JP2007114752A - Developer, developing method and image forming method - Google Patents

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大輔 石塚
Tomohiro Takeda
智裕 武田
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豊文 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing method and an image forming method capable of outputting high-quality images restraining the density reduction, even when high density images are outputted continuously. <P>SOLUTION: The developer is characterized by the fact that the total energy amount is 10 to 100 mJ, when measured with a powder rheometer at a rotor blade tip end speed of 100 mm/sec, at a rotor blade helix angle of -5° and at a ventilation rate of 20 ml/min. A developing method and an image forming method that use the developer are also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真法や静電記録法等において静電潜像を現像するための現像剤、現像方法、及び画像形成方法に関する。   The present invention relates to a developer, a developing method, and an image forming method for developing an electrostatic latent image in an electrophotographic method or an electrostatic recording method.

電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体上に形成される静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写、定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像剤にはトナーとキャリアからなる二成分現像剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いられる一成分現像剤とがある。   A method of visualizing image information through an electrostatic latent image such as electrophotography is currently used in various fields. In electrophotography, an electrostatic latent image formed on a photoreceptor by a charging and exposure process is developed with a developer containing toner, and visualized through a transfer and fixing process. Developers used for development include a two-component developer composed of a toner and a carrier, and a one-component developer used alone, such as a magnetic toner.

二成分現像方式は、最も広く利用されている方式であるが、トナー粒子がキャリア表面へ付着することにより現像剤が劣化し、画質を長期に保つことができない等の欠点を有すると共に、現像剤中のトナーの濃度割合を一定に保つ為のトナー濃度コントロールシステムや、現像剤中に新たに追加されるトナーと現像剤を混合するためのミキシング装置が必要であり、そのため現像装置が大型になりやすい。   The two-component development method is the most widely used method. However, the developer deteriorates due to the toner particles adhering to the carrier surface, and the developer cannot be maintained for a long time. A toner density control system to keep the density ratio of the toner constant and a mixing device to mix the newly added toner and developer into the developer are required, which increases the size of the developing device. Cheap.

一成分トナー現像方式は、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。非磁性一成分現像方式は、カラー化には適するものの、現像剤担持体に担持される力が主に現像剤の帯電量のみに依存するために、カブリ、機内汚れ等を起こすという問題があり、白黒領域では磁性一成分現像方式が用いられることが多い。
磁性一成分現像では画像濃度の安定化をはかるため帯電の安定化が重要であり、外添剤の最適化などの方法によって解決を試みている(例えば、特許文献1参照。)。
The one-component toner developing method is classified into a magnetic one-component developing method using magnetic toner and a non-magnetic one-component developing method using non-magnetic toner. Although the non-magnetic one-component development method is suitable for colorization, the force carried on the developer carrier mainly depends only on the charge amount of the developer, and thus there is a problem of causing fogging, in-machine contamination, etc. In the black and white area, a magnetic one-component development method is often used.
In magnetic one-component development, stabilization of charging is important in order to stabilize image density, and attempts have been made to solve the problem by a method such as optimization of external additives (for example, see Patent Document 1).

磁性一成分現像方式の現像装置は、内部に攪拌部材を設けることにより、現像剤担持体に安定した量のトナー供給を行っている。このときの攪拌部材の回転数は、攪拌部材の形状、現像剤担持体の回転数や現像剤の収容部の形状、容量等条件に合わせて調整を行っている。
しかしながら、現実にはトナー残量の変化や、出力画像パターンによって、トナーの攪拌が充分でないためにトナー供給が追いつかず画像の白抜けが発生したり、逆に攪拌による機械的なストレスが大きすぎてトナーの劣化が起き、画像濃度維持性が悪化するといった問題がある。
A magnetic one-component developing type developing device supplies a stable amount of toner to a developer carrying member by providing a stirring member therein. The number of rotations of the stirring member at this time is adjusted according to conditions such as the shape of the stirring member, the number of rotations of the developer carrier, the shape of the developer container, and the capacity.
However, in reality, due to the change in the remaining amount of toner and the output image pattern, the toner is not sufficiently stirred, so the toner supply cannot catch up, and the image is whitened, or conversely, the mechanical stress due to stirring is too great. Therefore, there is a problem that the toner is deteriorated and the image density maintenance is deteriorated.

このような問題を解決するには、例えば攪拌部材の回転速度と現像剤担持体の速度比を特定の値にし、かつトナーとしてメタノール/水混合溶液に対する濡れ性を規定したものが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、このトナーは攪拌部材の攪拌性と関連付けられた流動性の制御が行われていないため、高密度画像の連続出力といったストレス条件での画像濃度の低下を制御することは困難である。   In order to solve such a problem, for example, a toner having a specific ratio between the rotation speed of the stirring member and the speed of the developer carrying member and a wettability with a methanol / water mixed solution as a toner is disclosed. (For example, refer to Patent Document 2). However, since the fluidity associated with the stirring property of the stirring member is not controlled in this toner, it is difficult to control a decrease in image density under a stress condition such as continuous output of a high-density image.

また、複数の攪拌部材を用い、それぞれ回転速度を制御する方法(例えば、特許文献3参照。)や、攪拌部材が間欠的に駆動する方法(例えば、特許文献4参照。)では、現像装置の大型化やコストアップなどの問題がある。
特開平11−143115号公報 特開2004−163476号公報 特開2001−201931号公報 特開2001−34051号公報
Further, in a method of using a plurality of agitating members and controlling the rotational speed of each of them (for example, see Patent Document 3) or a method in which the agitating member is driven intermittently (for example, see Patent Document 4), the developing device is used. There are problems such as enlargement and cost increase.
JP-A-11-143115 JP 2004-163476 A JP 2001-201931 A JP 2001-34051 A

本発明の目的は、高密度画像の連続出力時においても画像濃度の低下を抑え、高画質な画像を出力できる現像方法及び画像形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a developing method and an image forming method capable of suppressing a decrease in image density and outputting a high-quality image even during continuous output of high-density images.

本発明は、上記状況を鑑み、従来の技術の問題点を解決することを目的としてなされたものである。   The present invention has been made for the purpose of solving the problems of the prior art in view of the above situation.

<1> パウダーレオメーターによる回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/minでトータルエネルギー量を測定したとき、10mJ〜100mJであることを特徴とする磁性一成分現像剤。 <1> Magnetism characterized by a total energy amount of 10 mJ to 100 mJ when measured with a powder rheometer at a tip speed of the rotor blade of 100 mm / sec, an entrance angle of the rotor blade of -5 °, and an air flow rate of 20 ml / min. One component developer.

<2> 少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、
前記外添剤が、個数平均粒径5〜20nmの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径30〜80nmの大粒径の無機微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする前記<1>に記載の現像剤。
<2> including toner base particles containing at least a binder resin and magnetic powder, and an external additive externally added to the toner base particles,
<1> characterized in that the external additive includes at least inorganic fine particles having a small particle diameter of 5 to 20 nm and inorganic fine particles having a large particle diameter of 30 to 80 nm. The developer as described.

<3> 前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載の現像剤。 <3> The developer according to <1> or <2>, wherein the developer is prepared by externally adding the inorganic fine particles having a large particle size before the inorganic fine particles having a small particle size.

<4> 現像剤収容部に収容される現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、
前記攪拌部材の回転数Vaと前記現像剤担持体の回転数Vsの比Va/Vsが、0.05〜2であり、
前記現像剤は、前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の現像剤であることを特徴とする現像方法。
<4> The developer accommodated in the developer accommodating portion is agitated by an agitating member, a developer layer is formed on the developer carrying member, and an electrostatic field is applied via the developer layer by applying an electric field. A developing method for developing a latent image on a latent image carrier,
The ratio Va / Vs between the rotation speed Va of the stirring member and the rotation speed Vs of the developer carrying member is 0.05 to 2.
The developing method, wherein the developer is the developer described in any one of <1> to <3>.

<5> 静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像工程で、前記<4>に記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
<5> A charging step of charging the electrostatic latent image carrier, a latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrostatic latent image carrier, and a developer containing the electrostatic latent image as a toner And developing the toner image on the latent electrostatic image bearing member, transferring the toner image onto a transfer material to form an unfixed transfer image, and transferring the toner image onto the transfer material. A fixing step of fixing the unfixed transfer image, and an image recording method comprising:
An image forming method using the developing method according to <4> in the developing step.

本発明によれば、高密度画像の連続出力時においても画像濃度の低下を抑えた高画質な画像を出力できる現像剤、現像方法及び画像形成方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a developer, a developing method, and an image forming method capable of outputting a high-quality image in which a decrease in image density is suppressed even when a high-density image is continuously output.

<現像方法>
本発明の現像方法は、現像剤収容部内の現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、前記攪拌部材の回転数Vaと前記現像剤担持体の回転数Vsの比Va/Vsが、0.05〜2であり、前記現像剤は、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/minで現像剤のトータルエネルギー量を測定したとき、10mJ〜100mJであることを特徴とする。
なお、一成分現像剤の場合、現像剤がトナー粒子そのものである場合が殆どであるため、本明細書では、現像剤とトナー(或いはトナー粒子)とを同義で用いる場合がある。
<Development method>
In the developing method of the present invention, the developer in the developer container is stirred by a stirring member, a developer layer is formed on the developer carrying member, and an electric field is applied to statically pass through the developer layer. A developing method for developing a latent image on an electrostatic latent image carrier, wherein a ratio Va / Vs between the rotation speed Va of the stirring member and the rotation speed Vs of the developer carrier is 0.05 to 2. The developer is 10 mJ to 100 mJ when the total energy amount of the developer is measured with a powder rheometer at a tip speed of the rotor blade of 100 mm / sec, an entrance angle of the rotor blade of -5 °, and an air flow rate of 20 ml / min. It is characterized by that.
In the case of a one-component developer, since the developer is almost always toner particles, in this specification, developer and toner (or toner particles) may be used synonymously.

様々な高密度画像を連続出力した場合において、画像濃度の低下が起こりやすいのは、攪拌による現像剤の供給が不十分なためであるが、攪拌によるトナー供給性は攪拌時のトナー状態に大きく依存していることが明らかとなった。
磁性一成分現像方式においては、現像剤担持体上に形成された現像剤層によって静電潜像担持体上の潜像を現像するため、現像剤担持体に一定量の現像剤が供給されなければならない。しかし、実際にはトナーの残量や、プリントの履歴に伴うトナー攪拌の履歴によってトナーの粉体としての締まり具合が異なるため、トナーの状態に応じ攪拌部材による現像剤の攪拌に対する流動化挙動が異なり、その結果現像剤担持体への現像剤の供給量が大きく変化し、常に安定に供給するのは困難であった。
When various high-density images are output continuously, the decrease in image density tends to occur because the supply of developer by stirring is insufficient, but the toner supply capability by stirring is greatly affected by the toner state during stirring. It became clear that it was dependent.
In the magnetic one-component development method, since the latent image on the electrostatic latent image carrier is developed by the developer layer formed on the developer carrier, a certain amount of developer must be supplied to the developer carrier. I must. However, since the degree of tightening of the toner powder varies depending on the remaining amount of toner and the toner agitation history associated with the print history, the fluidization behavior of the agitation member to the agitation of the developer depends on the toner state. In contrast, as a result, the amount of developer supplied to the developer carrying member has changed greatly, and it has been difficult to always supply stably.

本発明者らは、現像剤担持体上に形成された現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法において、現像装置内に設置された攪拌部材により最も安定的に現像剤が攪拌され現像剤担持体に供給され、且つ攪拌による機械的ストレスが小さくなるような現像剤の流動特性を検討したところ、パウダーレオメーターにおける、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/minでのトータルエネルギー量と大きな相関を有することが明らかとなった。   In the developing method for developing a latent image on an electrostatic latent image carrier through a developer layer formed on the developer carrier, the present inventors are most stable by a stirring member installed in the developing device. When the developer is stirred and supplied to the developer carrier and the flow characteristics of the developer are reduced so that mechanical stress due to stirring is reduced, the tip speed of the rotor blade in the powder rheometer is 100 mm / sec, It has been clarified that there is a large correlation with the total energy amount when the approach angle of the rotor blade is −5 ° and the air flow rate is 20 ml / min.

