JP2008225174A - Developer and development method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電子写真法、静電記録法、磁気記録法などを利用した記録方法に用いられる現像剤及び現像方法に関するものである。詳しくは本発明は予め静電潜像担持体上に現像剤像を形成後、転写材上に転写させて画像形成する複写機、プリンター、ファックスに用いられる現像剤及び現像方法に関する。 The present invention relates to a developer and a developing method used in a recording method using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or the like. More specifically, the present invention relates to a developer and a developing method used in a copying machine, a printer, and a fax machine in which a developer image is previously formed on an electrostatic latent image carrier and then transferred onto a transfer material to form an image.
従来広く用いられてきた二成分現像方式と並んで、最近は構造がシンプルな一成分現像方式の機械が増えてきている。また、ランニングコストや現像寿命までの画質維持のために現像剤(以下、単にトナーと呼ぶ)を補給する方式も従来の二成分現像方式のみならず、一成分現像方式でも採用されてきている。 Along with the two-component development method that has been widely used in the past, recently there has been an increase in machines with a single-component development method having a simple structure. In addition to the conventional two-component development method, a method of replenishing a developer (hereinafter simply referred to as toner) for maintaining the image quality up to the running cost and the development life has been adopted not only in the conventional two-component development method.
補給系の現像方式は、補給した新しいトナー(以下、補給トナーと呼ぶ)と、現像に使用されなかったトナー(以下、耐久トナーと呼ぶ)のように、帯電量や流動性など物性が異なるトナーが1つの現像室内に存在する状態になる。補給トナーと耐久トナーの上記物性状態の差が大きいと、ハーフトーン画像のがさつき、白地部分のカブリ、紙上ボタ等の問題が生じてしまう。とりわけ一成分現像方式は、二成分現像方式で用いられるキャリアに相当するものが無いため、補給トナーと耐久トナーを充分に撹拌・搬送するような現像構成に工夫する必要があり、安定した画質を高寿命で達成するには技術的ハードルが高かった。 The replenishment type developing method is a toner having different physical properties such as charge amount and fluidity, such as a new toner to be replenished (hereinafter referred to as replenished toner) and a toner not used for development (hereinafter referred to as a durable toner). Exists in one developing chamber. If the difference between the physical properties of the replenishing toner and the durable toner is large, the halftone image is crushed, causing problems such as fogging on a white background and blurring on paper. In particular, the one-component development method has no equivalent to the carrier used in the two-component development method, so it is necessary to devise a development configuration that sufficiently agitates and conveys the replenishment toner and the durable toner, and stable image quality is achieved. Technical hurdles were high to achieve with a long life.
一方、複写機やプリンター市場においては装置のカラー化、省スペース化が急速に進み、それらを好適に満たすレイアウトとしては縦型循環式の現像器をタンデムに配置した構成が有利である(例えば特許文献1参照)。 On the other hand, in the copier and printer market, colorization and space saving of devices are rapidly progressing, and a configuration in which vertical circulation type developers are arranged in tandem is advantageous as a layout that satisfies them (for example, patents). Reference 1).
しかし、本発明者らが上記で挙げたような縦型循環式の現像器を用いて、一成分現像の逐次補給方式で耐久試験を繰り返したところ、現像器内で循環する一成分現像剤に常に撹拌シェアがかかるために耐久剤の劣化が促進され、補給剤と耐久剤の物性差が広がったところでカブリが発生し、長寿命の一成分現像補給方式には不適であることがわかった。 However, when the endurance test was repeated with a one-component development sequential replenishment system using the vertical circulation type developer as mentioned above by the present inventors, a single-component developer circulating in the developer was obtained. Since the stirring share is always applied, the deterioration of the durable agent is promoted, and fogging occurs when the difference in physical properties between the replenisher and the durable agent widens.
上記の例が示すように、一成分現像補給方式においては、現像剤の劣化を極力抑える軽負荷な循環方式が望まれる。 As shown in the above example, in the one-component development replenishment system, a light load circulation system that minimizes the deterioration of the developer is desired.
本発明者らは軽負荷な一成分現像補給系システムを種々検討した結果、現像工程を担う現像容器を現像室と、現像剤を一次留め緩やかな剤の循環を司る撹拌室とに分割し、それらの2室を連結する入口と出口を設けて現像剤を循環させるシステムが補給系を満足する長寿命化に有利であることを発見した(例えば特許文献2参照)。 As a result of various investigations on a lightly loaded one-component developer supply system, the present inventors have divided the developing container responsible for the developing process into a developing chamber and a stirring chamber that temporarily retains the developer and governs gentle circulation of the agent, It has been discovered that a system in which a developer is circulated by providing an inlet and an outlet that connect these two chambers is advantageous for extending the service life satisfying the replenishment system (see, for example, Patent Document 2).
上記軽負荷循環方式の現像装置と循環方法の一例を、下記に図を用いて説明する。 An example of the light load circulation type developing device and the circulation method will be described below with reference to the drawings.
図8に現像装置の長手方向に垂直な断面図を、図9に現像装置の長手方向循環図を示す。11は現像装置である。現像装置11は、10の現像室と9の撹拌室の2つの部屋から構成されている。現像室10と撹拌室9の間には両部屋を隔てる壁16が設けられており、壁16の両端にはトナーが行き来できるように開口19(以下、入口と呼ぶ)および開口20(以下、出口と呼ぶ)が設けられている。現像室10の1は現像ローラ、2は現像剤供給ローラ、3は現像剤規制部材、12は現像容器である。現像剤供給ローラ2に平行して、4のスクリューが配置されており、壁16を挟んでスクリュー4に対向し撹拌室9が配置されている。スクリュー4は供給ローラ2へのトナー供給と、撹拌室9へトナーを戻すという2つの効果を最適に行うため、供給ローラの回転中心軸よりも上方に設けられている。
FIG. 8 shows a cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the developing device, and FIG. 9 shows a longitudinal circulation diagram of the developing device.
画像印字比率情報や、撹拌室のトナー量を検知することによってそれに応じたトナー補給動作が補給装置8によって行われ、補給されたトナーは開口6を通過後撹拌室9に落とされる。撹拌室9に配置された撹拌部材5はトナーを水平にならすことが出来るが、それ以上の搬送能力は持っていない。従って、撹拌室9の撹拌部材5がどれだけ回っても入口19にトナーを積極的に搬送することはない。この場合、撹拌室内のトナーの動きは、出口20に開口部から送られてきたトナーと補給されたトナーが撹拌室9内で高く盛り上がり、それを撹拌部材5が回転することによって水平にならすことの繰り返しによって、徐々に撹拌室9内に広がっていく動きDとなる。この動作を繰り返すことによって最終的にトナーは入口19へと到達し、開口部から現像室10内にトナーの自重で落下し供給ローラ2にトナーを供給していく。
By detecting the image printing ratio information and the toner amount in the stirring chamber, a toner replenishing operation corresponding to the detected information is performed by the replenishing
供給ローラ2は現像ローラ1と摺擦し矢印方向に回転することで、現像ローラ1にトナーを塗布し、現像ローラ1の回転に伴い当接された規制部材3を通過することで薄層化したトナーコート層が現像ローラ1上に形成される。低印字などの理由で現像に使われなかったトナーは、供給ローラ2によって現像ローラ1から剥ぎ取られた後、スクリュー4に搬送され出口20を通過し撹拌室に戻される。このようにして縦方向のトナー循環を作り出し、補給トナーと耐久トナーを充分に撹拌、搬送することができる。また、トナーに常時スクリューによる負荷がかかることも無いため、トナーの劣化が抑制され、補給システムに適した長寿命が達成される。
The
しかし、この現像装置を用いて印字率が高い画像を連続印刷した場合に画像濃度が現像装置の長手方向で異なる現象が生じることがわかった。その結果を図11に示す。図11に示したように、画像濃度が現像装置のスクリュー4によるトナー搬送方向にそって異なっていた。トナー補給動作が連続して行われ撹拌室内の補給トナー存在比率が耐久トナーに対して高くなった場合において、現像室入口近傍の現像ローラ上におけるトナー層の補給トナー存在比率が高くなってしまうことによるものであった。これは入口と出口をもつ循環経路において、入口から供給されたトナーが搬送方向上流側で現像ローラに多くコートされることによるものであった。 However, it has been found that when an image having a high printing rate is continuously printed using this developing device, a phenomenon occurs in which the image density differs in the longitudinal direction of the developing device. The result is shown in FIG. As shown in FIG. 11, the image density was different along the toner conveyance direction by the screw 4 of the developing device. When the toner replenishment operation is continuously performed and the replenishment toner existing ratio in the stirring chamber becomes higher than the durable toner, the replenishment toner existing ratio of the toner layer on the developing roller near the developing chamber entrance becomes high. It was due to. This is because, in a circulation path having an inlet and an outlet, a large amount of toner supplied from the inlet is coated on the developing roller on the upstream side in the transport direction.
補給トナーは帯電量が高いため現像ローラ上ではコートが薄くなる傾向があり、それとは逆に耐久トナーは帯電量が低いため現像ローラ上ではコートが厚くなる傾向がある。その結果、現像ローラ上で補給トナーの存在比率が高い部分と低い部分が生じた場合、補給トナーの存在比率が高い部分では濃度が薄くなり、補給トナーの存在比率が低い部分では濃度が濃くなることによるものであると考えられる。この現象は、耐久トナーと補給トナーの帯電量に差がつきやすい高温高湿環境下で特に顕著であった。 Since the replenishment toner has a high charge amount, the coating tends to be thin on the developing roller. On the contrary, the durable toner has a low charge amount and tends to be thick on the developing roller. As a result, when a portion where the replenishment toner is present on the developing roller is high and a portion where the replenishment toner is present is low, the density is low in the portion where the replenishment toner is high and the concentration is high in the portion where the replenishment toner is low. It is thought to be due to this. This phenomenon was particularly remarkable in a high-temperature and high-humidity environment where the charge amount between the durable toner and the replenishing toner tends to vary.
本発明の目的は、係る従来技術の欠点を大幅に改良し、苛酷なプリントケースにおいても転写材上のベタ画像濃度が一様に均一で安定した現像剤および現像方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developer and a developing method in which the disadvantages of the prior art are greatly improved and a solid image density on a transfer material is uniformly uniform and stable even in a severe print case.
本発明の目的は、高温高湿下、低温低湿下のいずれにおいても補給システムとして好適に機能し、耐久トナーと補給トナーの帯電特性差に起因する画像濃度変動やかぶりの発生が少ない現像剤および現像方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a developer that functions favorably as a replenishment system in both high temperature and high humidity and low temperature and low humidity conditions, and is less susceptible to image density fluctuations and fogging due to differences in charging characteristics between durable toner and replenishment toner. It is to provide a developing method.
本発明の目的は、繰り返しの使用においても、現像装置内の部材汚染が原因で発生する画像欠陥を抑止し、高品位な画像を長期にわたって提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-quality image over a long period of time by suppressing image defects caused by member contamination in the developing device even in repeated use.
本発明は、少なくとも現像剤を担持し現像を行うための現像剤担持体と、該現像剤担持体表面に当接され現像剤を規制するための現像剤規制部材と、該現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材と、該現像剤供給部材の回転中心軸よりも上方に設けられ該現像剤担持体の長手方向に現像剤を搬送する現像剤搬送部材と、該現像剤担持体に供給するための現像剤を収納する現像容器と、該現像剤担持体と該現像剤規制部材と該現像剤供給部材と該現像剤搬送部材と該現像容器とから構成された現像室に現像剤を供給する撹拌室を有し、該現像室が該撹拌室からの現像剤の入口と出口を持つ現像方法に用いられる現像剤であって、
該現像方法は、前記現像室の長手方向に垂直な断面において、現像剤搬送領域を除く前記現像容器によって囲まれた領域の供給部材回転中心軸より鉛直上方に囲まれた断面積の、現像剤搬送部材によって生じる現像剤の搬送方向上流側の断面積S1と搬送方向下流側の断面積S2の関係が、S1<S2を満たし、
該現像剤は、嵩密度(D1)と静置嵩密度(D2)の関係が、D2/D1=1.22乃至1.42を満たし、D2=0.42乃至0.55であることを特徴とする。
The present invention includes at least a developer carrying member for carrying and developing a developer, a developer regulating member that is in contact with the surface of the developer carrying member to regulate the developer, and the developer carrying member. A developer supply member for supplying the developer, a developer transport member provided above the rotation center axis of the developer supply member and transporting the developer in the longitudinal direction of the developer carrier, and the development A developer container containing a developer to be supplied to the developer carrier, the developer carrier, the developer regulating member, the developer supply member, the developer transport member, and the developer container. A developer for use in a developing method having a stirring chamber for supplying a developer to the chamber, the developing chamber having an inlet and an outlet for the developer from the stirring chamber;
The developing method includes a developer having a cross-sectional area vertically surrounded by a supply member rotation central axis in a region surrounded by the developer container excluding a developer transport region in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the developing chamber. The relationship between the cross-sectional area S1 on the upstream side in the transport direction of the developer generated by the transport member and the cross-sectional area S2 on the downstream side in the transport direction satisfies S1 <S2.
The developer is characterized in that the relationship between the bulk density (D1) and the static bulk density (D2) satisfies D2 / D1 = 1.22 to 1.42, and D2 = 0.42 to 0.55. And
本発明は上記の構成にすることによって、長手方向の濃度が均一で、グラフィック印刷にも適応した一成分現像補給系システムが提供でき、且つ、苛酷なプリントケースを経ても安定した画像品質を長期にわたって提供することができる。 By adopting the above-described configuration, the present invention can provide a one-component developing and replenishing system that is uniform in the longitudinal direction and is suitable for graphic printing, and has a stable image quality for a long time even after a severe print case. Can be offered over.
また、本発明のトナー及び現像方法は、高温高湿下、低温低湿下のいずれにおいても補給システムとして好適に機能し、耐久トナーと補給トナーの帯電特性差に起因する画像濃度変動やかぶりの発生が少ない優れた可視画像を長期にわたって提供することができる。 Further, the toner and the developing method of the present invention suitably function as a replenishment system in both high temperature and high humidity and low temperature and low humidity conditions, and image density fluctuations and fogging due to charging characteristics difference between the durable toner and the replenishment toner occur. It is possible to provide an excellent visible image with a small amount of data over a long period.
さらに、本発明のトナー及び現像方法は、現像装置内のトナー循環が軽負荷で安定なため、繰り返しの使用においてもトナーの劣化が抑制され、現像装置内の部材汚染が原因で発生する画像欠陥を防止でき、高品位な画像を長期にわたって提供することができる。 Further, the toner and the developing method of the present invention are stable at light load in the toner circulation in the developing device, so that deterioration of the toner is suppressed even during repeated use, and image defects caused by contamination of the members in the developing device. Can be prevented, and a high-quality image can be provided over a long period of time.
本発明者らは、現像室内で長手方向に現像剤が循環する現像装置において、苛酷な環境での厳しいプリントケースにおいても、補給されたトナーを現像ローラーの長手で均一にコートし、搬送方向上流側と下流側で濃度差を生じにくく、且つ、カブリ等の画像弊害が発生し難い現像システムを鋭意検討した。その結果、トナーの嵩密度を一定範囲に制御し、トナーが循環する現像装置内の上流側と下流側で現像室の断面積が異なる構成をとることで上記目的が達成できることを突き止めた。 In the developing device in which the developer circulates in the longitudinal direction in the developing chamber, the present inventors uniformly coat the replenished toner with the length of the developing roller even in a severe print case in a harsh environment. A development system that does not easily cause a difference in density between the side and the downstream side and that does not easily cause image defects such as fogging has been intensively studied. As a result, it has been found that the above object can be achieved by controlling the bulk density of the toner within a certain range and adopting a configuration in which the cross-sectional area of the developing chamber is different between the upstream side and the downstream side in the developing device in which the toner circulates.
具体的な現像装置構成は、図1に示すように、現像剤を担持し現像を行うための現像剤担持体1と、現像剤担持体表面に当接され現像剤を規制するための現像剤規制部材と、現像剤担持体に現像剤を供給するための現像剤供給部材2と、現像剤担持体の長手方向に現像剤を搬送し現像剤供給部材の回転中心軸よりも上側に設けられた現像剤搬送手段3と、現像剤担持体に供給するための現像剤を収納する内壁で構成された現像室と、現像室に現像剤を供給する撹拌室とがあり、現像室が撹拌室からの現像剤の入口と出口を持つ現像装置の現像室の長手方向に垂直な断面において、
現像剤規制部材裏面と現像剤担持体外周と現像剤供給部材外周と現像剤搬送部材の現像剤搬送領域を除く現像室内壁面とによって囲まれた領域の供給部材回転中心軸より鉛直上方に囲まれた断面積において、現像剤搬送手段によって生じる現像剤の搬送方向上流側の断面積S1と搬送方向下流側の断面積S2の関係が、S1<S2を満たすことを特徴とするものである。
As shown in FIG. 1, a specific developing device configuration includes a
Surrounded vertically above the supply member rotation center axis in a region surrounded by the back surface of the developer regulating member, the outer periphery of the developer carrier, the outer periphery of the developer supply member, and the wall surface of the developer chamber excluding the developer transport region. In the cross-sectional area, the relationship between the cross-sectional area S1 on the upstream side in the transport direction of the developer generated by the developer transport means and the cross-sectional area S2 on the downstream side in the transport direction satisfies S1 <S2.
上記構成にすることによって、供給ローラの現像ローラ当接ニップ部上流側にて発生する供給ローラからの上方向への吹き出しの大きさを搬送方向にそって変えることができる。具体的には、図3で示すように、補給トナーの存在比率が高くなる搬送方向上流側の断面積を小さくすることで供給ローラからの吹き出しの大きさを強め、トナー供給の流れを緩和することができる。 With the above configuration, the size of the upward blowing from the supply roller generated on the upstream side of the developing roller contact nip portion of the supply roller can be changed along the conveyance direction. Specifically, as shown in FIG. 3, by reducing the cross-sectional area on the upstream side in the transport direction where the ratio of the replenished toner increases, the size of the blowout from the supply roller is increased, and the flow of toner supply is reduced. be able to.
また補給トナーの存在比率が低くなる搬送方向下流側の断面積を大きくすることで供給ローラからの吹き出しの大きさを弱め、トナー供給をし易くする。その結果、現像ローラ全面に現像室入口から供給されたトナーを長手均一にコートさせることができるため、濃度ムラを改善することができると同時に、安定したトナー循環を生み出すことができる。
上記構成をとることで、苛酷な環境やプリントケースにおいても、長手方向における濃度差の発生を抑制することができる。そして、高印字出力の多いグラフィックパターンやフォト画質にも対応した一成分補給系の現像システムとして、安定した画質を維持することができるようになった。
Further, by increasing the cross-sectional area on the downstream side in the conveying direction where the ratio of the replenished toner is low, the size of the blowout from the supply roller is weakened to facilitate toner supply. As a result, the toner supplied from the developing chamber inlet can be coated uniformly over the entire surface of the developing roller, so that density unevenness can be improved and stable toner circulation can be generated.
By adopting the above configuration, it is possible to suppress the occurrence of a density difference in the longitudinal direction even in severe environments and print cases. As a one-component replenishment development system that can handle graphic patterns with high print output and photo image quality, stable image quality can be maintained.
本発明に係る画像形成方法および現像装置ユニットに関しての実施形態を図面に則して説明する。以下に説明する実施形態は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定の記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。 Embodiments relating to an image forming method and a developing device unit according to the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below exemplarily illustrate the present invention, and the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described below, unless otherwise specified. However, the scope of the present invention is not limited thereto.
