JP2009092761A - Toner and image forming apparatus using it - Google Patents

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JP2009092761A JP2007261083A JP2007261083A JP2009092761A JP 2009092761 A JP2009092761 A JP 2009092761A JP 2007261083 A JP2007261083 A JP 2007261083A JP 2007261083 A JP2007261083 A JP 2007261083A JP 2009092761 A JP2009092761 A JP 2009092761A
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Akifumi Miyamoto
亮史 宮本
Toru Nishikawa
徹 西川
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Sharp Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide toner capable of preventing amount of electrostatic charging from rising excessively in low humidity environment or being excessively reduced in high humidity environment and providing images having constant density in various environments and to provide an image forming device forming images by using the toner. <P>SOLUTION: A developing device 19 provided in the image forming apparatus 40 develops an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum 16 and forms a toner image by using the toner containing binder resin, coloring agent, and internally added water absorbing electrical conductive grains that the toner contains by pts.wt. in a scope of 0.10 pts.wt. or more and 5.0 pts.wt. or less for the binder resin of 100 pts.wt.. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナー、およびそのトナーを用いて、電子写真法に基づいて画像を形成する画像形成装置たとえば複写機、プリンタまたはファクシミリ機に関する。   The present invention relates to a toner and an image forming apparatus that uses the toner to form an image based on electrophotography, such as a copying machine, a printer, or a facsimile machine.

電子写真法に基づいて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、たとえば、感光体と、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電および定着の各装置とを含む。回転駆動される感光体の表面が、帯電装置によって均一に帯電され、その帯電した感光体表面に、露光装置によってレーザ光が照射され、静電潜像が形成される。続いて、現像装置によってトナーを用いて感光体表面の静電潜像が現像され、その感光体表面に可視像であるトナー像が形成される。感光体表面のトナー像は、転写装置によって転写材に転写され、その後、定着装置によって加熱および加圧され、転写材に定着される。これによって記録媒体に画像が形成される。   An electrophotographic image forming apparatus that forms an image based on an electrophotographic method includes, for example, a photoconductor and charging, exposing, developing, transferring, cleaning, static eliminating, and fixing devices. The surface of the photoconductor to be rotated is uniformly charged by a charging device, and the charged photoconductor surface is irradiated with laser light by an exposure device to form an electrostatic latent image. Subsequently, the developing device develops the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor using toner, and forms a visible toner image on the surface of the photoreceptor. The toner image on the surface of the photoreceptor is transferred to a transfer material by a transfer device, and then heated and pressurized by a fixing device, and is fixed to the transfer material. As a result, an image is formed on the recording medium.

世界各国における電子写真方式の画像形成装置に対する需要の増加に伴って、電子写真方式の画像形成装置の性能向上が求められ、特にトナーの性能の向上が渇望される。具体的には、トナー自体が温度および湿度に影響されることなく、一定レベル以上の品質の可視像を形成することが渇望される。あらゆる温度および湿度の環境下において一定レベル以上の品質の可視像を形成するためには、トナーは、温度および湿度に影響されず、ある一定の物性、たとえば帯電性および流動性を保持し続けなければならないが、種々の問題がある。たとえば、高湿環境下におけるトナーの帯電量の低下および流動性不良、低湿環境下におけるトナーの帯電量の上昇の問題がある。トナーの帯電量の変化が過剰であると、一定の画像濃度が得られないという問題が生じる。   With increasing demand for electrophotographic image forming apparatuses in countries around the world, improvement in performance of electrophotographic image forming apparatuses is demanded, and in particular, improvement in toner performance is eagerly desired. Specifically, there is a craving for the toner itself to form a visible image with a quality of a certain level or more without being affected by temperature and humidity. In order to form a visual image of a certain level of quality under any temperature and humidity environment, the toner is not affected by temperature and humidity, and continues to maintain certain physical properties such as chargeability and fluidity. There must be various problems. For example, there are problems such as a decrease in toner charge amount and poor fluidity in a high humidity environment, and an increase in toner charge amount in a low humidity environment. If the change in the charge amount of the toner is excessive, there is a problem that a constant image density cannot be obtained.

