を検知する残量センサによる検知結果に応じて空気吹付機構又は現像剤吸引機構を駆動させて凝集した現像剤を吹き飛ばしてほぐしたり吸引して除去したりすることにより、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   According to the image forming apparatus of the ninth aspect of the invention, when the remaining amount of the developer in the developing device decreases, the flowability of the developer in the developing device decreases, and the developing roller, the developer layer thickness regulating member, In many cases, agglomeration of the developer is likely to occur at a position in the vicinity of the opposite position and upstream of the developing roller in the rotation direction. Therefore, depending on the detection result by the remaining amount sensor that detects the remaining amount of the developer in the developing device, the air blowing mechanism or the developer suction mechanism is driven to blow away the agglomerated developer to be loosened or sucked and removed. By doing this, it is possible to prevent unevenness in image density and background contamination caused by the aggregation of the developer, and to improve the quality of the formed image.

請求項10記載の発明のプロセスカートリッジによれば、空気吹付機構又は現像剤吸引機構を駆動させて凝集した現像剤を吹き飛ばしてほぐしたり吸引して除去したりすることにより、現像剤の凝集が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができ、現像剤の凝集が原因となるプロセスカートリッジの寿命低下を防止することができる。   According to the process cartridge of the tenth aspect of the present invention, the developer is aggregated by driving the air blowing mechanism or the developer suction mechanism to blow away the aggregated developer to be loosened or sucked and removed. Thus, it is possible to prevent uneven density and background smearing of the image, improve the quality of the formed image, and prevent the process cartridge from being shortened due to the aggregation of the developer.

本発明の第1の実施の形態を図1ないし図9に基づいて説明する。
図1は、本発明の現像装置を4つ備えたタンデム形式の画像形成装置であるカラーレーザープリンタ(以下、「カラープリンタ」という)の概略構成を示す縦断側面図である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a color laser printer (hereinafter referred to as “color printer”) which is a tandem type image forming apparatus provided with four developing devices of the present invention.

このカラープリンタ1は、像担持体としての感光体ベルト2を有し、感光体ベルト2の周りには、帯電装置3、光書込装置4、4つの現像装置5Bk,5C,5M,5Y、転写装置6、感光体クリーニング装置7などが配置されている。さらに、カラープリンタ1内には、記録媒体Pを収納する給紙カセット8、給紙カセット8内に収納された記録媒体P又は手差トレイ9上に載置された記録媒体Pを搬送する搬送ローラ10、レジストローラ11、定着装置12等が設けられている。上述したBk,C,M,Yの添え字は、それぞれ形成される画像又は使用されるトナーの色(ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー)を示すもので、これらの添え字は必要に応じて割愛する。   This color printer 1 has a photoreceptor belt 2 as an image carrier, and around the photoreceptor belt 2, a charging device 3, an optical writing device 4, four developing devices 5Bk, 5C, 5M, 5Y, A transfer device 6 and a photoconductor cleaning device 7 are disposed. Further, in the color printer 1, conveyance for conveying the recording medium P that stores the recording medium P, the recording medium P that is stored in the sheet feeding cassette 8, or the recording medium P that is placed on the manual feed tray 9. A roller 10, a registration roller 11, a fixing device 12 and the like are provided. The subscripts Bk, C, M, and Y described above indicate the color of the image to be formed or the toner used (black, cyan, magenta, yellow), and these subscripts are omitted as necessary. To do.

感光体ベルト2は、駆動ローラ13と1次転写対向ローラ14と張架ローラ15との回りに巻回され、駆動ローラ13に連結された駆動モータにより矢印A方向に回転駆動される。感光体ベルト2の表面には有機感光層が形成されている。   The photosensitive belt 2 is wound around the driving roller 13, the primary transfer counter roller 14 and the stretching roller 15, and is rotationally driven in the direction of arrow A by a driving motor connected to the driving roller 13. An organic photosensitive layer is formed on the surface of the photoreceptor belt 2.

帯電装置3は、電源からの電圧が印加されることにより、感光体ベルト2の表面を一様に帯電する。   The charging device 3 uniformly charges the surface of the photoreceptor belt 2 by applying a voltage from a power source.

光書込装置4は、例えば、外部のコンピュータから送られてきた画像信号が画像信号処理部(図示せず)で変換された光書込信号が入力され、この光書込信号に応じて光源(図示せず)からレーザー光が出射され、出射されたレーザー光がポリゴンミラー16、f/θレンズ17、反射ミラー18を介して一様に帯電された感光体ベルト2の表面に照射される。このレーザー光の照射により、感光体ベルト2の表面には画像信号に応じた静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ベルト2に対し、後述する現像装置5Bk,5C,5M,5Yから各色のトナーが供給されることにより、静電潜像が現像されてトナー画像として顕像化される。   The optical writing device 4 receives, for example, an optical writing signal obtained by converting an image signal sent from an external computer by an image signal processing unit (not shown), and generates a light source according to the optical writing signal. Laser light is emitted from (not shown), and the emitted laser light is irradiated onto the uniformly charged surface of the photoreceptor belt 2 through the polygon mirror 16, the f / θ lens 17, and the reflection mirror 18. . By this laser light irradiation, an electrostatic latent image corresponding to the image signal is formed on the surface of the photoreceptor belt 2. By supplying toner of each color from developing devices 5Bk, 5C, 5M, and 5Y, which will be described later, to the photosensitive belt 2 on which the electrostatic latent image is formed, the electrostatic latent image is developed and visualized as a toner image. It becomes.

転写装置6は、感光体ベルト2上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写される中間転写ベルト19、中間転写ベルト19が巻回された駆動ローラ20、2次転写対向ローラ21、クリーニング対向ローラ22、中間転写ベルト19をクリーニングするクリーニング装置23、感光体ベルト2上のトナー画像を中間転写ベルト19上に転写(1次転写)するための1次転写ローラ24、中間転写ベルト19上に転写されたトナー画像(カラートナー画像)を記録媒体P上に転写(2次転写)するための2次転写ローラ25等により構成されている。中間転写ベルト19は、駆動ローラ20に連結された駆動モータにより矢印B方向に回転駆動される。   The transfer device 6 includes an intermediate transfer belt 19 on which the toner images of the respective colors formed on the photosensitive belt 2 are sequentially transferred, a driving roller 20 around which the intermediate transfer belt 19 is wound, a secondary transfer counter roller 21, A cleaning counter roller 22, a cleaning device 23 for cleaning the intermediate transfer belt 19, a primary transfer roller 24 for transferring (primary transfer) the toner image on the photosensitive belt 2 onto the intermediate transfer belt 19, and the intermediate transfer belt 19. The image forming apparatus includes a secondary transfer roller 25 and the like for transferring the toner image (color toner image) transferred thereon onto the recording medium P (secondary transfer). The intermediate transfer belt 19 is rotationally driven in the direction of arrow B by a drive motor connected to the drive roller 20.

定着装置12は、給紙カセット8内、又は、手差トレイ9上から搬送されて、中間転写ベルト19と2次転写ローラ25との間の2次転写位置を通過する際にトナー画像が転写された記録媒体Pを定着処理する装置である。この定着処理は、トナー画像が転写された記録媒体Pに熱と圧力とをかけることによりトナーを溶融し、溶融したトナーを記録媒体Pに溶着させることにより行われる。定着処理が終了した記録媒体Pは、カラープリンタ1の上部に形成された排紙トレイ26上に排紙される。   The fixing device 12 is conveyed from the paper feed cassette 8 or from the manual feed tray 9, and the toner image is transferred when passing through the secondary transfer position between the intermediate transfer belt 19 and the secondary transfer roller 25. This is a device for fixing the recorded recording medium P. This fixing process is performed by applying heat and pressure to the recording medium P on which the toner image has been transferred to melt the toner and welding the molten toner to the recording medium P. The recording medium P for which the fixing process has been completed is discharged onto a discharge tray 26 formed on the upper portion of the color printer 1.

図2は、現像装置5の概略構成を示す縦断側面図である。4つの現像装置5Bk,5C,5M,5Yは、現像剤としてトナーのみからなる一成分現像剤を収容しており、そのトナーの色が各現像装置5Bk,5C,5M,5Yにおいて異なっているが、各現像装置5Bk,5C,5M,5Yの機械的構造は同じである。各現像装置5は、感光体ベルト2に向けた開口27を有する現像容器28、現像容器28内に収納された現像ローラ29、トナー供給ローラ30、複数のトナー搬送部材31、現像剤層厚規制部材である現像剤層厚規制ローラ32、ブラケット33、ブラケット33に貼付けられて先端部を現像剤層厚規制ローラ32の外周面に当接させている可撓性材料で形成されたスクレーパ34等を備えている。   FIG. 2 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of the developing device 5. The four developing devices 5Bk, 5C, 5M, and 5Y contain a one-component developer consisting only of toner as a developer, and the color of the toner is different among the developing devices 5Bk, 5C, 5M, and 5Y. The mechanical structures of the developing devices 5Bk, 5C, 5M, and 5Y are the same. Each developing device 5 includes a developing container 28 having an opening 27 toward the photosensitive belt 2, a developing roller 29 accommodated in the developing container 28, a toner supply roller 30, a plurality of toner conveying members 31, and a developer layer thickness regulation. A developer layer thickness regulating roller 32, which is a member, a bracket 33, a scraper 34 formed of a flexible material that is affixed to the bracket 33 and has a front end portion in contact with the outer peripheral surface of the developer layer thickness regulating roller 32, etc. It has.

現像ローラ29は、中心線回りに回転可能に設けられ、連結されている駆動モータにより駆動されて矢印C方向に回転する。トナー搬送部材31は回転することにより現像容器28内のトナーを現像ローラ29側に搬送する。トナー供給ローラ30は現像ローラ29の外周面に接触させて配置され、トナーを予備帯電させながら現像ローラ29に供給する。現像剤層厚規制ローラ32は、現像ローラ29の外周面に接触させて配置され、現像ローラ29が担持するトナーの層厚を規制し、及び、現像ローラ29が担持するトナーを摩擦帯電する。   The developing roller 29 is rotatably provided around the center line, and is driven by a connected driving motor to rotate in the direction of arrow C. The toner conveying member 31 rotates to convey the toner in the developing container 28 to the developing roller 29 side. The toner supply roller 30 is disposed in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 29 and supplies the toner to the developing roller 29 while precharging the toner. The developer layer thickness regulating roller 32 is disposed in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 29, regulates the layer thickness of the toner carried by the developing roller 29, and frictionally charges the toner carried by the developing roller 29.

さらに、現像装置5には、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側の位置に空気を吹付ける除去手段である空気吹付機構35が設けられている。この空気吹付機構35は、エアーポンプ36、エアーポンプ36から送風される空気を導くパイプ37、パイプ37内を導かれた空気を現像容器28内の吐出させる吐出口38により形成されている。吐出口38は、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側に向けて空気を吐出する向きに配置されている。   Further, the developing device 5 is a removing unit that blows air to a position on the upstream side in the rotation direction of the developing roller 29 in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other. An air blowing mechanism 35 is provided. The air blowing mechanism 35 is formed by an air pump 36, a pipe 37 that guides air blown from the air pump 36, and a discharge port 38 that discharges the air guided through the pipe 37 in the developing container 28. The discharge port 38 is disposed in a direction near the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other and discharge air toward the upstream side along the rotation direction of the developing roller 29.

各現像装置5の側端部(図中左側)には、それぞれ独立して回転可能なカム39が当接されている。このカム39と、現像装置5を感光体ベルト2から離反させる向きに付勢する付勢手段(図示せず)との働きにより、トナー画像の現像を行う1つの現像装置5が現像ローラ29を感光体ベルト2に当接させる位置に移動し、トナー画像の現像を行わない他の3つの現像装置5は現像ローラ29を感光体ベルト2から離反させた位置に移動している。図1は、ブラックのトナーを収容した現像装置5Bkによる現像が行われている状態であり、現像装置5Bkのみが現像ローラ29を感光体ベルト2に当接させる位置に移動し、他の現像装置5C,5M,5Yは現像ローラ29が感光体ベルト2から離反する位置に移動している。   A cam 39 that is independently rotatable is in contact with a side end (left side in the figure) of each developing device 5. One developing device 5 that develops a toner image causes the developing roller 29 to be moved by the action of the cam 39 and a biasing means (not shown) that biases the developing device 5 away from the photosensitive belt 2. The other three developing devices 5 that have moved to a position where they are brought into contact with the photosensitive belt 2 and do not develop a toner image have moved to a position where the developing roller 29 is separated from the photosensitive belt 2. FIG. 1 shows a state in which development is performed by the developing device 5Bk containing black toner, and only the developing device 5Bk moves to a position where the developing roller 29 is brought into contact with the photosensitive belt 2, and the other developing devices. 5C, 5M, and 5Y are moved to positions where the developing roller 29 is separated from the photosensitive belt 2.

図3は、現像ローラ29が矢印C方向に回転することにより感光体ベルト2上でトナー画像を現像している状態を示している。このとき、現像剤層厚規制ローラ32はワンウェイクラッチを用いた軸受により回転されずに停止している。現像動作を続けていくと、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部に、トナーが凝集した凝集トナー40が発生することがある。このような凝集トナー40が発生すると、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間でトナーが擦られにくくなり、帯電能力が低下して画像濃度が低下する。さらに、凝集トナー40が発生すると、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間の隙間が大きくなって現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間を擦り抜けるトナーの量が多くなり、地汚れが発生する。   FIG. 3 shows a state in which the toner image is developed on the photosensitive belt 2 by the developing roller 29 rotating in the direction of arrow C. At this time, the developer layer thickness regulating roller 32 is stopped without being rotated by the bearing using the one-way clutch. As the developing operation continues, the toner aggregates in the wedge-shaped portion on the upstream side in the rotation direction of the developing roller 29 in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other. Toner 40 may be generated. When such agglomerated toner 40 is generated, it becomes difficult for the toner to be rubbed between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32, so that the charging ability is lowered and the image density is lowered. Further, when the aggregated toner 40 is generated, the gap between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 becomes large, and the amount of toner that rubs between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 is increased. Increases and soiling occurs.