図6は、本発明に係る画像形成方法を実施するための画像形成装置の概略断面図、図1は、本発明に従う現像装置の概略構成とその近傍を示したものである。 FIG. 6 is a schematic sectional view of an image forming apparatus for carrying out the image forming method according to the present invention, and FIG. 1 shows a schematic configuration of the developing apparatus according to the present invention and its vicinity.
画像形成装置の概略中心部には、像担持体としての例えばドラム状とされる電子写真感光体(以下、単に「感光体」と呼ぶ。)、即ち、感光ドラム29が矢印方向に回転可能に支持されており、画像形成動作が開始すると、感光ドラム29の表面を帯電手段31が一様に帯電させ、その後この表面に、露光手段としての例えばレーザー照射手段32が画像情報に対応した露光を行い、該表面に静電潜像が形成する。この静電潜像はその後、現像装置11によって感光ドラム29に供給される現像剤により可視化され、所謂、トナー像が形成する。次いでこのトナー像は、転写手段としての例えば転写ローラ33によって感光ドラム29と転写ローラ33との間に形成される転写電界により静電的に記録材P上に転写される。その後、記録材P上の未定着トナー像は定着装置34によって熱及び圧力によって記録材P上に永久定着される。また、トナー像の転写を終了した感光ドラム29の表面に残留する転写残トナーなどは、例えば、ブレード状のクリーニング部材を備えるクリーニング装置30により除去され、感光ドラム29は引き続き画像形成を行える状態となる。本発明で用いられる画像形成装置のプロセスピード、即ち、感光ドラム29の周速は40mm/secの低速から300mm/secの高速に至るまであらゆるプロセススピードに対応するが、100mm/secから200mm/secの範囲内が、連動する現像周速及びトナーの搬送スピードを考慮するとトナーの循環性及び耐久性に優れる。これに対する現像ローラ1の周速は、ドラム周速に対して1.0乃至2.0倍のスピードが適しており、1.3乃至1.7倍の周速比が画質と耐久性を満たす上で最も適した範囲である。
At the central portion of the image forming apparatus, an electrophotographic photosensitive member (hereinafter simply referred to as a “photosensitive member”), for example, a drum-shaped image carrier, that is, a photosensitive drum 29 is rotatable in the direction of the arrow. When the image forming operation is supported, the charging unit 31 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 29, and then, for example, a laser irradiation unit 32 as an exposure unit exposes the surface corresponding to the image information. And an electrostatic latent image is formed on the surface. This electrostatic latent image is then visualized by the developer supplied to the photosensitive drum 29 by the developing
本発明の一実施形態を示す現像装置を示す図1は、従来と同様の部品に関しては図8と同じ番号を用いている。現像容器12は、感光ドラム18と対向する側の一部が開口しており、この開口部から一部露出するように現像剤担持体としての現像ローラ1が矢印方向に回転可能に現像容器12に支持されている。現像ローラ1は、カーボンなどの導電剤を分散させた体積抵抗率が102Ωcm乃至1010Ωcmのシリコーン、ウレタンなどの低硬度のゴム材或は発泡体、及びその組み合わせにより構成された外径20mmの半導電性弾性体ローラである。現像ローラ1は弾性体を含み所定の当接圧にて感光ドラム29に当接している。現像剤供給及び回収手段としての供給ローラ2は弾性体を含む弾性ローラであり、外径16mmの絶縁性スポンジローラを現像ローラ1に当接して配置される。現像容器12には、現像ローラ1に加圧するように現像剤層圧規制部材としてのブレード3が設けられている。ブレード3はSUSで作製される板ばねであり、所定の当接圧にて現像ローラ1と当接している。現像ローラ1上に供給されたトナーは、このブレード3によって層厚規制と電荷付与されて、現像ローラ1上にトナーの薄層が形成され、現像領域へと供給される。また、現像には寄与せず、現像ローラ1上に更に担持されたままのトナーは、供給ローラ2による摺擦で現像ローラ1上から剥ぎ取られる。その一部は新たに供給ローラ2上に供給されたトナーと共に再び供給ローラ2によって現像ローラ1上へと供給され、残りは現像容器12内へと戻される。尚、本実施の形態においては、供給ローラ2は現像剤供給及び回収手段として2つの機能を兼ねている。
FIG. 1 showing a developing device showing an embodiment of the present invention uses the same reference numerals as those in FIG. The developing container 12 is partially open on the side facing the photosensitive drum 18, and the developing
トナー補給機構であるトナーホッパー8内には、トナーホッパー8内のトナーを解す為の撹拌部材7と、トナーホッパー8から撹拌室にトナー(通常、非磁性一成分トナー)を補給するための補給ローラが開口6上に配置されている。現像装置からの補給指令により、所定駆動時間当たり一定量のトナーを撹拌室に補給して、現像容器12内のトナー量を常に一定量に保つように動作している。補給指令の方式としては、現像容器内にピエゾセンサーを設けてトナーの有無を知る方式、光検知方式、インダクタンス検知方式、画像の印字比率から消費されたトナー量を計算する方式などがある。本実施例では撹拌室に光検知方式のトナー量センサーを設け、不足となる量のトナーを補給機構から補給するものとした。また、光検知方式のトナー量センサー自体は一般に広く用いられているため、不図示とした。
In the
現像装置11は、仕切り壁によって上下2つの部屋に分けられ、現像担持体と撹拌搬送部材を含む下側を現像室10、撹拌部材5を有する上側を撹拌室9と称する。現像室10と撹拌室9は、両端部のみに設けられた開口によってのみ繋がっている。現像室10内には長手搬送部材であるスクリュー4が配置されている。スクリュー4は、現像室内のトナーを長手方向に搬送して、入口19の開口から落ちてきたトナーを現像室10の長手中央方面に送り出すと共に、現像室10内のトナーを出口20の開口まで搬送して、再び撹拌室9に送り出す役目を行う。
The developing
撹拌室9内には複数の羽根を設けた撹拌部材5が設けてあり、回転することによって羽根が交互にトナーを掻き揚げて現像剤を撹拌する。これらのスクリュー4と撹拌部材5は、不図示のギアによって現像ローラ1やスポンジローラ2と接続されており、画像形成時すなわち現像ローラが回転している間は共に回転運動を行い、画像形成終了と共に回転が停止する構成となっている。
A stirring
本発明における現像室10は、図1に示すように搬送方向上流側の現像室の断面と搬送方向下流側の現像室の断面とが異なる形状になっており、現像室内のトナーが充填される容積が異なっている。
As shown in FIG. 1, the developing
図1の斜線部で示すように、供給ローラの回転中心軸より鉛直上方の領域でスクリューの搬送領域を除く現像容器12によって囲まれた断面積をSと定義する。スクリューによる搬送領域とは、スクリュー形状の最上点と最下点に囲まれた領域である。現像室の断面積を変化させる方法としては、従来の現像室に図2に示す形状の現像室埋めブロックを新設する方法や予め金型により現像室のフレームを設計する方法等がある。本実施の形態においては、図1のaに示すように搬送方向上流側開始点では供給ローラ2と現像容器12に新設した埋めブロックとの最近接距離を3mmとし、搬送方向下流に行くに従い該最近接距離が連続的に変化する。また、図1のbに示すように搬送方向中央部では該最近接距離が5mm、図1のcに示すように搬送方向下流側最終点では該最近接距離が7mmになるように連続的に変化している。図1のaの斜線で示す搬送方向上流側断面積S1は、図1のcの斜線で示す搬送方向下流側断面積S3よりも小さくなっており、S1からS3へは連続的に変化している。
As shown by the hatched portion in FIG. 1, S is defined as a cross-sectional area surrounded by the developing container 12 excluding the screw conveyance region in a region vertically above the rotation center axis of the supply roller. The conveyance area | region by a screw is an area | region enclosed by the highest point and lowest point of a screw shape. As a method of changing the cross-sectional area of the developing chamber, there are a method of newly installing a developing chamber filling block having the shape shown in FIG. 2 in a conventional developing chamber, a method of designing a frame of the developing chamber by a mold in advance, and the like. In the present embodiment, as shown in FIG. 1a, the closest distance between the
次に現像装置11内のトナー循環を、図9に示す現像装置11の長手断面図を用いて説明する。現像室10内のトナーはスクリュー4によって長手一方向に搬送され、その圧力Cによって出口20の開口部から撹拌室9に送られる。また、トナー補給機構8から補給されたトナーは、撹拌室9内での撹拌時間をとるために、同じく撹拌室9内の出口20側に補給される。補給されたトナーは撹拌部材5で撹拌されつつ、水平にならされる。この動きを繰り返すによって、補給されたトナーは撹拌室に広がっていく動きDにより、最終的に入口19に到達し、入口19から現像室10内に供給される。
Next, toner circulation in the developing
現像室10に供給されたトナーは供給ローラ2にトナーを供給し、供給ローラ2と現像ローラ1を摺擦することで現像ローラ1にトナーを供給する。供給ローラ2において現像ローラ1と摺擦する際、現像ローラ1に塗布されなかった供給ローラに含まれるトナーの一部はスポンジの圧縮作用と回転作用によって、供給ローラ2と現像ローラ1の当接部から供給部材のスポンジ部に含まれているトナーが吹き出される。供給ローラ2を連続回転することで供給ローラ2から吐き出されたトナーの流れが図2に示す上方向の向きEが生じる。また、供給ローラ2を回転することでトナーが静的な状態から動的な状態になる。動的な状態になることで、トナーの流動性が高くなり、それによって嵩密度が低くなり同じ重量でも大きい体積が必要となり現像室10内のトナー剤面が高くなる。この供給ローラ2から吐き出される流れEと供給ローラ2が回転することによるトナー剤面の上昇によって、スクリュー4の搬送領域までトナーが差し掛かり、スクリュー4によって搬送されていく。スクリュー4の搬送量は主にスクリュー形状、スクリュー回転数などによって決定される。
The toner supplied to the developing
従来の現像室が示すSが長手の各ポイントで一定の場合は、図10に示すようにトナー吹き出しによる流れの向きEの力が長手の各ポイントで同等であった。このため、入口19から供給されたトナーの流れFが搬送方向上流部で大きく、搬送方向下流に行くに従い入口19から供給されたトナーの流れFが徐々に小さくなっていった。
When S in the conventional developing chamber is constant at each longitudinal point, as shown in FIG. 10, the force in the flow direction E due to the toner blowing is equal at each longitudinal point. For this reason, the toner flow F supplied from the
それに対し図1の斜線部S1に示すように搬送方向上流側のSを小さくすることで、図3に示すように供給ローラからの吹き出しによるトナーの上方向流れの向きEの力を大きくすることができる。それによって、トナー供給の流れFを搬送方向上流側で緩和させることができ、トナー供給の流れの向きFが供給ローラに向かう頻度を少なくすることができる。また、搬送方向上流側で補給トナーの存在比率を抑えることができる。このようにある程度搬送方向上流側でトナー供給を規制しても、撹拌室9から現像室へ10のトナー供給入口19に近いため十分なトナー供給が行われる領域であるのでトナーの供給不足になるということはない。
On the other hand, by reducing S on the upstream side in the transport direction as indicated by the hatched portion S1 in FIG. 1, the force in the upward flow direction E of the toner due to the blowing from the supply roller is increased as shown in FIG. Can do. Accordingly, the toner supply flow F can be relaxed on the upstream side in the transport direction, and the frequency of the toner supply flow direction F toward the supply roller can be reduced. Further, the replenishment toner existing ratio can be suppressed on the upstream side in the transport direction. In this way, even if the toner supply is regulated to some extent upstream in the transport direction, the toner supply is insufficient because it is a region where sufficient toner is supplied because it is close to the
また搬送方向下流側においては断面積Sを大きくすることで、図3に示すように供給ローラ2からの吹き出しによる上流れ方向の向きEが搬送方向上流側に比べて小さくなる。このため、トナー供給の流れFが供給ローラ2に向かう頻度が多くなり、トナーを供給ローラ2に充分に供給できる。また下流側で充分な容積を保つことで、スクリュー4のトナー搬送によるトナーパッキングも生じることはない。
Further, by increasing the cross-sectional area S on the downstream side in the transport direction, as shown in FIG. 3, the direction E in the upward flow direction due to blowing from the
このようにして、搬送方向上流側で供給ローラのトナー吹き出しによる流れEの大きさを大きくすることでトナー供給の流れFを小さくすることができる。また搬送方向下流側にそって供給ローラのトナー吹き出しによる流れEの大きさを徐々に小さくすることでトナーの流れFを大きくしていくことができ、入口19から供給されたトナーを現像ローラ1に長手均一にコートできる。
In this way, the flow F of the toner supply can be reduced by increasing the size of the flow E caused by the toner blowing from the supply roller on the upstream side in the transport direction. Further, the toner flow F can be increased by gradually decreasing the size of the flow E caused by the toner blowing out of the supply roller along the downstream side in the transport direction, and the toner supplied from the
次に、上記で説明した本発明の画像形成装置を用いたときの、長手方向の濃度差改善効果を具体的に図4を用いて説明する。 Next, the effect of improving the density difference in the longitudinal direction when the image forming apparatus of the present invention described above is used will be specifically described with reference to FIG.
図4は、高温高湿環境下において、A4サイズにおける印字率1%の画像を25000枚まで連続耐久し、続いてA4サイズで印字率40%の画像を100枚印字した後に印刷した全黒画像のマクベス反射濃度計による濃度データである。図4のグラフに示すように、断面積Sを搬送方向下流に向かって大きくする構成にすることで、前記供給トナーを現像ローラ1に長手均一にコートさせやすくできる。その結果、搬送方向にそって濃度差の少ないベタ画像を印刷することができる。
FIG. 4 shows an all-black image printed after continuously printing up to 25000 images with a printing rate of 1% in A4 size in a high-temperature and high-humidity environment, and then printing 100 images with a printing rate of 40% in A4 size. Density data by Macbeth reflection densitometer. As shown in the graph of FIG. 4, by making the cross-sectional area S larger toward the downstream side in the conveyance direction, the supply toner can be easily coated on the developing
このように、搬送方向にそって図1に示すように斜線部の断面積Sを広げていくことで撹拌室9から供給されたトナーが現像室入口19近傍で部分的に大量にコートされるということがなくなる。そして、搬送方向にそってトナー供給を緩和し、現像ローラ全域に入口から供給されたトナーを長手均一にコートすることができ、いかなる環境、プリントケースにおいても濃度ムラを改善することができる。
As described above, the toner supplied from the stirring chamber 9 is partially coated in the vicinity of the developing
尚、本発明の実施形態の一例においては、図2に示す形状の現像室埋めブロックを用いた例を記載したが、図5のGに示すような搬送方向中央部までは小さい断面積Sで、中流から下流にかけて大きい断面積Sになるような形状でもよい。また図5のHに示すような供給ローラ2と対向する面が円弧形状でもよい。本発明においては、搬送方向下流に向かって断面積Sが広くなっていく構成であることが重要であり、搬送方向上流側の断面積S1から搬送方向下流側断面積S2にかけて連続的に増加していく構成が、トナーの搬送性がより安定するため最も好ましい構成である。
In the example of the embodiment of the present invention, the example in which the developing chamber filling block having the shape shown in FIG. 2 is used is described. However, the cross section S is small up to the central portion in the transport direction as shown in FIG. The shape may have a large cross-sectional area S from the middle stream to the downstream. Further, the surface facing the
図7は、複数のプロセスカートリッジを搭載したカラー画像形成装置に、本発明に係る現像装置を用いた時の画像形成装置の例であり、電子写真プロセスを利用したインラインフルカラーレーザープリンタの概略断面図である。 FIG. 7 is an example of an image forming apparatus when the developing device according to the present invention is used in a color image forming apparatus equipped with a plurality of process cartridges, and is a schematic cross-sectional view of an inline full color laser printer using an electrophotographic process. It is.
図7に示すカラー画像形成装置は、前述図1で説明した同形態の現像装置11(Y、M、C、K)が、感光ドラム29、帯電ローラ31、クリーナーユニット30と一体的に構成される。また、所定の耐久寿命で画像形成装置に対し交換可能とされたプロセスカートリッジとして構成され、画像形成本体に着脱可能なイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを各収容した4つのプロセスカートリッジを備えている。また、図1と同様のトナーホッパーが、トナーホッパー8(Y、M、C、K)として画像形成装置に交換可能に配されている。各プロセスカートリッジ内の感光ドラム、現像ローラ、帯電ローラ等の構成、動作等は前述図6で説明した画像形成装置と同じ為説明を省略する。 In the color image forming apparatus shown in FIG. 7, the developing device 11 (Y, M, C, K) of the same form described in FIG. 1 is integrated with the photosensitive drum 29, the charging roller 31, and the cleaner unit 30. The Further, four process cartridges are configured as process cartridges that can be exchanged for the image forming apparatus with a predetermined endurance life and each accommodates toners of four colors of yellow, magenta, cyan, and black that can be attached to and detached from the image forming main body. It has. A toner hopper similar to that shown in FIG. 1 is disposed as a toner hopper 8 (Y, M, C, K) in a replaceable manner in the image forming apparatus. The configuration and operation of the photosensitive drum, developing roller, charging roller, etc. in each process cartridge are the same as those of the image forming apparatus described with reference to FIG.
感光ドラム29表面に形成されたトナー像はイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジの配置順に従い中間転写体35上に多重形成され、給紙ローラにより搬送される転写材に転写される。次いで不図示の定着装置によって加熱・加圧定着されフルカラー画像となって排出される。
The toner images formed on the surface of the photosensitive drum 29 are formed on the
このようなフルカラー画像形成装置においては、多色の画像が一枚の紙に重なるため、濃度ムラやカブリに対して、モノクロ機種よりもはるかに高いレベルが要求される。本発明に記載の現像方法はこのようなフルカラー画像形成装置にも、より好適に用いる事が出来る。 In such a full-color image forming apparatus, a multi-color image is superimposed on a sheet of paper, so that a level much higher than that of a monochrome model is required for density unevenness and fog. The developing method described in the present invention can be more suitably used for such a full-color image forming apparatus.
また、これらの構成部品を着脱容易なカートリッジ方式としたことで、これらの消耗部品の交換を容易に行うことができるようになる。従って、画像形成装置のメンテナンス性が格段に向上する。また、カートリッジを交換することで、電子写真の重要な構成部品が新品に交換されるため、常に高品質な画像を保つことができる。 In addition, since these component parts are of a cartridge type that is easy to attach and detach, these consumable parts can be easily replaced. Therefore, the maintainability of the image forming apparatus is greatly improved. Also, by exchanging the cartridge, important components of the electrophotography are replaced with new ones, so that a high-quality image can always be maintained.
次に、本発明の現像方法に用いられる現像剤(トナー)について説明する。 Next, the developer (toner) used in the developing method of the present invention will be described.