トナーの帯電量の上昇を防ぐ手段として、シリカ微粒子よりも相対的に電気抵抗率の低い酸化チタン粒子を外添剤として使用したトナーが特許文献1に開示されている。   Patent Document 1 discloses a toner using titanium oxide particles having an electrical resistivity relatively lower than that of silica fine particles as an external additive as a means for preventing the toner charge amount from increasing.

またトナーの帯電量の上昇を防ぐために、トナーの体積抵抗率を下げることを目的として、導電性を有するカーボンブラックを内添または外添させたトナーが特許文献2に開示され、導電性を有する外添剤たとえばアンチモンをドープした酸化スズの導電膜を表面に形成させた酸化チタン微粉末を外添したトナーが特許文献3に開示されている。   Further, in order to prevent the toner charge amount from increasing, a toner in which carbon black having conductivity is added or added for the purpose of lowering the volume resistivity of the toner is disclosed in Patent Document 2 and has conductivity. Patent Document 3 discloses a toner in which a titanium oxide fine powder having a surface formed with a conductive film of tin oxide doped with an external additive such as antimony is externally added.

特開2002−214826号公報JP 2002-214826 A 特開平6−273969号公報JP-A-6-273969 特開平5−119516号公報JP-A-5-119516

特許文献1〜3に開示の技術では、低湿環境下におけるトナーの帯電量の上昇を抑えることは可能かもしれないが、高湿環境下において、トナーの帯電量が低下するという問題がある。また特許文献1〜3に開示の技術のように酸化チタンなどの外添剤を外添すると、トナーの成分がキャリアに付着するスペントおよび、トナーの成分が感光体に付着するフィルミングなどが生じることがある。   In the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3, it may be possible to suppress an increase in the charge amount of the toner in a low-humidity environment, but there is a problem that the charge amount of the toner decreases in a high-humidity environment. Further, when an external additive such as titanium oxide is externally added as in the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3, the spent component in which the toner component adheres to the carrier and the filming in which the toner component adheres to the photoreceptor are generated. Sometimes.

また特許文献1に開示の酸化チタン粒子を外添したトナーは、連続して画像を形成するときの帯電量の上昇が少なく、一定の画像濃度の画像を形成可能であるが、カバレージの低い画像、すなわちトナーによる記録材の被覆率がたとえば15%程度と低い画像を多数枚形成する場合のように、補給されたトナーがなかなか消費されず、長期間現像槽中で攪拌されるような場合に、トナーの帯電量が低下し、画像にかぶりが発生したり、トナーの飛散が発生したりするという問題がある。また特許文献2に開示の技術では、黒色のカーボンブラックを添加するので、カラートナーに適用した場合、発色性および混色性が低下するという問題がある。   In addition, the toner externally added with titanium oxide particles disclosed in Patent Document 1 has little increase in charge amount when images are continuously formed, and can form an image with a constant image density, but an image with low coverage. That is, when the replenished toner is hardly consumed and stirred in the developing tank for a long period of time as in the case of forming a large number of images with a recording material covering rate of about 15%, for example, with toner. In addition, there is a problem in that the charge amount of the toner is reduced, the image is fogged, and the toner is scattered. Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, since black carbon black is added, there is a problem that when it is applied to a color toner, the color developability and the color mixing property are lowered.

本発明の目的は、低湿環境下において、帯電量が過剰に上昇することがなく、かつ高湿環境下において、帯電量が過剰に低下することがなく、種々の環境下において一定の画像濃度の画像を実現可能なトナー、およびそのトナーを用いて画像を形成する画像形成装置を提供することである。   The object of the present invention is to prevent a charge amount from excessively increasing in a low humidity environment, and to prevent a charge amount from excessively decreasing in a high humidity environment, and to maintain a constant image density in various environments. An object is to provide a toner capable of realizing an image and an image forming apparatus that forms an image using the toner.