図4は、凝集トナー40を除去するために、現像動作終了後に現像ローラ29を矢印C′方向に回転させ、及び、現像剤層厚規制ローラ32を矢印Dで示す方向に回転させる状態を示している。現像ローラ29を矢印C′方向に回転させ、及び、現像剤層厚規制ローラ32を矢印D方向に回転させることにより、凝集トナー40は現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間のくさび形状部から矢印Eで示す方向に押し戻される。   FIG. 4 shows a state in which the developing roller 29 is rotated in the direction of the arrow C ′ and the developer layer thickness regulating roller 32 is rotated in the direction indicated by the arrow D after the developing operation is completed in order to remove the aggregation toner 40. ing. By rotating the developing roller 29 in the direction of arrow C ′ and rotating the developer layer thickness regulating roller 32 in the direction of arrow D, the agglomerated toner 40 is placed between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32. The wedge-shaped portion is pushed back in the direction indicated by arrow E.

図5は、図4に示した現像ローラ29を矢印C′方向に回転させる動作と相俟って、空気吹付機構35を駆動させ、吐出口38から空気を吐出させた状態を示している。吐出口38から空気が吐出することにより、可撓性材料で形成されているスクレーパ34が押し上げられ、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間のくさび形状部から矢印Eで示す方向に押し戻されていた凝集トナー40が矢印Fで示す方向に吹き飛ばされ、ほぐされる。これにより、現像動作を再開した場合に、凝集トナー40が原因となる画像濃度の低下や地汚れを防止することができる。   FIG. 5 shows a state in which the air blowing mechanism 35 is driven and air is discharged from the discharge port 38 in combination with the operation of rotating the developing roller 29 shown in FIG. 4 in the direction of the arrow C ′. When the air is discharged from the discharge port 38, the scraper 34 formed of a flexible material is pushed up, and the direction indicated by the arrow E from the wedge-shaped portion between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32. The agglomerated toner 40 that has been pushed back to is blown away in the direction indicated by the arrow F and loosened. Thereby, when the developing operation is restarted, it is possible to prevent a decrease in image density and a background stain caused by the aggregated toner 40.

図6は、カラープリンタ1が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
このカラープリンタ1は、各部を制御するためのコントローラ41を有し、このコントローラ41は、各部を集中的に制御するCPU(Central Processing Unit)42、CPU42が実行する各種プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)43、CPU42のワークエリアとして機能するRAM(Random Access Memory)44等をバスライン45で接続することにより構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing the electrical connection of each unit provided in the color printer 1.
The color printer 1 includes a controller 41 for controlling each unit. The controller 41 centrally controls each unit (CPU) 42, and various programs executed by the CPU 42 are stored in a ROM ( A read only memory (RAM) 43, a RAM (Random Access Memory) 44 that functions as a work area for the CPU 42, and the like are connected by a bus line 45.

また、CPU42には、ポンプ制御部36aを介したエアーポンプ36、感光体ベルト2上に形成されたトナー画像のトナー濃度を検知する濃度センサ46、現像装置5内のトナーの残量を検知する残量センサ47が接続されている。濃度センサ46としては、感光体ベルト2上に形成したパッチの濃度を検出できる光学式センサを用いることができる。残量センサ47としては、現像装置5内のトナーが所定量以下となった場合に検知する光学式センサを用いることができる。   The CPU 42 also detects an air pump 36 via a pump control unit 36a, a density sensor 46 that detects the toner density of the toner image formed on the photosensitive belt 2, and a remaining amount of toner in the developing device 5. A remaining amount sensor 47 is connected. As the density sensor 46, an optical sensor that can detect the density of a patch formed on the photosensitive belt 2 can be used. As the remaining amount sensor 47, an optical sensor that detects when the toner in the developing device 5 becomes a predetermined amount or less can be used.

図7は、空気吹付機構35を駆動させるタイミングについて説明するフローチャートである。コントローラ41は、プリント出力の1ジョブが終了したか否かを判断し(ステップS1)、1ジョブが終了した後に空気吹付機構35を駆動する(ステップS2)。プリント出力の1ジョブは、光書込装置4に入力された光書込信号に基づくレーザー光の出射が終了した場合に終了する。したがって、1ジョブが終了する都度空気吹付機構35を駆動させるため、凝集トナー40の発生を未然に防止することができ、又は、凝集トナー40が大きくなる前の早期の段階で除去することができる。これにより、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。しかも、空気吹付機構35の駆動を1ジョブが終了した直後に行うので、空気吹付機構35を駆動させても画像形成作業の作業能率を低下させるという不都合を生じない。   FIG. 7 is a flowchart for explaining the timing for driving the air blowing mechanism 35. The controller 41 determines whether or not one print output job has ended (step S1), and drives the air blowing mechanism 35 after one job ends (step S2). One job of print output ends when the emission of laser light based on the optical writing signal input to the optical writing device 4 ends. Accordingly, since the air blowing mechanism 35 is driven every time one job is completed, the generation of the aggregated toner 40 can be prevented in advance, or can be removed at an early stage before the aggregated toner 40 becomes large. . Accordingly, it is possible to prevent the density unevenness and background stain of the image caused by the aggregation toner 40 and to improve the quality of the formed image. In addition, since the air blowing mechanism 35 is driven immediately after the end of one job, there is no inconvenience that the efficiency of image forming work is reduced even if the air blowing mechanism 35 is driven.

図8は、空気吹付機構35を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。予め設定しているタイミングで、コントローラ41の制御により濃度検知用のパッチを感光体ベルト2上に形成し(ステップS11)、そのパッチのトナー濃度を濃度センサ46で検知する(ステップS12)。そして、検知したトナー濃度が設定値以下であるか否かを判断し(ステップS13)、設定値以下である場合には空気吹付機構35を駆動する(ステップS14)。これにより、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部に発生している凝集トナー40を吹き飛ばしてほぐすことができ、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   FIG. 8 is a flowchart for explaining another timing for driving the air blowing mechanism 35. At a preset timing, a patch for density detection is formed on the photosensitive belt 2 under the control of the controller 41 (step S11), and the toner density of the patch is detected by the density sensor 46 (step S12). Then, it is determined whether or not the detected toner density is less than or equal to a set value (step S13). If it is less than or equal to the set value, the air blowing mechanism 35 is driven (step S14). As a result, the aggregated toner 40 generated in the wedge-shaped portion on the upstream side in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other along the rotation direction of the developing roller 29 is blown off and loosened. In addition, it is possible to prevent density unevenness and background smearing caused by the aggregation toner 40, and to improve the quality of the formed image.

図9は、空気吹付機構35を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。コントローラ41は、残量センサ47の検知結果に基づいて現像装置5内のトナー残量が設定値以下になったか否かを判断し(ステップS21)、トナー残量が設定値以下になった場合には空気吹付機構35を駆動する(ステップS22)。これにより、現像装置5内のトナー残量が少なくなると、現像装置5内のトナーの流動性が低下し、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部で凝集トナー40が発生しやすくなるが、凝集トナー40の発生を未然に防止することができ、又は、凝集トナー40が小さい段階で除去することができる。これにより、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   FIG. 9 is a flowchart illustrating another timing for driving the air blowing mechanism 35. Based on the detection result of the remaining amount sensor 47, the controller 41 determines whether or not the remaining amount of toner in the developing device 5 has become a set value or less (step S21). In step S22, the air blowing mechanism 35 is driven. As a result, when the remaining amount of toner in the developing device 5 decreases, the fluidity of the toner in the developing device 5 decreases, and in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other, the developing roller The aggregated toner 40 is likely to be generated in the wedge-shaped portion on the upstream side along the rotation direction 29, but the generation of the aggregated toner 40 can be prevented in advance, or the aggregated toner 40 is removed at a small stage. Can do. Accordingly, it is possible to prevent the density unevenness and background stain of the image caused by the aggregation toner 40 and to improve the quality of the formed image.

つぎに、このプリンタ1で使用されるトナーについて説明する。
使用するトナーは、トナー粒子の平均径による面積に対して投影面積の比率が96%以上のものとした。通常の粉砕トナーでは96%よりも小さい。これらのトナーは重合法(乳化、懸濁、分散)等で製作されることが多い。またトナー径を均一に作ることも可能である。本実施例では重合法で製作したトナー平均粒径6μm、母体樹脂はポリエステル、添加剤はシリカ、チタンを外添している。形状係数は0.96である。比較例として従来の粉砕法で作られたトナーは同じく平均粒径6μm、母体樹脂はポリエステル、添加剤はシリカ、チタンを外添している。ただし形状係数は0.85である。
Next, the toner used in the printer 1 will be described.
The toner used was such that the ratio of the projected area to the area by the average diameter of the toner particles was 96% or more. With normal pulverized toner, it is smaller than 96%. These toners are often produced by a polymerization method (emulsification, suspension, dispersion) or the like. It is also possible to make the toner diameter uniform. In this embodiment, the average particle diameter of the toner produced by the polymerization method is 6 μm, the base resin is polyester, and the additives are silica and titanium. The shape factor is 0.96. As a comparative example, a toner made by a conventional pulverization method has an average particle diameter of 6 μm, a base resin is polyester, and additives are silica and titanium. However, the shape factor is 0.85.

(トナー円形度測定方法)
本発明におけるトナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が0.95未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。
形状の計測方法としては、粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、CCDカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が0.96以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効である事が判明した。より好ましくは、平均円形度が0.960から0.998である。この値はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Toner circularity measurement method)
It is important that the toner in the present invention has a specific shape. If the average circularity is less than 0.95 and the irregular shape is too far from the spherical shape, a satisfactory high transferability and a high-quality image free from dust are obtained. I can't get it.
As a shape measuring method, an optical detection band method is suitable in which a suspension containing particles is passed through an imaging unit detection band on a flat plate, and a particle image is optically detected and analyzed by a CCD camera. A toner having an average circularity of 0.96 or more, which is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected area obtained by this method by the perimeter of the actual particle, is a high-definition image with a reproducibility of an appropriate density. It turned out to be effective in forming. More preferably, the average circularity is 0.960 to 0.998. This value can be measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). As a specific measurement method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. About 0.1 to 0.5 g. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by performing dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl. .

(球状トナーの製造方法)
本発明記載の円形度0.96〜1.00のトナーを製造する方法としては、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、界面重合法、溶解懸濁法、転相乳化法等の湿式造粒による製造方法があげられる。溶融混練物の粉砕・分級によるトナーにおいても、トナーの加熱処理等により円形度の高いトナーを製造する事が可能だが、エネルギー効率の点で望ましくない。
前述の湿式造粒法のうち、円形度の高いトナーが安定して得られる点、シャープな粒径分布が得られる点、トナーの帯電制御の点で、懸濁重合法、分散重合法が優れている。また、トナーの低温定着性の点で有利なポリエステル樹脂が使用できる点で溶解懸濁法が優れている。以下、懸濁重合法、分散重合法、溶解懸濁法について詳述する。
(Production method of spherical toner)
Examples of the method for producing a toner having a circularity of 0.96 to 1.00 according to the present invention include suspension polymerization, emulsion aggregation, dispersion polymerization, interfacial polymerization, dissolution suspension, and phase inversion emulsification. A production method by wet granulation is mentioned. Even with toner obtained by pulverization / classification of a melt-kneaded product, a toner having a high degree of circularity can be produced by heat treatment of the toner, but it is not desirable in terms of energy efficiency.
Among the above-mentioned wet granulation methods, suspension polymerization method and dispersion polymerization method are excellent in that a toner with a high degree of circularity can be stably obtained, a sharp particle size distribution can be obtained, and in terms of toner charge control. ing. Further, the dissolution suspension method is excellent in that a polyester resin advantageous in terms of low-temperature fixability of the toner can be used. Hereinafter, the suspension polymerization method, the dispersion polymerization method, and the dissolution suspension method will be described in detail.

(懸濁重合法)
後述の特定モノマーに対して、分散安定剤、及び着色剤、さらに必要に応じて架橋剤や、荷電制御剤、離型剤等をボールミル等により均一に分散させた後、これに重合開始剤を加え、モノマー相を得、モノマー相とあらかじめ撹拌して作製しておいた水系分散媒相を撹拌槽に入れ、ホモジナイザー等により攪拌し、得られた懸濁液を窒素置換後に加熱して重合反応を完了させる事により着色樹脂粒子が得られ、これを洗浄、乾燥する事により円形度の高いトナーが得られる。
(Suspension polymerization method)
For a specific monomer described later, a dispersion stabilizer, a colorant, and, if necessary, a crosslinking agent, a charge control agent, a release agent, and the like are uniformly dispersed by a ball mill or the like, and then a polymerization initiator is added thereto. In addition, a monomer phase is obtained, and the aqueous dispersion medium phase prepared by stirring with the monomer phase in advance is placed in a stirring tank, stirred with a homogenizer, etc., and the resulting suspension is heated after nitrogen substitution and subjected to a polymerization reaction. By completing the above, colored resin particles are obtained, and by washing and drying, colored toner particles can be obtained.

懸濁重合に使用される重合性単量体はビニル基を有するモノマーであり、具体的には以下のようなモノマーが挙げられる。即ち、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ブチルスチレン、オクチルスチレンなどのスチレン及びその誘導体が挙げられ、なかでもスチレン単量体が最も好ましい。他のビニル系単量体として、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン系不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物類、ビニルナフタレンなどを挙げることができ、これらの単量体を単独あるいは混合して用いることができる。   The polymerizable monomer used for suspension polymerization is a monomer having a vinyl group, and specific examples thereof include the following monomers. That is, styrene such as styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, butyl styrene, octyl styrene, and derivatives thereof, and the styrene monomer is most preferable. . Other vinyl monomers include ethylenically unsaturated monoolefins such as propylene, butylene and isobutylene, vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride, vinyl acetate and vinyl propionate. , Vinyl esters such as vinyl benzoate and vinyl butyrate, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic acid-2 -Ethylhexyl, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n methacrylate Α-methylene aliphatic monocarboxylic esters such as octyl, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, acrylic acid or methacrylic acid such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide Derivatives, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl isobutyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone N-vinyl compounds such as vinyl naphthalene and the like can be used, and these monomers can be used alone or in combination.