本発明のトナーは、嵩密度(D1)と静置嵩密度(D2)の関係が、D2/D1=1.22乃至1.42を満たし、D2=0.42乃至0.55であることが必須である。本発明の現像方法で用いられる現像装置は、現像供給ローラからのトナーの吹き出しと、トナーの循環経路における上流側の容積を狭く下流側の容積を広くすることを利用して、長手方向における耐久トナーと補給トナーの混合状態が均一になるようにコントロールして濃度の均一化を図っている。本発明者らは画像品質をより高めるために、あらゆるテストケースにおいて上記現像方式を検討した。その結果、低温低湿環境や高温高湿環境といった苛酷な環境下で、低印字画像を間欠で耐久し続けた場合、ダメージを受けた耐久トナーが循環サイクルを繰り返すことで現像容器内に蓄積されていく。そして、その状態において高印字出力が続くと新旧剤の撹拌不良が発生し、物性差を有するトナーが引き起こすカブリや濃度変動といった画像品質問題が新たに生じることが分かった。 In the toner of the present invention, the relationship between the bulk density (D1) and the stationary bulk density (D2) satisfies D2 / D1 = 1.22 to 1.42, and D2 = 0.42 to 0.55. It is essential. The developing device used in the developing method of the present invention uses the discharge of the toner from the developing supply roller and the upstream volume in the toner circulation path to be narrow and the downstream volume to be widened. The density of the toner is made uniform by controlling the mixing state of the toner and the replenishing toner to be uniform. In order to further improve the image quality, the present inventors have studied the above developing method in all test cases. As a result, when low-printed images are continuously endured in harsh environments such as low-temperature and low-humidity environments and high-temperature and high-humidity environments, damaged durable toner accumulates in the developer container by repeating the circulation cycle. Go. Then, it was found that if high print output continues in this state, the old and new agents are poorly agitated and new image quality problems such as fogging and density fluctuation caused by toner having a difference in physical properties occur.
上記問題を解決するため、本発明者らが鋭意検討した結果、上記長手方向に容積傾斜させた現像容器に対して、トナーの静的及び動的密度特性を高度に制御することで、耐久トナーと補給トナーの物性差の広がりを抑制する。そして、新旧トナーの混ざり方を高効率化することができ、耐久を通じて好適な循環が達成され、長手濃度の安定したグラフィック印刷にも耐え得る高画質の一成分現像補給システムを完成させるに至った。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, a durable toner can be obtained by highly controlling the static and dynamic density characteristics of the toner with respect to the developer container whose volume is inclined in the longitudinal direction. And widening the difference in physical properties of the replenishment toner. The new and old toners can be mixed with high efficiency, suitable circulation is achieved through durability, and a high-quality one-component developer supply system that can withstand graphic printing with stable longitudinal density has been completed. .
本発明のトナーのD1及びD2は、以下の測定手順に従って求めた嵩密度で定義される。
1)500mlのメスシリンダーによくかき混ぜた100gのトナーを投入して、サランラップ(旭化成ライフ&リビング社製)等で蓋をする。
2)メスシリンダーを逆さまに倒して元に戻す動作を15回繰り返し、15回目にメスシリンダーを置いた時点を0秒とする。徐々に沈んでいくトナーの沈降面を目視で読み取り、60秒時のトナーの剤面から読み取った密度をD1(g/cm3)、600秒時のトナーの剤面から読み取った密度をD2(g/cm3)として定義する。
D1 and D2 of the toner of the present invention are defined by the bulk density obtained according to the following measurement procedure.
1) Add 100 g of toner mixed well into a 500 ml measuring cylinder, and cover with Saran Wrap (Asahi Kasei Life & Living).
2) The operation of turning the graduated cylinder upside down and returning it to the original position is repeated 15 times, and the time when the graduated cylinder is placed at the 15th time is set to 0 second. The settling surface of the toner gradually sinking is visually read, the density read from the toner surface at 60 seconds is D1 (g / cm 3 ), and the density read from the toner surface at 600 seconds is D2 ( g / cm 3 ).
D1を振とうから60秒時の嵩密度と定義する理由は、本発明の現像室と撹拌室をトナーが循環し、且つ、現像供給ローラからのトナーの吹き出しと、現像室内の体積が循環方向の上流側が狭く下流側にいくに従って広くなることを利用する現像方法においては、流動するトナーの嵩密度が重要なファクターを示し、画像形成時に相当する動的な粉体密度特性と60秒時のトナー嵩密度が概ね相関することがわかったからである。 The reason why D1 is defined as the bulk density at 60 seconds after shaking is that the toner circulates between the developing chamber and the stirring chamber of the present invention, and that the toner blows out from the developing supply roller and the volume in the developing chamber is in the circulation direction. In the developing method using the fact that the upstream side of the toner is narrow and becomes wider toward the downstream side, the bulk density of the flowing toner shows an important factor, and the dynamic powder density characteristic corresponding to the time of image formation and the This is because it has been found that the toner bulk density is generally correlated.
また、振とうから600秒時の十分に締まりきったトナーの静置嵩密度D2は、複写機やプリンターの未使用状態にあたる現像容器内で長期間静置した状態のトナー密度に相当する。 Further, the standing bulk density D2 of the toner that has been sufficiently tightened at 600 seconds after shaking corresponds to the toner density in a state where the toner is left standing for a long time in a developing container that is not in use in a copying machine or a printer.
起動と停止を繰り返す現像装置は、D2/D1を1.22乃至1.44の密度比におさめることで新旧トナーが効率的に混ざり合い、且つ、D2を0.42乃至0.55に制御することでトナー搬送が安定した理想的な循環サイクルが形成される。このため、長期にわたって現像領域に安定した物性のトナーを供給することができ、ひいては長寿命の安定画質が達成できるのである。 In the developing device that repeatedly starts and stops, the D2 / D1 is adjusted to a density ratio of 1.22 to 1.44, whereby the old and new toners are efficiently mixed and the D2 is controlled to 0.42 to 0.55. Thus, an ideal circulation cycle in which toner conveyance is stable is formed. For this reason, it is possible to supply toner having stable physical properties to the development area over a long period of time, and thus, it is possible to achieve a long-life stable image quality.
D2/D1が1.22に満たない現像剤は、60秒で既に静置密度に近い状態まで締まった粉体状態を示す。本発明の現像機構成においては、現像に供さなかったトナーは現像供給ローラが回収して吹き出され、搬送スクリューにより一旦撹拌室に戻されたところにフレッシュな供給トナーとの混合ポイントを有する。この新旧トナーの混合ポイントにおいて、D2/D1が1.22に満たない現像剤は新旧トナーの嵩密度差が無いために、次に現像室に供給されるまでの間、撹拌室内で新旧トナーが十分に混合され難い。 A developer having D2 / D1 of less than 1.22 shows a powder state that has already been tightened to a state close to the static density in 60 seconds. In the configuration of the developing machine of the present invention, the toner that has not been used for development is collected by the development supply roller and blown out, and once returned to the stirring chamber by the conveying screw, has a mixing point with the fresh supply toner. At the mixing point of the old and new toner, the developer whose D2 / D1 is less than 1.22 has no difference in bulk density between the old and new toner. It is difficult to mix well.
特に低印字モードで耐久が進んだところで高印字の指令がきたケースにおいては、過補給になりがちなフレッシュな補給トナーと耐久トナーの混合が不十分になりやすく、カブリや濃度勾配等の画像不良を引き起こす。また、低印字画像が間欠で出力され続けると、長期レンジで見た場合、新旧トナーの入れ替わり不良の蓄積から耐久寿命が短くなる。 Especially in cases where a high print command is issued when durability has advanced in the low print mode, mixing of fresh supply toner, which tends to be oversupplied, and durable toner tends to be insufficient, causing image defects such as fogging and density gradients. cause. In addition, if the low-printed image is output intermittently, the durability life is shortened due to accumulation of defective replacement of old and new toner when viewed in a long-term range.
一方D2/D1が1.42を超える現像剤は、現像剤供給ローラからの吹きだし等により空気と混合して嵩高くなった場合、経過時間に対して嵩密度の変化が大きい粉体特性を示す。一成分現像剤の密度特性においてこの様に変化に富む現像剤は、帯電量或いは凝集度が過度に高く、時間と共にリークしていく特性を示す。この様な現像剤は温度や湿度等環境による変化量も大きく、帯電性や凝集性が不安定になり易い。 On the other hand, a developer with D2 / D1 exceeding 1.42 shows powder characteristics in which the bulk density changes greatly with respect to the elapsed time when it becomes bulky when mixed with air by blowing from a developer supply roller or the like. . Such a developer rich in change in the density characteristics of the one-component developer has an excessively high charge amount or a high degree of aggregation, and exhibits a characteristic of leaking with time. Such a developer has a large amount of change depending on the environment such as temperature and humidity, and the chargeability and cohesion tend to be unstable.
特に低温低湿環境下においては、耐久が進んだところでフレッシュなトナーが補給されると新旧トナーの帯電量や嵩密度の開きが最も大きくなるため、新旧トナーがなかなか混ざらない現象を生じる。このような新旧トナーが十分に混ざっていない状態の現像剤が現像領域に到達すると、カブリの悪化や濃度勾配を生じる。 In particular, in a low temperature and low humidity environment, when fresh toner is replenished when the durability has progressed, the amount of charge and bulk density of the old and new toners become the largest, and therefore, a phenomenon in which the old and new toners do not mix easily occurs. When the developer in such a state that the old and new toners are not sufficiently mixed reaches the developing region, fogging is deteriorated and a density gradient is generated.
尚、本発明のトナーのD2/D1は1.22乃至1.42を満たし、且つ、D2が0.42乃至0.55の範囲を同時に満たすことが必須である。 Note that it is essential that D2 / D1 of the toner of the present invention satisfies 1.22 to 1.42 and D2 satisfies the range of 0.42 to 0.55 at the same time.
D2が0.42に満たないと、トナーの搬送スピードが速くなり、新旧トナーの混合不良が起こり易く、ハーフトーン画像のがさつきや、濃度不均一化といった不良画像の発生頻度が高まる。特に高温高湿環境下において耐久を繰り返した場合、嵩密度の薄い現像剤は摩擦や圧力等のストレスを受けやすく、カブリや部材融着を引き起こす恐れがある。 If D2 is less than 0.42, the toner conveyance speed is increased, and the old and new toners are likely to be mixed poorly, and the frequency of occurrence of defective images such as roughening of halftone images and uneven density increases. In particular, when durability is repeated in a high-temperature and high-humidity environment, a developer having a low bulk density is likely to be subjected to stress such as friction and pressure, and may cause fogging and member fusion.
一方、D2が0.55を超えると、トナーの撹拌や搬送シェアが大きくなり、トナーの劣化が促進されて画像品質の低下が早まり耐久寿命が短くなる。また、現像室や撹拌室で部分的なパッキングを発生するケースもあり、スジやボタといった致命的な画像欠陥に発展する恐れがある。 On the other hand, if D2 exceeds 0.55, the toner agitation and conveyance share increase, and the deterioration of the toner is promoted, the deterioration of image quality is accelerated, and the durability life is shortened. In some cases, partial packing may occur in the developing chamber or the agitation chamber, which may lead to fatal image defects such as streaks or blurs.
本発明におけるトナーのD1及びD2を制御するには、トナー同士の凝集性を安定にコントロールする必要があり、トナー粒子の付着性を決定付ける離型剤の存在状態や、トナーの帯電特性、及び外添剤の種類と被覆状態を制御することで達成できる。 In order to control D1 and D2 of the toner in the present invention, it is necessary to stably control the cohesiveness between the toners, the presence state of the release agent that determines the adhesion of the toner particles, the charging characteristics of the toner, This can be achieved by controlling the type and coating state of the external additive.
特に効果がある方法は、トナー粒子の製法を工夫することで離型剤の表面存在量を抑制する方法と、外添工程を工夫することによるトナーの帯電量分布をシャープにする方法が挙げられる。 Particularly effective methods include a method for suppressing the surface abundance of the release agent by devising a toner particle production method, and a method for sharpening the toner charge amount distribution by devising an external addition process. .
離型剤の表面存在量を抑制する方法としては、懸濁重合法でトナー粒子を製造する方法が離型剤の内包化に優れていて好ましい。乾燥工程でトナー粒子にかかる熱やシェア等のダメージを極力抑える方法や、重合工程後のスラリーから上澄み液を除去する工程を加えることで、より離型剤のトナー表面存在量を抑えることができ、本発明の嵩密度を安定に制御する上で好ましい。 As a method for suppressing the surface existing amount of the release agent, a method of producing toner particles by a suspension polymerization method is preferable because it is excellent in embedding the release agent. By adding a method that minimizes heat and shear damage to the toner particles during the drying process and a process that removes the supernatant from the slurry after the polymerization process, the amount of release agent on the toner surface can be further suppressed. It is preferable for stably controlling the bulk density of the present invention.
外添工程においてトナーの帯電量分布を均一でシャープにする工夫としては、撹拌の途中のトナー粒子が十分ばらけた状態で外添剤を投入し、トナー粒子に均一に外添剤を付着させることで帯電反転成分を抑制し、静電凝集を防止する方法や、シリカ以外の金属酸化物を添加して、帯電リークサイトを設けてチャージアップを抑制させる方法等が、効果があり好ましい。 In order to make the toner charge amount distribution uniform and sharp in the external addition process, the external additive is introduced in a state where the toner particles during stirring are sufficiently dispersed, and the external additive is uniformly attached to the toner particles. The method of suppressing the charge reversal component and preventing electrostatic aggregation, the method of adding a metal oxide other than silica and providing a charge leak site to suppress the charge-up, etc. are effective and preferable.
本発明のトナーの移送性指数は、0.5乃至10.0であることが好ましい。 The transportability index of the toner of the present invention is preferably 0.5 to 10.0.
移送性指数は、トナー同士の凝集特性や摩擦特性の違いによって変化する、トナーと壁面の干渉特性をあらわす指標であり、本発明においてはトナーの密度特性と合わせて現像容器内のトナーの循環特性を決定付ける重要なパラメーターである。 The transportability index is an index that represents the interference characteristic between the toner and the wall surface, which varies depending on the difference between the aggregation characteristics and friction characteristics between the toners. In the present invention, the circulation characteristics of the toner in the developing container together with the density characteristics of the toner. It is an important parameter that determines
本発明のトナーの移送性指数が0.5に満たない場合、現像装置内のトナーの搬送性が悪いためにデットスペースに劣化剤が蓄積し易く、現像弊害を引き起こす恐れがあり好ましくない。一方、移送性指数が10.0を超える場合、トナー同士の凝集性が高く、この様なトナーは本発明の現像方法においては繰り返しのシェアに耐えきれず、耐久寿命に満たない恐れがある。 When the toner transportability index of the present invention is less than 0.5, the toner transportability in the developing device is poor, and therefore, a degrading agent tends to accumulate in the dead space, which may cause development problems. On the other hand, when the transportability index exceeds 10.0, the cohesiveness between the toners is high, and such a toner cannot withstand repeated shearing in the developing method of the present invention, and there is a possibility that the durable life may not be reached.
尚、本発明における移送性指数を測定する方法としては、図12に示すパーツフィーダー(コニカミノルタ製)により測定されるものであり、一定の振動を与えた状態におけるトナーの移動性を指数化したものである。この移送性指数はトナーの静止時における静嵩密度、安息角などによって評価される流動性とは異なるものである。 The method for measuring the transportability index in the present invention is measured by a parts feeder (manufactured by Konica Minolta) shown in FIG. 12, and the mobility of toner in a state where a constant vibration is applied is indexed. Is. This transportability index is different from the fluidity evaluated by the static bulk density and angle of repose of the toner when it is stationary.
具体的には、パーツフィーダーは、特定の振動を発生させるための駆動源40および、この駆動源40の上方において支持された円筒状のボール41により構成されている。ボール41にはその内周壁面に沿って、その底面と上端縁とを連絡する螺旋状の坂路42が形成されている。ここで、坂路42はその上端部43がボール41の上端縁と同じ高さ位置において当該ボール41の側壁から径方向外方に突出した態様で配設されている。図1において44はボール41の中心軸、45は坂路42の上端部43の下方に設けられた受け皿、46は受け皿に接続された計量手段である。
Specifically, the parts feeder includes a
このパーツフィーダーにおいては、駆動源40により供給される回転動力をボール41に伝達されることによりボール41を全体的に振動させる振動運動に変換し、上下運動の戻り位置を角度を持たせて配設されたバネの作用により変更させることにより、ボール41内に位置されたトナーが坂路42に沿って上方に移送され、坂路42の上端部43より受け皿45に落下する。
In this parts feeder, the rotational power supplied by the
こうして、本発明におけるトナーの移送性指数の測定は以下のように行う。まず、ボール41の内部の中心軸E周辺にトナー1gを投入するとともに、駆動源40を周波数134.0乃至136.0Hz、振幅0.59乃至0.61mmの条件で駆動させる。次に、トナーを坂路Eに沿って上方に移動し受け皿に到達させて、計量手段46によって計量された受け皿に到達したトナーの量が300mg乃至700mgとなったときの、前記駆動源40の駆動を開始したときからの時間を測定し、下記一般式利用して算出することができる。
(移送性指数)=(700−300)mg/(T700−T300)秒
Thus, the toner transportability index in the present invention is measured as follows. First, 1 g of toner is charged around the central axis E inside the ball 41, and the
(Transportability index) = (700-300) mg / (T700-T300) seconds
上記一般式においてT300は受け皿に300mgのトナーを移送するために要した時間を示し、T700は受け皿に700mgのトナーを移送するために要した時間を示す。 In the above general formula, T300 indicates the time required to transfer 300 mg of toner to the tray, and T700 indicates the time required to transfer 700 mg of toner to the tray.
本発明のトナーの移送性指数をコントロールする方法は、トナー粒子表面の離経剤の存在量を制御したり、トナーの形状や外添剤の処方によって制御することが可能である。 The method for controlling the transportability index of the toner of the present invention can be controlled by controlling the abundance of the release agent on the surface of the toner particles, or by controlling the shape of the toner and the external additive.
本発明のトナーは、下記に示す測定方法における帯電特性の変動を一定範囲内に抑えることで、より長期にわたって画像品質を維持することができる。 The toner of the present invention can maintain the image quality over a longer period by suppressing fluctuations in charging characteristics within a certain range in the measurement method described below.
本発明のトナーをキャリアと3質量%の比率で混合し、120秒間振とうした時の帯電量を(Q1)、(Q1)測定後に更にトナーを追加し、キャリアとの混合比を4質量%に調整して60秒間振とうした時の帯電量を(Q2)とした時、Q2/Q1が0.8乃至1.2に制御することが好ましい。 The toner of the present invention is mixed with a carrier at a ratio of 3% by mass, and the amount of charge when shaken for 120 seconds is (Q1). After the measurement of (Q1), further toner is added, and the mixing ratio with the carrier is 4% by mass. Q2 / Q1 is preferably controlled to 0.8 to 1.2 when the charge amount when shaken for 60 seconds after adjusting to (Q2).
Q2/Q1が0.8より小さいと、高温高湿環境下における耐久後半でカブリが発生し易く好ましくない。 When Q2 / Q1 is smaller than 0.8, fog is likely to occur in the latter half of the durability in a high temperature and high humidity environment, which is not preferable.
一方、Q2/Q1が1.2より大きいと、低温低湿環境下における耐久後半に耐久トナーと補給トナーの帯電量差が大きくなり易く、現像領域のコートトナーが不均一な帯電量分布を示すためにカブリが発生し易く好ましくない。 On the other hand, if Q2 / Q1 is greater than 1.2, the difference in charge amount between the durable toner and the replenishment toner tends to increase in the second half of the endurance in a low-temperature and low-humidity environment, and the coated toner in the development region exhibits a non-uniform charge amount distribution. This is not preferable because fog is likely to occur.