このメカニズムについては明らかになっていないものの、トナーが20ml/min通気された状態は、トナーが攪拌部材で攪拌された直後の状態に極めて似た状態となっており、このために、20ml/min通気時にトータルエネルギー量がトナーの供給性と相関をもつものと考えられる。このときのトータルエネルギー量を最適化することにより、トナー供給性の安定化を図ることができる。
更なる検討によって、このような測定条件下でトータルエネルギー量を測定したときに、10mJ〜100mJとなる磁性一成分現像剤を用いると、良好なトナー供給性が安定して得られるため、高密度画像の連続出力をおこなった場合でも画像濃度の低下が起こりにくいことが判明した。
Although the mechanism has not been clarified, the state in which the toner is aerated at 20 ml / min is very similar to the state immediately after the toner is agitated by the agitating member. It is considered that the total energy amount correlates with the toner supply ability during ventilation. The toner supply performance can be stabilized by optimizing the total energy amount at this time.
As a result of further investigation, when a magnetic one-component developer having a total energy amount of 10 mJ to 100 mJ is measured under such measurement conditions, a good toner supply property can be stably obtained. It has been found that even when the image is continuously output, the image density is hardly lowered.

図1に、本発明の現像方法に用いる一般的な現像装置10の概略を示すが、これに限定されるものではない。
現像装置10は、現像剤Dを収容する現像剤収容室18と、現像ロール(現像剤担持体)20を収容する現像ロール収容室22とからなるハウジング24を備えている。このハウジング24には、現像剤収容室18と現像ロール収容室22とを連通する開口部が形成され、この開口部を通じて現像剤収容室18から現像ロール収容室22へ、攪拌部材26で攪拌された現像剤Dが供給される。
本発明の現像方法では、攪拌部材26の回転数Va(rpm)と、現像ロール(現像剤担持体)20の回転数Vs(rpm)との比Va/Vsが0.05〜2であり、0.06〜1.8であることが好ましく、0.07〜1.5であることがより好ましい。Va/Vsが0.05よりも小さいと、トナーの供給量が不十分となる場合があり、画像濃度低下を招くことがあり、Va/Vsが2よりも大きいと、攪拌が過剰となり、トナーに過度のストレスを与えるため、トナーに添加された外添剤の埋まり込みを促進し、トナー消費とともに画像濃度が低下することがある。
FIG. 1 shows an outline of a general developing apparatus 10 used in the developing method of the present invention, but the invention is not limited to this.
The developing device 10 includes a housing 24 including a developer accommodating chamber 18 that accommodates the developer D and a developing roll accommodating chamber 22 that accommodates a developing roll (developer carrying member) 20. The housing 24 is formed with an opening communicating the developer accommodating chamber 18 and the developing roll accommodating chamber 22, and is stirred by the stirring member 26 from the developer accommodating chamber 18 to the developing roll accommodating chamber 22 through the opening. Developer D is supplied.
In the developing method of the present invention, the ratio Va / Vs between the rotational speed Va (rpm) of the stirring member 26 and the rotational speed Vs (rpm) of the developing roll (developer carrier) 20 is 0.05 to 2. It is preferable that it is 0.06-1.8, and it is more preferable that it is 0.07-1.5. If Va / Vs is less than 0.05, the amount of toner supplied may be insufficient, which may lead to a decrease in image density. If Va / Vs is greater than 2, stirring will be excessive, and the toner In order to give excessive stress to the toner, embedding of the external additive added to the toner is promoted, and the image density may decrease with toner consumption.

現像ロール収容室22の上方には、現像ロール20の一部を外部へ露出させる開放部16が設けられ、この開放部16で、現像ロール20が感光体ドラム(静電潜像担持体)12に対向している。現像ロール20と感光体ドラム12とが対向する領域が、現像領域となり、この現像領域に現像剤Dが現像ロール20によって担持搬送される。また、この現像ロール20へ現像バイアスを印可する電源(不図示)が接続されている。   An opening 16 that exposes a part of the developing roll 20 to the outside is provided above the developing roll storage chamber 22, and the developing roll 20 serves as a photosensitive drum (electrostatic latent image carrier) 12. Opposite to. An area where the developing roll 20 and the photosensitive drum 12 face each other is a developing area, and the developer D is carried and conveyed by the developing roll 20 to the developing area. A power source (not shown) for applying a developing bias to the developing roll 20 is connected.

また、現像ロール20の内部には、回転しないように固定され複数の磁極28A〜28D(本実施形態では4極)が交互に配設された磁石ロール28が備えられ、磁石ロール28の周囲には、一方向(図2においてB方向)へ回転する非磁性円筒状の現像スリーブ30が設けられている。   The developing roll 20 includes a magnet roll 28 that is fixed so as not to rotate and in which a plurality of magnetic poles 28 </ b> A to 28 </ b> D (four poles in this embodiment) are alternately arranged. Is provided with a non-magnetic cylindrical developing sleeve 30 that rotates in one direction (direction B in FIG. 2).

現像スリーブ30としては、基体をそのまま使ったものや、基体表面を酸化、金属メッキ、研磨、又はブラスト処理等の表面処理を施したものや、基体表面に樹脂・帯電制御剤などによるコーティングを施したものなどが好適に使用できる。
基体としては、その材質、形状、構造等は目的に応じて適宣選択することができるが、形状としては円筒状等が一般的であり、材質としては、例えば、アルミニウム、銅、無電解銅、ニッケル、無電解ニッケル、ニッケル−カドミ拡散、硬質クロム、黒色クロム、金、銀、ロジウム、白金、パラジウム、ルテニウム、錫、インジウム、鉄、カドミウム等が挙げられる。酸化膜としては、アルミニウムの酸化膜であるアルマイト処理が最も広く用いられているが、他にもモリブデン酸、鉄、銅等の酸化物でもよい。
樹脂層としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリウレア、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等を用いることができる。また、樹脂層に導電剤を分散させることもできる。
As the developing sleeve 30, the substrate is used as it is, the substrate surface is subjected to surface treatment such as oxidation, metal plating, polishing or blasting, or the substrate surface is coated with a resin or a charge control agent. Can be suitably used.
The material, shape, structure, etc. of the substrate can be appropriately selected according to the purpose, but the shape is generally cylindrical, and the material is, for example, aluminum, copper, electroless copper, etc. Nickel, electroless nickel, nickel-cadmium diffusion, hard chromium, black chromium, gold, silver, rhodium, platinum, palladium, ruthenium, tin, indium, iron, cadmium and the like. As the oxide film, alumite treatment which is an oxide film of aluminum is most widely used, but oxides such as molybdic acid, iron, copper, etc. may be used.
As the resin layer, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, polyurea, polyamide resin, polyimide resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, acrylic resin, styrene resin, fluorine resin, silicone resin, or the like can be used. Moreover, a conductive agent can be dispersed in the resin layer.

この現像スリーブ30の表面に当接し、現像スリーブ30上に現像剤Dの薄層を形成する層形成ブレード(層規制部材)32がハウジング24に取り付けられている。   A layer forming blade (layer regulating member) 32 that contacts the surface of the developing sleeve 30 and forms a thin layer of the developer D on the developing sleeve 30 is attached to the housing 24.

層形成ブレード(層規制部材)32としては、ステンレス、銅、鉄及び樹脂等の板材を用い、現像スリーブ30の表面に当接する部分に、ゴム部材32Aが設けられる。
このゴム部材32Aとしては、例えば、シリコーンゴム,ウレタンゴム、ブタジェンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジェンゴム、ブチルゴム、ニトリルブタジェンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム等を用いることができる。
As the layer forming blade (layer regulating member) 32, a plate member such as stainless steel, copper, iron, and resin is used, and a rubber member 32 </ b> A is provided at a portion that contacts the surface of the developing sleeve 30.
As the rubber member 32A, for example, silicone rubber, urethane rubber, butadiene rubber, natural rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butyl rubber, nitrile butadiene rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, epichlorohydrin rubber, or the like is used. Can do.

攪拌部材26としては、トナーの攪拌性が得られれば形状は問わないが、回転軸となる支持部材にPETなどの樹脂シートを貼付けたものが好ましく用いることができる。   The shape of the stirring member 26 is not limited as long as the stirring property of the toner can be obtained, but a member in which a resin sheet such as PET is attached to a support member serving as a rotation shaft can be preferably used.

上記構成を有する現像装置において、現像時における本発明の磁性一成分現像剤の挙動について説明する。
現像剤は、現像剤収容室18内において攪拌部材26の回動により攪拌、搬送され、開口部を通じて現像剤収容室18から現像ロール収容室22へ供給可能にする。この現像剤は現像スリーブ30表面に磁石ロール28の磁力により付着した後、層形成ブレード(層規制部材)32の突き出し量と当接圧により層厚が規制され、かつ、摩擦帯電される。摩擦帯電されスリーブ上に搬送された現像剤は帯電量に応じて静電潜像担持体(感光体ドラム)12へ移動し現像される。
現像剤は、現像剤担持体上の静電潜像に対応した部分は消費されるが、それ以外の部分は消費されず、新たに現像ロール収容室22中の現像剤が追加され、層形成ブレード32を通過して再度層形成される。
前述のトータルエネルギー量の範囲内に無い現像剤は、現像剤担持体に供給が不安定であり、画像濃度の低下を引き起こしやすい。
In the developing device having the above configuration, the behavior of the magnetic one-component developer of the present invention during development will be described.
The developer is agitated and conveyed by rotation of the agitating member 26 in the developer accommodating chamber 18, and can be supplied from the developer accommodating chamber 18 to the developing roll accommodating chamber 22 through the opening. After the developer adheres to the surface of the developing sleeve 30 by the magnetic force of the magnet roll 28, the layer thickness is regulated by the protruding amount of the layer forming blade (layer regulating member) 32 and the contact pressure, and the developer is triboelectrically charged. The developer that is frictionally charged and conveyed onto the sleeve moves to the electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 12 according to the amount of charge and is developed.
As for the developer, the portion corresponding to the electrostatic latent image on the developer carrying member is consumed, but the other portions are not consumed, and the developer in the developing roll storage chamber 22 is newly added to form a layer. It passes through the blade 32 and is again layered.
Developers that are not within the range of the total energy amount described above are unstable in supply to the developer carrier and are liable to cause a reduction in image density.

本発明にかかる磁性一成分現像剤は、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/minで現像剤のトータルエネルギー量を測定したとき、10mJ〜100mJであることを特徴とする。   The magnetic one-component developer according to the present invention is measured with a powder rheometer when the total energy amount of the developer is measured at a tip speed of the rotor blade of 100 mm / sec, an entrance angle of the rotor blade of -5 °, and an air flow rate of 20 ml / min. It is characterized by being 10 mJ-100 mJ.

このようなトータルエネルギー量を有する現像剤は、トナーの状態に依らず安定した流動性を示すため、現像剤担持体上への現像剤の供給が円滑に行われる。   Since the developer having such a total energy amount exhibits a stable fluidity regardless of the state of the toner, the developer is smoothly supplied onto the developer carrier.