懸濁重合法では、単量体組成物中に、架橋重合体を生成させるために、次のような架橋剤を存在させて懸濁重合させてもよい。架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2′−ビス(4−メタクリルロキシジエトキシフェニル)プロパン、2,2′−ビス(4−アクリルオキシジエトキシフェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールメタンテトラアクリレート、ジブロムネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなどが挙げられる。架橋剤の使用量が多過ぎると、トナーが熱で溶融しにくくなり、熱定着性、熱圧定着性が劣ることになる。また、架橋剤の使用量が少くな過ぎると、トナーとして必要な耐ブロッキング性、耐久性などの性質が低下し、熱ロール定着において、トナーの一部が紙に完全に固着しないでロール表面に付着し、次の紙に転写するという、コールドオフセットが発生してしまう。従って、用いる架橋剤量は、重合性単量体100重量部に対して0.001〜15重量部、好ましくは0.1〜10重量部である。   In the suspension polymerization method, in order to form a crosslinked polymer in the monomer composition, the following crosslinking agent may be present for suspension polymerization. As a crosslinking agent, divinylbenzene, divinylnaphthalene, polyethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,6-hexane glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, Dipropylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2'-bis (4-methacryloxydiethoxyphenyl) propane, 2,2'-bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate , Trimethylol methane tetraacrylate, dibromoneopentyl glycol dimethacrylate, diallyl phthalate and the like. When the amount of the crosslinking agent used is too large, the toner is hardly melted by heat, and heat fixability and heat pressure fixability are inferior. In addition, if the amount of the crosslinking agent used is too small, properties such as blocking resistance and durability required for the toner are deteriorated, and in heat roll fixing, a part of the toner does not completely adhere to the paper and does not adhere to the roll surface. A cold offset occurs in which it adheres and is transferred to the next paper. Therefore, the amount of the crosslinking agent used is 0.001 to 15 parts by weight, preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable monomer.

懸濁重合法における分散安定剤としては次のものが使用可能である。即ち、ポリビニルアルコール、でん粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシュウム、リン酸カルシュウム、タルク、粘土、けいそう土、金属酸化物粉末などが用いられる。これらは水に対して0.1〜10重量%の範囲で用いるのが好ましい。   The following can be used as the dispersion stabilizer in the suspension polymerization method. That is, water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, starch, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, sodium polyacrylate, sodium polymethacrylate, barium sulfate, calcium sulfate, barium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, talc, clay Diatomaceous earth, metal oxide powder, etc. are used. These are preferably used in the range of 0.1 to 10% by weight based on water.

懸濁重合法における、重合開始剤は造粒後の単量体組成物を含む分散液中に添加してもよいが、個々の単量体組成物粒子に均一に重合開始剤を付与する点からは、造粒前の単量体組成物に含有させておくことが望ましい。このような重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス−(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メチキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、2,4−ジクロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物系重合開始剤が挙げられる。   In the suspension polymerization method, the polymerization initiator may be added to the dispersion containing the monomer composition after granulation, but the polymerization initiator is uniformly applied to the individual monomer composition particles. From this, it is desirable to make it contain in the monomer composition before granulation. Such polymerization initiators include 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1'-azobis- (cyclohexane-1- Carbonitrile), 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo or diazo polymerization initiators such as azobisbutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, isopropyl peroxide And peroxide polymerization initiators such as 2,4-dichloroylbenzoyl peroxide and lauryl peroxide.

懸濁重合法においては、磁性体を含有する型の磁性トナーが可能である。磁性トナーとするには、単量体組成物に磁性粒子を添加すればよい。本発明に用いることができる磁性体には例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物の粉末が挙げられる。磁性粒子としては、粒径が0.05〜5μm、好ましくは0.1〜1μmのものが用いられるが、小粒径トナーを生成する場合には、粒径0.8μm以下の磁性粒子を使用することが望ましい。この磁性粒子は、単量体組成物100重量部中に10〜60重量部含有されていることが望ましい。また、これら磁性粒子はシランカップリング剤、チタンカップリング剤などの表面処理剤、あるいは適当な反応性の樹脂などで処理されていてもよい。この場合、磁性粒子の表面積あるいは表面に存在する水酸基の密度にもよるが、通常、磁性粒子100重量部に対して表面処理剤が5重量部以下、好ましくは0.1〜3重量部の処理で、充分な重合性単量体への分散性が得られ、トナー物性に対しても悪影響を及ぼさない。   In the suspension polymerization method, a magnetic toner containing a magnetic material is possible. In order to obtain a magnetic toner, magnetic particles may be added to the monomer composition. Examples of the magnetic material that can be used in the present invention include powders of ferromagnetic metals such as iron, cobalt, and nickel, and powders of alloys and compounds such as magnetite, hematite, and ferrite. As the magnetic particles, particles having a particle size of 0.05 to 5 μm, preferably 0.1 to 1 μm are used. When producing a small particle toner, magnetic particles having a particle size of 0.8 μm or less are used. It is desirable to do. The magnetic particles are desirably contained in 10 to 60 parts by weight in 100 parts by weight of the monomer composition. These magnetic particles may be treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent, or an appropriate reactive resin. In this case, although depending on the surface area of the magnetic particles or the density of hydroxyl groups present on the surface, the surface treatment agent is usually 5 parts by weight or less, preferably 0.1 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic particles. Thus, sufficient dispersibility in the polymerizable monomer is obtained, and the toner physical properties are not adversely affected.

(分散重合法)
親水性有機液体に、その親水性有機液体に溶解する高分子分散剤を加え、これに前記親水性液体には溶解するが、生成する重合体は前記親水性液体にて膨潤されるか、あるいは殆ど溶解しない一種または二種以上のビニル単量体を加えて重合することにより製造される。また、予め目的とする粒径よりは小さく、粒度分布の狭い重合体粒子を利用して上述の系で成長させる反応も含まれる。成長反応に利用する単量体は、種粒子を製造したものと同じ単量体でもまた別の単量体でもよいが、重合体は親水性有機液体に溶解してはならない。
(Dispersion polymerization method)
A polymer dispersant that dissolves in the hydrophilic organic liquid is added to the hydrophilic organic liquid, and the polymer that is dissolved in the hydrophilic liquid is swollen by the hydrophilic liquid, or It is produced by adding one or two or more kinds of vinyl monomers which are hardly dissolved and polymerizing. Also included is a reaction in which polymer particles having a particle size distribution smaller than the target particle size and having a narrow particle size distribution are used to grow in the above-described system. The monomer used for the growth reaction may be the same monomer as that used to produce the seed particles or another monomer, but the polymer must not be dissolved in the hydrophilic organic liquid.

前記の種粒子の形成時及び種粒子の成長反応時に用いる単量体の希釈剤としての親水性有機液体としては、メチルアルコール、エチルアルコール、変性エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、t−アミルアルコール、3−ペンタノール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールなどのアルコール類、メチルセロソルブ、セロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール類などが代表的なものとして挙げられる。   Examples of the hydrophilic organic liquid as a monomer diluent used for the seed particle formation and seed particle growth reaction include methyl alcohol, ethyl alcohol, modified ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, and isobutyl alcohol. , T-butyl alcohol, s-butyl alcohol, t-amyl alcohol, 3-pentanol, octyl alcohol, benzyl alcohol, cyclohexanol, furfuryl alcohol, tetrahydrofurfuryl alcohol, alcohols such as ethylene glycol, glycerin, diethylene glycol, Methyl cellosolve, cellosolve, isopropyl cellosolve, butyl cellosolve, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono Chirueteru, and ether alcohols such as diethylene glycol monoethyl ether as a representative.

これらの有機液体は単独で、もしくは二種以上の混合物して用いることができる。なお、アルコール類及びエーテルアルコール類以外の有機液体と、上述のアルコール類及びエーテルアルコール類とを併用することで、有機液体が生成重合体粒子に対して溶解性をもたせない条件下で、有機液体のSP値を種々変化させて重合を行なうことにより、生成される粒子の大きさ、種粒子同士の合一及び新粒子の発生を抑制することが可能である。この場合の併用する有機液体としては、ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、四塩化炭素、トリクロルエチレン、テトラブロムエタンなどのハロゲン化炭化水素類、エチルエーテル、ジメチルグリコール、シリオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メチラール、ジエチルアセタールなどのアセタール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンなどのケトン類、ギ酸ブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの酸類、ニトロプロペン、ニトロベンゼン、ジメチルアミン、モノエタノールアミン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの硫黄、窒素含有有機化合物類、その他水も含まれる。   These organic liquids can be used alone or in a mixture of two or more. In addition, by using the organic liquid other than alcohols and ether alcohols together with the above-described alcohols and ether alcohols, the organic liquid can be used under the condition that the organic liquid is not soluble in the generated polymer particles. It is possible to suppress the size of the generated particles, the coalescence of the seed particles, and the generation of new particles by carrying out the polymerization while changing the SP value of each. The organic liquid used in this case includes hydrocarbons such as hexane, octane, petroleum ether, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, trichloroethylene, tetrabromoethane, and ethyl ether. , Ethers such as dimethyl glycol, siloxane and tetrahydrofuran, acetals such as methylal and diethyl acetal, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexane, esters such as butyl formate, butyl acetate, ethyl propionate and cellosolve acetate , Acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, nitropropene, nitrobenzene, dimethylamine, monoethanolamine, pyridine, dimethyl sulfoxide, dimethylforma Sulfur, such as de, nitrogen-containing organic compounds, other water is also included.

また、重合開始時、重合途中、重合末期とそれぞれ混合溶媒の種類及び組成を変化させ、生成する重合体粒子の平均粒径、粒径分布、乾燥条件などを調整することができる。   In addition, the type and composition of the mixed solvent can be changed at the start of polymerization, during polymerization, and at the end of polymerization to adjust the average particle size, particle size distribution, and drying conditions of the polymer particles to be produced.

種粒子製造時、または成長粒子の製造時に使用される高分子分散剤の適当な例としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有するアクリル系単量体、例えばアクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、並びにメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類、または前記親水性モノマーとスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのベンゼン核を有するものまたはその誘導体、またはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体との共重合体、さらに、架橋性モノマー、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリル、ジビニルベンゼンなどとの共重合体も使用可能である。   Suitable examples of the polymer dispersant used during seed particle production or growth particle production include acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, Acids such as fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, or acrylic monomers containing hydroxyl groups, such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-methacrylic acid β- Hydroxypropyl, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate Glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc. Esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group, such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic chloride, methacrylic chloride, etc. , Vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, etc. Limer or copolymer, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene laurylphenyl Polyoxyethylenes such as ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester, and celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, or the above hydrophilic monomers and styrene, α-methylstyrene, vinyl Those having a benzene nucleus such as toluene or derivatives thereof, acrylonitrile, methacrylonitrile, Copolymers with acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as chloramide, and copolymers with crosslinkable monomers such as ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, allyl methacrylate, divinylbenzene and the like can also be used.

これらの高分子分散剤は、使用する親水性有機液体、目的とする重合体粒子の種、及び種粒子の製造か成長粒子の製造かにより適宜選択されるが、特に重合体粒子同士の合一を主に立体的に防ぐ意味で、重合体粒子表面への親和性、吸着性が高く、しかも親水性有機液体への親和性、溶解性の高いものが選ばれる。また、立体的に粒子同士の反撥を高めるために、分子鎖がある程度の長さのもの、好ましくは分子量が1万以上のものが選ばれる。しかしあまり分子量が高いと、液粘度の上昇が著しく、操作性、撹拌性が悪くなり、生成重合体の粒子表面への析出確率のばらつきを与えるため注意を要する。また、先に挙げた高分子分散剤の単量体を一部、目的とする重合体粒子を構成する単量体に共存させておくことも安定化には効果がある。   These polymer dispersants are appropriately selected depending on the hydrophilic organic liquid to be used, the seeds of the intended polymer particles, and the production of the seed particles or the growth particles. In order to prevent stericity mainly, a polymer having a high affinity and adsorbability to the polymer particle surface and a high affinity and solubility to a hydrophilic organic liquid is selected. Further, in order to enhance the repulsion between particles in a three-dimensional manner, a molecular chain having a certain length, preferably a molecular weight of 10,000 or more is selected. However, if the molecular weight is too high, the viscosity of the liquid is remarkably increased, the operability and the stirrability are deteriorated, and the precipitation probability of the produced polymer on the particle surface varies. In addition, it is also effective for stabilization that a part of the monomer of the polymer dispersant listed above is allowed to coexist with the monomer constituting the target polymer particle.

さらに、これら高分子分散剤とともにコバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、銅、錫、鉛、マグネシウムなどの金属またはその合金(特に粒径1μm以下のものが好ましい)、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素などの酸化物の無機化合物微粉体、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、燐酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えば、アラニン型「例えばドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン」などのアミノ酸型やベタイン型の両性界面活性剤を併用しても、生成重合体粒子の安定性及び粒径分布の改良をさらに高めることができる。   Further, together with these polymer dispersants, metals such as cobalt, iron, nickel, aluminum, copper, tin, lead, magnesium or alloys thereof (particularly those having a particle size of 1 μm or less are preferable), iron oxide, copper oxide, nickel oxide, Inorganic compound fine powders of oxides such as zinc oxide, titanium oxide, silicon oxide, higher alcohol sulfate ester salts, alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters and other anionic surfactants, alkylamine salts, Amine salt types such as amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, and quaternary ammonia such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, etc. Um salt-type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, non-ionic surfactants such as polyhydric alcohol derivatives, for example amino acids such as alanine type "for example dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine" Even if the amphoteric surfactant of the type or betaine type is used in combination, the stability of the produced polymer particles and the improvement of the particle size distribution can be further enhanced.