尚、トナーの帯電量の測定は、日本画像学会標準キャリアN−01を用い、50ml容量のポリエチレン製の瓶(容器内径約35mm、高さ約75mm)にキャリア19.40gとトナー0.60gを秤量して、温度23℃/相対湿度50%の環境下で24時間放置したものを測定サンプルとする。振とう機Model−YS−8D(株式会社ヤヨイ製)を用いてサンプル瓶が水平になるようにセットし、アーム長140mm、振り角度40°、150rpmの振とう強度で120秒時のブローオフ摩擦帯電量を(Q1)と定義する。また、(Q1)測定後のサンプル瓶にキャリアとの混合比が4質量%になるように更にトナーを追加して、前記同様の振とう条件で60秒間振とうした時の帯電量を(Q2)と定義する。 The toner charge amount was measured using the Japan Imaging Society standard carrier N-01, with a 19.40 g carrier and 0.60 g toner placed in a 50 ml polyethylene bottle (container inner diameter: about 35 mm, height: about 75 mm). A measurement sample is weighed and left for 24 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%. Using a shaker Model-YS-8D (manufactured by Yayoi Co., Ltd.), set the sample bottle to be horizontal, blow off frictional charging at 120 seconds with an arm length of 140 mm, a swing angle of 40 °, and a shaking strength of 150 rpm. The quantity is defined as (Q1). Further, (Q1) Toner is further added to the sample bottle after the measurement so that the mixing ratio with the carrier becomes 4% by mass, and the charge amount when shaken for 60 seconds under the same shaking condition as described above is (Q2). ).
なお、ブローオフ摩擦帯電量の測定には図13に示す装置を用い、下記手順に従って測定した。 The blow-off triboelectric charge amount was measured according to the following procedure using the apparatus shown in FIG.
底に500メッシュのスクリーン52のある金属製の測定容器51(内径40mm、高さ35mm)に、上記振とう機により振とうさせた測定サンプル0.3gを投入し、金属製のフタ53をする。この時の測定容器51全体の質量を秤りW1gとする。次に吸引機(測定容器51と接する部分は少なくとも絶縁体)に於て、吸引口56から吸引し風量調節弁55を調節して真空計54の圧力を2kPaとする。この状態で2分間吸引を行ないトナーを吸引除去する。この時の電位計58の電位をV(ボルト)とする。ここで57はコンデンサーであり容量をC(μF)とする。また吸引後の測定機全体の質量を秤りW2(g)とする。このサンプルの摩擦帯電量(μC/g又はmC/kg)は、下式の如く計算される。
摩擦帯電量=CV/(W1−W2)
A metal measurement container 51 (inner diameter: 40 mm, height: 35 mm) having a 500
Frictional charge amount = CV / (W1-W2)
トナーの帯電量の制御は、トナー粒子に添加する帯電制御剤の種類や量、及び存在状態や、外添剤の種類や添加量により制御することができる。 The charge amount of the toner can be controlled by the type and amount of the charge control agent added to the toner particles, the presence state, and the type and amount of the external additive.
本発明のトナーの重量平均粒径は、5.0μm乃至12.0μm、平均円形度が0.940乃至0.995であることが好ましい。 The toner of the present invention preferably has a weight average particle diameter of 5.0 μm to 12.0 μm and an average circularity of 0.940 to 0.995.
重量平均粒径が5.0μmに満たないと、環境特性による影響を受けやすく、濃度安定性や耐久画像品質に劣り好ましくない。一方、重量平均粒径が12.0μmを超えるとドット再現性やカブリの悪化に繋がり好ましくない。 If the weight average particle diameter is less than 5.0 μm, it is easily influenced by environmental characteristics, and is inferior in density stability and durable image quality. On the other hand, when the weight average particle diameter exceeds 12.0 μm, dot reproducibility and fogging are deteriorated, which is not preferable.
本発明のトナーの平均円形度が0.940より小さい場合、耐久を通してのトナーの循環性が安定しない恐れがあるため好ましくない。一方、トナーの平均円形度が0.995を超えると、特に低温低湿環境下において耐久が進んだところで新旧トナーの帯電量差が大きくなる恐れがあり、高印字画像の指令がきたところでカブリの発生頻度が高くなり好ましくない。 When the average circularity of the toner of the present invention is less than 0.940, it is not preferable because the circulation property of the toner throughout the durability may not be stable. On the other hand, if the average circularity of the toner exceeds 0.995, the difference in charge amount between the new and old toners may become large especially when the durability is advanced in a low-temperature and low-humidity environment. The frequency increases, which is not preferable.
尚、トナーの粒度分布や平均円形度の制御には、従来公知のトナー粒子の製造方法や分級操作、及び球形化処理等を利用することにより所望の値に制御することができる。 The toner particle size distribution and average circularity can be controlled to a desired value by using a conventionally known toner particle production method, classification operation, spheroidization treatment, and the like.
本発明のトナーの重量平均粒径及び数平均粒径はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定可能である。具体的には、下記のように測定できる。コールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定手順は以下の通りである。前記電解水溶液を100乃至150ml加え、更に測定試料を2乃至20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1乃至3分間分散処理を行い前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2μm以上のトナー粒子の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係わる所の体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)及び個数分布から求めた個数基準の平均粒径、すなわち個数平均粒径(D1)を求める。 The weight average particle diameter and number average particle diameter of the toner of the present invention can be measured by various methods such as Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Co.). Specifically, it can be measured as follows. Using a Coulter Multisizer (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikka) and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) that output number distribution and volume distribution are connected, and the electrolyte is 1% NaCl using first grade sodium chloride. Adjust the aqueous solution. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. The measurement procedure is as follows. 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution is added, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the volume distribution is determined by measuring the volume and number of toner particles of 2 μm or more using the Coulter Multisizer with a 100 μm aperture. And the number distribution. Then, the volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution according to the present invention and the number-based average particle diameter obtained from the number distribution, that is, the number average particle diameter (D1) are obtained.
本発明におけるトナーの円相当径、円形度及びそれらの頻度分布とは、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものである。本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−3000型」(東亜医用電子社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。 In the present invention, the equivalent-circle diameter, circularity, and frequency distribution of the toner are used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the toner particles. In this invention, it measured using the flow type particle image measuring apparatus "FPIA-3000 type" (made by Toa Medical Electronics Co., Ltd.), and computed using the following formula.
ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。 Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle image, and the “peripheral length of the particle projected image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Define.
本発明における円形度はトナーの凹凸の度合いを示す指標であり、トナーが完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。 The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of the toner, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.
本発明において、トナーの個数基準の粒径頻度分布の平均値を意味する円相当個数平均径D1(μm)と粒径標準偏差SDdは、粒度分布の分割点iでの粒径(中心値)をdi、頻度をfiとすると次式から算出される。 In the present invention, the circle-equivalent number average diameter D1 (μm) and the particle size standard deviation SDd, which mean the average value of the particle number frequency distribution based on the number of toners, are the particle size (central value) at the dividing point i of the particle size distribution. Is di, and the frequency is fi.
具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その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加えた後、更に測定試料を0.02gを加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に振動子として5φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。 As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, followed by further measurement. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “UH-50 type” (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a 5φ titanium alloy chip as a vibrator is used, and a dispersion for measurement is performed using a dispersion treatment for 5 minutes. To do. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.
トナーの形状測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000乃至1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、トナーの円相当径や円形度頻度分布等を求める。 To measure the shape of the toner, the flow type particle image measuring device is used, and the concentration of the dispersion is readjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 particles / μl. measure. After the measurement, using this data, the equivalent circle diameter of the toner, the circularity frequency distribution, and the like are obtained.
本発明のトナーは、トナーを構成する結着樹脂100質量部に対して3質量部乃至20質量部の離型剤を含有することが好ましい。トナー中への離型剤の添加は元来定着工程の機能性付与が目的である。しかし、本発明においては定着工程の機能性付与に加えて、トナーの搬送性及び循環特性をコントロールする機能も兼ね備える。本発明者らの検討によると、トナー粒子に離型剤を添加する方法が、最もトナー表面の滑り性や凝集性を大きく変化させることができることがわかった。従って、トナー粒子中の離型剤の存在状態を制御することで、本発明に好適な搬送性及び循環性を達成することができる。 The toner of the present invention preferably contains 3 to 20 parts by mass of a release agent with respect to 100 parts by mass of the binder resin constituting the toner. The addition of a release agent to the toner is originally intended to impart functionality in the fixing process. However, in the present invention, in addition to imparting the functionality of the fixing step, it also has a function of controlling toner transportability and circulation characteristics. According to the study by the present inventors, it has been found that the method of adding a release agent to the toner particles can greatly change the slipperiness and aggregation of the toner surface. Therefore, by controlling the presence state of the release agent in the toner particles, it is possible to achieve transportability and circulation properties suitable for the present invention.
離型剤の添加量が3質量部に満たない場合、凝集性や搬送性の粒子挙動を制御することが難しくなる。一方、離型剤の添加量が20質量部を超えるとトナー粒子中における離型剤の存在状態が制御できず、トナー粒子の表面に離型剤が多く存在することによって凝集性が高まり素早い摩擦帯電が阻害される。このことから、高温高湿環境下におけるカブリが悪化し好ましくない。 When the addition amount of the release agent is less than 3 parts by mass, it becomes difficult to control the particle behavior of cohesiveness and transportability. On the other hand, if the addition amount of the release agent exceeds 20 parts by mass, the presence state of the release agent in the toner particles cannot be controlled, and the presence of a large amount of the release agent on the surface of the toner particles increases the cohesion and quick friction. Charge is inhibited. For this reason, the fog in a high temperature and high humidity environment deteriorates, which is not preferable.
なお、離型剤の示差熱分析における吸熱ピークは50℃乃至120℃であるものが、定着性と凝集特性を制御する上で好ましく、より好ましい範囲は55℃乃至100℃、更に好ましい範囲は60℃乃至90℃である。 The endothermic peak in the differential thermal analysis of the release agent is preferably 50 ° C. to 120 ° C. in terms of controlling the fixing property and the agglomeration characteristics, more preferably 55 ° C. to 100 ° C., and still more preferably 60 ° C. ° C to 90 ° C.
また、本発明の現像剤は、定着性と凝集性および帯電性をバランス良く制御する上で、異なる融点を有する2種類以上の離型剤を含有することがより好ましい。 Further, the developer of the present invention preferably contains two or more types of release agents having different melting points in order to control the fixing property, the cohesiveness and the charging property in a balanced manner.
また、本発明においては示差熱分析での離型剤に相当する吸熱ピークの半値幅が8℃以下、さらには5℃以下であるものがより好ましい。半値幅が8℃を超えると、離型剤に含まれる低分子量成分が、環境変動や現像装置内で受けるストレスによりトナー粒子表面に移行し易いため、帯電量の著しい低下や凝集性が異常に高まることがあり、画質の低下に繋がるため好ましくない。 In the present invention, the half-value width of the endothermic peak corresponding to the release agent in the differential thermal analysis is more preferably 8 ° C. or less, and further preferably 5 ° C. or less. If the full width at half maximum exceeds 8 ° C, the low molecular weight component contained in the release agent tends to migrate to the toner particle surface due to environmental fluctuations or stress in the developing device. It may increase, leading to a decrease in image quality.
なお、ここでいう吸熱ピークの半値幅とは、吸熱ピークにおけるベースラインからピークの高さの2分の1の吸熱チャートの温度幅である。 The half-value width of the endothermic peak referred to here is the temperature width of the endothermic chart that is a half of the peak height from the base line in the endothermic peak.
本発明に係わるトナーに使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系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、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などである。これらの誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス等が挙げられる。 As the release agent usable in the toner according to the present invention, petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, petrolactam and derivatives thereof, montan wax and derivatives thereof, hydrocarbon wax and derivatives thereof by Fischer-Tropsch method, Polyolefin waxes represented by polyethylene and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax, and derivatives thereof. These derivatives include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft modified products. Furthermore, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, plant waxes, animal waxes and the like can be mentioned.
ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定は、「ASTM D 3418−82」に準じて行う。測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。 The maximum endothermic peak temperature of the wax component is measured according to “ASTM D 3418-82”. For the measurement, for example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer is used. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. An aluminum pan is used as a measurement sample, an empty pan is set as a control, and measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.
本発明のトナーにおいて、トナー粒子中の離型剤の存在状態を制御するには、離型剤の添加工程における樹脂中への分散状態を工夫する方法や、分散助剤を添加する方法等が挙げられる。また、トナー化した後の乾燥工程や熱処理工程において温度制御することによりトナー表面における離型剤の存在状態を変化させることができる。 In the toner of the present invention, in order to control the presence state of the release agent in the toner particles, there are a method of devising a dispersion state in the resin in the step of adding the release agent, a method of adding a dispersion aid, and the like. Can be mentioned. Further, the state of the release agent on the toner surface can be changed by controlling the temperature in the drying step or heat treatment step after the toner is formed.
特に本発明のトナーを懸濁重合法により製造する場合、重合工程における重合温度及び重合時間を制御することで、内部に封じられるべき離型剤を相分離により析出させ、内包化を促進させることができる。また、蒸留工程の制御で離型剤の表面存在量を増やすことや、重合反応終了時に一気に冷却することで離型剤の表面への成長をくい止めることもでき、離型剤の存在状態を制御するうえで好ましい。 In particular, when the toner of the present invention is produced by a suspension polymerization method, by controlling the polymerization temperature and polymerization time in the polymerization process, the release agent to be sealed inside is precipitated by phase separation to promote encapsulation. Can do. In addition, the surface of the release agent can be controlled by increasing the amount of the release agent surface by controlling the distillation process or by cooling at the end of the polymerization reaction to control the release agent surface growth. This is preferable.
本発明のトナーは、平均一次粒径が5nm乃至40nmのシリカ微粒子を1.0乃至2.0質量部含有し、トナーのBET比表面積が1.5乃至3.0m2/gであることが好ましい。平均一次粒径が5nmに満たないシリカ微粒子を添加した場合、耐久を繰り返すことでシリカ微粒子がトナー粒子に埋め込まれ易く、トナー劣化に伴う画質の劣化が促進されるため好ましくない。一方、平均一次粒子が40nmより大きいシリカ微粒子を添加した場合、耐久に伴うシリカ微粒子の脱離量が多くなる傾向があるため、耐久後半に耐久トナーと補給トナーの物性差が大きくなり易く、画質劣化に繋がり好ましくない。 The toner of the present invention contains 1.0 to 2.0 parts by mass of silica fine particles having an average primary particle diameter of 5 nm to 40 nm, and the toner has a BET specific surface area of 1.5 to 3.0 m 2 / g. preferable. When silica fine particles having an average primary particle size of less than 5 nm are added, it is not preferable because the silica fine particles are easily embedded in the toner particles by repeating the durability, and the deterioration of the image quality accompanying the toner deterioration is promoted. On the other hand, when silica fine particles having an average primary particle larger than 40 nm are added, the amount of silica fine particles released tends to increase with the endurance, so that the difference in physical properties between the durable toner and the replenishing toner tends to increase in the latter half of the durability. It leads to deterioration and is not preferable.
本発明のトナーのBET比表面積が1.5m2/gに満たないと、トナー粒子表面を被覆する外添剤等の量が少なく、耐久性に乏しく好ましくない。一方、3.0m2/gより大きいと、耐久に伴うトナーの物性変化量が大きくなる傾向があり、画像弊害の発生頻度が高まるため好ましくない。 If the BET specific surface area of the toner of the present invention is less than 1.5 m 2 / g, the amount of an external additive or the like that coats the surface of the toner particles is small, and the durability is not preferable. On the other hand, if it is larger than 3.0 m 2 / g, there is a tendency that the amount of change in the physical properties of the toner accompanying the endurance tends to increase, and the occurrence frequency of image defects increases, which is not preferable.
シリカ微粒子の例として挙げられるのは、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能である。表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO3 2-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 Examples of silica fine particles include both the so-called dry method produced by vapor phase oxidation of silicon halides or dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass or the like. Is possible. Dry silica is preferred because it has less silanol groups on the surface and in the silica fine powder and less production residue such as Na 2 O, SO 3 2- . In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.
またシリカ微粒子は、疎水化などの処理によってトナーの帯電量の調整、環境安定性の向上等の機能を付与することも好ましい。 The silica fine particles are also preferably imparted with functions such as adjustment of the toner charge amount and improvement of environmental stability by a treatment such as hydrophobization.
シリカ微粒子の疎水化処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機硅素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤を単独で或いは併用して処理しても良い。 As the hydrophobization treatment agent for silica fine particles, treatment agents such as silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, and organic titanium compounds may be used alone or You may process together.
なおシリカ微粒子の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により拡大撮影したトナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたXMA等の元素分析手段によってSi元素でマッピングされたトナーの写真を対照しつつ、トナー粒子表面に付着或いは遊離して存在しているシリカ微粒子の一次粒子を100個以上測定し、個数平均径を求めることで測定できる。 The average primary particle size of the silica fine particles is a photograph of the toner magnified by a scanning electron microscope, and further contrasted with a photograph of the toner mapped with Si element by means of elemental analysis means such as XMA attached to the scanning electron microscope. However, it can be measured by measuring 100 or more primary particles of silica fine particles adhering to or separating from the toner particle surface and determining the number average diameter.
また、シリカ微粒子の含有量は、蛍光X線分析を用い、標準試料から作成した検量線を用いて定量できる。 The content of silica fine particles can be quantified using a calibration curve prepared from a standard sample using fluorescent X-ray analysis.
トナーのBET比表面積の測定は、脱ガス装置バキュプレップ061(マイクロメソティック社製)、BET測定装置ジェミニ2375(マイクロメソティック社製)等公知の装置を用いて行う。本発明におけるBET比表面積は、多点法BET比表面積の値である。具体的には、以下のような手順で行う。 The BET specific surface area of the toner is measured using a known device such as a degassing device Bacuprep 061 (manufactured by Micromesotic) or a BET measuring device Gemini 2375 (manufactured by Micromesolytic). The BET specific surface area in the present invention is a value of a multipoint BET specific surface area. Specifically, the procedure is as follows.
空のサンプルセルの重量を測定した後、測定試料を0.01乃至0.002gの間に入るように充填する。さらに、脱ガス装置に、試料が充填されたサンプルセルをセットし、室温で3時間脱ガスを行う。脱ガス終了後、サンプルセル全体の質量を測定し、空サンプルセルとの差から試料の正確な質量を算出する。次に、BET測定装置のバランスポートおよび分析ポートに空のサンプルセルをセットする。所定の位置に液体窒素の入ったデュワー瓶をセットし、飽和蒸気圧(P0)測定コマンドにより、P0を測定する。P0測定終了後、分析ポートに脱ガス調製されたサンプルセルをセットし、サンプル質量およびP0を入力後、BET測定コマンドにより測定を開始する。後は自動でBET比表面積が算出される。 After the weight of the empty sample cell is measured, the sample to be measured is filled so as to fall between 0.01 and 0.002 g. Further, the sample cell filled with the sample is set in the degassing apparatus, and degassing is performed at room temperature for 3 hours. After completion of degassing, the mass of the entire sample cell is measured, and the accurate mass of the sample is calculated from the difference from the empty sample cell. Next, empty sample cells are set in the balance port and analysis port of the BET measuring apparatus. A dewar bottle containing liquid nitrogen is set at a predetermined position, and P0 is measured by a saturated vapor pressure (P0) measurement command. After completing the P0 measurement, the sample cell prepared for degassing is set in the analysis port, and after inputting the sample mass and P0, the measurement is started by the BET measurement command. After that, the BET specific surface area is automatically calculated.
本発明のトナーは、長期にわたり安定した画像特性を得るためには荷電制御剤を用いる事が好ましい。 The toner of the present invention preferably uses a charge control agent in order to obtain stable image characteristics over a long period of time.