パウダーレオメーターによる現像剤の流動性測定について更に詳細に説明する。
粒子の流動性を測定する場合、液体や固体、或いは気体の流動性を測定する場合よりも、多くの要因から影響を受けるため、粒径や表面粗さ等の従来用いられているパラメータでは、正確な粒子の流動性を特定することが困難である。また、流動性を特定するための測定すべき因子(例えば、粒径等)を決定しても、実際にはその因子は流動性に与える影響が少ない場合や、他の因子との組み合わせによってのみその因子を測定する意義が発生する場合もあり、測定因子を決定することでさえ困難である。
更に、粉体の流動性は、外的環境要因によっても著しく異なる。例えば、液体であれば、測定環境が変動しても、流動性の変動幅は然程大きくはないが、粒子の流動性については、湿度や流動させる気体の状態等の外的環境要因によって大きく変動する。このような外的環境要因がいずれの測定因子に影響を与えるかは明確にはされていないため、厳密な測定条件下で測定しても、得られる測定値の再現性に乏しいのが実際である。
The developer fluidity measurement using a powder rheometer will be described in more detail.
When measuring the fluidity of particles, it is more influenced by many factors than when measuring the fluidity of liquids, solids, or gases. It is difficult to specify the exact fluidity of the particles. In addition, even if a factor to be measured (for example, particle size) is determined to specify fluidity, the factor actually has little effect on fluidity or only in combination with other factors. The significance of measuring the factor may arise, and even determining the measurement factor is difficult.
Furthermore, the fluidity of the powder varies significantly depending on external environmental factors. For example, in the case of a liquid, even if the measurement environment changes, the fluctuation range of the fluidity is not so large, but the fluidity of the particles is greatly influenced by external environmental factors such as humidity and the state of the flowing gas. fluctuate. It is not clear which measurement factors are affected by these external environmental factors, so even if measured under strict measurement conditions, the reproducibility of the measured values obtained is actually poor. is there.

また、トナー粒子の現像タンク内での流動性については、安息角や嵩密度などを指標としてきたが、これらの物性値は流動性に対して間接的なものであり、流動性を定量化して管理することが困難であった。   In addition, for the fluidity of toner particles in the developing tank, the angle of repose and the bulk density have been used as indices, but these physical property values are indirect to the fluidity, and the fluidity is quantified. It was difficult to manage.

しかしながら、パウダーレオメーターでは、現像剤から測定機の回転翼にかかるトータルエネルギー量を測定できるため、流動性に起因する各要因を合算した値で得ることができる。それゆえ、パウダーレオメーターでは、従来のように、表面の物性値や粒度分布を調整して得られた現像剤について、測定すべき項目を決定し、各項目について最適物性値を見出して測定することなく、流動性を直接的に測定できる。その結果、パウダーレオメーターで上記数値範囲に該当するかの確認を行うだけで、静電荷像現像用に用いる現像剤として好適であるかの判断が可能となる。このような現像剤の製造管理は、現像剤の流動性を一定に保つことに関して、従来の間接的な値で管理する方法に比べ、極めて実用に適した方法である。また、測定条件を一定とすることも容易であり、測定値の再現性も高い。つまり、パウダーレオメーターによって得られる値で流動性を特定する方法は、従来の方法に比べて、簡便かつ正確で、信頼性も高い。   However, since the powder rheometer can measure the total amount of energy applied from the developer to the rotor blades of the measuring machine, it can be obtained as a sum of the factors attributable to fluidity. Therefore, the powder rheometer determines the items to be measured for the developer obtained by adjusting the surface physical property values and particle size distribution as in the past, and finds and measures the optimum physical property values for each item. Without being able to measure the fluidity directly. As a result, it is possible to determine whether it is suitable as a developer used for developing an electrostatic image only by confirming whether it falls within the above numerical range with a powder rheometer. Such production management of the developer is a method that is extremely suitable for practical use as compared with the conventional method of managing with the indirect value with respect to keeping the fluidity of the developer constant. Moreover, it is easy to make measurement conditions constant, and the reproducibility of measured values is high. That is, the method for specifying the fluidity by the value obtained by the powder rheometer is simple, accurate and highly reliable as compared with the conventional method.

既述のように、現像剤担持体上の現像剤の帯電量が不均一であることによって、画像濃度ムラを発生させないようにするためには、パウダーレオメーターにおいて、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/min.で現像剤のトータルエネルギー量を測定したときに、トータルエネルギー量が、10mJ〜100mJとなるようにすることが、極めて有効である。この範囲内にある現像剤は、現像装置内での流動性安定性が確保され、現像剤担持体上への現像剤の供給が充分に行われ、高密度画像の連続出力においても画像濃度の低下を防ぐことができる。   As described above, in order to prevent image density unevenness from occurring due to the non-uniform charge amount of the developer on the developer carrier, in the powder rheometer, the tip speed of the rotary blade is 100 mm / sec, approach angle of rotary blade -5 °, air flow rate 20 ml / min. When the total energy amount of the developer is measured in (1), it is extremely effective that the total energy amount is 10 mJ to 100 mJ. The developer within this range ensures fluidity stability in the developing device, the developer is sufficiently supplied onto the developer carrier, and the image density is maintained even in continuous output of high-density images. Decline can be prevented.

なお、パウダーレオメーターでの上記測定値が10mJより低い場合、流動性が高すぎることにより現像担持体近傍から現像剤が噴出してしまい、画像形成装置内を汚す恐れがある。また生産性の観点からも実用的ではない。一方、100mJを超える場合は、攪拌部材による現像剤の供給が不十分となり、本発明の課題である画像濃度の低下を抑えることができない。
より好ましくは、上記トータルエネルギー量は、20〜90mJの範囲であり、更に好ましくは30〜80mJの範囲である。
When the measured value with a powder rheometer is lower than 10 mJ, the fluidity is too high, so that the developer is ejected from the vicinity of the developing carrier and the inside of the image forming apparatus may be stained. Moreover, it is not practical from the viewpoint of productivity. On the other hand, when it exceeds 100 mJ, the supply of the developer by the stirring member becomes insufficient, and the decrease in image density, which is the subject of the present invention, cannot be suppressed.
More preferably, the said total energy amount is the range of 20-90 mJ, More preferably, it is the range of 30-80 mJ.

次に、パウダーレオメーターの測定方法について説明する。
パウダーレオメーターは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自身の特性や外部環境の影響を含めた流動性について、高感度に検出することができる。また、粒子の充填の状態を一定とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得ることができる。
Next, a measurement method using a powder rheometer will be described.
The powder rheometer is a fluidity measuring device that directly measures fluidity by simultaneously measuring rotational torque and vertical load obtained by rotating a rotating blade spirally in packed particles. By measuring both the rotational torque and the vertical load, the fluidity including the characteristics of the powder itself and the influence of the external environment can be detected with high sensitivity. In addition, since the measurement is performed with the particle filling state kept constant, data with good reproducibility can be obtained.

本発明では、パウダーレオメーターとしてfreeman technology社製のFT4を用いて測定する。なお、測定前に温湿度の影響をなくすため、現像剤は、温度22℃、湿度50%RHの状態で、8時間以上放置したものを用いる。   In the present invention, measurement is performed using FT4 manufactured by freeman technology as a powder rheometer. In order to eliminate the influence of temperature and humidity before the measurement, a developer that is left at a temperature of 22 ° C. and a humidity of 50% RH for 8 hours or more is used.

まず、現像剤を内径50mmのスプリット容器(高さ89mmの160mL容器の上に高さ51mmの円筒を載せ、上下に分離できるようにしたもの)に、高さ89mmを越える量の現像剤を充填する。
現像剤を充填した後、充填された現像剤を穏やかに攪拌することによりサンプルの均質化をおこなう操作を実施する。この操作を以下ではコンディショニングと呼ぶことにする。
First, the developer is filled in a split container with an inner diameter of 50 mm (a cylinder with a height of 51 mm placed on a 160 mL container with a height of 89 mm so that it can be separated vertically) with an amount exceeding 89 mm in height. To do.
After the developer is filled, the sample is homogenized by gently stirring the filled developer. This operation will be called conditioning in the following.

コンディショニングでは、充填した状態で現像剤にストレスを与えないよう現像剤からの抵抗を受けない回転方向(回転翼の羽の傾斜方向にもよるが、図4に示す回転翼では、上から見て左回り)で回転翼を緩やかに撹拌して、過剰の空気や部分的ストレスのほとんどを除去し、サンプルを均質な状態にする。具体的なコンディショニング条件は、5°の進入角で、60mm/secの回転翼の先端スピードで攪拌を行う。
このとき、プロペラ型の回転翼が、回転と同時に下方向にも運動するので先端はらせんを描くことになり、このときのプロペラ先端が描くらせん経路の角度を進入角度と呼ぶ。
In conditioning, the rotating direction that does not receive resistance from the developer so as not to stress the developer in the filled state (depending on the inclination direction of the blade of the rotor blade, but with the rotor blade shown in FIG. Gently agitate the rotor blades (counterclockwise) to remove most of the excess air and partial stress and make the sample homogeneous. Specific conditioning conditions are agitation at a tip angle of 60 mm / sec with an approach angle of 5 °.
At this time, the propeller-type rotor blades move downward simultaneously with the rotation, so that the tip draws a spiral, and the angle of the spiral path drawn by the propeller tip at this time is called the entry angle.

コンディショニング操作を4回繰り返した後、スプリット容器の容器上端部を静かに動かし、高さ89mmの位置において、ベッセル内部の現像剤をすり切って、160mL容器を満たす現像剤を得る。そのような操作を実施するのは、本発明のトータルエネルギーを安定して求めるためには、常に安定して体積一定の粉体を得ることが重要であるからである。   After repeating the conditioning operation four times, the container upper end of the split container is gently moved, and the developer inside the vessel is scraped off at a height of 89 mm to obtain a developer filling the 160 mL container. Such an operation is performed because it is important to always obtain a powder having a constant volume in order to stably obtain the total energy of the present invention.

以上のようにして、得られた現像剤を内径50mm、高さ140mm、通気可能なメッシュの底板を有する200mL容器に移す。現像剤を200mL容器に移した後、さらにコンディショニングを5回実施した後、通気量20ml/minで空気を流入させながら、容器内を底面からの高さ110mmから10mmまで、進入角度−5°で移動しながら回転翼の先端スピード100mm/secで回転するときの、回転トルクと垂直荷重を測定する。このときのプロペラの回転方向は、コンディショニングと逆方向(上から見て右回り)である。   The developer thus obtained is transferred to a 200 mL container having an inner diameter of 50 mm, a height of 140 mm, and a mesh bottom plate that can be vented. After the developer was transferred to the 200 mL container, conditioning was further performed 5 times, and then the inside of the container was raised from the bottom to a height of 110 mm to 10 mm at an entrance angle of -5 ° while flowing air at an air flow rate of 20 ml / min. Rotating torque and vertical load when rotating at a tip speed of 100 mm / sec while moving are measured. The direction of rotation of the propeller at this time is the reverse direction to the conditioning (clockwise as viewed from above).

ここで、20ml/minで空気を流入しながら測定するのは、現像装置内での現像剤の流動状態に、より近似させるためである。20ml/minでの通気量は、現像剤が攪拌部材によって攪拌された直後の流動状態を再現しているものと考える。なお、freeman technology社製のFT4では、通気量の流入状態は制御されている。   Here, the measurement is performed while flowing air at 20 ml / min in order to more closely approximate the flow state of the developer in the developing device. The air flow rate at 20 ml / min is considered to reproduce the flow state immediately after the developer is stirred by the stirring member. In the FT4 manufactured by freeman technology, the inflow state of the air flow rate is controlled.

底面からの高さHに対する回転トルク又は垂直荷重の関係を図2(A),図2(B)に示す。回転トルクと垂直荷重から、高さHに対してのエネルギー勾配(mJ/mm)を求めたものが、図3である。図3のエネルギー勾配を積分して得られた面積(図3の斜線部分)が、トータルエネルギー量(mJ)となる。本発明では、底面からの高さ10mmから110mmの区間を積分してトータルエネルギー量を求める。
また、本発明では、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを5回行って得られた平均値を、本発明で定義するトータルエネルギー量(mJ)とする。
2A and 2B show the relationship between the rotational torque or the vertical load with respect to the height H from the bottom surface. FIG. 3 shows the energy gradient (mJ / mm) with respect to the height H obtained from the rotational torque and the vertical load. The area (shaded portion in FIG. 3) obtained by integrating the energy gradient in FIG. 3 is the total energy amount (mJ). In the present invention, a total energy amount is obtained by integrating a section from 10 mm to 110 mm in height from the bottom surface.
In the present invention, in order to reduce the influence of errors, the average value obtained by performing this conditioning and energy measurement operation cycle five times is defined as the total energy amount (mJ) defined in the present invention.