一般に、種粒子製造時の高分子分散剤の使用量は目的とする重合体粒子形成用の重合性単量体の種類によって異なるが、親水性有機液体に対し0.1〜10重量%、好ましくは1〜5重量%である。高分子分散安定剤の濃度が低い場合には、生成する重合体粒子は比較的大粒径のものが得られ、濃度の高い場合には小粒径のものが得られるが、10重量%を越えて用いても小径化への効果は少ない。   In general, the amount of the polymer dispersant used for producing the seed particles varies depending on the type of the polymerizable monomer for forming the target polymer particles, but is preferably 0.1 to 10% by weight, preferably based on the hydrophilic organic liquid. Is 1 to 5% by weight. When the concentration of the polymer dispersion stabilizer is low, the polymer particles produced have a relatively large particle size, and when the concentration is high, a small particle size can be obtained. Even if it is used beyond, there is little effect on diameter reduction.

また、前記のビニル単量体とは、親水性有機液体に溶解可能なものであり、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルエチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレンなどのスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチル脂肪酸モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸、もしくはメタクリル酸誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類などからなる単独または相互の混合物及びこれらを50重量%以上含有し、これらと共重合し得る単量体との相互の混合物を意味する。   The vinyl monomer is soluble in a hydrophilic organic liquid. For example, styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, p-ethyl. Ethylene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene Styrenes such as pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, 3,4-dichloro styrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, acrylic Isobutyl acid, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, lauryl acrylate, acrylic 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methacryl Α-methyl fatty acid monocarboxylic acid esters such as n-octyl acid, dodecyl methacrylate, lauryl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, acrylonitrile , Vinyl halides such as acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as methacrylonitrile and acrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride Mixtures of singly or cross made of and their containing more than 50 wt% means a mixture of mutual with monomers capable of copolymerizable therewith.

また、本発明における前記の重合体は、耐オフセット性を高めるために、重合性の二重結合を二個以上有するいわゆる架橋剤の存在下に重合させたものであっても良い。好ましく用いられる架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン及びそれらの誘導体である芳香族ジビニル化合物、その他エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート、tert−ブチルアミノエチルメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートなどのジエチレン性カルボン酸エステル、N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなど全てのジビニル化合物、及び三個以上のビニル基を持つ化合物が挙げられ、これらは単独または混合物などで用いられる。   In addition, the polymer in the present invention may be polymerized in the presence of a so-called cross-linking agent having two or more polymerizable double bonds in order to improve offset resistance. Preferred crosslinking agents include divinylbenzene, divinylnaphthalene and their aromatic divinyl compounds, other ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol methacrylate, triethylene glycol methacrylate, trimethylolpropane triacrylate, allyl methacrylate, tert-butyl. Diethylenic carboxylic acid esters such as aminoethyl methacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, all divinyl compounds such as N, N-divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide, divinyl sulfone, and three The compound which has the above vinyl group is mentioned, These are used individually or in mixture.

このように架橋された種粒子を用いて成長重合反応を引き続いて行った場合には、成長する重合体粒子の内部が架橋されたものとなる。また一方で、成長反応に用いるビニル単量体溶液に上記の架橋剤を含有させた場合には、粒子表面が硬化された重合体が得られる。   When the growth polymerization reaction is subsequently performed using the seed particles thus crosslinked, the inside of the growing polymer particles is crosslinked. On the other hand, when the above-mentioned crosslinking agent is contained in the vinyl monomer solution used for the growth reaction, a polymer having a cured particle surface can be obtained.

また、平均分子量を調節する目的として、連鎖移動定数の大きな化合物を共存させて重合を行わせるものに、例えば、メルカプト基をもつ低分子化合物や四塩化炭素、四臭化炭素が挙げられる。   Examples of the purpose of adjusting the average molecular weight include compounds having a large chain transfer constant in the presence of polymerization, such as low molecular compounds having a mercapto group, carbon tetrachloride, and carbon tetrabromide.

また、前記単量体の重合開始剤としては、例えば2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ系重合開始剤、ラウリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、t−ブチルパーオクトエートなどの過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウムなどの過硫酸化物系重合開始剤、これにチオ硫酸ナトリウム、アミンなどを併用した系などが用いられる。重合開始剤濃度は、ビニル単量体100重量部に対して0.1〜10重量部が望ましい。   Examples of the polymerization initiator for the monomer include azo polymerization initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and lauryl. Peroxide polymerization initiators such as peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl peroctoate, peroxide polymerization initiators such as potassium persulfate, and systems using sodium thiosulfate, amine, etc. in combination with this Used. The polymerization initiator concentration is desirably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the vinyl monomer.

種粒子を得るための重合条件は、重合体粒子の目標平均粒径、目標粒径分布に合わせて、親水性有機液体中の高分子分散剤、ビニル単量体の濃度、及び配合比が決定される。一般に、粒子の平均粒径を小さくしようとするならば、高分子分散剤の濃度を高く、また平均粒径を大きくしようとするならば、高分子分散剤の濃度が低く設定される。一方、粒子径分布を非常に鋭くしようとするならば、ビニル単量体濃度を低く、また、比較的広い分布でもよい場合は、ビニル単量体濃度は高く設定される。   The polymerization conditions for obtaining the seed particles are determined by the polymer dispersant in the hydrophilic organic liquid, the concentration of the vinyl monomer, and the compounding ratio according to the target average particle size and target particle size distribution of the polymer particles. Is done. In general, if the average particle size of the particles is to be reduced, the concentration of the polymer dispersant is set high, and if the average particle size is to be increased, the concentration of the polymer dispersant is set low. On the other hand, if the particle size distribution is to be made very sharp, the vinyl monomer concentration is set low, and if a relatively wide distribution may be used, the vinyl monomer concentration is set high.

粒子の製造は親水性有機液体に、高分子分散安定剤を完全に溶解した後、一種または二種以上のビニル単量体、重合開始剤、その他必要ならば無機微粉末、界面活性剤、染料、顔料などを添加し、30〜300rpmの通常の撹拌にて、好ましくはなるべく低速で、しかもパドル型よりもタービン型の撹拌翼を用いて、槽内の流れが均一になるような速度で撹拌しながら、用いた重合開始剤の重合速度に対応した温度にて加熱し重合が行なわれる。なお、重合初期の温度が生成する粒子種に大きな影響を与えるため、単量体を添加した後に温度を重合温度まで上げ、重合開始剤を小量の溶媒に溶解して投入したほうが望ましい。重合の際には窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性気体にて反応容器内の空気中の酸素を充分に追い出す必要がある。もし、酸素パージが不充分であると微粒子が発生し易い。重合を高重合率域で行なうには5〜40時間の重合時間が必要であるが、所望の粒子径、粒子径分布の状態で重合を停止させたり、また重合開始剤を順次添加したり、高圧下で反応を行なうことにより重合速度を速めることができる。   Particles are produced by completely dissolving a polymer dispersion stabilizer in a hydrophilic organic liquid, and then one or more vinyl monomers, a polymerization initiator, and other inorganic fine powders, surfactants, dyes if necessary. Add pigment, etc., and stir at normal speed of 30 to 300 rpm, preferably at low speed, and at a speed that makes the flow in the tank uniform using a turbine type stirring blade rather than a paddle type However, the polymerization is carried out by heating at a temperature corresponding to the polymerization rate of the polymerization initiator used. In addition, since the temperature at the initial stage of polymerization has a great influence on the kind of particles to be generated, it is desirable to raise the temperature to the polymerization temperature after adding the monomer and to add the polymerization initiator dissolved in a small amount of solvent. In the polymerization, it is necessary to sufficiently expel oxygen in the air in the reaction vessel with an inert gas such as nitrogen gas or argon gas. If the oxygen purge is insufficient, fine particles are likely to be generated. In order to perform the polymerization in a high polymerization rate range, a polymerization time of 5 to 40 hours is required, but the polymerization is stopped in a desired particle size, particle size distribution state, or a polymerization initiator is sequentially added, The polymerization rate can be increased by carrying out the reaction under high pressure.

重合終了後は、そのまま染着工程に用いてもよいし、沈降分離、遠心分離、デカンテーションなどの操作により不必要な微粒子、残存モノマー、高分子分散安定剤などを除いた後に、重合体スラリーとして回収して染着を行なってもよいが、分散安定剤を除去しないほうが染着の安定性は高く、不要な凝集が抑制される。   After completion of the polymerization, the polymer slurry may be used as it is in the dyeing process, or after removing unnecessary fine particles, residual monomers, polymer dispersion stabilizer, etc. by operations such as sedimentation separation, centrifugation, and decantation. However, if the dispersion stabilizer is not removed, the stability of the dyeing is higher and unnecessary aggregation is suppressed.

分散重合法における染着は次のようなものである。即ち、樹脂粒子を溶解せしめない有機溶媒中に樹脂粒子を分散し、この前または後に前記溶媒中に染料を溶解させ、前記染料を樹脂粒子中に浸透させて着色した後、前記有機溶媒を除去して染着トナーを製造する方法において、前記染料の前記有機溶媒に対する液解度(D1)及び前記樹脂粒子Aの樹脂に対する前記染料の溶解度(D2)の関係が、(D1)/(D2)≦0.5となる染料を選択使用する。これにより、樹脂粒子の深部まで染料が浸透(拡散)したトナーを効率よく製造することができる。この明細書における溶解度は25℃の温度で測定されたものと定義される。なお、染料の樹脂中への溶解度とは、染料の溶媒中への溶解度と全く同じ定義であり、樹脂中に染料が相溶状態で含有させることができる最大量を意味する。この溶解状態あるいは染料の析出状態の観察は顕微鏡を用いることにより容易に行なうことができる。樹脂に対する染料の溶解性を知るには、上記した直接観察による方法の代わりに間接的な観察方法によってもよい。この方法は樹脂と溶解度係数が近似する液体、即ち樹脂をよく溶解する溶媒を用い、この溶媒に対する染料の溶解度を樹脂に対する溶解度として定めてもよい。   Dyeing in the dispersion polymerization method is as follows. That is, the resin particles are dispersed in an organic solvent that does not dissolve the resin particles, the dye is dissolved in the solvent before or after this, the dye is infiltrated into the resin particles and colored, and then the organic solvent is removed. In the method for producing a dyed toner, the relationship between the solubility of the dye in the organic solvent (D1) and the solubility of the dye in the resin of the resin particle A (D2) is (D1) / (D2) A dye satisfying ≦ 0.5 is selectively used. As a result, a toner in which the dye has penetrated (diffused) to the deep part of the resin particles can be efficiently produced. The solubility in this specification is defined as measured at a temperature of 25 ° C. The solubility of the dye in the resin has the same definition as the solubility of the dye in the solvent, and means the maximum amount that the dye can be contained in the resin in a compatible state. Observation of the dissolved state or the deposited state of the dye can be easily performed by using a microscope. In order to know the solubility of the dye in the resin, an indirect observation method may be used instead of the direct observation method described above. In this method, a liquid having a solubility coefficient close to that of the resin, that is, a solvent that dissolves the resin well, and the solubility of the dye in this solvent may be determined as the solubility in the resin.