本発明の更に好ましい形態は、長期にわたって安定した帯電能力を発揮できるように制御するために、荷電制御剤と荷電制御樹脂を含有することが望ましい。 In a more preferable embodiment of the present invention, it is desirable to contain a charge control agent and a charge control resin in order to perform control so that stable charging ability can be exhibited over a long period of time.
荷電制御剤は帯電の立ち上がり性に優れた特性を有しており、他方、荷電制御樹脂は一定の帯電量を保持できかつ耐久性および環境安定性に優れた特性を有しているので、これらを併用することで、帯電量を所望の範囲内に制御し易くなる。 The charge control agent has excellent characteristics of charge rise, while the charge control resin can maintain a constant charge amount and has excellent durability and environmental stability. By using together, it becomes easy to control the charge amount within a desired range.
また、現像剤の帯電量の制御と、静電凝集力の制御は密接に関係しているため、本発明におけるトナーの静的及び動的嵩密度を制御する上でも重要なファクターである。 Further, since the control of the charge amount of the developer and the control of the electrostatic cohesive force are closely related, it is an important factor in controlling the static and dynamic bulk density of the toner in the present invention.
現像剤を負帯電に制御する荷電制御剤としては、例えば、有機金属化合物、キレート化合物が有効である。モノアゾ金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族オキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸、オキシカルボン酸及びダイカルボン酸系の金属化合物がある。他には、芳香族オキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類等がある。さらに、尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、含金属ナフトエ酸系化合物、ホウ素化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。 As the charge control agent for controlling the developer to be negatively charged, for example, organometallic compounds and chelate compounds are effective. There are monoazo metal compounds, acetylacetone metal compounds, aromatic oxycarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and dicarboxylic acid-based metal compounds. Others include aromatic oxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, phenol derivatives such as bisphenol, and the like. Furthermore, urea derivatives, metal-containing salicylic acid compounds, metal-containing naphthoic acid compounds, boron compounds, quaternary ammonium salts, calixarene and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
現像剤を正帯電性に制御する荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物、グアニジン化合物、イミダゾール化合物、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩などのオニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブデン酸、リンタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物等)、高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオルガノスズボレート類等が挙げられる。これらを単独で又は二種類以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the charge control agent for controlling the developer to be positively charged include nigrosine-modified products such as nigrosine and fatty acid metal salts, guanidine compounds, imidazole compounds, tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetra Quaternary ammonium salts such as butylammonium tetrafluoroborate, and onium salts such as phosphonium salts thereof and their analogs, lake pigments thereof, triphenylmethane dyes and lake lakes thereof (as rake agents include phosphotungstic acid Phosphomolybdic acid, phosphotungstic molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, ferrocyanide, etc.), metal salts of higher fatty acids; dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin Diorganotin oxides such as side; dibutyl tin borate, dioctyl tin borate, diorgano tin borate, and the like, such as dicyclohexyl tin borate, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
なお荷電制御剤の使用量は、用いる荷電制御剤の種類によって異なるが、結着樹脂100質量部当たり0.01乃至20質量部であることが好ましく、0.1乃至10質量部であることがより好ましい。荷電制御剤は、トナー粒子に配合(内添)しても良いし、又はトナー粒子と混合(外添)しても良い。 The amount of charge control agent used varies depending on the type of charge control agent used, but is preferably 0.01 to 20 parts by mass, and 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the binder resin. More preferred. The charge control agent may be blended (internally added) to the toner particles, or may be mixed (externally added) with the toner particles.
現像剤を負帯電性に制御する荷電制御樹脂としては、側鎖にスルホン酸基を有する高分子型化合物等が挙げられ、特にスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド系モノマーを共重合比で2質量%以上、好ましくは4質量%以上含有し、且つガラス転移温度(Tg)が45乃至90℃のスチレン及び/又はスチレン(メタ)アクリル酸エステル共重合体からなる高分子型化合物を用いた場合、帯電特性および凝集特性を好適に制御し易く特に好ましい。 Examples of the charge control resin for controlling the developer to be negatively charged include a polymer compound having a sulfonic acid group in the side chain, and in particular, a methacrylic acid monomer containing a sulfonic acid group has a copolymerization ratio of 2 mass. % Or more, preferably 4% by mass or more, and using a polymer compound comprising a styrene and / or styrene (meth) acrylate copolymer having a glass transition temperature (Tg) of 45 to 90 ° C., It is particularly preferable because the charging characteristics and the aggregation characteristics can be suitably controlled.
上記のスルホン酸基含有(メタ)アクリルアミド系モノマーとしては、下記一般式(1)で表せるものが好ましく、具体的には、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸や2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。 As said sulfonic acid group containing (meth) acrylamide type monomer, what can be represented by following General formula (1) is preferable, and, specifically, 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and 2-methacrylamide-2- Examples thereof include methyl propane sulfonic acid.
現像剤を正帯電性に制御する荷電制御樹脂としては、四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物等が挙げられる。 Examples of the charge control resin for controlling the developer to be positively charged include a polymer compound having a quaternary ammonium salt in the side chain.
これらの荷電制御樹脂は、トナー粒子中に結着樹脂100質量部に対して0.05乃至20質量部、より好ましくは0.1乃至10質量部含有させることにより、所望の帯電量および凝集性が得られる。 These charge control resins are contained in the toner particles in an amount of 0.05 to 20 parts by mass, and more preferably 0.1 to 10 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the binder resin, so that desired charge amount and cohesiveness can be obtained. Is obtained.
本発明のトナー粒子は重合法によって得られる粒子であるのが、均一な球形化及び多機能化を達成する上で好ましい。本発明に係わるトナーは、粉砕法によって製造することも可能であるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形のものであり、本発明の好ましい要件である平均円形度が0.940以上という物性を得るためには機械的・熱的あるいは何らかの特殊な処理を行うことが必要となる。 The toner particles of the present invention are preferably particles obtained by a polymerization method in order to achieve uniform spheroidization and multi-functionality. The toner according to the present invention can also be produced by a pulverization method. However, toner particles obtained by this pulverization method are generally amorphous, and the average circularity which is a preferable requirement of the present invention is 0.940. In order to obtain the above physical properties, it is necessary to perform mechanical / thermal or some special treatment.
トナーの重合法としては、直接重合法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化会合重合法、シード重合法等が挙げられるが、これらの中では、粒径と粒子形状のバランスのとりやすさという点で、特に懸濁重合法により製造することが好ましい。この懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この懸濁重合法で得られるトナー(以後、重合トナー)は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度の高いトナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるため、高い現像性と転写性を有している。 Examples of the toner polymerization method include a direct polymerization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an emulsion association polymerization method, and a seed polymerization method. Among these, the balance between the particle size and the particle shape is easy to balance. In this respect, it is particularly preferable to produce the suspension by a suspension polymerization method. In this suspension polymerization method, a monomer composition is prepared by uniformly dissolving or dispersing a polymerizable monomer and a colorant (and, if necessary, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives). After that, the monomer composition is dispersed in a continuous layer containing a dispersion stabilizer (for example, an aqueous phase) using a suitable stirrer and simultaneously subjected to a polymerization reaction to obtain a toner having a desired particle size. To get. The toner obtained by this suspension polymerization method (hereinafter referred to as polymerized toner) is easy to obtain a toner having a high average circularity because the individual toner particle shapes are almost spherical, and the toner has a charge amount of Has a relatively uniform distribution, and thus has high developability and transferability.
本発明のトナー粒子には、着色力を付与するために着色剤を含有してもよい。本発明に好ましく用いられる着色剤としての有機顔料又は有機染料としては以下のものが挙げられる。 The toner particles of the present invention may contain a colorant in order to impart coloring power. Examples of the organic pigment or organic dye as the colorant preferably used in the present invention include the following.
シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66等が挙げられる。 As the organic pigment or organic dye as the cyan colorant, a copper phthalocyanine compound and a derivative thereof, an anthraquinone compound, a basic dye lake compound, or the like is used. Specifically, C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 7, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. And CI Pigment Blue 66.
マゼンタ系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド254等が挙げられる。
As organic pigments or organic dyes as magenta colorants, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds, etc. are used. It is done. Specifically, C.I. I.
イエロー系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物等が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー111、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー176、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー194等が挙げられる。 As the organic pigment or organic dye as the yellow colorant, compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 62, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 111, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 147, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 174, C.I. I. Pigment yellow 175, C.I. I. Pigment yellow 176, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 181, C.I. I. Pigment yellow 191, C.I. I. And CI Pigment Yellow 194.
これらの着色剤は、単独又は混合した状態、さらには固溶体の状態で用いることができる。前記着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナーへの分散性の点から選択される。前記着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対し1乃至20質量部である。 These colorants can be used alone or in a mixed state, or in a solid solution state. The colorant is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The addition amount of the colorant is 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
黒色着色剤としては、カーボンブラック、上記イエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたもの等が用いられる。 Examples of the black colorant include carbon black and those prepared by using the above yellow / magenta / cyan colorant to be black.
黒色着色剤として磁性体を用いた場合には、他の着色剤と異なり、結着樹脂100質量部に対し30乃至200質量部が添加される。 When a magnetic material is used as the black colorant, 30 to 200 parts by mass are added to 100 parts by mass of the binder resin, unlike other colorants.
本発明においては重合法を用いてトナー粒子を得る場合には、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特に、染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。 In the present invention, when toner particles are obtained using a polymerization method, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibition property and water phase transfer property of the colorant, and preferably, there is no surface modification, for example, polymerization inhibition. It is better to have a hydrophobic treatment with the substance. In particular, dyes and carbon blacks have many polymerization inhibiting properties, so care must be taken when using them. A preferable method for surface-treating the dye system includes a method in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system.
また、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行っても良い。 Carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional groups of carbon black, such as polyorganosiloxane, in addition to the same treatment as the above dye.
次に本発明のトナーの懸濁重合法による製造方法を説明する。 Next, a method for producing the toner of the present invention by suspension polymerization will be described.
本発明のトナーを懸濁重合法で製造する場合、使用される重合性単量体系を構成する重合性単量体としては以下のものが挙げられる。 When the toner of the present invention is produced by the suspension polymerization method, examples of the polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer system to be used include the following.
重合性単量体としては、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・p−メトキシスチレン・p−エチルスチレン等のスチレン系単量体、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n−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等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル・メタクリル酸エチル・メタクリル酸n−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等のメタクリル酸エステル類その他のアクリロニトリル・メタクリロニトリル・アクリルアミド等の単量体が挙げられる。 Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethylstyrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, Acrylic esters such as n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, etc. , Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, Methacrylic acid dimethyl aminoethyl methacrylate esters such as diethylaminoethyl methacrylate and other acrylonitrile-methacrylonitrile-monomer acrylamide.
これらの単量体は単独、または混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体を単独で、あるいはほかの単量体と混合して使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。 These monomers can be used alone or in combination. Among the above-mentioned monomers, styrene or a styrene derivative is preferably used alone or mixed with other monomers from the viewpoint of the developing characteristics and durability of the toner.
本発明に係わる重合トナーの製造においては、単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。 In the production of the polymerized toner according to the present invention, a resin may be added to the monomer system for polymerization.
例えば、単量体では水溶性のため水性懸濁液中では溶解して乳化重合を起こすため使用できないアミノ基、カルボン酸基、水酸基、グリシジル基、ニトリル基等、親水性官能基含有の単量体成分をトナー中に導入したい時には、これらとスチレンあるいはエチレン等ビニル化合物とのランダム共重合体、ブロック共重合体あるいはグラフト共重合体等、共重合体の形にして、あるいはポリエステル、ポリアミド等の重縮合体、ポリエーテル、ポリイミン等重付加重合体の形で使用が可能となる。こうした極性官能基を含む高分子重合体をトナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分離させ、より内包化が強力となり、耐オフセット性、耐ブロッキング性、低温定着性の良好なトナーを得ることができる。 For example, a monomer containing a hydrophilic functional group such as an amino group, a carboxylic acid group, a hydroxyl group, a glycidyl group, or a nitrile group that cannot be used because it is soluble in an aqueous suspension and causes emulsion polymerization by dissolving in an aqueous suspension. When it is desired to introduce a body component into the toner, a random copolymer of these with a vinyl compound such as styrene or ethylene, a block copolymer, a graft copolymer, or the like, or in the form of a copolymer, or polyester, polyamide, etc. It can be used in the form of a polyaddition polymer such as a polycondensate, a polyether or a polyimine. When such a polymer containing a polar functional group is allowed to coexist in the toner, the above-mentioned wax component is phase-separated and the encapsulation becomes stronger, and a toner having good offset resistance, blocking resistance, and low-temperature fixability can be obtained. Obtainable.
また、材料の分散性や定着性、あるいは画像特性の改良等を目的として上記以外の樹脂を単量体系中に添加しても良い。用いられる樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体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、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。 Further, a resin other than the above may be added to the monomer system for the purpose of improving the dispersibility and fixing properties of the material or the image characteristics. Examples of the resin used include homopolymers of styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene and substituted products thereof; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic. Acid methyl copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer Polymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, Styrene-vinyl methyl Styrene copolymers such as ketone copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-maleic acid copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate , Polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, Aromatic petroleum resins can be used alone or in combination.
これら樹脂の添加量としては、単量体100質量部に対し1乃至20質量部が好ましい。1質量部未満では添加効果が小さく、一方20質量部を超えると重合トナーの物性及び製造安定性のバランスが崩れ好ましくない。 The addition amount of these resins is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of addition is small. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the balance between the physical properties and the production stability of the polymerized toner is not preferred.
さらに、単量体を重合して得られるトナーの分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性の高いトナーを得ることができる。 Furthermore, if a polymer having a molecular weight different from the molecular weight range of the toner obtained by polymerizing the monomer is dissolved in the monomer and polymerized, a toner having a wide molecular weight distribution and high offset resistance can be obtained. it can.
本発明に係わる重合トナーの製造において使用される重合開始剤としては、重合反応時に半減期0.5乃至30時間であるものを、重合性単量体100質量部に対し0.5乃至20質量部の添加量で重合反応を行うと、分子量1万乃至10万の間に極大を有する重合体を得、トナーに望ましい強度と適当な溶融特性を与えることができる。重合開始剤例としては、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−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等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、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。 The polymerization initiator used in the production of the polymerized toner according to the present invention has a half-life of 0.5 to 30 hours during the polymerization reaction, and is 0.5 to 20 masses per 100 mass parts of the polymerizable monomer. When the polymerization reaction is carried out with a part addition amount, a polymer having a maximum between 10,000 and 100,000 in molecular weight can be obtained, and the toner can be provided with desirable strength and suitable melting characteristics. Examples of polymerization initiators include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) Azo or diazo polymerization initiators such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexa Noate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxyneodecanoate, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl Peroxide polymerization such as peroxide and lauroyl peroxide Agents.
本発明に係わる重合トナーを製造する際は、架橋剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、0.001乃至15質量%である。 When the polymerized toner according to the present invention is produced, a crosslinking agent may be added, and a preferable addition amount is 0.001 to 15% by mass.
本発明に関わる重合トナーを製造する際は、分子量調整剤を使用することができる。分子量調整剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタンなどのメルカプタン類;四塩化炭素、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素類;α−メチルスチレンダイマーなどを挙げることができる。これらの分子量調整剤は、重合開始前あるいは重合途中に添加することができる。分子量調整剤は、重合性単量体100質量部に対して、通常、0.01乃至10質量部、好ましくは0.1乃至5質量部の割合で用いられる。 In producing the polymerized toner according to the present invention, a molecular weight modifier can be used. Examples of the molecular weight modifier include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, and n-octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide; α-methylstyrene dimer, and the like. Can be mentioned. These molecular weight regulators can be added before the polymerization starts or during the polymerization. The molecular weight modifier is generally used in a proportion of 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
本発明に関わる重合トナーの製造方法では、一般に上述のトナー組成物、すなわち重合性単量体中に、スルホン酸基を有する重合体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等を適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機によって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。 In the method for producing a polymerized toner according to the present invention, generally, the above-described toner composition, that is, a polymer having a sulfonic acid group in a polymerizable monomer, a release agent, a plasticizer, a charge control agent, a crosslinking agent, The components necessary for the toner, such as colorants, and other additives such as an organic solvent, a high molecular weight polymer, and a dispersant added to reduce the viscosity of the polymer produced by the polymerization reaction are appropriately added, and the homogenizer, ball mill The monomer system uniformly dissolved or dispersed by a dispersing machine such as a colloid mill or an ultrasonic dispersing machine is suspended in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to obtain a desired toner particle size at a stretch. The polymerization initiator may be added at the same time when other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before being suspended in the aqueous medium. Also, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.
造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。 After granulation, stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and the particles are prevented from floating and settling.
本発明に係わる重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機あるいは無機分散剤が使用できる。中でも無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物が挙げられる。 When the polymerized toner according to the present invention is produced, a known surfactant or organic or inorganic dispersant can be used as a dispersion stabilizer. Among them, inorganic dispersants are unlikely to produce harmful ultrafine powders, and because of their steric hindrance, dispersion stability is obtained, so even if the reaction temperature is changed, stability is not easily lost, and cleaning is easy and does not adversely affect the toner. Can be preferably used. Examples of such inorganic dispersants include polyvalent metal phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, calcium metasuccinate, calcium sulfate and barium sulfate. Inorganic oxides such as inorganic salts, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina can be mentioned.
これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2乃至20質量部を単独で使用しても良く、粒度分布を調整する目的で0.001乃至0.1質量部の界面活性剤を併用しても良い。界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。 These inorganic dispersants may be used alone in an amount of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, and 0.001 to 0.1 parts by mass for the purpose of adjusting the particle size distribution. These surfactants may be used in combination. Examples of the surfactant include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate and the like.
これら無機分散剤を用いる場合には、そのまま使用しても良いが、より細かい粒子を得るため、水系媒体中にて該無機分散剤粒子を生成させることができる。例えば、燐酸カルシウムの場合、高速撹拌下、燐酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、水不溶性の燐酸カルシウムを生成させることができ、より均一で細かな分散が可能となる。この時、同時に水溶性の塩化ナトリウム塩が副生するが、水系媒体中に水溶性塩が存在すると、重合性単量体の水への溶解が抑制されて、乳化重合による超微粒トナーが発生し難くなるので、より好都合である。重合反応終期に残存重合性単量体を除去する時には障害となることから、水系媒体を交換するか、イオン交換樹脂で脱塩したほうが良い。無機分散剤は、重合終了後酸あるいはアルカリで溶解して、ほぼ完全に取り除くことができる。 When these inorganic dispersants are used, they may be used as they are, but in order to obtain finer particles, the inorganic dispersant particles can be generated in an aqueous medium. For example, in the case of calcium phosphate, a sodium phosphate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution can be mixed with high-speed stirring to produce water-insoluble calcium phosphate, which enables more uniform and fine dispersion. At the same time, water-soluble sodium chloride salt is produced as a by-product. However, if water-soluble salt is present in the aqueous medium, dissolution of the polymerizable monomer in water is suppressed, and ultrafine toner is generated by emulsion polymerization. This is more convenient. Since it becomes an obstacle when removing the remaining polymerizable monomer at the end of the polymerization reaction, it is better to replace the aqueous medium or desalinate with an ion exchange resin. The inorganic dispersant can be almost completely removed by dissolving with an acid or alkali after completion of the polymerization.