本発明の他の目的は、低湿環境下における帯電量の過剰な上昇および高湿環境下における帯電量の過剰な低下を抑制可能であるとともに、発色性および混色性に優れ、カラートナーとして好適なトナー、およびそのトナーを用いて画像を形成する画像形成装置を提供することである。   Another object of the present invention is to suppress an excessive increase in the charge amount in a low humidity environment and an excessive decrease in the charge amount in a high humidity environment, and is excellent in color development and color mixing properties, and is suitable as a color toner. An object is to provide a toner and an image forming apparatus that forms an image using the toner.

また本発明の他の目的は、低湿環境下における帯電量の過剰な上昇および高湿環境下における帯電量の過剰な低下を抑制可能であるとともに、スペントおよびフィルミングの発生を抑制可能なトナー、およびそのトナーを用いて画像を形成する画像形成装置を提供することである。   Another object of the present invention is a toner capable of suppressing an excessive increase in the charge amount under a low humidity environment and an excessive decrease in the charge amount under a high humidity environment, and also capable of suppressing the occurrence of spent and filming, And an image forming apparatus that forms an image using the toner.

本発明は、バインダ樹脂と、着色剤と、吸水性および導電性を有する吸水性導電性粒子とを含有し、吸水性導電性粒子は、内添され、バインダ樹脂100重量部に対して0.10重量部以上5.0重量部以下の範囲の重量比で含有されることを特徴とするトナーである。   The present invention contains a binder resin, a colorant, and water-absorbing conductive particles having water absorption and conductivity. The water-absorbing conductive particles are internally added, and the content of the water-absorbing conductive particles is 0.000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The toner is contained in a weight ratio of 10 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less.

また本発明は、吸水性導電性粒子は、吸水性を有する粒子がイオノマーシランカップリング剤で処理されてなることを特徴とする。   In the present invention, the water-absorbing conductive particles are characterized in that water-absorbing particles are treated with an ionomer silane coupling agent.

また本発明は、吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子であることを特徴とする。   In the present invention, the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent.

また本発明は、イオノマーシランカップリング剤は、下記一般式(1)で表わされるイオノマーシランカップリング剤であることを特徴とする。
3/2OSi−R−COO …(1)
(式中、Rはアルキレン基を示し、Mは一価の陽イオンを示す。)
In the present invention, the ionomer silane coupling agent is an ionomer silane coupling agent represented by the following general formula (1).
3/2 OSi—R 1 —COO M + (1)
(In the formula, R 1 represents an alkylene group, and M + represents a monovalent cation.)

また本発明は、吸水性導電性粒子は、個数平均粒径が5nm以上70nm以下であることを特徴とする。   In the present invention, the water-absorbing conductive particles have a number average particle diameter of 5 nm to 70 nm.

また本発明は、吸水性導電性粒子は、体積抵抗率が1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下であることを特徴とする。 In the present invention, the water-absorbing conductive particles have a volume resistivity of 1 × 10 1 Ω · cm to 5 × 10 5 Ω · cm.

また本発明は、着色剤および吸水性導電性粒子がバインダ樹脂中に含まれる着色粒子と、
着色粒子に外添され、疎水性を有する疎水性粒子とを含むことを特徴とする。
The present invention also provides a colored particle containing a colorant and water-absorbing conductive particles in a binder resin;
It is characterized by comprising hydrophobic particles externally added to the colored particles and having hydrophobic properties.

また本発明は、疎水性粒子は、疎水性および導電性を有する疎水性導電性粒子であることを特徴とする。   In the invention, the hydrophobic particles are hydrophobic conductive particles having hydrophobicity and conductivity.

また本発明は、着色粒子は、体積平均粒径が5μm以上7μm以下であり、BET比表面積が1.5m/g以上1.9m/g以下であることを特徴とする。 In the present invention, the colored particles have a volume average particle diameter of 5 μm or more and 7 μm or less, and a BET specific surface area of 1.5 m 2 / g or more and 1.9 m 2 / g or less.