着色に使用する染料としては、前述のように使用する有機溶媒への該染料の溶解度(D1)より樹脂粒子を構成する樹脂への該染料の比(D1)/(D2)が0.5以下である必要がある。さらに(D1)/(D2)が0.2以下とすることが好ましい。染料としては、上記の溶解特性を満たせば特に制限はないが、カチオン染料、アニオン染料などの水溶性染料は環境変動が大きいおそれがあり、またトナーの電気抵抗が低くなり、転写率が低下するおそれがあるので、バット染料、分散染料、油溶性染料の使用が好ましく、特に油溶性染料が好ましい。また、所望の色調に応じて数種の染料が併用することもできる。染着される染料と樹脂粒子との比率(重量)は、着色度に応じて任意に選択されるが、通常は樹脂粒子1重量部に対して、染料1〜50重量部の割合で用いるのが好ましい。例えば、染着溶媒にSP値の高いメタノール、エタノールなどのアルコール類を使用し、樹脂粒子としてSP値が9程度のスチレン−アクリル系樹脂を使用した場合、使用し得る染料としては、例えば、以下のような染料が挙げられる。
C.I. SOLVENT YELLOW(6,9,17,31,35,1,102,103,105)
C.I. SOLVENT ORANGE(2,7,13,14,66)
C.I. SOLVENT RED(5,16,17,18,19,22,23,143,145,146,149,150,151,157,158)
C.I. SOLVENT VIOLET(31,32,33,37)
C.I. SOLVENT BLUE(22,63,78,83〜86,91,94,95,104)
C.I. SOLVENT GREEN(24,25)
C.I. SOLVENT BROWN(3,9)など。
市販染料では例えば保土谷化学工業社製の愛染SOT染料Yellow−1,3,4、Orange−1,2,3、Scarlet−1、Red−1,2,3、Brown−2、Blue−1,2、Violet−1、Green−1,2,3、Black−1,4,6,8やBASF社製のsudan染料、Yellow−140,150、Orange−220、Red−290,380,460、Blue−670や三菱化成社製のダイアレジン、Yellow−3G,F,H2G,HG,HC,HL、Orange−HS,G、Red−GG,S,HS,A,K,H5B、Violet−D、Blue−J,G,N,K,P,H3G,4G、Green−C、Brown−Aやオリエント化学社製のオイルカラー、Yellow−3G,GG−S,#105、Orange−PS,PR,#201、Scarlet−#308、Red−5B、Brown−GR,#416、Green−BG,#502、Blue−BOS,HN、Black−HBB,#803,EE,EX、住友化学工業社製のスミプラスト、ブルーGP,OR、レッドFB,3B、イエローFL7G,GC、日本化薬社製のカヤロン、ポリエステルブラックEX−SH3、カヤセットRed−BのブルーA−2Rなどを使用することができる。もちろん染料は樹脂粒子と染着時に使用する溶媒の組み合わせで適宜選択されるため、上記例に限られるものではない。
As a dye used for coloring, the ratio (D1) / (D2) of the dye to the resin constituting the resin particles is 0.5 or less from the solubility (D1) of the dye in the organic solvent used as described above. Need to be. Furthermore, it is preferable that (D1) / (D2) be 0.2 or less. The dye is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned solubility characteristics, but water-soluble dyes such as cationic dyes and anionic dyes may have a large environmental fluctuation, and the electrical resistance of the toner is lowered, resulting in a decrease in transfer rate. Since there is a possibility, use of a vat dye, a disperse dye, and an oil-soluble dye is preferable, and an oil-soluble dye is particularly preferable. Also, several kinds of dyes can be used in combination depending on the desired color tone. The ratio (weight) between the dye to be dyed and the resin particles is arbitrarily selected depending on the degree of coloring, but is usually used in a ratio of 1 to 50 parts by weight of the dye with respect to 1 part by weight of the resin particles. Is preferred. For example, when an alcohol such as methanol or ethanol having a high SP value is used as the dyeing solvent and a styrene-acrylic resin having an SP value of about 9 is used as the resin particle, examples of the dye that can be used include: And dyes such as
CI SOLVENT YELLOW (6,9,17,31,35,1,102,103,105)
CI SOLVENT ORANGE (2,7,13,14,66)
CI SOLVENT RED (5,16,17,18,19,22,23,143,145,146,149,150,151,157,158)
CI SOLVENT VIOLET (31,32,33,37)
CI SOLVENT BLUE (22,63,78,83-86,91,94,95,104)
CI SOLVENT GREEN (24,25)
CI SOLVENT BROWN (3,9) etc.
Commercially available dyes include, for example, Aizen SOT dyes Yellow-1,3,4, Orange-1,2,3, Scarlet-1, Red-1,2,3, Brown-2, Blue-1, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd. 2, Violet-1, Green-1,2,3, Black-1,4,6,8, Sudan dyes manufactured by BASF, Yellow-140, 150, Orange-220, Red-290, 380, 460, Blue -670 and Mitsubishi Chemical's dialresin, Yellow-3G, F, H2G, HG, HC, HL, Orange-HS, G, Red-GG, S, HS, A, K, H5B, Violet-D, Blue- Oil color made by J, G, N, K, P, H3G, 4G, Green-C, Brown-A and Orient Chemical, Yellow-3 , GG-S, # 105, Orange-PS, PR, # 201, Scarlet- # 308, Red-5B, Brown-GR, # 416, Green-BG, # 502, Blue-BOS, HN, Black-HBB, # 803, EE, EX, Sumitomo Chemical's Sumiplast, Blue GP, OR, Red FB, 3B, Yellow FL7G, GC, Nippon Kayaku Kayalon, Polyester Black EX-SH3, Kaya Set Red-B Blue A-2R or the like can be used. Of course, the dye is appropriately selected depending on the combination of the resin particles and the solvent used at the time of dyeing, and is not limited to the above example.

染料を樹脂粒子に染着させるために用いる染着用有機溶媒としては、使用する樹脂粒子が溶解しないもの、あるいは若干の膨潤をきたすもの、具体的には溶解性パラメーター(SP値)の差が1.0以上、好ましくは2.0以上のものが使用される。例えば、スチレン−アクリル系樹脂粒子に対しては、SP値が高いメタノール、エタノール、n−プロパノールなどのアルコール系、あるいはSP値が低いn−ヘキサン、n−ヘプタンなどを使用する。SP値の差があまりに大きすぎると、樹脂粒子に対する濡れが悪くなり、樹脂粒子の良好な分散が得られないため、最適なSP値の差は2〜5が好ましい。   As an organic solvent for dyeing used for dyeing a resin particle, one in which the resin particle to be used does not dissolve or that slightly swells, specifically, the difference in solubility parameter (SP value) is 1. 0.0 or more, preferably 2.0 or more is used. For example, for styrene-acrylic resin particles, alcohols such as methanol, ethanol and n-propanol having a high SP value, or n-hexane and n-heptane having a low SP value are used. If the SP value difference is too large, wetting with respect to the resin particles becomes poor, and good dispersion of the resin particles cannot be obtained. Therefore, the optimum SP value difference is preferably 2 to 5.

染料を溶解した有機溶媒中に樹脂粒子を分散させた後、液温度を樹脂粒子のガラス転移温度以下に保ち、撹拌することが好ましい。これにより、樹脂粒子の凝集を防ぎながら染着することが可能となる。撹拌の方法は市販されている撹拌機、例えばホモミキサー、マグネチックスタラーなどを用いて撹拌すればよい。また、分散重合などで重合終了時得られるスラリー、つまり有機溶媒中に重合樹脂粒子が分散している状態の分散液に、染料を直接添加して前記の条件にて加熱撹拌してもよい。加熱温度がガラス転移温度超過の場合は樹脂粒子同士の融着が生じてしまう。染着後のスラリーを乾燥する方法としては、特に限定はされないが、濾過した後に減圧乾燥あるいは濾別しないで直接減圧乾燥すればよい。本発明において濾別した後に風乾または減圧乾燥して得られた着色粒子は、凝集は殆どなく、投入した樹脂粒子の粒度分布を殆ど損なわないで再現する。   After dispersing the resin particles in the organic solvent in which the dye is dissolved, it is preferable to keep the liquid temperature below the glass transition temperature of the resin particles and stir. Thereby, it is possible to dye while preventing aggregation of the resin particles. The stirring may be performed using a commercially available stirrer such as a homomixer or a magnetic stirrer. Alternatively, a dye may be directly added to a slurry obtained at the end of polymerization by dispersion polymerization or the like, that is, a dispersion in which polymer resin particles are dispersed in an organic solvent, and heated and stirred under the above conditions. When the heating temperature exceeds the glass transition temperature, fusion between the resin particles occurs. The method for drying the slurry after dyeing is not particularly limited, but may be directly dried under reduced pressure without filtering or filtering after filtration. In the present invention, the colored particles obtained by air-drying or drying under reduced pressure after being separated by filtration in the present invention are hardly agglomerated and are reproduced with almost no loss of the particle size distribution of the charged resin particles.

(溶解懸濁法)
つぎに、溶解懸濁法により球状トナー粒子を製造する方法について述べる。溶解懸濁法は樹脂を溶媒に溶解して油相を作成し、水系媒体から成る水相中で乳化した後に、乳化分散体中の溶媒を除去して樹脂粒子を得る方法である。
(Dissolution suspension method)
Next, a method for producing spherical toner particles by the dissolution suspension method will be described. The dissolution suspension method is a method in which a resin is dissolved in a solvent to prepare an oil phase, emulsified in an aqueous phase composed of an aqueous medium, and then the solvent in the emulsified dispersion is removed to obtain resin particles.

水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。   As an aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.

用いる樹脂としては、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;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−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−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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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などの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、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   As the resin to be used, styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene, and a polymer of a substituted product thereof; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer Styrene-vinyl naphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate Copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, Styrene-butadiene copolymer, Styrene copolymers such as lene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polychlorinated Vinyl, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, Aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

油相作成に使用可能な溶剤としては、沸点が100℃未満の揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。トナー組成物100部に対する溶剤の使用量は、通常10〜900部である。   As a solvent that can be used for oil phase preparation, it is preferable that the boiling point is volatile with a temperature of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The amount of solvent used with respect to 100 parts of the toner composition is usually 10 to 900 parts.

油相作成は、他のトナー組成物である着色剤(又は着色剤マスターバッチ)、離型剤、荷電制御剤を、水系媒体中で分散体を形成させる際に同時に添加して、混合してもよいが、あらかじめ油相中に混合するほうがより好ましい。   In the oil phase preparation, a colorant (or colorant masterbatch), a release agent, and a charge control agent, which are other toner compositions, are simultaneously added and mixed when forming a dispersion in an aqueous medium. However, it is more preferable to mix in advance in the oil phase.

また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。   Further, other toner raw materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, and may be added after the particles are formed. Good. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.

油相と水相の分散には通常の攪拌による混合機が全て使用可能だが、より好ましくは高速回転体とステータを有すホモジナイザー、高圧ホモジナイザーの他ボールミル、ビーズミル、サンドミルといったメディアを用いた分散機などが用いられる。   For the dispersion of the oil phase and the aqueous phase, all normal stirring mixers can be used, but more preferably, a homogenizer having a high-speed rotating body and a stator, a high-pressure homogenizer, a ball mill, a bead mill, and a sand mill. Etc. are used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。回転羽根を有する乳化機としては、特に限定されるものではなく、乳化機、分散機として一般に市販されているものであれば使用することができる。例えば、ウルトラタラックス(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミクサー(特殊機化工業(株)製)、エバラマイルダー(荏原製作所(株)製)、TKパイプラインホモミクサー、TKホモミックラインフロー(特殊機化工業(株)製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機(株)製)、キャビトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工(株)製)等の連続式乳化機、クレアミックス(エムテクニック社製) 、フィルミックス(特殊機化工業(株)製)等のバッチまたは連続両用乳化機等が挙げられる。
高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは10〜98℃である。高温の条件の法が分散体の粘度が適度に低くなり、分散が容易な点で好ましい。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. The emulsifier having rotating blades is not particularly limited, and any emulsifier and disperser that are generally commercially available can be used. For example, Ultra Thalax (manufactured by IKA), Polytron (manufactured by Kinematica), TK auto homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), Ebara Milder (manufactured by Ebara Corporation), TK pipeline homomixer , TK homomic line flow (manufactured by Special Machine Industries Co., Ltd.), colloid mill (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.), slasher, trigonal wet pulverizer (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), Cavitron (Eurotech Co., Ltd.) ), Fine flow mill (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.), and other continuous emulsifiers, CLEARMIX (manufactured by M Technique Co., Ltd.), fill mix (manufactured by Koki Kogyo Co., Ltd.), etc. Etc.
When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 10 to 98 ° C. The high temperature condition method is preferred in that the dispersion has a reasonably low viscosity and is easy to disperse.

溶解懸濁法では、分散した油相を安定化させる目的で、あらかじめ水系媒体に固体微粒子を分散する方法が用いられる。   In the dissolution suspension method, a method of dispersing solid fine particles in an aqueous medium in advance is used for the purpose of stabilizing the dispersed oil phase.

さらに、固体微粒子分散剤の液滴への吸着性を調整するためにその他の分散剤を併用することができる。その他の分散剤はトナー組成物を乳化する前や乳化後揮発成分を除去する時などに添加できる。   Furthermore, other dispersants can be used in combination to adjust the adsorptivity of the solid fine particle dispersant to the droplets. Other dispersants can be added before emulsification of the toner composition or after removal of volatile components after emulsification.

[固体微粒子分散剤]
固体微粒子分散剤は、水系媒体中で水に難溶の固体状で存在するものであり、平均粒径が0.01から1μmの微粒子のものが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。さらに好ましくはリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、コロイド状酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いる事が出来る。特に水中でリン酸ナトリウムと塩化カルシウムを塩基性下反応させて合成したヒドロキシアパタイトが好ましい。
有機物の固体微粒子分散剤としては低分子有機化合物の微結晶や高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
[Solid particulate dispersant]
The solid fine particle dispersant is a solid that is hardly soluble in water in an aqueous medium, and is preferably a fine particle having an average particle diameter of 0.01 to 1 μm.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. More preferably, tricalcium phosphate, calcium carbonate, colloidal titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can also be used. In particular, hydroxyapatite synthesized by reacting sodium phosphate and calcium chloride in water under a basic condition is preferable.
Examples of organic solid fine particle dispersants include microcrystals of low molecular weight organic compounds and polymer fine particles, such as polystyrene, methacrylate esters and acrylate ester copolymers obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization. Examples of the polymer particles include polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, and thermosetting resins.

なお、固体微粒子分散剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸と共重合された高分子微粒子などのアルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸や水酸化ナトリウム等の酸・塩基により、固体微粒子分散剤を溶解した後、水洗するなどの方法によって、形状が調整されたトナー粒子から固体微粒子分散剤を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。   In addition, when using a solid fine particle dispersant such as acid such as calcium phosphate or polymer fine particles copolymerized with (meth) acrylic acid having a carboxyl group, such as hydrochloric acid or sodium hydroxide. The solid fine particle dispersant is removed from the toner particles whose shape has been adjusted by, for example, washing with water after dissolving the solid fine particle dispersant with the acid / base. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

[その他、乳化時併用もしくは後で加える分散剤]
アルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやNーアルキルーN,Nージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
[Other dispersants used together during emulsification or added later]
Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, Nonionic interfaces such as dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, etc. Activators include amphoteric surfactants such as alanine, dodecyl di (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3一[オメガーフルオロアルキル(C6〜C11)オキシ〕ー1ーアルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3ー[オメガーフルオロアルカノイル(C6〜C8)一Nーエチルアミノ]ー1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、NープロピルーN一(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)ーNーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる,
商品名としては、サーフロンSー111、S−112、Sー113(旭硝子社製)、フロラードFCー93、FCー95、FCー98、FCーl29(住友3M社製)、ユニダインDS一101、DSーl02、(タイキン工莱社製)、メガファックFーll0、Fーl20、F一113、Fー191、Fー812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF一102、l03、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 31- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) 1-N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal Salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and their metal salts, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and their metal salts, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2 hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned,
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-1101 , DS-102, (Taikin Kogyo Co., Ltd.), Megafuck F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-ichi 102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6一C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンSーl21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDSー202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEFーl32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF一300(ネオス社製)などが挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6 1 C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, benza Luconium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-21 (Asahi Glass), Florard FC-135 (Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Megafac F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-32 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F1300 (manufactured by Neos).