前記重合工程においては、重合温度は40℃以上、一般には50乃至90℃の温度に設定して重合を行う。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を90乃至150℃にまで上げることは可能である。重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、望ましい形態の一つである。 In the polymerization step, the polymerization is performed at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. In order to consume the remaining polymerizable monomer, it is possible to raise the reaction temperature to 90 to 150 ° C. at the end of the polymerization reaction. The polymerized toner particles are filtered, washed, and dried by a known method after the polymerization is completed, and the toner can be obtained by mixing and adhering the inorganic fine powder to the surface. Moreover, it is also one of desirable forms that a classification process is included in the manufacturing process to cut coarse powder and fine powder.
本発明のトナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、スルホン酸基を有する重合体、離型剤、荷電制御剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類をお互いに相溶せしめた中に磁性粉体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得、必要に応じて微粉体等を添加混合することによって本発明のトナーを得ることができる。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。本発明に係わる特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加える処理をすることが好ましい。また、微粉砕(必要に応じて分級)されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯浴法や熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。 When the toner of the present invention is produced by a pulverization method, a known method is used. For example, binder resin, polymer having sulfonic acid group, mold release agent, charge control agent, and sometimes necessary components such as colorant and other additives, etc., and other additives are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill. Then, melt and knead using a heat kneader such as a heating roll, kneader, extruder, etc. to disperse or dissolve other toner materials such as magnetic powder in the resin, and cool and solidify. After pulverization, classification, surface treatment as necessary is performed to obtain toner particles, and the toner of the present invention can be obtained by adding and mixing fine powder as necessary. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency. The pulverization step can be performed by a method using a known pulverizer such as a mechanical impact type or a jet type. In order to obtain a toner having a specific degree of circularity according to the present invention, it is preferable to further heat and pulverize or to add a mechanical impact as an auxiliary. Further, a hot water bath method in which finely pulverized (classified as necessary) toner particles are dispersed in hot water, a method of passing in a hot air stream, or the like may be used.
機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法、また、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力・摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。 Examples of means for applying mechanical impact force include a method using a mechanical impact type pulverizer such as a kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. There is a method of applying a mechanical impact force to the toner by a force such as a compressive force or a frictional force by pressing the toner to the inside of the casing by a centrifugal force with a blade rotating at high speed, as in a device such as a hybridization system manufactured by the manufacturer.
機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度をトナーのガラス転移点Tg付近の温度(Tg±10℃)を加える熱機械的衝撃が、凝集防止や生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Tg±5℃の範囲の温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。 In the case of using the mechanical impact method, a thermomechanical impact in which the processing temperature is a temperature in the vicinity of the glass transition point Tg (Tg ± 10 ° C.) of the toner is preferable from the viewpoint of preventing aggregation and productivity. More preferably, it is particularly effective to improve the transfer efficiency to carry out at a temperature in the range of the glass transition point Tg ± 5 ° C. of the toner.
さらにまた、本発明のトナーは、特公昭56−13945号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法でも製造が可能である。 Furthermore, the toner of the present invention is a method for obtaining a spherical toner by atomizing a molten mixture into air using a disk or a multi-fluid nozzle described in JP-B-56-13945, etc. An emulsion polymerization method typified by a dispersion polymerization method for directly producing a toner using an aqueous organic solvent in which the resulting polymer is insoluble or a soap-free polymerization method for producing a toner by directly polymerizing in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator, etc. The toner can also be manufactured by a method of manufacturing the toner used.
本発明のトナーを粉砕法により製造する場合の結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体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、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックスなどが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性や定着性等の点で好ましい。 As the binder resin when the toner of the present invention is produced by a pulverization method, styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene -Vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate Copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Styrene-vinyl ethyl ether Polystyrene, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer, etc .; poly Methyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or fat Cyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin wax, carnauba wax and the like can be used alone or in combination. In particular, a styrene copolymer and a polyester resin are preferable in terms of development characteristics, fixing properties, and the like.
本発明の現像剤は、嵩密度および帯電量を高度に制御する目的と、トナー粒子の表面をプロテクトして耐久による現像剤の劣化を抑制する目的から、より好ましい形態である5乃至40nmのシリカ微粒子の添加に加えて更に無機微粉体を添加することが好ましい。 The developer of the present invention is a silica of 5 to 40 nm, which is a more preferable form, for the purpose of highly controlling the bulk density and charge amount and for the purpose of protecting the toner particle surface and suppressing the deterioration of the developer due to durability. It is preferable to add inorganic fine powder in addition to the addition of fine particles.
本発明で求められる現像剤の嵩密度特性および帯電特性を得るためには、トナー粒子である程度制御する必要があるが、トナー粒子表面を覆う無機微粉体の種類や添加量及び処方によっても高度に制御できる。 In order to obtain the bulk density characteristics and charging characteristics of the developer required in the present invention, it is necessary to control to some extent with the toner particles, but it is highly dependent on the type, amount and formulation of the inorganic fine powder covering the toner particle surface. Can be controlled.
本発明のトナーに添加する無機微粉体としては、シリカ,アルミナ,チタニア、ハイドロタルサイト等の複合酸化物などが使用できる。 As the inorganic fine powder added to the toner of the present invention, composite oxides such as silica, alumina, titania and hydrotalcite can be used.
無機微粉体の平均一次粒子径は、4乃至700nmの任意のものを複数種添加することが機能性付与の観点から一般的であり、トナー粒子全体に対し総量で0.1乃至4質量%添加されていることが嵩密度及び帯電特性を均一に制御できる好ましい使用形態である。 The average primary particle diameter of the inorganic fine powder is generally from the viewpoint of imparting functionality by adding a plurality of arbitrary particles having a particle size of 4 to 700 nm. The total amount of the toner particles is 0.1 to 4% by mass. This is a preferred mode of use in which the bulk density and charging characteristics can be controlled uniformly.
より好ましくは5乃至40nmのメインのシリカ微粒子をトナー粒子100質量部に対して1.0乃至2.0質量部添加し、更に流動性および帯電性をより精密に制御する目的で任意の粒子径を有する他の微粉体を添加することが好ましい。 More preferably, main silica fine particles of 5 to 40 nm are added in an amount of 1.0 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of toner particles, and an arbitrary particle size is used for the purpose of more precisely controlling fluidity and chargeability. It is preferable to add other fine powders having
シリカの例として挙げられるのは、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能である。表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO3 2-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 Examples of silica include both the so-called dry process produced by vapor phase oxidation of silicon halides or dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass and the like. It is. Dry silica is preferred because it has less silanol groups on the surface and in the silica fine powder and less production residue such as Na 2 O, SO 3 2- . In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.
特に本発明で重要なパラメーターである嵩密度を調整する目的で、平均一次粒子径が30nmを超える(好ましくは比表面積が50m2/g未満)、より好ましくは一次粒径50nm以上(好ましくは比表面積が30m2/g未満)の無機又は有機の球状に近い微粒子をさらに添加することも好ましい形態のひとつである。例えばハイドロタルサイト、酸化チタン、アルミナ、球状シリカ粒子、球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂粒子等が好ましく用いられる。 In particular, for the purpose of adjusting the bulk density, which is an important parameter in the present invention, the average primary particle diameter exceeds 30 nm (preferably the specific surface area is less than 50 m 2 / g), more preferably the primary particle diameter is 50 nm or more (preferably the ratio). It is also one of preferable modes to further add inorganic or organic fine particles having a surface area of less than 30 m 2 / g). For example, hydrotalcite, titanium oxide, alumina, spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, spherical resin particles and the like are preferably used.
また無機微粉体は、疎水化などの処理によって現像剤の帯電量の調整、環境安定性の向上等の機能を付与することも好ましい。 The inorganic fine powder is also preferably imparted with functions such as adjustment of the charge amount of the developer and improvement of environmental stability by a treatment such as hydrophobization.
無機微粉体の疎水化処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機硅素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤を単独で或いは併用して処理しても良い。 As the hydrophobic treatment agent for inorganic fine powder, treatment agents such as silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, and organic titanium compounds can be used alone. Or you may process together.
なお無機微粉体の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により拡大撮影したトナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたXMA等の元素分析手段によって無機微粉体の含有する元素でマッピングされたトナーの写真を対照しつつ、トナー粒子表面に付着或いは遊離して存在している無機微粉体の一次粒子を100個以上測定し、個数平均径を求めることで測定できる。 The average primary particle size of the inorganic fine powder is a photograph of the toner magnified by a scanning electron microscope, and is further mapped by the element contained in the inorganic fine powder by an elemental analysis means such as XMA attached to the scanning electron microscope. In comparison with the photograph of the toner, 100 or more primary particles of the inorganic fine powder adhered to or released from the surface of the toner particles are measured, and the number average diameter is obtained.
また、無機微粉末の含有量は、蛍光X線分析を用い、標準試料から作成した検量線を用いて定量できる。 The content of the inorganic fine powder can be quantified using a calibration curve prepared from a standard sample using fluorescent X-ray analysis.
本発明に用いられる現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;あるいは酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤;ケーキング防止剤;また、逆極性の有機微粒子及び無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。これらの添加剤も表面を疎水化処理して用いることも可能である。 The developer used in the present invention may further contain other additives, for example, a lubricant powder such as a polyfluorinated ethylene powder, a zinc stearate powder, a polyvinylidene fluoride powder, or a cerium oxide powder within a range that does not substantially adversely affect the developer. Abrasives such as silicon carbide powder and strontium titanate powder; anti-caking agents; and organic fine particles and inorganic fine particles of opposite polarity can be used in small amounts as a developability improver. These additives can also be used after hydrophobizing the surface.
以下、本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は全て質量部である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but this does not limit the present invention in any way. In addition, all the parts in the following mixing | blending are a mass part.
(帯電制御樹脂Aの製造例)
還流管,撹拌機,温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250部、2−ブタノン150部及び2−プロパノール100部、モノマーとしてスチレン83部、アクリル酸2−エチルヘキシル10部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸7部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続し、更にt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して、更に5時間撹拌して重合を終了した。さらに、温度を維持したまま脱イオン水を500部添加し、有機層と水層の界面が乱れないように毎分80乃至100回転で2時間撹拌した後に、30分静置し分層した後に、水層を廃棄し有機層に無水硫酸ナトリウムを添加し、脱水した。
(Production example of charge control resin A)
In a pressurizable reaction vessel equipped with a reflux tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, a dropping device and a decompression device, 250 parts of methanol as a solvent, 150 parts of 2-butanone and 100 parts of 2-propanol, styrene as a
次に、重合溶媒を減圧留去した後に得られた重合体を150メッシュのスクリーンを装着したカッターミルを用いて100μm以下に粗粉砕した。得られた含硫黄重合体は重量平均分子量がMw=28000、Tgが約76℃であった。得られた含硫黄重合体を荷電制御樹脂Aとする。 Next, the polymer obtained after the polymerization solvent was distilled off under reduced pressure was coarsely pulverized to 100 μm or less using a cutter mill equipped with a 150 mesh screen. The obtained sulfur-containing polymer had a weight average molecular weight of Mw = 28000 and Tg of about 76 ° C. The obtained sulfur-containing polymer is designated as charge control resin A.
〔トナーの製造例1〕
イオン交換水360部に、0.1M−Na3PO4水溶液440部を投入し、59℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液36部を添加し、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。更に希塩酸を加え、水系媒体のpHが5.3になるように調整した。
[Toner Production Example 1]
360 parts of ion-exchanged water was charged with 0.1M-Na 3 PO 4 aqueous solution 440 parts, followed by heating to 59 ° C., using a TK-type homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo) at 12,000rpm Stir. To this, 36 parts of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was added to obtain an aqueous medium containing calcium phosphate. Further, dilute hydrochloric acid was added to adjust the pH of the aqueous medium to 5.3.
一方、
スチレン 82部
n−ブチルアクリレート 18部
C.I.ピグメントブルー15:3 6.5部
荷電制御樹脂A 1.5部
ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製) 0.5部
飽和ポリエステル 10部
(酸価10mgKOH/g,ピーク分子量11,000,Tg=75℃)
エステルワックス(吸熱ピーク=72℃,半値幅=4℃) 5部
炭化水素ワックス(吸熱ピーク=78℃,半値幅=2℃) 5部
ジビニルベンゼン 0.02部
上記処方を59℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、6000rpmにて均一に溶解・分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)4.0部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
on the other hand,
Styrene 82 parts n-butyl acrylate 18 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 6.5 parts Charge Control Resin A 1.5 parts Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts Saturated
Ester wax (endothermic peak = 72 ° C., half-value width = 4 ° C.) 5 parts hydrocarbon wax (endothermic peak = 78 ° C., half-value width = 2 ° C.) 5 parts divinylbenzene 0.02 part The above formulation was heated to 59 ° C. The solution was uniformly dissolved and dispersed at 6000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). To this, 4.0 parts of a
前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、内温59℃,N2雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて12,000rpmで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。 The polymerizable monomer composition is put into the aqueous medium, and stirred at 12,000 rpm with a TK homomixer in an N 2 atmosphere at an internal temperature of 59 ° C. to prepare the polymerizable monomer composition. Grained.
その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、6時間経過時にNaOHを添加してpHを9に調整した後に、昇温速度40℃/hで80℃まで昇温して5時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、90℃で1時間ホールドした後、降温速度120℃/hで急冷し、そのまま10時間静置した。静置後、上澄み液を固形分濃度が35%になるように除去することで、スラリー中の浮遊物を取り除いた。塩酸を加えてpHを1.2に調整し、3時間撹拌することで燐酸カルシウム塩を溶解した。 Thereafter, while stirring with a paddle stirring blade, NaOH was added to adjust the pH to 9 when 6 hours passed, and then the temperature was raised to 80 ° C. at a temperature rising rate of 40 ° C./h, and the reaction was allowed to proceed for 5 hours. After the completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure, and the mixture was held at 90 ° C. for 1 hour, then rapidly cooled at a temperature decrease rate of 120 ° C./h, and left still for 10 hours. After standing, the supernatant was removed so that the solid concentration was 35%, thereby removing suspended matters in the slurry. Hydrochloric acid was added to adjust the pH to 1.2, and the calcium phosphate salt was dissolved by stirring for 3 hours.
この後、ろ過、イオン交換水による水洗、40℃で10時間乾燥を行い、重量平均粒子径が6.5μmのトナー粒子(1)を得た。 Thereafter, filtration, washing with ion-exchanged water, and drying at 40 ° C. for 10 hours were performed to obtain toner particles (1) having a weight average particle diameter of 6.5 μm.
このトナー粒子(1)100部と、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が7nmの疎水性シリカ微粉体1.7部をV型混合機V−60((株)徳寿工作所 製)に投入して、回転数26r.p.m.で3分間予備混合を行った。 100 parts of the toner particles (1) and 1.7 parts of a hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 7 nm treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil were added to a V-type mixer V-60 ((Co., Ltd.). ) Manufactured by Deoksugaku Kosaku) p. m. For 3 minutes.
次に上記予備混合物を図14で示すヘンシェルミキサーFM−75型(三井三池化工機(株)製)に投入し、邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して平行になるように調整して、周速20m/sの条件で2分間混合した。その後、邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速を30m/sにあげて1分間混合した。 Next, the above premix is introduced into a Henschel mixer FM-75 type (made by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.) shown in FIG. 14, and the baffle plate angle is adjusted to be parallel to the inner diameter tangent of the Henschel mixer. The mixture was mixed for 2 minutes under the condition of a peripheral speed of 20 m / s. Thereafter, the angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and the peripheral speed was increased to 30 m / s and mixed for 1 minute.
続いて、平均一次粒径が400nmのハイドロタルサイト0.08部を系内に投入し、同条件で1分間混合して本発明のトナー(1)とした。 Subsequently, 0.08 part of hydrotalcite having an average primary particle size of 400 nm was introduced into the system and mixed for 1 minute under the same conditions to obtain the toner (1) of the present invention.
尚、トナー(1)の平均円形度は0.980であった。 The average circularity of toner (1) was 0.980.
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
〔トナーの製造例2〕
トナーの製造例1において、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体の分散剤濃度を変更し、添加するシリカ微粒子をヘキサメチルジシラザンで処理した平均一次粒子径が35nmの疎水性シリカ微粉体1.1部に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が7.8μm、平均円形度が0.978のトナー(2)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 2]
In Toner Production Example 1, 1.1 parts of hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 35 nm was obtained by changing the dispersant concentration of the aqueous medium containing calcium phosphate salt and treating the silica fine particles to be added with hexamethyldisilazane. A toner (2) having a weight average particle diameter of 7.8 μm and an average circularity of 0.978 was obtained in the same manner except for the change. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例3〕
トナーの製造例1において、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体の分散剤濃度を変更し、添加するシリカ微粉体の量を1.9部に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が5.2μm、平均円形度が0.983のトナー(3)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 3]
In the same manner as in Toner Production Example 1, except that the concentration of the dispersant in the aqueous medium containing the calcium phosphate salt was changed and the amount of the fine silica powder to be added was changed to 1.9 parts, the weight average particle size was 5.2 μm. A toner (3) having an average circularity of 0.983 was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例4〕
トナーの製造例1において、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体の分散剤濃度を変更した以外は同様にして、重量平均粒径が13.0μmのトナー粒子(4)を得た。
[Toner Production Example 4]
In the same manner as in Toner Production Example 1, except that the concentration of the dispersant in the aqueous medium containing calcium phosphate salt was changed, toner particles (4) having a weight average particle diameter of 13.0 μm were obtained.
このトナー粒子(4)100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで処理した平均一次粒子径が50nmの疎水性シリカ微粉体0.9部と、平均一次粒径が400nmのハイドロタルサイト0.08部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速30m/sの条件で3分間の乾式混合を2回繰り返して、本発明のトナー(4)とした。 To 100 parts of the toner particles (4), 0.9 part of hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 50 nm treated with hexamethyldisilazane and 0.08 part of hydrotalcite having an average primary particle diameter of 400 nm are used. Was put directly into the Henschel mixer without the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry mixing for 3 minutes was repeated twice under the condition of a peripheral speed of 30 m / s to obtain the toner (4) of the present invention.
尚、トナー(4)の平均円形度は0.975であった。 The average circularity of toner (4) was 0.975.
得られたトナーの物性値を表1に示す。 Table 1 shows the physical property values of the obtained toner.
〔トナーの製造例5〕
トナーの製造例4において、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体の分散剤濃度を変更し、添加するシリカ微粉体の量を2.2部に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が5.5μm、平均円形度が0.987のトナー(5)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 5]
In the same manner as in Toner Production Example 4, except that the concentration of the dispersant in the aqueous medium containing calcium phosphate salt was changed and the amount of the fine silica powder to be added was changed to 2.2 parts, the weight average particle size was 5.5 μm. A toner (5) having an average circularity of 0.987 was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例6〕
スチレン/n−ブチルアクリレート共重合体(質量比80/20) 80部
(Mn=24300 Mw/Mn=3.0)
飽和ポリエステル 20部
(酸価10mgKOH/g,ピーク分子量11,000,Tg=75℃)
ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製) 3部
C.I.ピグメントブルー15:3 6.5部
エステルワックス(吸熱ピーク=72℃,半値幅=4℃) 5部
上記材料をブレンダーにて混合し、110℃に加熱した二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をターボミル(ターボ工業社製)で微粉砕し、得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径6.5μmのトナー粒子(6)を得た。
[Toner Production Example 6]
80 parts of styrene / n-butyl acrylate copolymer (mass ratio 80/20) (Mn = 24300 Mw / Mn = 3.0)
20 parts of saturated polyester (
Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 3 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 6.5 parts ester wax (endothermic peak = 72 ° C., half-value width = 4 ° C.) 5 parts The above materials are mixed in a blender, melt-kneaded in a biaxial extruder heated to 110 ° C., and cooled. The kneaded product is coarsely pulverized with a hammer mill, the coarsely pulverized product is finely pulverized with a turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.), and the resulting finely pulverized product is air-classified to produce toner particles (6 )
次に、得られたトナー粒子(6)100部と、シリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が12nmの疎水性シリカ微粉体1.7部をV型混合機V−60((株)徳寿工作所 製)に投入して、回転数26r.p.m.で3分間予備混合を行った。 Next, 100 parts of the toner particles (6) obtained and 1.7 parts of hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 12 nm treated with silicone oil were mixed with a V-type mixer V-60 (Tokujukaku Co., Ltd.). At a rotational speed of 26 r. p. m. For 3 minutes.