回転翼は、freeman technology社製の図4に示す2枚翼プロペラ型のφ48mm径ブレードを用いる。   As the rotor blade, a two-blade propeller type φ48 mm diameter blade shown in FIG. 4 manufactured by freeman technology is used.

上記条件下で測定した場合の現像剤(トナー粒子)のトータルエネルギー量が上記範囲内となるようにするには、トナー粒子の形状、ワックス量、粒度分布、外添剤の種類及び添加量を調整する方法が挙げられ、これらの方法を組み合わせて用いることも好適である。
本発明では、上記規定のトータルエネルギー量とするための手法として、外添剤として、個数平均粒径5〜20nmの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を30〜80nmの大粒径無機微粒子の少なくとも2種類を併用する。さらに、大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなる現像剤であることが好ましい。
本発明にかかる現像剤(トナー粒子)は、下記の具体的組成や製造方法を参照して得ることができる。
In order to make the total energy amount of the developer (toner particles) measured within the above conditions within the above range, the shape of the toner particles, the amount of wax, the particle size distribution, the type of additive and the amount added The method of adjusting is mentioned, It is also suitable to use combining these methods.
In the present invention, as a method for obtaining the total energy amount as defined above, as external additives, small particle size inorganic fine particles having a number average particle size of 5 to 20 nm and large particle size inorganic fine particles having a number average particle size of 30 to 80 nm are used. At least two of these are used in combination. Furthermore, it is preferable that the developer is prepared by externally adding inorganic fine particles having a large particle diameter before the inorganic fine particles having a small particle diameter.
The developer (toner particles) according to the present invention can be obtained by referring to the following specific composition and production method.

以下、本発明の磁性一成分現像剤について、詳細に説明する。
本発明の磁性一成分現像剤は、上記トータルエネルギー量を有するものであれば、特に制限されず、公知の技術を適宜適用できる。
Hereinafter, the magnetic one-component developer of the present invention will be described in detail.
The magnetic one-component developer of the present invention is not particularly limited as long as it has the above total energy amount, and a known technique can be appropriately applied.

なお、好適な現像剤としては、少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、前記外添剤が、個数平均粒径5〜20nmの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径30〜80nmの大粒径の無機微粒子の少なくとも2種を含む場合であり、更に好適には、該大粒径の無機微粒子を、小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなる現像剤の場合である。
以下では、トナー粒子の組成及び物性について説明を行う。
A suitable developer includes toner base particles containing at least a binder resin and magnetic powder, and an external additive externally added to the toner base particles. The external additive has a number average particle size of 5 It is a case containing at least two kinds of inorganic fine particles having a small particle diameter of ˜20 nm and inorganic fine particles having a large particle diameter of 30 to 80 nm, and more preferably, the inorganic fine particles having a large particle diameter are small in size. This is the case of a developer prepared by externally adding before the inorganic fine particles having a particle size.
Hereinafter, the composition and physical properties of the toner particles will be described.

[結着樹脂]
トナー粒子に含まれる結着樹脂は、トナー粒子に用いうる公知のものを適宜選択することができる。具体的には、例えば、スチレン、クロロスチレンなどのスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、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、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル、などのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル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、ビニルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、などの単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジンなどを挙げることができる。
これらの中でも、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合樹脂とポリエステル樹脂が好ましく用いられる。
[Binder resin]
As the binder resin contained in the toner particles, a known resin that can be used for the toner particles can be appropriately selected. Specifically, for example, styrenes such as styrene and chlorostyrene, monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene, vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate and vinyl butyrate, acrylic acid Esters of α-methylene aliphatic monocarboxylic acids such as methyl, ethyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, dodecyl methacrylate , Homopolymers and copolymers of vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl butyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl isopropenyl ketone, etc. As typical binder resins, polystyrene, styrene-alkyl acrylate copolymer, styrene-alkyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, Mention may be made of styrene-maleic anhydride copolymers, polyethylene, polypropylene. Further examples include polyester, polyurethane, epoxy resin, silicone resin, polyamide, and modified rosin.
Among these, styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer resins and polyester resins are preferably used.

結着樹脂の分子量は樹脂の種類によって異なるが、おおよそ重量平均分子量Mwは、10,000〜500,000であることが好ましく、15,000〜300,000であることがより好ましく、20,000〜200,000であることが更に好ましい。数平均分子量Mnは、2,000〜30,000であることが好ましく、2,500〜20,000であることがより好ましく、3,000〜15,000であることが更に好ましい。
上記重量平均分子量及び数平均分子量の値は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて測定したものをいう。GPCは、HLC−8120GPC、SC−8020(東ソー(株)社製)を用い、カラムは、TSKgel、SuperHM−H(東ソー(株)社製、6.0mmID×15cm)を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる。実験条件としては、試料濃度を0.5質量%、流速を0.6ml/min、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃とし、IR検出器を用いる。
The molecular weight of the binder resin varies depending on the type of resin, but the weight average molecular weight Mw is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 15,000 to 300,000, and 20,000. More preferably, it is -200,000. The number average molecular weight Mn is preferably 2,000 to 30,000, more preferably 2,500 to 20,000, and still more preferably 3,000 to 15,000.
The values of the weight average molecular weight and the number average molecular weight are those measured using gel permeation chromatography (GPC). GPC uses HLC-8120GPC, SC-8020 (manufactured by Tosoh Corporation), and column uses two TSKgel and SuperHM-H (manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID × 15 cm). THF (tetrahydrofuran) is used. As experimental conditions, the sample concentration is 0.5 mass%, the flow rate is 0.6 ml / min, the sample injection amount is 10 μl, the measurement temperature is 40 ° C., and an IR detector is used.

結着樹脂のガラス転移温度は、高温環境下における流動性の悪化の防止と、低温定着性の両立の観点から、40℃〜80℃であることが好ましく、45℃〜75℃であることがより好ましい。   The glass transition temperature of the binder resin is preferably 40 ° C. to 80 ° C., and preferably 45 ° C. to 75 ° C. from the viewpoints of preventing deterioration of fluidity in a high temperature environment and achieving low temperature fixability. More preferred.

ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC−50)を用い、昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた値をいう。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とする。   The glass transition point (Tg) refers to a value obtained by measurement under a temperature rising rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC-50). The glass transition point is the temperature at the intersection of the extension line of the base line and the rising line in the endothermic part.

[磁性粉]
磁性粉としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Fe34,γ−Fe23,コバルト添加酸化鉄等の金属酸化物、MnZnフェライト、NiZnフェライト等の各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等の粉末が使用でき、更にそれらの表面をシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理したもの、珪素系化合物やアルミニウム系化合物など無機系材料でコーティングしたもの、あるいはポリマーでコーティングしたもの等でも良い。
磁性粉の混合割合は現像剤粒子全体に対して35〜55質量%の範囲にあるものが好ましく、より好ましくは40〜50質量%の範囲である。磁性粉末が35質量%より少ない場合は、現像剤担持体内の磁石による現像剤の拘束力が低下し、現像剤飛散、カブリの問題が発生する。一方、55質量%を越える場合は画像濃度が低下するという問題がある。
[Magnetic powder]
As the magnetic powder, known magnetic materials, for example, metals such as iron, cobalt, nickel and alloys thereof, Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , metal oxides such as cobalt-added iron oxide, MnZn ferrite, Various ferrites such as NiZn ferrite, magnetite, hematite and other powders can be used, and the surface thereof is treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent or titanate coupling agent, and inorganic compounds such as silicon compounds and aluminum compounds Those coated with a system material or those coated with a polymer may be used.
The mixing ratio of the magnetic powder is preferably in the range of 35 to 55% by mass, more preferably in the range of 40 to 50% by mass with respect to the entire developer particles. When the magnetic powder is less than 35% by mass, the binding force of the developer by the magnet in the developer carrying body is reduced, and the problem of developer scattering and fogging occurs. On the other hand, when it exceeds 55 mass%, there is a problem that the image density is lowered.

磁性粉の体積平均粒径は0.05〜0.35μm程度のものが結着樹脂への分散性の観点で好ましく用いられる。   A magnetic powder having a volume average particle size of about 0.05 to 0.35 μm is preferably used from the viewpoint of dispersibility in the binder resin.

トナー母粒子は、公知の製造方法に従って製造することができる。前記製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができる。
例えば、結着樹脂と着色剤、所望により帯電制御剤等を予備混合した後、混練機にて溶融混練し、冷却後粉砕した後、上述のように振動篩分機や風力篩分機等を用いて分級を行う、混練粉砕方式を用いて製造することができる。
また、湿式球形化法、懸濁造粒法、懸濁重合法、乳化重合凝集法等によって製造することができる。
The toner base particles can be produced according to a known production method. There is no restriction | limiting in particular as said manufacturing method, According to the objective, it can determine suitably.
For example, after pre-mixing a binder resin and a colorant, if necessary, a charge control agent, etc., melt-kneading in a kneader, pulverizing after cooling, and using a vibration sieving machine or a wind sieving machine as described above It can be manufactured using a kneading and pulverizing system that performs classification.
Further, it can be produced by a wet spheronization method, a suspension granulation method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method or the like.

[外添剤]
本発明の現像剤は、転写性、流動性、クリーニング性及び帯電量の制御性、特に流動性を改善するため、トナー粒子に外添剤を含有する。なお、外添剤とは、上記トナーのコア粒子表面に付着させる微粒子をいう。
本発明では外添剤として、個数平均粒径5〜20nmの小粒径無機微粒子と個数平均粒径を30〜80nmの大粒径無機微粒子の少なくとも2種類を併用することが好ましい。
2種類の1次粒径の異なる外添剤を用いることにより、トナー粒子表面の微細な凹凸を制御し、トナー粒子間の付着性、トナー粒子の転がりやすさを調整することにより、パウダーレオメーターにおけるトータルエネルギー量を制御することができる。
[External additive]
The developer of the present invention contains an external additive in the toner particles in order to improve transferability, fluidity, cleaning properties, chargeability controllability, particularly fluidity. The external additive refers to fine particles that adhere to the surface of the toner core particles.
In the present invention, as the external additive, it is preferable to use at least two kinds of inorganic fine particles having a number average particle diameter of 5 to 20 nm and large inorganic particles having a number average particle diameter of 30 to 80 nm in combination.
By using two types of external additives with different primary particle sizes, fine irregularities on the surface of the toner particles are controlled, and the adhesion between the toner particles and the ease of rolling of the toner particles are adjusted. The total amount of energy in can be controlled.

添加される無機微粒子としては、例えば、シリカ、酸化アルミニウム、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、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セリウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウムなどの金属酸化物やセラミック粒子などを、単独又は併用して用いることができる。   Examples of the inorganic fine particles to be added include silica, aluminum oxide, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, and diatomaceous earth. , Cerium chloride, bengara, chromium oxide, cerium oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, magnesium carbonate, zirconium oxide, silicon carbide, silicon nitride, calcium carbonate, barium sulfate and other metal oxides and ceramic particles, either alone or in combination Can be used.

更に有機微粒子を外添してもよく、例えば、スチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体、エチレン系重合体などのビニル系重合体や、エステル系、メラミン系、アミド系、アリルフタレート系などの各種重合体、フッ化ビニリデンなどのフッ素系重合体、ユニリンなどの高級アルコールからなる微粒子などを挙げることができる。   Furthermore, organic fine particles may be externally added, for example, vinyl polymers such as styrene polymers, (meth) acrylic polymers, ethylene polymers, ester-based, melamine-based, amide-based, allyl phthalate-based polymers. Examples thereof include various polymers such as fluorinated polymers such as vinylidene fluoride, and fine particles composed of higher alcohols such as unilin.

特に、無機微粒子としては、少なくともシリカ微粒子、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛から選ばれる1種が含まれていることが好ましく、シリカ、酸化チタンが含まれていることがより好ましく、シリカが含まれていることが更に好ましい。   In particular, the inorganic fine particles preferably include at least one selected from silica fine particles, aluminum oxide, titanium oxide, and zinc oxide, more preferably include silica and titanium oxide, and include silica. More preferably.