高分子系保護コロイドにより分散液滴の安定化を調節しても良い。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3ークロロー2一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、Nーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。   The stabilization of the dispersed droplets may be adjusted with a polymer protective colloid. For example, (meth) acrylic monomer containing acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, or hydroxyl group For example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloroacrylate 2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-methacrylic acid methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinylviridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethylene Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom such as imine or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Reoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl Polyoxyethylenes such as phenyl esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used. When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles, but it is preferable from the charged surface of the toner to wash away after the reaction.

得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。   In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the emulsified dispersion can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.

溶解懸濁法では、通常乳化した油滴の表面に固体微粒子が付着し液滴を球状で安定化するが、揮発成分が除去されていく過程で、液滴の体積は減少していくが固体微粒子はそのまま付着して残り、液滴の表面積の減少は遅く、体積の減少に追いつかずに球体を維持できずに不定形化する事がある。   In the dissolution suspension method, solid particles usually adhere to the surface of emulsified oil droplets and stabilize the droplets in a spherical shape, but the volume of the droplets decreases while the volatile components are removed, but the solids The fine particles remain attached as they are, and the surface area of the droplets decreases slowly, and the sphere cannot be maintained without catching up with the decrease in volume, and may become amorphous.

溶解懸濁法において、円形度の高い球形のトナーを得るには、トナー揮発成分を除去する際に固体微粒子の界面での吸着力を弱め、液滴からの脱離を促進し、球体を維持しながら粒子化する必要がある。例えば界面活性剤や高分子保護コロイドを添加し、交換吸着させたり、水系媒体中のpHを調節することによって液滴表面と固体微粒子の荷電を変化させたりすることによって固体微粒子の界面での吸着力を弱める事ができる。   In the suspension solution method, to obtain a spherical toner with a high degree of circularity, when removing the toner volatile components, the adsorption force at the interface of the solid fine particles is weakened, detachment from the droplets is promoted, and the sphere is maintained. However, it is necessary to form particles. For example, by adding a surfactant or polymer protective colloid for exchange adsorption, or adjusting the pH in the aqueous medium to change the charge of the droplet surface and the solid particulate, adsorption at the solid particulate interface You can weaken your power.

(粉砕トナーの球形化処理)
粉砕・分級法によるトナーはそのままでは不定形で、粉砕処理方法にもよるが、円形度は0.930〜0.950であり、本発明の円形度0.96〜1.00となることはないが、後述する機械的な球形化処理や、加熱処理により、円形度を高める事が可能であり、本発明の円形度0.96〜1.00のトナーを得る事ができる。
(Sphericalizing of pulverized toner)
The toner by the pulverization / classification method is indefinite as it is, and depending on the pulverization method, the circularity is 0.930 to 0.950, and the circularity of the present invention is 0.96 to 1.00. However, the degree of circularity can be increased by a mechanical spheroidizing process or a heat treatment, which will be described later, and the toner having a circularity of 0.96 to 1.00 of the present invention can be obtained.

[機械的処理]
例えば、特開平09−085741号公報記載のターボミル(ターボ工業製)を用いた方法や、クリプトロン(川崎重工製)、Q型ミキサー(三井鉱山製)、ハイブリダイザー(奈良機械製)、メカノフィュージョン装置(ホソカワミクロン製等)で連続処理することにより、粉砕トナーの形状を球形化する事が可能である。
[Mechanical processing]
For example, a method using a turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo) described in JP 09-087441 A, a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries), a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Mining), a hybridizer (manufactured by Nara Machinery), a mechanophy It is possible to spheroidize the shape of the pulverized toner by continuously processing with a fusion device (made by Hosokawa Micron etc.).

[加熱処理(乾式)]
例えば、サーフュージョンシステム(日本ニューマチック工業)を用いて、100〜300℃の熱風でトナー粒子表面を半溶融させる事により、粉砕トナーの形状を球形化する事が可能である。
[Heat treatment (dry type)]
For example, the shape of the pulverized toner can be made spherical by semi-melting the toner particle surface with hot air of 100 to 300 ° C. using a surffusion system (Nippon Pneumatic Industry).

[加熱処理(湿式)]
粉砕法によって得られたトナーをトナーが可塑性を持つような温度(200℃程度)の高温液体中に浸漬することによって、粉砕トナーの形状を球形化する事が可能である。
[Heat treatment (wet)]
The shape of the pulverized toner can be made spherical by immersing the toner obtained by the pulverization method in a high-temperature liquid at a temperature at which the toner has plasticity (about 200 ° C.).

(荷電制御剤に関する記載)
本発明で使用するトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンPー51、含金属アゾ染料のボントロンSー34、オキシナフトエ酸系金属錯体のEー82、サリチル酸系金属錯体のEー84、フェノール系縮合物のEー89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTPー302、TP一415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRAー901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カ一リット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子化合物があげられる。
水系媒体中でトナー粒子を製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染観点から、水に溶解しにくい荷電制御剤が好ましい。
(Description of charge control agent)
The toner used in the present invention may contain a charge control agent as necessary. Any known charge control agent can be used. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine) Modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, metal salts of salicylic acid derivatives, and the like. Specifically, Nitronine dye Bontron 03, Quaternary ammonium salt Bontron P-51, Metal-containing azo dye Bontron S-34, Oxynaphthoic acid metal complex E-82, Salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (above, Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP 1415 (above, Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (above, manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, a carboxyl group, a polymer compound having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
When toner particles are produced in an aqueous medium, a charge control agent that is difficult to dissolve in water is preferable from the viewpoint of controlling ionic strength and wastewater contamination.

本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練する事もできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。   In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents and mold release agents can be melt-kneaded together with the masterbatch and resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.

(着色剤に関する記載)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部である。
(Description about colorant)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake , Thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, Riazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal-Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalo Cyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.

本発明で用いるトナーの着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先にあげた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;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−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−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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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などの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、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The toner colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the modified and unmodified polyester resins mentioned above, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, 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-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-malein Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The

本マスターバッチは、マスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得る事ができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いる事ができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。   This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, a so-called flushing method called watering paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used.

(離型剤に関する記載)
本発明に用いることができるワックスとしては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワツクス、ライスワツクス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワツクスなどを挙げることができる。また低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。前記ワックスは、その融点が40〜120℃のものであり、特に50〜110℃のものであることが好ましい。ワックスの融点が過大のときには低温での定着性が不足する場合があり、一方融点が過小のときには耐オフセット性、耐久性が低下する場合があるなお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法(DSC)によって求めることができる。すなわち、数mgの試料を一定の昇温速度、例えば(10℃/min)で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
(Description of release agent)
Examples of the wax that can be used in the present invention include solid paraffin wax, microwax, rice wax, fatty acid amide wax, fatty acid wax, aliphatic monoketone, fatty acid metal salt wax, fatty acid ester wax, and partial kenne. Fatty acid ester wax, silicone varnish, higher alcohol, carnauba wax, and the like. Also, polyolefins such as low molecular weight polyethylene and polypropylene can be used. The wax has a melting point of 40 to 120 ° C., and preferably 50 to 110 ° C. When the melting point of the wax is excessive, the fixing property at low temperature may be insufficient. On the other hand, when the melting point is excessively low, the offset resistance and durability may be deteriorated. The melting point of the wax is determined by a differential scanning calorimetry ( DSC). That is, the melting peak value when a sample of several mg is ripened at a constant temperature increase rate, for example, (10 ° C./min) is defined as the melting point.

(外添剤の混合)
トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナーにさらに疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を外添剤として添加混合してもよい。
外添剤の混合には一般の粉体の混合機が用いられるが、ジャケット等を装備して内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中または漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。
使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。
(Mixing of external additives)
In order to improve the fluidity, storage stability, developability, and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be added and mixed as an external additive to the toner produced as described above.
A general powder mixer is used for mixing the external additive, but it is preferable that a jacket or the like is provided to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the external additive, the external additive may be added in the middle or gradually. Of course, you may change the rotation speed of a mixer, rolling speed, time, temperature, etc. A strong load may be given first, then a relatively weak load, and vice versa.
Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, and the like.

(外添剤としての無機微粒子)
トナーの流動性や現像性、転写性、クリーニング性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子を用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、0.01〜2μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.1〜15重量%であることが好ましく、特に0.5〜10重量%であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などをあげることができる。
(Inorganic fine particles as external additives)
Inorganic fine particles can be used as an external additive for assisting the fluidity, developability, transferability, cleaning property, and chargeability of the toner. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 2 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.1 to 15% by weight of the toner, and more preferably 0.5 to 10% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.

(外添剤としての樹脂微粒子)
本発明においては、本発明の流動化剤とともに、樹脂微粒子を用いても良い。例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。このような樹脂微粒子と併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナー粒子を減少させ、地肌汚れを低減することができる。添加量はトナーに対し0.01から5重量%、好ましくは0.1から2重量%を用いることができる。
(Resin fine particles as external additives)
In the present invention, resin fine particles may be used together with the fluidizing agent of the present invention. For example, polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, methacrylic acid ester or acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine, nylon, polymer particles by thermosetting resin It is done. By using in combination with such resin fine particles, the chargeability of the toner can be enhanced, the reversely charged toner particles can be reduced, and the background contamination can be reduced. The addition amount may be 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2% by weight, based on the toner.

トナーA (懸濁重合法実施例 円形度高)
懸濁重合法で作製したトナーAについて説明する。
スチレンモノマー40重量部にカーボンブラックMA100(三菱化成社製)20重量部と重合開始剤として2,2′−アゾビスイソブチロニトリルを0.5重量部加え、スリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた500ml四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で30分間撹拌し、フラスコ内を窒素で置換した。その後、70℃の湯浴中で6時間60rpmで撹拌し、グラフトカーボンブラックを得た。次いで、
スチレンモノマー 50.0重量部
n−ブチルメタクリレート 14.5重量部
1,3−ブタンジオールジメタアクリレート 0.5重量部
t−ブチルアクリルアミドスルフォン酸 3.0重量部
低分子量ポリエチレン(三井石油化学社製、三井ハイワックス210P) 2.0重量部
前記グラフトカーボンブラック 30.0重量部
からなる混合物をボールミルで10時間分散した。この分散液に2,2′−アゾビスイソブチロニトリルおよび亜硝酸ナトリウムをそれぞれ1重量部ずつ溶解させた後、ポリビニルアルコールの2%水溶液250重量部に加え、TKホモミキサー(特殊機化社製)により6000rpmで10分間撹拌し懸濁液を得た。上記懸濁液をスリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた500mlの四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で30分間撹拌し、フラスコ内の酸素を窒素で置換した。その後、70℃の湯浴中で、90rpm、8時間撹拌して重合を完了させ懸濁重合粒子を作成した。この粒子100重量部を水/メタノール=1/1(重量比)の混合液に固形分30%になるよう再分散し、荷電制御剤としてジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩を3重量部添加し、撹拌後濾過乾燥し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子95重量部に対して、3重量部のシリカ、2重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで2分間混合し、篩にかけ、トナーAを得た。
Toner A (suspension polymerization method example, high circularity)
The toner A produced by the suspension polymerization method will be described.
Add 40 parts by weight of styrene monomer, 20 parts by weight of carbon black MA100 (manufactured by Mitsubishi Kasei Co., Ltd.) and 0.5 parts by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile as a polymerization initiator. Into a 500 ml four-necked separable flask equipped with a gas introduction tube and a thermometer, the mixture was stirred for 30 minutes at room temperature under a nitrogen stream, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. Then, it stirred at 60 rpm in a 70 degreeC hot water bath for 6 hours, and graft carbon black was obtained. Then
Styrene monomer 50.0 parts by weight n-butyl methacrylate 14.5 parts by weight 1,3-butanediol dimethacrylate 0.5 parts by weight t-butylacrylamide sulfonic acid 3.0 parts by weight Low molecular weight polyethylene (Mitsui Petrochemical Co., Ltd. Mitsui High Wax 210P) 2.0 parts by weight A mixture of 30.0 parts by weight of the graft carbon black was dispersed with a ball mill for 10 hours. After dissolving 1 part by weight of 2,2'-azobisisobutyronitrile and sodium nitrite in this dispersion, each was added to 250 parts by weight of a 2% aqueous solution of polyvinyl alcohol, and added to a TK homomixer (specialized machinery company). The mixture was stirred at 6000 rpm for 10 minutes to obtain a suspension. Put the above suspension into a 500 ml four-necked separable flask equipped with a three-one motor-driven stirring blade, cooler, gas inlet tube, and thermometer, and stir at room temperature for 30 minutes under a nitrogen stream. Replaced with nitrogen. Thereafter, the mixture was stirred in a hot water bath at 70 ° C. for 8 hours at 90 rpm to complete the polymerization, thereby producing suspension polymerization particles. 100 parts by weight of these particles are redispersed in a mixed solution of water / methanol = 1/1 (weight ratio) so that the solid content is 30%, and 3 parts by weight of ditertiary butylsalicylic acid zinc salt is added as a charge control agent and stirred. Thereafter, filtration and drying were performed to obtain colored particles.
To 95 parts by weight of the obtained colored particles, 3 parts by weight of silica and 2 parts by weight of titanium oxide particles were mixed with a Henschel mixer for 2 minutes and sieved to obtain toner A.

トナーAの円形度は0.98であった。
トナーAの重量平均粒径は5.81μmであった。
重量平均粒径50μのシリコーンコートキャリア(マグネタイト芯材)95重量部に対して、トナーAを5重量部ロッキングミキサーで混合し、二成分現像剤を得た。
The circularity of the toner A was 0.98.
The weight average particle diameter of the toner A was 5.81 μm.
To 95 parts by weight of a silicone-coated carrier (magnetite core material) having a weight average particle diameter of 50 μm, toner A was mixed by 5 parts by weight of a rocking mixer to obtain a two-component developer.