次に上記予備混合物をヘンシェルミキサーに投入し、邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して平行になるように調整して、周速20m/sの条件で2分間混合した。その後、邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速を30m/sにあげて1分間混合した。 Next, the premix was introduced into a Henschel mixer, the angle of the baffle plate was adjusted to be parallel to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and the mixture was mixed for 2 minutes at a peripheral speed of 20 m / s. Thereafter, the angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and the peripheral speed was increased to 30 m / s and mixed for 1 minute.
続いて、平均一次粒径が300nmのアルミナAA03(住友化学工業(株)製)0.08部を系内に投入し、同条件で1分間混合して本発明のトナー(6)とした。 Subsequently, 0.08 part of alumina AA03 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having an average primary particle size of 300 nm was charged into the system and mixed for 1 minute under the same conditions to obtain toner (6) of the present invention.
尚、トナー(6)の平均円形度は0.930であった。 The average circularity of toner (6) was 0.930.
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
〔トナーの製造例7〕
トナーの製造例1において、90℃で1時間のホールド行程を、95℃で3時間に変更し、外添工程において添加するハイドロタルサイトを平均一次粒子径が300nmのアルミナAA03(住友化学工業(株)製)に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μm、平均円形度が0.997のトナー(7)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 7]
In Toner Production Example 1, the holding process of 1 hour at 90 ° C. was changed to 3 hours at 95 ° C., and the hydrotalcite added in the external addition step was alumina AA03 (Sumitomo Chemical Co., Ltd.) having an average primary particle size of 300 nm. A toner (7) having a weight average particle size of 6.5 μm and an average circularity of 0.997 was obtained in the same manner except that the product was changed to “manufactured”. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例8〕
トナーの製造例1において、エステルワックスの添加量を4部に変更し、炭化水素ワックスを添加せず、外添工程で添加するハイドロタルサイトを平均一次粒子径が270nmの酸化チタンに変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μm、平均円形度が0.983のトナー(8)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 8]
In toner production example 1, the amount of ester wax added was changed to 4 parts, the hydrocarbon wax was not added, and the hydrotalcite added in the external addition step was changed to titanium oxide having an average primary particle size of 270 nm. In the same manner, a toner (8) having a weight average particle size of 6.5 μm and an average circularity of 0.983 was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例9〕
トナーの製造例1において、エステルワックスの添加量を9部に変更し、炭化水素ワックスの添加量を11部に変更し、外添工程で添加するハイドロタルサイトを平均一次粒子径が270nmの酸化チタンに変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μm、平均円形度が0.975のトナー(9)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 9]
In Toner Production Example 1, the amount of ester wax added was changed to 9 parts, the amount of hydrocarbon wax added was changed to 11 parts, and hydrotalcite added in the external addition step was oxidized with an average primary particle size of 270 nm. A toner (9) having a weight average particle size of 6.5 μm and an average circularity of 0.975 was obtained in the same manner except that the material was changed to titanium. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例10〕
トナーの製造例1において、エステルワックスを添加せず、炭化水素ワックスの添加量を2部に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μm、平均円形度が0.985のトナー(10)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 10]
A toner having a weight average particle diameter of 6.5 μm and an average circularity of 0.985 in the same manner as in toner production example 1, except that no ester wax is added and the amount of hydrocarbon wax added is changed to 2 parts. (10) was obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例11〕
トナーの製造例1において、エステルワックスの添加量を10部に、炭化水素ワックスの添加量を12部に変更し、重合反応終了後に急冷を行わずに10時間静置し、上澄み液除去工程を行わなかった以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μm、平均円形度が0.970のトナー(11)を得た。得られたトナーの物性を表1に示す。
[Toner Production Example 11]
In Toner Production Example 1, the amount of ester wax added was changed to 10 parts and the amount of hydrocarbon wax added was changed to 12 parts, and after completion of the polymerization reaction, the mixture was allowed to stand for 10 hours without quenching, and the supernatant liquid removing step was performed. A toner (11) having a weight average particle size of 6.5 μm and an average circularity of 0.970 was obtained in the same manner except that the procedure was not performed. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner.
〔トナーの製造例12〕
トナーの製造例1において、重合反応終了後に急冷を行わずに10時間静置し、上澄み液除去工程を行わず、乾燥工程を45℃で5時間の条件に変更した以外は同様にして、重量平均粒子径が6.5μmのトナー粒子(12)を得た。
[Toner Production Example 12]
In Toner Production Example 1, the weight was kept the same except that the polymerization reaction was allowed to stand for 10 hours without quenching, the supernatant was not removed, and the drying process was changed to 45 ° C. for 5 hours. Toner particles (12) having an average particle diameter of 6.5 μm were obtained.
このトナー粒子(12)100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が7nmの疎水性シリカ微粉体1.7部と、平均一次粒径が400nmのハイドロタルサイト0.08部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速35m/sの条件で3分間の乾式混合を2回繰り返して、トナー(12)を得た。 With respect to 100 parts of the toner particles (12), 1.7 parts of a hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 7 nm, which has been treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil, and hydrophobized having an average primary particle diameter of 400 nm. 0.08 parts of talcite was directly charged into a Henschel mixer without performing the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry mixing for 3 minutes was repeated twice under the condition of a peripheral speed of 35 m / s to obtain toner (12).
尚、トナー(12)の平均円形度は0.983であった。 The average circularity of the toner (12) was 0.983.
得られたトナーの物性値を表1に示す。 Table 1 shows the physical property values of the obtained toner.
〔トナーの製造例13〕
・トナーバインダーの合成
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧,230℃で8時間反応し、さらに10乃至15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマーIを得た。次いでプレポリマーI267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステルIを得た。
[Toner Production Example 13]
Synthetic condenser tube of toner binder , stirrer, and nitrogen introduction tube, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed at normal pressure, 230 The mixture was reacted for 8 hours at 0 ° C. and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg, then cooled to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours. Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer I was obtained. Next, 267 parts of prepolymer I and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain urea-modified polyester I having a weight average molecular weight of 64,000.
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10乃至15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステルAを得た。 In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to give a peak molecular weight of 5000. Polyester A was obtained.
ウレア変性ポリエステルI200部と変性されていないポリエステルA800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダーIを単離した。分析の結果Tgは62℃であった。 200 parts of urea-modified polyester I and 800 parts of unmodified polyester A were dissolved and mixed in 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent to obtain an ethyl acetate / MEK solution of toner binder I. Part of the mixture was dried under reduced pressure to isolate toner binder I. As a result of analysis, Tg was 62 ° C.
・トナーの作製
トナーバインダーIの酢酸エチル/MEK溶液 240部
エステルワックス(吸熱ピーク=72℃,半値幅=4℃) 11.2部
C.I.ピグメントブルー15:3 4部
上記原材料をビーカー内で、60℃にてTK式ホモミキサーで12000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させてトナー材料溶液を作製した。
-Preparation of toner 240 parts of ethyl acetate / MEK solution of toner binder I Ester wax (endothermic peak = 72 ° C., half-value width = 4 ° C.) 11.2 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 4 parts The above raw materials were stirred in a beaker at 12000 rpm with a TK homomixer at 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed to prepare a toner material solution.
イオン交換水 706部
ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)
294部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.2部
ビーカー内に上記原材料を入れ均一に溶解した。その後60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに撹拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のフラスコに移し、30℃まで昇温して減圧下で溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、重量平均粒径が6.5μmのトナー粒子(13)を得た。
706 parts of ion-exchanged
294 parts Sodium dodecylbenzenesulfonate 0.2 part The above raw materials were placed in a beaker and dissolved uniformly. Thereafter, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer. The mixture was then transferred to a stir bar and a flask equipped with a thermometer, heated to 30 ° C., the solvent was removed under reduced pressure, filtered, washed, dried, air-classified, and a weight average particle size of 6 Toner particles (13) of 5 μm were obtained.
このトナー粒子(13)100部に対し、シリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が10nmの疎水性シリカ微粉体1.9部と、平均一次粒径が30nmの疎水化処理酸化チタン0.3部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速35m/sの条件で7分間の乾式混合を行い、トナー(13)とした。 To 100 parts of the toner particles (13), 1.9 parts of hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 10 nm treated with silicone oil, and 0.3 part of hydrophobized titanium oxide having an average primary particle diameter of 30 nm Was put directly into the Henschel mixer without the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry mixing was performed for 7 minutes at a peripheral speed of 35 m / s to obtain toner (13).
尚、トナー(13)の平均円形度は0.975であった。 The average circularity of the toner (13) was 0.975.
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
〔トナーの製造例14〕
ポリエステル樹脂(ピーク分子量15,000,Tg=80℃) 100部
C.I.ピグメントブルー15:3 6.5部
低分子量ポリプロピレン(ビスコール660P:三洋化成社製)融点145℃ 5部
ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製) 1.8部
上記成分をバンバリーミキサーにより溶融混練し、冷却後、ジェットミルにより微粉砕を行い、さらに、機械的衝撃力を利用する表面改質装置を用いて球形化処理を行い、球形の粉砕原料を得た。次に、得られた粉砕原料を分級機により分級して重量平均粒径5.5μmのトナー粒子(14)を得た。このトナー粒子(14)100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が12nmの疎水性シリカ微粉体1.7部と、平均一次粒径が30nmの疎水化処理酸化チタン0.3部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速35m/sの条件で7分間の乾式混合を行い、トナー(14)とした。
[Toner Production Example 14]
Polyester resin (peak molecular weight 15,000, Tg = 80 ° C.) 100 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 6.5 parts Low molecular weight polypropylene (Biscol 660P: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) Melting point 145 ° C. 5 parts Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 1.8 parts Melting the above components with a Banbury mixer After kneading and cooling, the mixture was finely pulverized by a jet mill, and further spheronized using a surface modification device utilizing mechanical impact force to obtain a spherical pulverized raw material. Next, the obtained pulverized raw material was classified by a classifier to obtain toner particles (14) having a weight average particle diameter of 5.5 μm. To 100 parts of the toner particles (14), 1.7 parts of a hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 12 nm, which has been treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil, and a hydrophobic having an average primary particle diameter of 30 nm The titanium oxide 0.3 parts was directly charged into the Henschel mixer without performing the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry mixing was performed for 7 minutes at a peripheral speed of 35 m / s to obtain toner (14).
尚、トナー(14)の平均円形度は0.955であった。 The average circularity of the toner (14) was 0.955.
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
〔トナーの製造例15〕
下記乳化凝集法により、トナー(15)を製造した。
[Toner Production Example 15]
Toner (15) was produced by the following emulsion aggregation method.
《樹脂粒子分散液1の調製》
・スチレン 90部
・nブチルアクリレート 20部
・アクリル酸 3部
・ドデカンチオール 6部
・四臭化炭素 1部
以上を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)2.5部をイオン交換水140部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム1部を溶解したイオン交換水10部を投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、平均粒径が0.17μm、ガラス転移点が57℃、重量平均分子量(Mw)が11,000である樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液1を調製した。
<< Preparation of
・ 90 parts of styrene ・ 20 parts of n-butyl acrylate ・ 3 parts of acrylic acid ・ 6 parts of dodecanethiol ・ 1 part of carbon tetrabromide The above mixture was dissolved and dissolved in a nonionic surfactant (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) : Nonipol 400) 1.5 parts and anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) 2.5 parts dissolved in 140 parts of ion-exchanged water were dispersed in a flask and emulsified. Then, while slowly mixing for 10 minutes, 10 parts of ion-exchanged water in which 1 part of ammonium persulfate was dissolved was added thereto, and after replacing with nitrogen, until the contents reached 70 ° C. while stirring the flask. The mixture was heated in an oil bath and emulsion polymerization was continued for 5 hours. Thus, a
《樹脂粒子分散液2の調製》
・スチレン 75部
・nブチルアクリレート 25部
・アクリル酸 2部
以上を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3部をイオン交換水140部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム0.8部を溶解したイオン交換水10部を投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、平均粒径が0.1μm、ガラス転移点が61℃、重量平均分子量(Mw)が550,000である樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液2を調製した。
<< Preparation of
・ Styrene 75 parts ・ N-butyl acrylate 25 parts ・
《離型剤粒子分散液の調製》
・エステル系ワックス(融点65℃、半値幅5℃) 50部
・アニオン性界面活性剤 5部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 200部
以上を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が0.5μmである離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液を調製した。
<< Preparation of release agent particle dispersion >>
・ Ester wax (melting point 65 ° C.,
・ Ion-exchanged water 200 parts or more was heated to 95 ° C. and dispersed using a homogenizer (IKA: ULTRA TALLAX T50), then dispersed with a pressure discharge homogenizer, and the average particle size was 0.5 μm. A release agent particle dispersion was prepared by dispersing a release agent.
《着色剤粒子分散液1の調製》
・カーボンブラック 20部
・アニオン性界面活性剤 2部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78部
以上を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。この着色剤粒子分散液1における粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−700)を用いて測定したところ、含まれる着色剤粒子の平均粒径は、0.2μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
<< Preparation of
・ Carbon black 20 parts ・
-Ion exchange water 78 parts or more were mixed and dispersed using a sand grinder mill. When the particle size distribution in the
《帯電制御粒子分散液の調製》
・ジ−アルキル−サリチル酸の金属化合物 20部
(帯電制御剤、ボントロンE−88、オリエント化学工業社製)
・アニオン性界面活性剤 2部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78部
以上を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。この帯電制御粒子分散液における粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−700)を用いて測定したところ、含まれる帯電制御粒子の平均粒径は、0.2μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
<Preparation of charge control particle dispersion>
20 parts of a metal compound of di-alkyl-salicylic acid (charge control agent, Bontron E-88, manufactured by Orient Chemical Industries)
・
-Ion exchange water 78 parts or more were mixed and dispersed using a sand grinder mill. When the particle size distribution in this charge control particle dispersion was measured using a particle size measuring device (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.), the average particle size of the charge control particles contained was 0.2 μm, and 1 μm No larger coarse particles were observed.
<混合液調製>
・樹脂粒子分散液1 250部
・樹脂粒子分散液2 110部
・着色剤粒子分散液1 50部
・離型剤粒子分散液 70部
以上を、撹拌装置,冷却管,温度計を装着した1リットルのセパラブルフラスコに投入し撹拌した。この混合液を1N−水酸化カリウムを用いてpH=5.2に調整した。
<Preparation of liquid mixture>
-
<凝集粒子形成>
この混合液に凝集剤として、10%塩化ナトリウム水溶液150部を滴下し、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら57℃まで加熱した。この温度の時、樹脂粒子分散液2の3部と帯電制御剤粒子分散液の10部を加えた。50℃で1時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると平均粒径が約5.3μmである凝集粒子(A)が形成されていることが確認された。
<Agglomerated particle formation>
As a flocculant, 150 parts of a 10% sodium chloride aqueous solution was added dropwise to this mixed solution, and the flask was heated to 57 ° C. while stirring the inside of the flask. At this temperature, 3 parts of
<融着工程>
その後、ここにアニオン製界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3部を追加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら105℃まで加熱し、1時間保持した。そして、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、トナー粒子(15)を得た。
<Fusion process>
Then, after adding 3 parts of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) here, the stainless steel flask was sealed and heated to 105 ° C. while stirring with a magnetic seal. And held for 1 hour. Then, after cooling, the reaction product was filtered, thoroughly washed with ion exchange water, and then dried to obtain toner particles (15).
得られたトナー粒子(15)の重量平均粒径は5.5μm、平均円形度は0.950であった。 The obtained toner particles (15) had a weight average particle diameter of 5.5 μm and an average circularity of 0.950.
このトナー粒子(15)100部に対し、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が7nmの疎水性シリカ微粉体3.0部と、平均一次粒径が800nmのシリカ粒子0.1部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速35m/sの条件で7分間乾式混合して、トナー(15)とした。 To 100 parts of the toner particles (15), 3.0 parts of a hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 7 nm, treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil, and silica having an average primary particle diameter of 800 nm 0.1 parts of the particles were charged directly into a Henschel mixer without performing the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted so as to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry-mixed for 7 minutes at a peripheral speed of 35 m / s to obtain toner (15).
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
〔トナーの製造例16〕
スチレン−ブチルアクリレート共重合体(80/20) 100部
八面体のマグネタイト 100部
[平均一次粒径が0.25μm、10Kエルステッドの飽和磁化が81.0(Am2/Kg)、残留磁化が7.0(Am2/Kg)]
低分子量ポリプロピレン(ビスコール660P:三洋化成社製)融点145℃ 4部
ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製) 1.8部
上記成分をバンバリーミキサーにより溶融混練し、冷却後、ジェットミルにより微粉砕を行い、さらに、機械的衝撃力を利用する表面改質装置を用いて球形化処理を行い、球形の粉砕原料を得た。次に、得られた粉砕原料を分級機により分級して重量平均粒径6.5μmのトナー粒子を得た。
[Toner Production Example 16]
Styrene-butyl acrylate copolymer (80/20) 100 parts octahedral magnetite 100 parts [average primary particle size is 0.25 μm, 10K Oersted saturation magnetization is 81.0 (Am 2 / Kg), residual magnetization is 7 parts .0 (Am 2 / Kg)]
Low molecular weight polypropylene (Biscol 660P: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) Melting point 145 ° C. 4 parts Bontron E-88 (produced by Orient Chemical Co., Ltd.) 1.8 parts Fine pulverization was performed, and a spheronization treatment was performed using a surface modifying apparatus utilizing mechanical impact force to obtain a spherical pulverized raw material. Next, the obtained pulverized raw material was classified by a classifier to obtain toner particles having a weight average particle diameter of 6.5 μm.
このトナー粒子100部に対して、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した平均一次粒子径が12nmの疎水性シリカ微粉体1.7部と、平均一次粒径が30nmの疎水化処理酸化チタン0.3部を予備混合工程を行わずに直接ヘンシェルミキサーに投入した。邪魔板の角度をヘンシェルミキサーの内径接線に対して直角になるように調整し、周速35m/sの条件で7分間の乾式混合を行い、トナー(16)とした。 To 100 parts of the toner particles, 1.7 parts of hydrophobic silica fine powder having an average primary particle diameter of 12 nm, which has been treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil, and a hydrophobizing treatment with an average primary particle diameter of 30 nm 0.3 parts of titanium oxide was directly charged into a Henschel mixer without performing the premixing step. The angle of the baffle plate was adjusted to be perpendicular to the inner diameter tangent of the Henschel mixer, and dry mixing was performed for 7 minutes at a peripheral speed of 35 m / s to obtain toner (16).
尚、トナー(16)の平均円形度は0.955であった。 The average circularity of the toner (16) was 0.955.
表1にトナーの物性値を示す。 Table 1 shows the physical property values of the toner.