小粒径無機微粒子の個数平均粒径は、5〜20nmであることが好ましく、5〜16nmであることがより好ましく、5〜14nmであることが更に好ましい。無機微粒子の個数平均粒径が5nm未満の場合には、トナー粒子表面に埋まりこんでしまい、トナー粒子の流動性に寄与しない。一方、20nmを超える場合には、トナー粒子から遊離しやすくなり、トナー粒子の流動性に寄与しないばかりでなく、遊離した外添剤が現像装置内に堆積する。   The number average particle size of the small particle size inorganic fine particles is preferably 5 to 20 nm, more preferably 5 to 16 nm, and still more preferably 5 to 14 nm. When the number average particle diameter of the inorganic fine particles is less than 5 nm, the fine particles are embedded in the toner particle surface and do not contribute to the fluidity of the toner particles. On the other hand, when the thickness exceeds 20 nm, the toner particles are easily released from the toner particles, not only contributing to the fluidity of the toner particles, but also free external additives are deposited in the developing device.

大粒径無機微粒子の個数平均粒径は、30〜80nmであることが好ましく、30〜70nmであることがより好ましく、35〜65nmであることが更に好ましい。無機微粒子の体積平均粒径が30nm未満の場合には、小径外添剤との粒径差が小さくなり、パウダーレオメーターにおけるトータルエネルギー量の制御が困難となる。一方、80nmを超える場合には、トナーへの付着性が低下するため、外添構造が維持しにくくなり、トナーの供給性の維持が困難となる。   The number average particle size of the large particle size inorganic fine particles is preferably 30 to 80 nm, more preferably 30 to 70 nm, and still more preferably 35 to 65 nm. When the volume average particle size of the inorganic fine particles is less than 30 nm, the particle size difference from the small-diameter external additive becomes small, and it becomes difficult to control the total energy amount in the powder rheometer. On the other hand, when the thickness exceeds 80 nm, the adhesion to the toner is lowered, so that it is difficult to maintain the externally added structure, and it is difficult to maintain the toner supply property.

上記外添剤の個数平均粒径は、外添剤をエポキシ樹脂中に包埋したサンプルを、透過電子顕微鏡(TEM)観察することによって測定することができる。   The number average particle diameter of the external additive can be measured by observing a sample in which the external additive is embedded in an epoxy resin with a transmission electron microscope (TEM).

外添剤全体としての使用量は、トナー母粒子に対して、0.5質量%〜10質量%であることが好ましく、0.6質量%〜8質量%であることがより好ましく、0.8質量%〜6質量%であることが更に好ましい。0.5質量%よりも少ないと、トナーの流動性が不十分であり、パウダーレオメーターにおける通気量20ml/minのトータルエネルギー量を10〜100mJに制御するのは困難である。また、トナーの帯電性が不十分となり、画像濃度低下等を引き起こしやすくなる。10質量%よりも多いと、外添剤の遊離量が増加するため、感光体や帯電部材汚染等の問題が発生しやすくなる。
また、下記式(1)で計算される表面被覆率が50〜600%であることが好ましく、60〜550%がより好ましく、70〜500%が更に好ましい。かかる表面被覆率の場合、本発明にかかる上記パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量範囲になるようにトナー粒子を調製しやすい。
The amount of the external additive used as a whole is preferably 0.5% by mass to 10% by mass, more preferably 0.6% by mass to 8% by mass with respect to the toner base particles. More preferably, it is 8 mass%-6 mass%. If it is less than 0.5% by mass, the fluidity of the toner is insufficient, and it is difficult to control the total energy amount of the air flow rate of 20 ml / min in the powder rheometer to 10 to 100 mJ. In addition, the chargeability of the toner becomes insufficient, which tends to cause a decrease in image density. If the amount is more than 10% by mass, the free amount of the external additive is increased, so that problems such as contamination of the photosensitive member and the charging member are likely to occur.
Moreover, it is preferable that the surface coverage calculated by following formula (1) is 50 to 600%, 60 to 550% is more preferable, and 70 to 500% is still more preferable. In the case of such a surface coverage, it is easy to prepare the toner particles so as to be within the total energy amount range of the powder rheometer according to the present invention.

Figure 2007114752
Figure 2007114752

上式中、DNは、トナーコア粒子の平均粒径(μm)を表し、ρNは、トナーコア粒子の密度を表し、Daは、外添剤の平均粒径(nm)を表し、ρa外添剤の密度を表し、Xは外添剤の添加量(質量%)を表す。 In the above formula, D N represents the average particle diameter (μm) of the toner core particles, ρ N represents the density of the toner core particles, D a represents the average particle diameter (nm) of the external additive, and ρ a The density of the external additive is represented, and X represents the addition amount (% by mass) of the external additive.

大粒径無機微粒子は、小粒径無機微粒子(100質量部)に対して、40〜800質量部であることが好ましく、50〜700質量部であることがより好ましく、60〜600質量部であることが更に好ましい。40質量部よりも少ないと、表面の凹凸を制御するには不十分であり、トータルエネルギー量を100mJ以下に制御するのは困難であり、800質量部よりも多いと、感光体や帯電部材の汚染を発生しやすい。   The large particle size inorganic fine particles are preferably 40 to 800 parts by mass, more preferably 50 to 700 parts by mass, and 60 to 600 parts by mass with respect to the small particle size inorganic fine particles (100 parts by mass). More preferably it is. If the amount is less than 40 parts by mass, it is insufficient to control the unevenness of the surface, and it is difficult to control the total energy amount to 100 mJ or less. Prone to contamination.

外添剤の無機微粒子は、予め表面処理されていることが望ましい。この表面処理によりトナー粒子の粉体流動性が改善されるほか、帯電の環境依存性に対しても有効である。表面処理は処理剤に無機微粒子を浸漬する等して行うことができる。処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でもシラン系カップリング剤が好適である。   The inorganic fine particles of the external additive are desirably surface-treated in advance. This surface treatment improves the powder fluidity of the toner particles and is effective for the environmental dependence of charging. The surface treatment can be performed by immersing inorganic fine particles in the treatment agent. The treatment agent is not particularly limited, and examples thereof include silane coupling agents, silicone oils, titanate coupling agents, aluminum coupling agents, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Of these, silane coupling agents are preferred.

シラン系カップリング剤としては、例えばクロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれかのタイプを使用することも可能である。具体的にはメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、N,O−(ビストリメチルシリル)アセトアミド、N,N−(トリメチルシリル)ウレア、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。   As the silane coupling agent, for example, any one of chlorosilane, alkoxysilane, silazane, and a special silylating agent can be used. Specifically, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyl Triethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, isobutyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, N, O- (bistrimethylsilyl) acetamide, N, N- (trimethylsilyl) ) Urea, tert-butyldimethylchlorosilane, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysila , Γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropyl Examples include trimethoxysilane and γ-chloropropyltrimethoxysilane.

外添剤微粒子の表面処理法としては、例えば、テトラヒドロフラン、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン等の溶媒で混合希釈した処理剤を、ブレンダー等で強制的に攪拌させた微粒子に滴下したり、スプレーしたりして充分に混合し、必要に応じて洗浄、濾過を行った後、加熱乾燥させ、乾燥後凝集物をブレンダーや乳鉢等で解砕して処理する方法や、微粒子を処理剤の溶媒溶液に浸析した後、乾燥させる、あるいは、微粒子を水中に分散してスラリー状にした上で処理剤溶液を滴下し、その後微粒子を沈降させて加熱乾燥して解砕する方法や、微粒子へ直接処理剤を噴霧する方法等、従来公知の方法を用いることができる。   As the surface treatment method of the external additive fine particles, for example, a treatment agent mixed and diluted with a solvent such as tetrahydrofuran, toluene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone or the like is dropped on fine particles that are forcibly stirred with a blender or the like, or sprayed. Or after mixing, washing and filtering as necessary, drying by heating, crushing the agglomerates with a blender, mortar, etc. After leaching into the solution, drying, or dispersing fine particles in water to form a slurry, and then dropping the treatment agent solution, then allowing the fine particles to settle, drying by heating and crushing. A conventionally known method such as a method of directly spraying the treatment agent can be used.

外添剤は、現像剤粒子と共にサンプルミルやヘンシェルミキサーなどで機械的衝撃力を加えることで、現像剤粒子表面に付着又は固着できる。
本発明では、前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して現像剤を調製することが好ましい。先に大粒径の無機微粒子を外添することで、小粒径無機微粒子がトナー粒子表面を被覆すると同時に大粒径外添剤表面を被覆することにより、トナー最表面の微細な凹凸を制御することができ、それによって所望の流動性を確保できる。添加の順序が、大粒径の無機微粒子の後に小粒径の無機微粒子となっていれば、添加時期については特に制限されない。
The external additive can adhere to or adhere to the surface of the developer particles by applying a mechanical impact force together with the developer particles using a sample mill or a Henschel mixer.
In the present invention, it is preferable to prepare the developer by externally adding the inorganic fine particles having a large particle diameter before the inorganic fine particles having a small particle diameter. By first externally adding large particle size inorganic fine particles, the small particle size inorganic fine particles cover the toner particle surface and simultaneously covering the large particle size external additive surface, thereby controlling the fine irregularities on the outermost surface of the toner. Thereby ensuring the desired fluidity. As long as the order of addition is the small inorganic particle after the large particle, the addition time is not particularly limited.

[その他添加剤]
本発明の磁性一成分現像剤は、上記組成物のほか、現像剤に使われている公知の材料を適宜添加することができる。
[Other additives]
In addition to the above composition, known materials used in the developer can be added as appropriate to the magnetic one-component developer of the present invention.

(ワックス)
本発明の現像剤には、耐オフセット性を向上させる目的でワックスを含有していることが好ましい。本発明に用いられるワックスとしては、例えば、パラフィンワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等を使用できる。誘導体としては酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物などを含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も使用できる。
具体的には、低分子量ポリプロピレンや低分子量ポリエチレン等の炭化水素系ワックス、マイクロクリスタリンワックス、シリコーン樹脂、ロジン類、エステル系ワックス、ライスワックス、カルナバワックス、フィッシャートロプシュワックス、モンタンワックス、キャンデリラワックスなどが挙げられる。
(wax)
The developer of the present invention preferably contains a wax for the purpose of improving offset resistance. Examples of the wax used in the present invention include paraffin wax and derivatives thereof, montan wax and derivatives thereof, microcrystalline wax and derivatives thereof, Fischer-Tropsch wax and derivatives thereof, polyolefin wax and derivatives thereof, and the like. Derivatives include oxides, polymers with vinyl monomers, graft modified products, and the like. In addition, alcohols, fatty acids, plant waxes, animal waxes, mineral waxes, ester waxes, acid amides, and the like can be used.
Specifically, hydrocarbon waxes such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene, microcrystalline wax, silicone resin, rosins, ester wax, rice wax, carnauba wax, Fischer-Tropsch wax, montan wax, candelilla wax, etc. Is mentioned.

ワックスの割合はトナーの粒子全体に対して0.1〜10質量%の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1〜8質量%の範囲内である。
ワックス剤の含有量が、上記下限値より少ないと、トナーの離型性能が低下しオフセットが発生する場合があり、一方、上記上限値を越えると、トナーの帯電性能の低下や熱保管性能の低下が発生する場合があり、それぞれ好ましくない。
The ratio of the wax is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, more preferably in the range of 1 to 8% by mass with respect to the whole toner particles.
If the content of the wax agent is less than the above lower limit value, the toner release performance may be reduced and offset may occur. On the other hand, if the content exceeds the upper limit value, the toner charging performance is deteriorated or the heat storage performance is deteriorated. Decrease may occur and each is not preferable.