トナーD (粉砕トナーにより比較例 円形度低)
粉砕法で製作したトナーDについて説明する。
下記原材料をヘンシェルミキサーで充分混合した後、小型二本ロールミルで、150℃、2時間混練した。
結着樹脂(スチレン−アクリル酸メチル共重合体) 100.0重量部
着色剤(カーボンブラック#44、三菱カーボン社製) 10.0重量部
荷電制御剤(ジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩)
(オリエント化学製ボントロンE−84) 2.0重量部
カルナバワックス 5.0重量部
得られた混練物を2mmのスクリーンを装着したパルベライザーで粗粉砕した後、ラボジェットで粉砕し、100MZRで分級して着色粒子を得た。
得られた着色粒子95重量部に対して、3重量部のシリカ、2重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで2分間混合し、篩にかけ、トナーDを得た。
Toner D (Comparison example with pulverized toner, low circularity)
The toner D manufactured by the pulverization method will be described.
The following raw materials were sufficiently mixed with a Henschel mixer, and then kneaded with a small two-roll mill at 150 ° C. for 2 hours.
Binder resin (styrene-methyl acrylate copolymer) 100.0 parts by weight Colorant (carbon black # 44, manufactured by Mitsubishi Carbon Corporation) 10.0 parts by weight Charge control agent (ditertiary butylsalicylate zinc salt)
(Bontron E-84 manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 2.0 parts by weight Carnauba wax 5.0 parts by weight The obtained kneaded product is roughly pulverized with a palverizer equipped with a 2 mm screen, then pulverized with a lab jet, and classified with 100 MZR. Thus, colored particles were obtained.
To 95 parts by weight of the obtained colored particles, 3 parts by weight of silica and 2 parts by weight of titanium oxide particles were mixed with a Henschel mixer for 2 minutes and sieved to obtain toner D.

トナーDの円形度は0.93であった。
トナーDの重量平均粒径は5.73μmであった。
重量平均粒径50μのシリコーンコートキャリア(マグネタイト芯材)95重量部に対して、トナーDを5重量部ロッキングミキサーで混合し、二成分現像剤を得た。
The circularity of the toner D was 0.93.
Toner D had a weight average particle diameter of 5.73 μm.
To 95 parts by weight of a silicone-coated carrier (magnetite core material) having a weight average particle diameter of 50 μm, toner D was mixed with 5 parts by weight of a rocking mixer to obtain a two-component developer.

トナーG (粉砕トナーの加熱処理による実施例 円形度高)
トナーDの製作例で得られた着色粒子を日本ニューマチック製サーフュージョンシステムを用いて、熱処理温度250℃、熱風風量1000 l/min、供給風量100l/minで2回処理し、着色粒子を得た。
得られた着色粒子の95重量部に対して、3重量部のシリカ、2重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで2分間混合し、篩にかけ、トナーGを得た。
Toner G (Example of heat treatment of ground toner, high degree of circularity)
The colored particles obtained in the production example of Toner D are treated twice using a Nippon Pneumatic Surffusion System at a heat treatment temperature of 250 ° C., a hot air flow rate of 1000 l / min, and a supply air flow rate of 100 l / min to obtain colored particles. It was.
To 95 parts by weight of the obtained colored particles, 3 parts by weight of silica and 2 parts by weight of titanium oxide particles were mixed with a Henschel mixer for 2 minutes and sieved to obtain toner G.

トナーGの円形度は0.97であった。
トナーGの重量平均粒径は5.56μmであった。
重量平均粒径50μのシリコーンコートキャリア(マグネタイト芯材)95重量部に対して、トナーGを5重量部ロッキングミキサーで混合し、二成分現像剤を得た。
The circularity of the toner G was 0.97.
The weight average particle size of the toner G was 5.56 μm.
To 95 parts by weight of a silicone-coated carrier (magnetite core material) having a weight average particle diameter of 50 μm, toner G was mixed with 5 parts by weight of a rocking mixer to obtain a two-component developer.

使用した各トナーの円形度はトナーAは0.98、トナーDは0.93、トナーGは0.97である。これらのトナーを使用して経時変化を調べたところ、所定時間経過後のトナーDの帯電の立ち上がりが遅く、初期より飛散量が多く、32[mg/min]であった。不定形であるが故に添加剤の分散効率が悪く帯電の均一性が得られなかったと考える。それに対してトナーA、Gの所定時間経過後の飛散量はそれぞれ15[mg/min]、19[mg/min]と低い状態であった。   The circularity of each toner used is 0.98 for toner A, 0.93 for toner D, and 0.97 for toner G. When these toners were used and the change with time was examined, the rising of the charge of the toner D after a lapse of a predetermined time was slow and the scattering amount was larger than the initial value, which was 32 [mg / min]. It is considered that because of the amorphous shape, the dispersion efficiency of the additive is poor and the uniformity of charging cannot be obtained. On the other hand, the scattering amounts of toners A and G after a predetermined time were 15 [mg / min] and 19 [mg / min], respectively.

本発明の第2の実施の形態を図10ないし図16に基づいて説明する。なお、図1ないし図9において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same part as the part demonstrated in FIG. 1 thru | or FIG. 9 is shown with the same code | symbol, and description is also abbreviate | omitted.

図10は、現像装置5の概略構成を示す縦断側面図である。本実施の形態では、各現像装置5において、第1の実施の形態で説明した除去手段である空気吹付機構35に代えて、除去手段である現像剤吸引機構50が設けられている。この現像剤吸引機構50は、粉体ポンプ51、一端が粉体ポンプ51に接続されて他端が現像容器28内に接続された吸引パイプ52、現像容器28内の底面側に配置されてトナーを吸引パイプ52の接続箇所に向けて搬送する搬送スクリュー53、搬送スクリュー53の上方を覆うスクリューカバー54等により構成されている。図11に示すように、現像剤層厚規制ローラ32の回転軸にはこの現像剤層厚規制ローラ32の回転に伴って所定角度回転するリンク55の一端が取付けられ、リンク55の他端側にスクリューカバー54が揺動可能に取付けられている。   FIG. 10 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of the developing device 5. In the present embodiment, each developing device 5 is provided with a developer suction mechanism 50 that is a removing means instead of the air blowing mechanism 35 that is the removing means described in the first embodiment. The developer suction mechanism 50 includes a powder pump 51, a suction pipe 52 having one end connected to the powder pump 51 and the other end connected to the developer container 28, and a bottom surface in the developer container 28. Are transported toward the connecting portion of the suction pipe 52, a screw cover 54 that covers the top of the transport screw 53, and the like. As shown in FIG. 11, one end of a link 55 that rotates by a predetermined angle as the developer layer thickness regulating roller 32 rotates is attached to the rotation shaft of the developer layer thickness regulating roller 32, and the other end side of the link 55 A screw cover 54 is swingably attached.

図11は、現像ローラ29が矢印C方向に回転することにより感光体ベルト2上でトナー画像を現像している状態を示している。このとき、現像剤層厚規制ローラ32はワンウェイクラッチを用いた軸受により回転されずに停止している。現像動作を続けていくと、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部に、トナーが凝集した凝集トナー40が発生することがある。このような凝集トナー40が発生すると、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間でトナーが擦られにくくなり、帯電能力が低下して画像濃度が低下する。さらに、凝集トナー40が発生すると、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間の隙間が大きくなって現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間を擦り抜けるトナーの量が多くなり、地汚れが発生する。   FIG. 11 shows a state in which the toner image is developed on the photosensitive belt 2 by the developing roller 29 rotating in the direction of arrow C. At this time, the developer layer thickness regulating roller 32 is stopped without being rotated by the bearing using the one-way clutch. As the developing operation continues, the toner aggregates in the wedge-shaped portion on the upstream side in the rotation direction of the developing roller 29 in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other. Toner 40 may be generated. When such agglomerated toner 40 is generated, it becomes difficult for the toner to be rubbed between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32, so that the charging ability is lowered and the image density is lowered. Further, when the aggregated toner 40 is generated, the gap between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 becomes large, and the amount of toner that rubs between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 is increased. Increases and soiling occurs.

図12は、凝集トナー40を除去するために、現像動作終了後に現像ローラ29を矢印C′方向に回転させ、及び、現像剤層厚規制ローラ32を矢印D方向に回転させ、さらに、現像剤吸引機構50を駆動させた状態を示している。現像剤吸引機構50の駆動時には、搬送スクリュー53が回転し、及び、粉体ポンプ51が吸引動作を行う。   In FIG. 12, in order to remove the aggregation toner 40, the developing roller 29 is rotated in the direction of arrow C ′ after the completion of the developing operation, and the developer layer thickness regulating roller 32 is rotated in the direction of arrow D. A state in which the suction mechanism 50 is driven is shown. When the developer suction mechanism 50 is driven, the conveying screw 53 rotates and the powder pump 51 performs a suction operation.

まず、現像ローラ29が矢印C′方向に回転し、及び、現像剤層厚規制ローラ32が矢印D方向に回転することにより、凝集トナー40は現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との間のくさび形状部から矢印Eで示す方向に押し戻される。
さらに、現像剤層厚規制ローラ32が矢印D方向に回転することにより、リンク55が矢印Gで示す方向に所定角度回動し、スクリューカバー54がリンク55との連結箇所を支点として矢印H方向に回動する。
これにより、矢印E方向に押出された凝集トナー40は、スクレーパ34の上面に沿って搬送スクリュー53側へ滑り落ち、搬送スクリュー53により吸引パイプ52の開口部に向けて搬送される。
搬送スクリュー53により吸引パイプ52の開口部まで搬送された凝集トナー40は、吸引パイプ52内を通して粉体ポンプ51に吸引される。これにより、現像動作を再開した場合に、凝集トナー40が原因となる画像濃度の低下や地汚れを防止することができる。
First, the developing roller 29 rotates in the direction of the arrow C ′, and the developer layer thickness regulating roller 32 rotates in the direction of the arrow D, whereby the aggregated toner 40 is separated between the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32. It is pushed back in the direction shown by the arrow E from the wedge-shaped part in between.
Further, when the developer layer thickness regulating roller 32 rotates in the direction of arrow D, the link 55 rotates by a predetermined angle in the direction indicated by arrow G, and the screw cover 54 moves in the direction of arrow H with the connection point with the link 55 as a fulcrum. To turn.
As a result, the agglomerated toner 40 extruded in the direction of arrow E slides down toward the conveying screw 53 along the upper surface of the scraper 34 and is conveyed toward the opening of the suction pipe 52 by the conveying screw 53.
Aggregated toner 40 conveyed to the opening of suction pipe 52 by conveyance screw 53 is sucked by powder pump 51 through suction pipe 52. Thereby, when the developing operation is restarted, it is possible to prevent a decrease in image density and a background stain caused by the aggregated toner 40.

粉体ポンプ51により吸引された凝集トナー40は、その吸引過程で凝集状態をほぐされ、粉体ポンプ51の吐出側から現像容器28内に戻され、現像容器28内のトナーと混合されて再使用される。これにより、一旦凝集した凝集トナー40を無駄にすることなく有効に再利用することができる。   The agglomerated toner 40 sucked by the powder pump 51 is loosened in the suction process, returned to the developing container 28 from the discharge side of the powder pump 51, mixed with the toner in the developing container 28, and recycled. used. Thereby, the aggregated toner 40 once aggregated can be effectively reused without being wasted.

図13は、カラープリンタ1が備える各部の電気的接続を示すブロック図である。
このカラープリンタ1は、各部を制御するためのコントローラ41を有し、このコントローラ41は、各部を集中的に制御するCPU(Central Processing Unit)42、CPU42が実行する各種プログラム等を格納するROM(Read Only Memory)43、CPU42のワークエリアとして機能するRAM(Random Access Memory)44等をバスライン45で接続することにより構成されている。
FIG. 13 is a block diagram showing the electrical connection of each unit provided in the color printer 1.
The color printer 1 includes a controller 41 for controlling each unit. The controller 41 centrally controls each unit (CPU) 42, and various programs executed by the CPU 42 are stored in a ROM ( A read only memory (RAM) 43, a RAM (Random Access Memory) 44 that functions as a work area for the CPU 42, and the like are connected by a bus line 45.

また、CPU42には、ポンプ制御部51aを介した粉体ポンプ51、モータ制御部56aを介して接続された搬送スクリュー53を駆動するモータ56、感光体ベルト2上に形成されたトナー画像のトナー濃度を検知する濃度センサ46、現像装置5内のトナーの残量を検知する残量センサ47が接続されている。   Further, the CPU 42 includes a powder pump 51 via a pump controller 51a, a motor 56 for driving a conveying screw 53 connected via a motor controller 56a, and toner of a toner image formed on the photosensitive belt 2. A density sensor 46 that detects the density and a remaining amount sensor 47 that detects the remaining amount of toner in the developing device 5 are connected.

図14は、現像剤吸引機構50を駆動させるタイミングについて説明するフローチャートである。コントローラ41は、プリント出力の1ジョブが終了したか否かを判断し(ステップS31)、1ジョブが終了した後に現像剤吸引機構50を駆動する(ステップS2)。プリント出力の1ジョブは、光書込装置4に入力された光書込信号に基づくレーザー光の出射が終了した場合に終了する。したがって、1ジョブが終了する都度現像剤吸引機構50を駆動させるため、凝集トナー40の発生を未然に防止することができ、又は、凝集トナー40が大きくなる前の早期の段階で除去することができる。これにより、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。しかも、現像剤吸引機構50の駆動を1ジョブが終了した直後に行うので、現像剤吸引機構50を駆動させても画像形成作業の作業能率を低下させるという不都合を生じない。   FIG. 14 is a flowchart illustrating the timing for driving the developer suction mechanism 50. The controller 41 determines whether or not one print output job is completed (step S31), and drives the developer suction mechanism 50 after one job is completed (step S2). One job of print output ends when the emission of laser light based on the optical writing signal input to the optical writing device 4 ends. Therefore, since the developer suction mechanism 50 is driven every time one job is completed, the generation of the aggregated toner 40 can be prevented in advance, or it can be removed at an early stage before the aggregated toner 40 becomes large. it can. Accordingly, it is possible to prevent the density unevenness and background stain of the image caused by the aggregation toner 40 and to improve the quality of the formed image. In addition, since the developer suction mechanism 50 is driven immediately after one job is completed, there is no inconvenience that the work efficiency of the image forming operation is lowered even if the developer suction mechanism 50 is driven.