<実施例1>
トナー(1)を非磁性一成分系現像剤(1)とし、当該現像剤を先に説明した図6に示した画像形成装置及び図1で示した現像装置を用い、下記耐久評価を行った。画像形成装置について、以下に説明する。
<Example 1>
The toner (1) was a non-magnetic one-component developer (1), and the following durability evaluation was performed using the image forming apparatus shown in FIG. 6 and the developing apparatus shown in FIG. . The image forming apparatus will be described below.
図6は、非磁性一成分接触現像方式の電子写真プロセスを利用した、1200dpiレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−840)改造機の概略図である。本実施例では、現像装置に対し、逐次トナーを補給するトナーホッパー部を追加し、更に下記(a)乃至(i)の条件を追加改造した装置を使用した。
(a)装置の帯電方式をゴムローラーを当接して行う直接帯電とし、印加電圧を直流成分(−1200V)とした。
(b)トナー担持体をカーボンブラックを分散したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径16mm、硬度ASKER−C45度、抵抗105Ω・cm)に変更し、感光体に当接した。
(c)該トナー担持体の回転周速は、感光体との接触部分において同方向であり、該感光体回転周速に対し150%となるように駆動した。
(d)本発明における画像形成装置のプロセススピードは150mm/secであり、これに対する、現像ローラの周速は225mm/secである。
(e)感光体を以下のものに変更した。
FIG. 6 is a schematic view of a modified 1200 dpi laser beam printer (manufactured by Canon: LBP-840) using a nonmagnetic one-component contact development type electrophotographic process. In this embodiment, a toner hopper unit that replenishes toner sequentially is added to the developing device, and a device that is further modified under the following conditions (a) to (i) is used.
(A) The charging method of the apparatus was direct charging performed by contacting a rubber roller, and the applied voltage was a direct current component (-1200 V).
(B) The toner carrier was changed to a medium resistance rubber roller (
(C) The toner carrying member was driven so that the rotational peripheral speed of the toner carrying member was in the same direction at the contact portion with the photosensitive member, and was 150% of the photosensitive member rotational peripheral speed.
(D) The process speed of the image forming apparatus in the present invention is 150 mm / sec, while the peripheral speed of the developing roller is 225 mm / sec.
(E) The photoconductor was changed to the following.
ここで用いる感光体としてはAlシリンダーを基体としたもので、これに以下に示すような構成の層を順次浸漬塗布により積層して、感光体を作製した。
・導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚15μm。
・下引き層:変性ナイロン及び共重合ナイロンを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷発生層:長波長域に吸収を持つチタニルフタロシアニン顔料をブチラール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷輸送層:ホール搬送性トリフェニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オストワルド粘度法による分子量2万)に8:10の質量比で溶解したものを主体とする。膜厚20μm。
(f)トナー担持体にトナーを塗布する手段として、現像器内に発泡ウレタンゴムからなる塗布ローラーを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラーには、約−550Vの電圧を印加する。
(g)該トナー担持体上トナーのコート層制御のために、樹脂をコートしたステンレス製ブレードを用いた。
(h)現像時の印加電圧をDC成分(−450V)のみとした。
The photoreceptor used here was an Al cylinder as a substrate, and layers having the following constitution were sequentially laminated by dip coating to produce a photoreceptor.
Conductive coating layer: Mainly composed of a powder of tin oxide and titanium oxide dispersed in a phenol resin. Film thickness 15 μm.
-Undercoat layer: Mainly composed of modified nylon and copolymer nylon. Film thickness 0.6 μm.
Charge generation layer: Mainly composed of a titanyl phthalocyanine pigment having absorption in a long wavelength region dispersed in a butyral resin. Film thickness 0.6 μm.
Charge transport layer: Mainly composed of a hole-transporting triphenylamine compound dissolved in a polycarbonate resin (molecular weight 20,000 by Ostwald viscosity method) at a mass ratio of 8:10.
(F) As a means for applying the toner to the toner carrier, an application roller made of urethane foam rubber was provided in the developing device and brought into contact with the toner carrier. A voltage of about −550 V is applied to the application roller.
(G) A resin-coated stainless steel blade was used to control the coat layer of the toner on the toner carrier.
(H) Only the DC component (-450 V) was applied during development.
該画像形成装置に用いられるトナー担持体と同径、同硬度、同抵抗を有するゴムローラー表面に市販の塗料をごく薄く塗布し、画像形成装置を仮組みしたあと該ゴムローラーを取り外し、光学顕微鏡によりステンレスブレード表面を観察し、NE長を測定した。NE長は1.05mmであった。 A commercially available paint is applied very thinly on the surface of a rubber roller having the same diameter, the same hardness, and the same resistance as the toner carrier used in the image forming apparatus, and after temporarily assembling the image forming apparatus, the rubber roller is removed, and an optical microscope The surface of the stainless steel blade was observed and the NE length was measured. The NE length was 1.05 mm.
これらのプロセスカートリッジの改造に適合するよう電子写真装置に以下のように改造及びプロセス条件設定を行った。 The electrophotographic apparatus was remodeled and process conditions were set as follows in order to conform to the remodeling of these process cartridges.
改造された装置はローラー帯電器(直流のみを印加)を用い像担持体を一様に帯電する。帯電に次いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電潜像を形成し、トナーにより可視画像とした後に、電圧を+700V印加したローラーによりトナー像を転写材に転写するプロセスを持つ。 The modified device uses a roller charger (applying only direct current) to uniformly charge the image carrier. Subsequent to charging, an image portion is exposed with a laser beam to form an electrostatic latent image, and a visible image is formed with toner, and then the toner image is transferred to a transfer material by a roller to which a voltage of +700 V is applied.
感光体帯電電位は、暗部電位を−600Vとし、明部電位を−150Vとした。 As for the photosensitive member charging potential, the dark portion potential was set to -600V, and the bright portion potential was set to -150V.
以上の条件で、常温常湿環境(23℃,50%RH)、高温高湿環境(30℃,80%RH)および低温低湿環境(15℃、10%RH)の各環境下において、A4サイズで1%の印字比率の画像を、2枚連続出力した後に10秒休める動作を合計30000枚になるまで繰り返し、続いてA4サイズで40%の印字比率の画像を100枚連続で印字したところで下記に示すサンプル画像を出力して各評価を行った。尚、補給装置8内のトナーが無くなった場合、その時点で新たなトナーを補給装置8に充填して耐久を続けた。
Under the above conditions, A4 size under normal temperature and humidity environment (23 ° C, 50% RH), high temperature and high humidity environment (30 ° C, 80% RH) and low temperature and low humidity environment (15 ° C, 10% RH) Then, after repeating the output of two images with a printing ratio of 1% for 10 seconds, the operation of resting for 10 seconds was repeated until a total of 30000 sheets was printed. A sample image shown in FIG. When the toner in the
(1)ベタ濃度均一性評価
通常のA4サイズの複写機用普通紙(75g/m2)を用いて全面ベタ画像を出力し、出力した画像を縦・横で3分割ずつ(計9分割)したときの、各ブロックの中心濃度を測定して、下記式より最大濃度差をもとめてベタ濃度の均一性を評価した。
(最大濃度差)=(最大濃度)−(最低濃度)
(1) Evaluation of solid density uniformity A full-scale solid image is output using ordinary A4 size copier plain paper (75 g / m 2 ), and the output image is divided into three parts vertically and horizontally (total of 9 parts). The central density of each block was measured, and the uniformity of the solid density was evaluated by obtaining the maximum density difference from the following formula.
(Maximum density difference) = (Maximum density)-(Minimum density)
尚、画像濃度の測定は、「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。
A:非常に良好 0.05未満
B:良好 0.05以上、0.10未満
C:実用上問題なし 0.10以上、0.30未満
D:実用上問題あり 0.30以上
The image density was measured by using “Macbeth reflection densitometer RD918” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) to measure the relative density with respect to an image of a white background portion having a document density of 0.00.
A: Very good Less than 0.05 B: Good 0.05 or more, less than 0.10 C: No practical problem 0.10 or more, less than 0.30 D: Practical problem 0.30 or more
(2)補給時カブリ評価
全面ベタ白画像を出力して、下記方法により補給時カブリを評価した。ここで言う補給時カブリとは、低印字率画像を出力し続けた後に高印字率画像を出力した時の、耐久トナーと補給トナーが高濃度で混ざり合う最も厳しい状態におけるカブリの値を、補給時カブリと定義して評価した。
(2) Fog evaluation during replenishment A full solid white image was output, and fog during replenishment was evaluated by the following method. The fog at the time of replenishment refers to the fog value at the most severe condition where the durable toner and the replenishment toner are mixed at a high density when the high coverage image is output after the low coverage image is output. It was defined as time fog and evaluated.
カブリの測定は「REFLECTMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)を用いて、標準紙とプリントアウト画像の白地部分の反射率を測定して、下記式によりカブリ(反射率;%)を算出した。フィルターは、シアンの場合はアンバー、イエローの場合はブルー、マゼンタ及びブラックではグリーンフィルターをそれぞれ装着して測定した。 For the measurement of fog, use “REFLECTMETER MODEL TC-6DS” (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) to measure the reflectance of the white portion of the standard paper and the printout image. Calculated. The filter was measured by attaching amber for cyan, blue for yellow, green filters for magenta and black.
なお、評価基準は全面ベタ白画像上の最悪値を用いて以下の基準により判断した。
A:非常に良好 1.0%未満
B:良好 1.0%以上乃至2.0%未満
C:実用上問題なし 2.0%以上乃至3.0%未満
D:実用上問題あり 3.0%以上
カブリ(反射率;%)=(標準紙の反射率;%)−(サンプルの反射率;%)
The evaluation criteria were determined according to the following criteria using the worst value on the entire solid white image.
A: Very good Less than 1.0% B: Good 1.0% or more to less than 2.0% C: No practical problem 2.0% or more to less than 3.0% D: Practical problem 3.0 More than%
(3)ハーフトーン画像均一性評価
転写紙の搬送方向に対して、30H・40H・50H・60Hの各ハーフトーンの横帯画像が並べられたオリジナルチャートを出力して、この画像を目視にて観察し、ドットの再現性と、現像ブレードの汚染により発生する搬送方向に沿った縦スジの有無を以下の基準に基づき評価した。なお、30Hのハーフトーン画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hをベタ白とし、FFHをベタ黒とするときの画像濃度を示す。
A:全てのハーフトーン画像が鮮やかに均一であり、ドットを高精度で再現している。
B:一部のハーフトーン画像でわずかなドットの乱れが確認されるが、ほとんど気にならないレベル。
C:一部のハーフトーン画像上でドットの乱れが確認されるが、実用画像上では目立ちにくいレベル。
D:全てのハーフトーン画像上のドット再現性が悪く、ガサついた印象の画像であったり、現像ブレード汚染に起因する縦スジ状の画像欠陥が目立つ等、実用画像の品質を大きく損なうレベル。
(3) Halftone image uniformity evaluation An original chart in which horizontal band images of 30H, 40H, 50H, and 60H are arranged in the transfer paper conveyance direction is output, and this image is visually observed. Observed, the dot reproducibility and the presence or absence of vertical stripes along the transport direction caused by contamination of the developing blade were evaluated based on the following criteria. Note that the 30H halftone image is a value in which 256 gradations are displayed in hexadecimal, and indicates the image density when 00H is solid white and FFH is solid black.
A: All halftone images are vivid and uniform, and dots are reproduced with high accuracy.
B: Although a slight dot disturbance is confirmed in some halftone images, the level is hardly noticed.
C: A level where dots are disordered on some halftone images but not noticeable on practical images.
D: Level at which the quality of a practical image is greatly impaired, such as poor dot reproducibility on all half-tone images, an image with a rough impression, and vertical streak-like image defects due to contamination of the developing blade.
上記条件でトナー1を評価したところ、全ての環境において、耐久寿命を通じて画像品位の低下が無く良好な結果であった。結果を表2に示す。
When the
<実施例2乃至11>
実施例1と同条件で、トナー2乃至11を評価したところ、概ね良好な結果を示した。結果を表2に示す。
<Examples 2 to 11>
When
<比較例1>
実施例1と同条件で、トナー12を評価したところ、D2/D1の値が大きいため、耐久が進んで新旧トナーの物性差が大きくなったところに高印字指令がくると、新旧トナーの混合不良や帯電の不均一化が起こり、補給時カブリや長手の濃度差が実用に耐えないレベルを示した。結果を表2に示す。
<Comparative Example 1>
When the toner 12 was evaluated under the same conditions as in Example 1, the value of D2 / D1 was large. Therefore, if a high printing command was issued when the physical property difference between the old and new toners increased, the mixing of the old and new toners occurred. Defects and non-uniform charging occurred, and fogging during replenishment and longitudinal density differences were at a level that could not withstand practical use. The results are shown in Table 2.
<比較例2>
実施例1と同条件で、トナー13を評価したところ、D2/D1の値が大きく、D2の値も小さめのため、耐久が進むにつれてトナー劣化が促進され、耐久後半部で実用に耐えないレベルを示した。結果を表2に示す。
<Comparative example 2>
When the toner 13 was evaluated under the same conditions as in Example 1, since the D2 / D1 value was large and the D2 value was also small, the toner deterioration was promoted as the durability progressed, and the level that could not withstand practical use in the latter half of the durability. showed that. The results are shown in Table 2.
<比較例3>
実施例1と同条件で、トナー14を評価したところ、D2が小さくトナーの搬送スピードが速くなって劣化が促進されるため、耐久後半に補給トナーが耐久トナーと十分に混ざること無く現像領域に達するため、ベタ濃度の不均一化や補給時カブリが悪化した。また、ハーフトーン画像もドット再現性に劣るものであった。結果を表2に示す。
<Comparative Example 3>
When the toner 14 was evaluated under the same conditions as in Example 1, the D2 was small and the toner conveyance speed was increased to accelerate the deterioration. Therefore, in the latter half of the endurance, the replenishment toner was not mixed with the durable toner in the development region. As a result, the solid density became uneven and fogging during replenishment worsened. Also, the halftone image was inferior in dot reproducibility. The results are shown in Table 2.
<比較例4>
実施例1と同条件で、トナー15を評価したところ、D2が小さくD2/D1も小さいため、新旧トナーの混ざり方が悪い上に搬送性が高すぎてトナーの劣化度合も大きく、耐久後半には現像スジが発生する等実用に耐えない画像品質を示した。結果を表2に示す。
<Comparative Example 4>
When the toner 15 was evaluated under the same conditions as in Example 1, because D2 was small and D2 / D1 was also small, the mixing of old and new toners was poor, the transportability was too high, and the degree of deterioration of the toner was large, and the latter half of the durability Showed unusable image quality such as development streaks. The results are shown in Table 2.
<比較例5>
実施例1において、磁性一成分ジャンピング現像方式のLBP−840(キヤノン社製)のシステムに変更した以外は同様の現像器構成を用いてトナー16を評価したところ、D2が大きくD2/D1も小さいため、トナーが締まり気味でデットスペースでパッキングが起こり易く、トナー劣化が促進され実用耐久に耐えない画像品質を示した。結果を表2に示す。
<Comparative Example 5>
In Example 1, the
1 現像ローラ
2 現像剤供給ローラ
3 現像剤規制部材
4 スクリュー
5 撹拌部材
6 補給口
7 補給装置撹拌部材
8 補給装置
9 撹拌室
10 現像室
11 現像装置
12 現像容器
16 現像室―撹拌室壁
17 トナー補給量
18 撹拌室トナー剤面
19 入口
20 出口
21 現像室内壁
23 供給ローラ回転方向
29 感光体ドラム
30 クリーナーユニット
31 帯電ローラ
32 露光装置
33 転写ローラ
34 定着装置
35 中間転写ベルト
A 入口トナー搬送量
B スクリュー搬送量
C 出口トナー搬送量
D 撹拌部材による剤面ならしによるトナー移動量
E 供給ローラからの吹き出しによる上方向の流れ
F 入口から供給されたトナーの供給の流れ
40 駆動源
41 ボール
42 坂路
43 坂路上端部
44 ボールの中心軸
45 受け皿
46 計量手段
50 吸引機
51 測定容器
52 導電性スクリーン
53 フタ
54 真空計
55 風量調節弁
56 吸引口
57 コンデンサー
58 電位計
DESCRIPTION OF
Claims (18)
該現像方法は、前記現像室の長手方向に垂直な断面において、現像剤搬送領域を除く前記現像容器によって囲まれた領域の供給部材回転中心軸より鉛直上方に囲まれた断面積の、現像剤搬送部材によって生じる現像剤の搬送方向上流側の断面積S1と搬送方向下流側の断面積S2の関係が、S1<S2を満たし、
該現像剤は、嵩密度(D1)と静置嵩密度(D2)の関係が、D2/D1=1.22乃至1.42を満たし、D2=0.42乃至0.55であることを特徴とする現像剤。 A developer carrying member for carrying at least the developer and performing development; a developer regulating member that is in contact with the surface of the developer carrying member to regulate the developer; and supplying the developer to the developer carrying member A developer supply member, a developer transport member provided above the rotation center axis of the developer supply member and transporting the developer in the longitudinal direction of the developer support, and the developer support A developer in a developer chamber configured to contain a developer container for supplying the developer, the developer carrier, the developer regulating member, the developer supply member, the developer transport member, and the developer container. A developer that is used in a development method having an inlet and an outlet for the developer from the stirring chamber,
The developing method includes a developer having a cross-sectional area vertically surrounded by a supply member rotation central axis in a region surrounded by the developer container excluding a developer transport region in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the developing chamber. The relationship between the cross-sectional area S1 on the upstream side in the transport direction of the developer generated by the transport member and the cross-sectional area S2 on the downstream side in the transport direction satisfies S1 <S2.
The developer is characterized in that the relationship between the bulk density (D1) and the static bulk density (D2) satisfies D2 / D1 = 1.22 to 1.42, and D2 = 0.42 to 0.55. Developer.
該現像方法は、前記現像室の長手方向に垂直な断面において、現像剤搬送領域を除く前記現像容器によって囲まれた領域の供給部材回転中心軸より鉛直上方に囲まれた断面積の、現像剤搬送部材によって生じる現像剤の搬送方向上流側の断面積S1と搬送方向下流側の断面積S2の関係が、S1<S2を満たし、
該現像剤の嵩密度(D1)と静置嵩密度(D2)の関係が、D2/D1=1.22乃至1.42を満たし、D2=0.42乃至0.55であることを特徴とする現像方法。 A developer carrying member for carrying at least the developer and performing development; a developer regulating member that is in contact with the surface of the developer carrying member to regulate the developer; and supplying the developer to the developer carrying member A developer supply member, a developer transport member provided above the rotation center axis of the developer supply member and transporting the developer in the longitudinal direction of the developer support, and the developer support A developer in a developer chamber configured to contain a developer container for supplying the developer, the developer carrier, the developer regulating member, the developer supply member, the developer transport member, and the developer container. In the developing method, the developing chamber has an inlet and an outlet for the developer from the stirring chamber.
The developing method includes a developer having a cross-sectional area vertically surrounded by a supply member rotation central axis in a region surrounded by the developer container excluding a developer transport region in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the developing chamber. The relationship between the cross-sectional area S1 on the upstream side in the transport direction of the developer generated by the transport member and the cross-sectional area S2 on the downstream side in the transport direction satisfies S1 <S2.
The relationship between the bulk density (D1) and the static bulk density (D2) of the developer satisfies D2 / D1 = 1.22 to 1.42, and D2 = 0.42 to 0.55. Developing method.
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