(着色剤)
また、本発明の現像剤には、色調を調整するために着色剤を含有させても良い。前記着色剤としては、特に制限はなく、それ自体公知の着色剤を挙げることができ、目的に応じて適宜選択することができる。前記着色剤としては、例えば、カーボンブラック、ランプブラックや、デュポンオイルレッド、オリエントオイルレッド、ローズベンガル、C.I.ピグメントレッドの5、112、123、139、144、149、166、177、178、222、48:1、48:2、48:3、53:1、57:1、81:1や、C.I.ピグメントオレンジの31、43や、キノリンイエロー、クロームイエロー、C.I.ピグメントイエローの12、14、17、93、94、97、138、174、180、188や、ウルトラマリンブルー、アニリンブルー、カルコイルブルー、メチレンブルークロライド、銅フタロシアニン、C.I.ピグメントブルーの15、60、15:1、15:2、15:3や、C.I.ピグメントグリーンの7や、マラカイトグリーンオキサレート、ニグロシン染料などが挙げられ、これらを単独又は複数組み合わせて用いることも可能である。これらはあらかじめフラッシング分散処理されたものであってもよい。
(Coloring agent)
The developer of the present invention may contain a colorant in order to adjust the color tone. There is no restriction | limiting in particular as said coloring agent, The coloring agent known per se can be mentioned, According to the objective, it can select suitably. Examples of the colorant include carbon black, lamp black, Dupont Oil Red, Orient Oil Red, Rose Bengal, C.I. I. Pigment Red 5, 112, 123, 139, 144, 149, 166, 177, 178, 222, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 53: 1, 57: 1, 81: 1, C.I. I. Pigment orange 31, 43, quinoline yellow, chrome yellow, C.I. I. Pigment Yellow 12, 14, 17, 93, 94, 97, 138, 174, 180, 188, ultramarine blue, aniline blue, calcoyl blue, methylene blue chloride, copper phthalocyanine, C.I. I. Pigment Blue 15, 60, 15: 1, 15: 2, 15: 3, C.I. I. Pigment Green 7 and malachite green oxalate, nigrosine dye, and the like can be used, and these can be used alone or in combination. These may have been subjected to flashing dispersion processing in advance.

(帯電制御剤)
また、帯電制御を目的として、種々の物質を添加することができる。例えば、フッ素系界面活性剤、サリチル酸系錯体、鉄錯体のような鉄系染料、クロム錯体のようなクロム系染料、マレイン酸を単量体成分として含む共重合体のごとき高分子酸、4級アンモニウム塩、ニグロシンなどのアジン系染料などを現像剤中0.1〜10.0質量%の範囲で添加しても良い。
(Charge control agent)
Various substances can be added for the purpose of charge control. For example, high molecular acids such as fluorosurfactants, salicylic acid complexes, iron dyes such as iron complexes, chromium dyes such as chromium complexes, and copolymers containing maleic acid as a monomer component, quaternary An azine dye such as ammonium salt and nigrosine may be added in the range of 0.1 to 10.0% by mass in the developer.

[現像剤の物性値]
(トナー粒子の体積平均粒径)
トナー粒子の体積平均粒径は、4μm〜12μmが好ましく、より好ましくは4.5μm〜10μmであり、更に好ましくは5μm〜9μmである。トナー粒子の体積平均粒径が4μm未満であると、流動性が著しく低下するため、層規制部材等による現像剤層の形成が不充分となり、画像にカブリやダートが発生する場合がある。一方、12μmを超える場合は、解像度が低下し、高画質の画像が得られない場合が生じたり、現像剤単位重量当たりの帯電量が低下し、現像剤層の層形成維持性が低下し、画像にカブリやダートが発生する場合がある。
[Physical properties of developer]
(Volume average particle diameter of toner particles)
The volume average particle size of the toner particles is preferably 4 μm to 12 μm, more preferably 4.5 μm to 10 μm, and still more preferably 5 μm to 9 μm. When the volume average particle size of the toner particles is less than 4 μm, the fluidity is remarkably lowered, so that the developer layer is not sufficiently formed by the layer regulating member or the like, and the image may be fogged or dirtied. On the other hand, if it exceeds 12 μm, the resolution is lowered and a high-quality image may not be obtained, or the charge amount per developer unit weight is lowered, and the layer formation maintenance property of the developer layer is lowered, Fog and dirt may occur in the image.

トナー粒子の体積平均粒径の測定法としては、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ナトリウムの5質量%水溶液2ml中に、測定試料を0.5〜50mg加え、これを電解液100〜150ml中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0〜64μmの範囲の粒子の粒度分布を測定する。測定する粒子数は50,000とする。
得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。
As a method for measuring the volume average particle diameter of the toner particles, 0.5 to 50 mg of a measurement sample is added to 2 ml of a 5% by weight aqueous solution of a surfactant, preferably sodium alkylbenzenesulfonate, as a dispersant, and this is added to the electrolytic solution 100. Added in ~ 150 ml. The electrolytic solution in which the measurement sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute. Using the Coulter Counter TA-II type, an aperture having an aperture diameter of 100 μm is used. The particle size distribution of particles in the range of 64 μm is measured. The number of particles to be measured is 50,000.
For the particle size range (channel) obtained by dividing the obtained particle size distribution, the volume cumulative distribution is subtracted from the small particle size side, and the particle size that becomes 50% cumulative is defined as the volume average particle size D 50v .

(トナー粒子の粒度分布)
トナー粒子の好ましい粒度分布としては、粒径4μm以下のトナー粒子の占める割合が、45個数%以下の場合であり、40個数%以下の場合がより好ましく、35個数%以下の場合が更に好ましい。
また、上記体積平均粒径D50vを求めるときと同様に、小粒径側から体積累積分布を引いた場合に累積84%となる粒径をD84vとし、小粒径側から個数累積分布を引いた場合に累積16%となる粒径をD16p、50%となる粒径をD50p(個数平均粒径)とすると、粗粉側粒度分布指標=D84v/D50vが1.35以下であることが好ましく、1.30以下であることがより好ましい。また、微粉側粒度分布指標=D50p/D16pが1.45以下であることが好ましく、1.40以下であることがより好ましい。
(Particle size distribution of toner particles)
The preferred particle size distribution of the toner particles is when the proportion of toner particles having a particle size of 4 μm or less is 45% by number or less, more preferably 40% by number or less, and even more preferably 35% by number or less.
Similarly to the determination of the volume average particle diameter D 50v , the particle diameter that is 84% cumulative when the volume cumulative distribution is subtracted from the small particle diameter side is D 84v, and the number cumulative distribution is calculated from the small particle diameter side. When the particle diameter that is 16% is D 16p and the particle diameter that is 50% is D 50p (number average particle diameter), the coarse particle size distribution index = D 84v / D 50v is 1.35 or less. It is preferable that it is 1.30 or less. The fine particle size distribution index = D 50p / D 16p is preferably 1.45 or less, and more preferably 1.40 or less.

このような粒度分布を有するトナー粒子を得るには、重力式の分級機、遠心分離式の分級機、慣性方式の分級機、あるいは、篩による選別により、所望の粒度分布に合わせることができる。   In order to obtain toner particles having such a particle size distribution, the toner particle size can be adjusted to a desired particle size distribution by using a gravity classifier, a centrifugal classifier, an inertia classifier, or a sieve.

トナー粒子の粒度分布が、上記範囲よりも広い場合には、既述のパウダーレオメーターによるトータルエネルギー量が規定の範囲から外れる傾向にある。   When the particle size distribution of the toner particles is wider than the above range, the total energy amount by the powder rheometer described above tends to be out of the specified range.

(トナー粒子の形状係数)
トナー粒子は、本発明にかかるトータルエネルギー量とするために、形状制御することが好ましい。下記式(2)で表されるトナー粒子の形状係数SF1は、135以下であることが好ましく、130以下であることがより好ましい。
(Toner particle shape factor)
The shape of the toner particles is preferably controlled in order to obtain the total energy amount according to the present invention. The shape factor SF1 of the toner particles represented by the following formula (2) is preferably 135 or less, and more preferably 130 or less.

式(2): SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 Formula (2): SF1 = (ML 2 / A) × (π / 4) × 100

上記式(2)中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
トナー形状係数SF1は、スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、1000個以上のトナーの最大長と投影面積を求め、上記式(2)によって計算し、その平均値を求めることにより得られるものである。SF1は100に近づくほど真球とみなされ、数値が大きくなるほど不定形となることを意味する。
In the above formula (2), ML represents the absolute maximum length of the toner particles, and A represents the projected area of the toner particles.
The toner shape factor SF1 is obtained by taking an optical microscope image of toner particles dispersed on a slide glass into a Luzex image analyzer through a video camera, obtaining a maximum length and a projected area of 1000 or more toners, and using the above equation (2). It is obtained by calculating and obtaining the average value. SF1 is considered to be a true sphere as it approaches 100, and becomes larger as the numerical value increases.

上記トナー形状係数を有するトナー粒子は、粉砕、分級後に熱処理、機械的衝撃力による処理等を施しトナー形状の球形化を制御したり、或いは乳化凝集法等の湿式製法を適用したりすることによって得ることができる。   The toner particles having the above toner shape factor are subjected to heat treatment after pulverization and classification, treatment by mechanical impact force, etc. to control the spheroidization of the toner shape, or by applying a wet production method such as an emulsion aggregation method. Obtainable.

<画像形成方法>
本発明の画像形成方法は、少なくとも、静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法である。なお、現像工程で用いる現像剤は、上記トータルエネルギー量を有する現像剤である。
<Image forming method>
The image forming method of the present invention comprises at least a charging step for charging the electrostatic latent image carrier, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image. A development step of developing the image with a developer containing toner to form a toner image on the electrostatic latent image carrier, and a transfer step of transferring the toner image onto a transfer material to form an unfixed transfer image. A fixing step of fixing the unfixed transfer image transferred onto the transfer material. The developer used in the development process is a developer having the above total energy amount.

本発明の画像形成方法では、上記帯電工程、潜像形成工程(露光工程)、及び転写工程については、公知の技術を適宜適用することができる。さらに、これらの工程に加え、転写工程後の静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング工程、除電工程等を行ってもよい。   In the image forming method of the present invention, known techniques can be appropriately applied to the charging step, the latent image forming step (exposure step), and the transfer step. Further, in addition to these steps, a cleaning step for removing the electrostatic latent image carrier after the transfer step, a charge eliminating step, and the like may be performed.

また、前記現像工程は、図1に示す現像装置のように、現像剤は攪拌部材によって攪拌されながら、現像剤担持体の表面に転送される。更に現像剤を担持する現像剤担持体が静電潜像担持体に対向して回転し、前記現像剤を像担持体に搬送させて現像する。   In the developing step, as in the developing apparatus shown in FIG. 1, the developer is transferred to the surface of the developer carrying member while being stirred by the stirring member. Further, the developer carrying member carrying the developer rotates to face the electrostatic latent image carrying member, and the developer is conveyed to the image carrying member for development.

図5に、本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の一例を示す。図5において、静電潜像担持体12と、前記静電潜像担持体12を帯電させる帯電手段40と、帯電した静電潜像担持体12を露光して静電潜像担持体12表面に静電潜像を形成させる潜像形成手段(露光手段)42と、現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段10と、前記トナー像を静電潜像担持体12から被記録材に転写する転写手段44と、被記録材上に転写された未定着の転写画像を定着する定着手段46と、を有する画像形成装置であることが好ましい。更に、クリーニング手段48を設けても良い。
これらの各構成部材、すなわち、静電潜像担持体(電子写真感光体、感光体ドラム)12、帯電手段40、潜像形成手段42、現像手段10、転写手段44、定着手段46、クリーニング手段48、更に除電手段(図示せず)等については、本発明において、特に制限されるものではなく、従来公知の如何なる構成のものも問題なく使用することができる。なお、図5で示す現像手段10は、図1に示す現像装置である。
FIG. 5 shows an example of an image forming apparatus used in the image forming method of the present invention. In FIG. 5, the electrostatic latent image carrier 12, the charging means 40 for charging the electrostatic latent image carrier 12, and the charged electrostatic latent image carrier 12 are exposed to expose the surface of the electrostatic latent image carrier 12. A latent image forming means (exposure means) 42 for forming an electrostatic latent image on the surface, developing means 10 for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image, and carrying the toner image with an electrostatic latent image. The image forming apparatus preferably includes a transfer unit 44 that transfers the recording material from the body 12 to a recording material, and a fixing unit 46 that fixes an unfixed transfer image transferred onto the recording material. Further, a cleaning means 48 may be provided.
Each of these constituent members, that is, electrostatic latent image carrier (electrophotographic photosensitive member, photosensitive drum) 12, charging means 40, latent image forming means 42, developing means 10, transfer means 44, fixing means 46, cleaning means. Further, the static elimination means (not shown) and the like are not particularly limited in the present invention, and any conventionally known configuration can be used without any problem. The developing means 10 shown in FIG. 5 is the developing device shown in FIG.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.