図15は、現像剤吸引機構50を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。予め設定しているタイミングで、コントローラ41の制御により濃度検知用のパッチを感光体ベルト2上に形成し(ステップS41)、そのパッチのトナー濃度を濃度センサ46で検知する(ステップS42)。そして、検知したトナー濃度が設定値以下であるか否かを判断し(ステップS43)、設定値以下である場合には現像剤吸引機構50を駆動する(ステップS44)。これにより、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部に発生している凝集トナー40を吸引して除去することができ、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   FIG. 15 is a flowchart for explaining another timing at which the developer suction mechanism 50 is driven. At a preset timing, a patch for density detection is formed on the photosensitive belt 2 under the control of the controller 41 (step S41), and the toner density of the patch is detected by the density sensor 46 (step S42). Then, it is determined whether or not the detected toner density is equal to or lower than the set value (step S43). If the detected toner density is equal to or lower than the set value, the developer suction mechanism 50 is driven (step S44). As a result, the agglomerated toner 40 generated in the wedge-shaped portion on the upstream side in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other along the rotation direction of the developing roller 29 is sucked. It is possible to eliminate the uneven density of the image and the background stain caused by the aggregation toner 40, and the quality of the formed image can be improved.

図16は、現像剤吸引機構50を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。コントローラ41は、残量センサ47の検知結果に基づいて現像装置5内のトナー残量が設定値以下になったか否かを判断し(ステップS51)、トナー残量が設定値以下になった場合には現像剤吸引機構50を駆動する(ステップS52)。これにより、現像装置5内のトナー残量が少なくなると、現像装置5内のトナーの流動性が低下し、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側のくさび形状部で凝集トナー40が発生しやすくなるが、凝集トナー40の発生を未然に防止することができ、又は、凝集トナー40が小さい段階で除去することができる。これにより、凝集トナー40が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   FIG. 16 is a flowchart for explaining another timing at which the developer suction mechanism 50 is driven. Based on the detection result of the remaining amount sensor 47, the controller 41 determines whether or not the remaining amount of toner in the developing device 5 has become a set value or less (step S51). In step S52, the developer suction mechanism 50 is driven. As a result, when the remaining amount of toner in the developing device 5 decreases, the fluidity of the toner in the developing device 5 decreases, and in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other, the developing roller The aggregated toner 40 is likely to be generated in the wedge-shaped portion on the upstream side along the rotation direction 29, but the generation of the aggregated toner 40 can be prevented in advance, or the aggregated toner 40 is removed at a small stage. Can do. Accordingly, it is possible to prevent the density unevenness and background stain of the image caused by the aggregation toner 40 and to improve the quality of the formed image.

本発明の第3の実施の形態を図17に基づいて説明する。本実施の形態のプロセスカートリッジ60は、カートリッジケース61と、カートリッジケース61内に収納された像担持体であるドラム状の感光体62、帯電装置63、現像装置64、クリーニング装置65等により構成されている。プロセスカートリッジ60を画像形成装置内に装着して画像形成動作を開始すると、画像形成装置内の駆動モータにより感光体62が中心線回りに回転駆動され、回転する感光体62の外周面が帯電装置により一様に帯電され、一様に帯電された感光体62の外周面に光書込装置(図示せず)から出射されたレーザー光が照射されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像が現像装置64から供給されたトナーで現像されることによりトナー画像が形成される。感光体62上に形成されたトナー画像は、感光体62におけるカートリッジケース61の開口66から露出している部分で感光体62が搬送される記録媒体Pに押圧されることにより記録媒体Pに転写される。トナー画像が記録媒体Pに転写された後に感光体62上に残留したトナーは廃トナーとしてクリーニング装置65により除去回収される。   A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The process cartridge 60 according to the present embodiment includes a cartridge case 61, a drum-shaped photosensitive member 62 that is an image carrier housed in the cartridge case 61, a charging device 63, a developing device 64, a cleaning device 65, and the like. ing. When the process cartridge 60 is mounted in the image forming apparatus and the image forming operation is started, the photosensitive member 62 is rotated around the center line by a drive motor in the image forming apparatus, and the outer peripheral surface of the rotating photosensitive member 62 is charged by the charging device. The electrostatic latent image is formed by irradiating laser light emitted from an optical writing device (not shown) to the outer peripheral surface of the uniformly charged photoreceptor 62 by the laser beam The electrostatic latent image is developed with the toner supplied from the developing device 64 to form a toner image. The toner image formed on the photoreceptor 62 is transferred to the recording medium P by being pressed against the recording medium P transported by the photoreceptor 62 at a portion exposed from the opening 66 of the cartridge case 61 in the photoreceptor 62. Is done. The toner remaining on the photoconductor 62 after the toner image is transferred to the recording medium P is removed and collected by the cleaning device 65 as waste toner.

現像装置64の基本的構造は第1の実施の形態で説明した現像装置5と同じであり、現像ローラ29、現像剤層厚規制ローラ32、空気吹付機構35等を備えている。   The basic structure of the developing device 64 is the same as that of the developing device 5 described in the first embodiment, and includes a developing roller 29, a developer layer thickness regulating roller 32, an air blowing mechanism 35, and the like.

ここで、この現像装置64では、第1の実施の形態で説明した現像装置5と同じように、現像ローラ29と現像剤層厚規制ローラ32との対向位置の近傍であって現像ローラ29の回転方向に沿った上流側の位置のくさび形状部には現像剤が凝集した凝集トナーが生じ易いが、この位置に空気吹付機構35で空気を吹き付けることにより凝集トナーを吹き飛ばしてほぐすことができ、凝集トナーの発生が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   Here, in the developing device 64, as in the developing device 5 described in the first embodiment, the developing roller 29 is in the vicinity of the position where the developing roller 29 and the developer layer thickness regulating roller 32 face each other. Aggregated toner in which the developer is aggregated is likely to be generated in the wedge-shaped portion at the upstream position along the rotation direction. It is possible to prevent image density unevenness and background smearing caused by the generation of aggregated toner, and to improve the quality of the formed image.

なお、本実施の形態のプロセスカートリッジ60では、現像装置64が空気吹付機構35を有する場合を例に挙げて説明したが、空気吹付機構35に代えて第2の実施の形態で説明した現像剤吸引機構50を有する現像装置を用いてもよく、この場合にも、凝集トナーの発生が原因となって発生する画像の濃度ムラや地汚れを防止でき、形成される画像の品質向上を図ることができる。   In the process cartridge 60 of the present embodiment, the case where the developing device 64 has the air blowing mechanism 35 has been described as an example. However, the developer described in the second embodiment instead of the air blowing mechanism 35 is described. A developing device having the suction mechanism 50 may be used. In this case as well, it is possible to prevent unevenness in image density and background stains caused by the generation of aggregated toner, and to improve the quality of the formed image. Can do.

本発明の第1の実施の形態のカラープリンタの概略構成を示す縦断側面図である。1 is a longitudinal side view showing a schematic configuration of a color printer according to a first embodiment of the present invention. 現像装置の概略構成を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows schematic structure of a developing device. 感光体ベルト上にトナー画像を形成しているときの現像装置の一部を示す縦断側面図である。FIG. 3 is a longitudinal side view illustrating a part of the developing device when a toner image is formed on a photosensitive belt. 凝集トナーを除去するために現像ローラと現像剤層厚規制ローラとを回転させているときの現像装置の一部を示す縦断側面図である。FIG. 6 is a longitudinal side view showing a part of the developing device when a developing roller and a developer layer thickness regulating roller are rotated in order to remove agglomerated toner. 凝集トナーを除去するために空気吹付機構を駆動させたときの現像装置の一部を示す縦断側面図である。It is a vertical side view showing a part of the developing device when the air blowing mechanism is driven to remove the agglomerated toner. カラープリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating electrical connections of respective units included in the color printer. 空気吹付機構を駆動させるタイミングについて説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the timing which drives an air blowing mechanism. 空気吹付機構を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining another timing which drives an air blowing mechanism. 空気吹付機構を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining another timing which drives an air blowing mechanism. 本発明の第2の実施の形態の現像装置の概略構成を示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows schematic structure of the image development apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 感光体ベルト上にトナー画像を形成しているときの現像装置の一部を示す縦断側面図である。FIG. 3 is a longitudinal side view illustrating a part of the developing device when a toner image is formed on a photosensitive belt. 凝集トナーを除去するために現像ローラと現像剤層厚規制ローラとを回転させ、及び、現像剤吸引機構を駆動させたときの現像装置の一部を示す縦断側面図である。FIG. 5 is a longitudinal side view showing a part of the developing device when a developing roller and a developer layer thickness regulating roller are rotated and a developer suction mechanism is driven to remove agglomerated toner. カラープリンタが備える各部の電気的接続を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating electrical connections of respective units included in the color printer. 現像剤吸引機構を駆動させるタイミングについて説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating timing for driving a developer suction mechanism. 現像剤吸引機構を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating another timing for driving the developer suction mechanism. 現像剤吸引機構を駆動させる別のタイミングについて説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating another timing for driving the developer suction mechanism. 本発明の第3の実施の形態のプロセスカートリッジを示す縦断側面図である。It is a vertical side view which shows the process cartridge of the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
2 像担持体
3 帯電装置
4 光書込装置
5 現像装置
6 転写装置
12 定着装置
29 現像ローラ
32 現像剤層厚規制部材
35 除去手段、空気吹付機構
46 濃度センサ
47 残量センサ
50 除去手段、現像剤吸引機構
60 プロセスカートリッジ
61 カートリッジケース
62 像担持体
64 現像装置

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Image carrier 3 Charging apparatus 4 Optical writing apparatus 5 Developing apparatus 6 Transfer apparatus 12 Fixing apparatus 29 Developing roller 32 Developer layer thickness regulating member 35 Removing means, air blowing mechanism 46 Concentration sensor 47 Remaining sensor 50 Removal means, developer suction mechanism 60 Process cartridge 61 Cartridge case 62 Image carrier 64 Developing device

Claims (10)

現像剤を担持し、担持した現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給する中心線回りに回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラの外周面に対向して配置され、前記現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材と、
前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置で凝集した現像剤を除去する除去手段と、
を具備する現像装置。
A developing roller which carries a developer and is rotatable about a center line for supplying the carried developer to an image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A developer layer thickness regulating member that is disposed to face the outer peripheral surface of the developing roller and regulates the layer thickness of the developer carried by the developing roller;
Removing means for removing the developer aggregated at a position in the vicinity of the facing position between the developing roller and the developer layer thickness regulating member and upstream in the rotation direction of the developing roller;
A developing device comprising:
前記除去手段は、前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側の位置に空気を吹付ける空気吹付機構である請求項1記載の現像装置。   The removal means is an air blowing mechanism that blows air to a position in the vicinity of a position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member face each other and upstream in the rotation direction of the developing roller. The developing device according to 1. 前記除去手段は、前記現像ローラと前記現像剤層厚規制部材との対向位置の近傍であって前記現像ローラの回転方向に沿った上流側に位置する現像剤を吸引する現像剤吸引機構である請求項1記載の現像装置。   The removing means is a developer suction mechanism that sucks a developer that is located in the vicinity of a position where the developing roller and the developer layer thickness regulating member face each other and upstream in the rotation direction of the developing roller. The developing device according to claim 1. 前記現像剤中の少なくとも一部を占めるトナーは、円形度が0.9以上である請求項1ないし3のいずれか一記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner occupying at least a part of the developer has a circularity of 0.9 or more. 像担持体と、
前記像担持体の外周面を一様に帯電させる帯電装置と、
一様に帯電された前記像担持体の外周面に静電潜像を書き込む光書込装置と、
前記像担持体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項1ないし4のいずれか一記載の現像装置と、
現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記記録媒体に転写されたトナー画像を定着する定着装置と、
を具備する画像形成装置。
An image carrier;
A charging device for uniformly charging the outer peripheral surface of the image carrier;
An optical writing device for writing an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the uniformly charged image carrier;
The developing device according to any one of claims 1 to 4, wherein a toner image is formed by developing an electrostatic latent image written on an outer peripheral surface of the image carrier;
A transfer device for transferring the developed toner image to a recording medium;
A fixing device for fixing the toner image transferred to the recording medium;
An image forming apparatus comprising:
タンデム型に配置された複数の前記現像装置を有している請求項5記載の画像形成装置。   6. The image forming apparatus according to claim 5, comprising a plurality of the developing devices arranged in a tandem type. トナー画像を前記記録媒体に転写するプリント出力の1ジョブが終了した直後に前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する請求項5又は4記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 5, further comprising means for driving the air blowing mechanism or the developer suction mechanism immediately after one print output job for transferring a toner image to the recording medium is completed. 前記像担持体上のトナー画像のトナー濃度を検知する濃度センサと、この濃度センサによる検知結果に応じて前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する請求項5又は6記載の画像形成装置。   7. A density sensor for detecting a toner density of a toner image on the image carrier, and means for driving the air blowing mechanism or the developer suction mechanism according to a detection result by the density sensor. Image forming apparatus. 前記現像装置内の現像剤の残量を検知する残量センサと、この残量センサによる検知結果に応じて前記空気吹付機構又は前記現像剤吸引機構を駆動させる手段を具備する請求項5又は6記載の画像形成装置。   7. A remaining amount sensor for detecting a remaining amount of developer in the developing device, and means for driving the air blowing mechanism or the developer suction mechanism in accordance with a detection result by the remaining amount sensor. The image forming apparatus described. 像担持体と、
前記像担持体を回転可能に保持するカートリッジケースと、
前記カートリッジケース内に収納された請求項1ないし4のいずれか一記載の現像装置と、
を具備するプロセスカートリッジ。
An image carrier;
A cartridge case for rotatably holding the image carrier;
The developing device according to any one of claims 1 to 4, housed in the cartridge case;
A process cartridge comprising:
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