<各種特性の測定方法>
まず、実施例、比較例で用いた現像剤等の物性測定方法について説明する。
<Measuring method of various characteristics>
First, methods for measuring physical properties of developers and the like used in Examples and Comparative Examples will be described.

−形状係数−
核スライドグラス上に散布したトナー粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じて画像解析装置(LUZEXIII、ニレコ社製)に取り込み、1000個について、最大長及び面積から、個々の粒子について上記式(2)からSF1を算出し、平均値を求めた
-Shape factor-
An optical microscope image of the toner particles dispersed on the nuclear slide glass is taken into an image analyzer (LUZEXIII, manufactured by Nireco) through a video camera. From the maximum length and area for 1000 particles, the above formula (2) for each particle is obtained. SF1 was calculated and the average value was obtained

−体積平均粒径、粒度分布−
測定装置としてはコールターカウンターTA−II型(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用して、粒径を測定した。
-Volume average particle size, particle size distribution-
The particle size was measured using a Coulter counter TA-II type (manufactured by Beckman-Coulter) as the measuring device and ISOTON-II (manufactured by Beckman-Coulter) as the electrolyte.

測定法としては、分散剤として界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5質量%水溶液2ml中に、測定試料を10mg加え、これを前記電解液100〜150ml中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0〜64μmの範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は50,000であった。   As a measuring method, 10 mg of a measurement sample was added to 2 ml of a 5% by weight aqueous solution of a surfactant and sodium alkylbenzenesulfonate as a dispersant, and this was added to 100 to 150 ml of the electrolytic solution. The electrolytic solution in which the measurement sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute. Using the Coulter Counter TA-II type, an aperture having an aperture diameter of 100 μm is used. The particle size distribution of particles in the range of 64 μm was measured. The number of particles to be measured was 50,000.

測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、全トナー粒子に対して体積で累積16%となる累積体積粒径をD16v、数で累積16%となる累積個数粒径をD16pと定義する。同様に、体積で累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、数で累積50%となる粒径を個数平均粒子径D50pと定義する。また、同様に、体積で累積84%となる累積体積粒径をD84v、数で累積84%となる累積個数粒径をD84pと定義する。体積平均粒径は該D50vである。
また、トナー粒子については、粒径4μm以下の粒子の占める割合を上記得られた粒度分布から求めた。
For the divided particle size range (channel), a cumulative distribution is drawn from the small diameter side for each of the volume and number, and the cumulative volume particle size that is 16% cumulative in volume with respect to all toner particles. The cumulative number particle size that is 16% and the cumulative number is 16% is defined as D 16p . Similarly, the particle size that is 50% cumulative in volume is defined as the volume average particle size D 50v , and the particle size that is cumulative 50% in number is defined as the number average particle size D 50p . Similarly, a cumulative volume particle size that is 84% cumulative is defined as D 84v , and a cumulative number particle size that is 84% cumulative is defined as D 84p . The volume average particle diameter is the D 50v .
For the toner particles, the proportion of particles having a particle size of 4 μm or less was determined from the particle size distribution obtained above.

−分子量分布の測定−
トナーの樹脂の分子量分布は以下の条件で行った。
東ソー(株)HLC−8120GPC、SC−8020装置を用い、カラムはTSK gei, SuperHM−H(6.0mmID×15cm)を2本用い、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いた。測定条件としては、試料濃度0.5質量%、流速を0.6ml/分、サンプル注入量を10μl、測定温度を40℃として、IR検出器を用いて測定した。
検量線は、東ソー社製「polystylene標準試料TSK standard」:A−500、F−1、F−10、F−80、F−380、A−2500、F−4、F−40、F−128、F−700の10サンプルから作製した。また試料解析におけるデータ収集間隔は、300msとした。
-Measurement of molecular weight distribution-
The molecular weight distribution of the resin of the toner was performed under the following conditions.
Tosoh Corporation HLC-8120GPC, SC-8020 apparatus was used, TSK gei, SuperHM-H (6.0 mmID × 15 cm) was used as a column, and THF (tetrahydrofuran) was used as an eluent. As measurement conditions, the sample concentration was 0.5% by mass, the flow rate was 0.6 ml / min, the sample injection amount was 10 μl, the measurement temperature was 40 ° C., and the measurement was performed using an IR detector.
The calibration curve is “polystylen standard sample TSK standard” manufactured by Tosoh Corporation: A-500, F-1, F-10, F-80, F-380, A-2500, F-4, F-40, F-128. , F-700 was prepared from 10 samples. The data collection interval in the sample analysis was 300 ms.

−ガラス転移温度の測定−
結着樹脂のガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(島津製作所社製:DSC−50)を用い、昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移点は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。
-Measurement of glass transition temperature-
The glass transition point (Tg) of the binder resin was determined by measurement using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation: DSC-50) under a temperature increase rate of 10 ° C./min. In addition, the glass transition point was made into the temperature of the intersection of the extended line of the base line in a heat absorption part, and a rising line.

−重量平均分子量の測定−
既述の方法で測定を行った。
-Measurement of weight average molecular weight-
Measurement was performed by the method described above.

<母体トナーの作製>
(母体トナー(1)の作製)
・結着樹脂:スチレン/n−ブチルアクリレート(モノマー質量比=82/18)樹脂(Mw=140,000、Tg=59℃) ・・・46.5質量%
・マグネタイト(商品名:MTH009F 戸田工業社製) ・・・50質量%
・ポリプロピレンワックス ・・・2.5質量%
(商品名:ビスコール550−P、三洋化成社製)
・負帯電制御剤(Fe含有アゾ系染料) ・・・1.0質量%
(商品名:T−77、保土谷化学社製)
<Preparation of base toner>
(Preparation of base toner (1))
Binder resin: Styrene / n-butyl acrylate (monomer mass ratio = 82/18) resin (Mw = 140,000, Tg = 59 ° C.) 46.5% by mass
・ Magnetite (trade name: MTH009F, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) ... 50% by mass
・ Polypropylene wax: 2.5% by mass
(Product name: Viscol 550-P, manufactured by Sanyo Chemical Industries)
・ Negative charge control agent (Fe-containing azo dye) ・ ・ ・ 1.0% by mass
(Product name: T-77, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)

上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度150℃のエクストルーダーにより熱混練し、混練物(1)を得た。冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径D50vが5.7μmの粉砕物を得た。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、D50v:6.1μm、D84v/D50v:1.25、D50p/D16p:1.27、のトナー母粒子(1)を得た。このトナーの平均トナー形状係数は128であった。
The above composition was powder-mixed with a Henschel mixer and heat-kneaded with an extruder with a set temperature of 150 ° C. to obtain a kneaded product (1). After cooling, coarse pulverization and fine pulverization were performed to obtain a pulverized product having a volume average particle diameter D 50v of 5.7 μm.
Further, this pulverized product was classified and subjected to spheronization using a Nobilta manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and a toner having D 50v : 6.1 μm, D 84v / D 50v : 1.25, D 50p / D 16p : 1.27. Mother particles (1) were obtained. The average toner shape factor of this toner was 128.

(母体トナー(2)の作製)
母体トナー(1)の作製方法と同様にして混練物(2)を作製し、冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径D50vが5.2μmの粉砕物を得た。さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、D50v:5.6μm、D84v/D50v:1.24、D50p/D16p:1.24、のトナー母粒子(2)を得た。このトナーの平均トナー形状係数は124であった。
(Preparation of base toner (2))
A kneaded product (2) was prepared in the same manner as the base toner (1), and after cooling, coarsely pulverized and finely pulverized to obtain a pulverized product having a volume average particle diameter D 50v of 5.2 μm. Further, this pulverized product was classified and subjected to spheronization using Nobilta manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and D 50v : 5.6 μm , D 84v / D 50v : 1.24, and D 50p / D 16p : 1.24 toner. Mother particles (2) were obtained. The average toner shape factor of this toner was 124.

(母体トナー(3)の作製)
・結着樹脂:スチレン/n−ブチルアクリレート(モノマー質量比=82/18)樹脂(Mw=140,000、Tg=59℃) ・・・52.5質量%
・マグネタイト(商品名:MTH009F 戸田工業社製) ・・・45質量%
・ポリエチレンワックス ・・・1.5質量%
(商品名:ポリワックス2000、東洋ペトロライト社製)
・負帯電制御剤(Fe含有アゾ系染料) ・・・1.0質量%
(商品名:T−77、保土谷化学社製)
(Preparation of base toner (3))
Binder resin: Styrene / n-butyl acrylate (monomer mass ratio = 82/18) resin (Mw = 140,000, Tg = 59 ° C.) 52.5% by mass
・ Magnetite (trade name: MTH009F, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) ・ ・ ・ 45% by mass
・ Polyethylene wax: 1.5% by mass
(Product name: Polywax 2000, manufactured by Toyo Petrolite)
・ Negative charge control agent (Fe-containing azo dye) ・ ・ ・ 1.0% by mass
(Product name: T-77, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)

上記組成をヘンシェルミキサーにより粉体混合し、これを設定温度150℃のエクストルーダーにより熱混練し、混練物(3)を得た。冷却後、粗粉砕、微粉砕し、体積平均粒径D50vが7.3μmの粉砕物を得た。
さらにこの粉砕物を分級し、ホソカワミクロン社製ノビルタを用いて球形化処理をおこない、D50v:7.8μm、D84v/D50v:1.25、D50p/D16p:1.29、のトナー母粒子(1)を得た。このトナーの平均トナー形状係数は130であった。
The above composition was powder-mixed with a Henschel mixer, and this was heat-kneaded with an extruder at a preset temperature of 150 ° C. to obtain a kneaded product (3). After cooling, coarse pulverization and fine pulverization were performed to obtain a pulverized product having a volume average particle diameter D 50v of 7.3 μm.
Further, the pulverized product was classified and spheronized using a Nobilta manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and a toner having D 50v : 7.8 μm, D 84v / D 50v : 1.25, and D 50p / D 16p : 1.29. Mother particles (1) were obtained. The average toner shape factor of this toner was 130.

(外添トナー(1)の作製)
・母体トナー粒子(1)・・・・・・・・・100重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・1.5重量部
(1次粒径7nm、商品名RY300、日本アエロジル社製)
・HMDS処理シリカ・・・・・・・・・・2.3重量部
(1次粒径40nm、商品名H05TM、ワッカーケミー社製)
(Preparation of external additive toner (1))
-Base toner particles (1) ······ 100 parts by weight · Silica oil-treated silica ···· 1.5 parts by weight (Primary particle size 7 nm, trade name RY300, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) )
・ HMDS-treated silica: 2.3 parts by weight (primary particle size: 40 nm, trade name: H05TM, manufactured by Wacker Chemie)

上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー(1)を得た。なお、シリコーンオイル処理シリカは、HMDS処理シリカを添加した後に添加した。
得られた外添トナー((1)のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターFT4(freeman technology社製)を使用して測定した。
The above composition was mixed with a Henschel mixer to obtain an externally added toner (1). Silicone oil-treated silica was added after HMDS-treated silica was added.
The total amount of energy of the obtained externally added toner ((1)) was measured using a powder rheometer FT4 (manufactured by freeman technology) by the method described above.

[実施例2〜6及び比較例1〜2]
実施例1の外添トナー(1)の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表1に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー(2)〜(6)及び比較の外添トナー(1)〜(2)を作製した。得られた外添トナー(2)〜(6)及び比較の外添トナー(1)〜(2)のトータルエネルギー量を表1に示す。
[Examples 2-6 and Comparative Examples 1-2]
In the preparation of the externally added toner (1) of Example 1, the externally added toners (2) to (2) to (2) to (2) are similarly obtained except that the amounts of the base toner and the silica added as the external additive are changed as shown in Table 1. 6) and comparative external toners (1) to (2) were prepared. Table 1 shows the total energy amounts of the obtained externally added toners (2) to (6) and comparative externally added toners (1) to (2).

[比較例3]
特開平11−143115号公報の実施例1のトナーを、同公報に記載の方法で作製して、比較の外添トナー(3)を得た。得られた比較の外添トナー(3)のトータルエネルギー量を表1に示す。
[Comparative Example 3]
The toner of Example 1 of JP-A-11-143115 was produced by the method described in the publication to obtain a comparative external additive toner (3). Table 1 shows the total energy amount of the comparative external additive toner (3) obtained.

[実施例7]
(外添トナー(7)の作製)
・母体トナー粒子(3)・・・・・・・・・100重量部
・シリコーンオイル処理シリカ・・・・・・1.1重量部
(1次粒径:12nm、商品名:RY200、日本アエロジル社製)
・HMDS処理シリカ・・・・・・1.8重量部
(1次粒径40nm、商品名:H05TM、ワッカーケミー社製)
上記組成をヘンシェルミキサーで混合し、外添トナー(7)を得た。なお、シリコーンオイル処理シリカは、HMDS処理シリカを添加した後に添加した。
得られた外添トナー(7)のトータルエネルギー量を、既述の方法によってパウダーレオメーターFT4(freeman technology社製)を使用して測定した。
[Example 7]
(Preparation of external additive toner (7))
-Base toner particles (3) ... 100 parts by weight-Silica oil-treated silica ... 1.1 parts by weight (Primary particle size: 12 nm, trade name: RY200, Nippon Aerosil) (Made by company)
HMDS-treated silica: 1.8 parts by weight (primary particle size: 40 nm, trade name: H05TM, manufactured by Wacker Chemie)
The above composition was mixed with a Henschel mixer to obtain an externally added toner (7). Silicone oil-treated silica was added after HMDS-treated silica was added.
The total amount of energy of the externally added toner (7) obtained was measured using a powder rheometer FT4 (manufactured by freeman technology) by the method described above.

[実施例8〜9、比較例4〜5]
実施例7の外添トナー(7)の作製において、母体トナー、及び外添剤として添加したシリカの量を表1に示すように変更した以外は同様にして、外添トナー(8)〜(9)及び比較の外添トナー(4)〜(5)を作製した。得られた外添トナー添トナー(8)〜(9)及び比較の外添トナー(4)〜(5)のトータルエネルギー量を表1に示す。
[Examples 8 to 9, Comparative Examples 4 to 5]
In the production of the external additive toner (7) of Example 7, the external toners (8) to (8) to (8) to ( 9) and comparative external additive toners (4) to (5) were prepared. Table 1 shows the total energy amounts of the obtained externally added toners (8) to (9) and comparative externally added toners (4) to (5).

<評価>
得られた実施例1〜9及び比較例1〜5の外添トナーを用いて、攪拌部材の回転数Vaと現像剤担持体の回転数Vsを独立に制御できるように改造した富士ゼロックスプリンティングシステムズ社製DocuPrint 305により、以下に示す条件にて、下記テストを行った。
・攪拌部材の回転数: 30rpm
・現像剤担持体の回転数: 150rpm
<Evaluation>
Fuji Xerox Printing Systems modified so that the rotation speed Va of the stirring member and the rotation speed Vs of the developer carrying member can be independently controlled using the obtained externally added toners of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5. The following tests were performed using DocuPrint 305 manufactured by the company under the following conditions.
・ Rotation speed of stirring member: 30 rpm
・ Rotation speed of developer carrier: 150 rpm

(初期画像濃度の測定)
30℃/80%RH環境下において、3cm×3cmのソリッド画像を印画し、得られた画像部分についてX−rite社製の反射濃度計X−rite404にて画像濃度を測定した。
(Measurement of initial image density)
In a 30 ° C./80% RH environment, a solid image of 3 cm × 3 cm was printed, and the image density of the obtained image portion was measured with a reflection densitometer X-rite 404 manufactured by X-rite.

(高画像密度連続出力後の画像濃度変化の評価)
30℃/80%RH環境下において、画像密度50%の画像を200枚連続印画し、200枚目後の画像は初期画像濃度の測定に用いた画像を印画し得られた画像のベタ部分についてX−rite社製の反射濃度計X−rite404にて画像濃度を測定した。得られた画像濃度と初期画像濃度との差の絶対値(△D)を算出し、以下の基準で評価した。
(Evaluation of changes in image density after high image density continuous output)
In a 30 ° C./80% RH environment, 200 images having an image density of 50% are continuously printed, and the image after the 200th image is a solid portion of the image obtained by printing the image used for measuring the initial image density. The image density was measured with a reflection densitometer X-rite 404 manufactured by X-rite. The absolute value (ΔD) of the difference between the obtained image density and the initial image density was calculated and evaluated according to the following criteria.

◎:ΔDが0.05未満
○:ΔDが0.05以上0.10未満
△:ΔDが0.10以上0.20未満
×:ΔDが0.20以上
◎: ΔD is less than 0.05 ○: ΔD is 0.05 or more and less than 0.10 Δ: ΔD is 0.10 or more and less than 0.20 x: ΔD is 0.20 or more

(現像装置からの現像剤の噴出し)
現像装置から現像剤が噴出していないか、10,000枚印画後に、装置内を目視で確認した。
○:噴出し無し
△:僅かに噴出しがあるが、実用上問題なし
×:噴出しあり
(Exposure of developer from developing device)
The inside of the apparatus was visually confirmed after printing 10,000 sheets to see if the developer was ejected from the developing apparatus.
○: No ejection △: Slight ejection, but no practical problem ×: ejection

Figure 2007114752
Figure 2007114752

表1に示すように、上記条件下でのパウダーレオメーターでの測定においてトータルエネルギー量が10〜100mJである磁性一成分現像剤の場合、様々な画像濃度での出力に対応して画像濃度の低下が抑制され、高画質な画像が安定して出力された。なお、トータルエネルギー量が10mJより小さい場合には、現像装置からの噴出しにより画像形成装置内に汚れが発生していた。   As shown in Table 1, in the case of a magnetic one-component developer having a total energy amount of 10 to 100 mJ in measurement with a powder rheometer under the above conditions, image density corresponding to output at various image densities is shown. Reduction was suppressed and high-quality images were output stably. When the total energy amount is less than 10 mJ, the image forming apparatus is contaminated by the ejection from the developing device.

なお、攪拌部材の回転数:7.5rpmと、現像剤担持体の回転数:150rpmとの組み合わせ(Va/Vs=0.05)の場合や、攪拌部材の回転数:160rpmと、現像剤担持体の回転数:80rpmとの組み合わせ(Va/Vs=2.0)の場合においても、上記実施例1〜9のトナーを用いた場合には、高画像密度連続出力後の画像濃度の変化が少なく、かつ、現像装置からの噴出しも発生しなかった。   In the case of a combination of the rotation speed of the stirring member: 7.5 rpm and the rotation speed of the developer carrier: 150 rpm (Va / Vs = 0.05), or the rotation speed of the stirring member: 160 rpm, the developer support Even in the case of the combination with the number of rotations of the body: 80 rpm (Va / Vs = 2.0), when the toners of Examples 1 to 9 are used, the change in the image density after the continuous output of the high image density is observed. There was little jetting from the developing device.

本発明の現像方法に用いる現像装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the image development apparatus used for the image development method of this invention. パウダーレオメーターでのトータルエネルギー量の測定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measuring method of the total energy amount with a powder rheometer. パウダーレオメーターで得られた、垂直荷重とエネルギー勾配との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the vertical load and energy gradient which were obtained with the powder rheometer. パウダーレオメーターで用いる回転翼の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of the rotary blade used with a powder rheometer. 本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus used in an image forming method of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 現像手段(現像装置)
12 静電潜像担持体(感光ドラム)
20 現像剤担持体(現像ロール)
26 攪拌部材
40 帯電手段
42 潜像形成手段
44 転写手段
46 定着手段
10 Developing means (developing device)
12 Electrostatic latent image carrier (photosensitive drum)
20 Developer carrier (developing roll)
26 Stirring member 40 Charging means 42 Latent image forming means 44 Transfer means 46 Fixing means

Claims (5)

パウダーレオメーターによる回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−5°、通気量20ml/minでトータルエネルギー量を測定したとき、10mJ〜100mJであることを特徴とする磁性一成分現像剤。   Magnetic single-component development characterized by a total energy amount of 10 mJ to 100 mJ when measured with a powder rheometer at a tip speed of the rotor blade of 100 mm / sec, an entrance angle of the rotor blade of -5 °, and an air flow rate of 20 ml / min. Agent. 少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有するトナー母粒子と、トナー母粒子に外添される外添剤とを含み、
前記外添剤が、個数平均粒径5〜20nmの小粒径の無機微粒子と、個数平均粒径30〜80nmの大粒径の無機微粒子とを少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の磁性一成分現像剤。
Including toner base particles containing at least a binder resin and magnetic powder, and an external additive externally added to the toner base particles,
The external additive includes at least inorganic fine particles having a small particle diameter of 5 to 20 nm and inorganic fine particles having a large particle diameter of 30 to 80 nm. Magnetic one-component developer.
前記大粒径の無機微粒子を、前記小粒径の無機微粒子よりも先に外添して調製されてなることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の磁性一成分現像剤。   3. The magnetic one-component developer according to claim 1, wherein the inorganic fine particles having a large particle diameter are prepared by externally adding the inorganic fine particles having a small particle diameter before the inorganic fine particles having a small particle diameter. 現像剤収容部に収容される現像剤を攪拌部材によって攪拌し、現像剤担持体上に現像剤層を形成して、電界を印加することによって、前記現像剤層を介して静電潜像担持体上の潜像を現像する現像方法であって、
前記攪拌部材の回転数Vaと前記現像剤担持体の回転数Vsの比Va/Vsが、0.05〜2であり、
前記現像剤は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の磁性一成分現像剤であることを特徴とする現像方法。
The developer accommodated in the developer accommodating portion is agitated by an agitating member, a developer layer is formed on the developer bearing member, and an electrostatic field is applied via the developer layer by applying an electric field. A development method for developing a latent image on a body,
The ratio Va / Vs between the rotation speed Va of the stirring member and the rotation speed Vs of the developer carrying member is 0.05 to 2.
The developing method according to claim 1, wherein the developer is the magnetic one-component developer according to claim 1.
静電潜像担持体を帯電する帯電工程と、帯電した静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記静電潜像をトナーを含む現像剤で現像しトナー像を前記静電潜像担持体上に形成する現像工程と、前記トナー像を転写材上に転写して未定着の転写画像を形成する転写工程と、転写材上に転写された前記未定着の転写画像を定着する定着工程と、を有する画像記録方法であって、
前記現像工程で、請求項4に記載の現像方法を用いることを特徴とする画像形成方法。
A charging step for charging the electrostatic latent image carrier, a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged electrostatic latent image carrier, and developing the electrostatic latent image with a developer containing toner. A developing process for forming a toner image on the electrostatic latent image carrier, a transfer process for transferring the toner image onto a transfer material to form an unfixed transfer image, and the undetermined image transferred on the transfer material. A fixing step of fixing a transfer image of the wearing, and an image recording method comprising:
An image forming method using the developing method according to claim 4 in the developing step.
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