また本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記トナーを用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an image carrier on which an electrostatic latent image is formed,
A latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier using the toner to form a toner image.

本発明によれば、トナーは、バインダ樹脂と、着色剤と、吸水性および導電性を有する吸水性導電性粒子とを含有する。このように導電性を有する吸水性導電性粒子をトナー中に含有させることによって、吸水性導電性粒子を含有しない場合に比べてトナーの体積抵抗率を下げ、トナーの体積抵抗率を調整することができる。また吸水性導電性粒子は、吸水性を有するので、吸水性導電性粒子をトナー中に含有させることによって、たとえば低湿環境下においてトナーに水を吸着させることができるので、吸水性導電性粒子を含有しない場合に比べて、トナーの含水量を増加させることができる。これによって、低湿環境下において、電荷のリークを生じさせることができるので、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇を抑えることができる。また、吸水性導電性粒子はトナー中に内添されるので、外添される場合に比べて、トナー表面において、吸水性である吸水性導電性粒子の露出量を少なくすることできる。これによって、高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を抑えることができる。また、吸水性導電性粒子は、バインダ樹脂100重量部に対し、0.10重量部以上5.0重量部以下の範囲の重量比でトナー中に含有されるので、トナーが充分な吸水能力を有することができ、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇を抑えることができる。したがって、高湿環境下において、トナー帯電量の過剰な低下を抑えることができ、かつ低湿環境下においてトナー帯電量の過剰な上昇を抑えることができるので、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。   According to the present invention, the toner contains a binder resin, a colorant, and water-absorbing conductive particles having water absorption and conductivity. By incorporating the water-absorbing conductive particles having conductivity in the toner in this way, the volume resistivity of the toner is lowered and the volume resistivity of the toner is adjusted as compared with the case of not containing the water-absorbing conductive particles. Can do. In addition, since the water-absorbing conductive particles have water-absorbing properties, water can be adsorbed to the toner, for example, in a low humidity environment by containing the water-absorbing conductive particles in the toner. The water content of the toner can be increased compared to the case where the toner is not contained. As a result, charge leakage can be caused in a low humidity environment, so that an excessive increase in the charge amount of the toner in the low humidity environment can be suppressed. Further, since the water-absorbing conductive particles are internally added to the toner, the exposed amount of water-absorbing conductive particles that are water-absorbing can be reduced on the toner surface as compared with the case where they are externally added. As a result, an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment can be suppressed. Further, since the water-absorbing conductive particles are contained in the toner in a weight ratio in the range of 0.10 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin, the toner has a sufficient water absorption ability. Therefore, an excessive increase in the charge amount of the toner in a low humidity environment can be suppressed. Therefore, an excessive decrease in the toner charge amount can be suppressed in a high humidity environment, and an excessive increase in the toner charge amount can be suppressed in a low humidity environment. It is possible to stably form an image having

また本発明によれば、吸水性導電性粒子は、吸水性を有する粒子をイオノマーシランカップリング剤で処理されてなる。このような吸水性導電性粒子を用いることによって、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができるトナーを実現することができる。   According to the invention, the water-absorbing conductive particles are obtained by treating water-absorbing particles with an ionomer silane coupling agent. By using such water-absorbing conductive particles, it is possible to realize a toner that can stably form an image having a constant image density regardless of humidity.

また本発明によれば、吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子である。このような吸水性導電性粒子であることによって、吸水性導電性粒子がより充分な吸着水保持能力およびバインダ樹脂への良好な分散性を有するので、トナーを均一に帯電させることができ、また低湿環境下での帯電量の過剰な上昇を一層確実に抑えることができる。したがって、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像をより安定して形成することができる。また吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子であるので、トナーの色への吸水性導電性粒子の影響を抑えることができる。したがって、低湿環境下における帯電量の過剰な上昇および高湿環境下における帯電量の過剰な低下を抑制可能であるとともに、発色性および混色性に優れ、カラートナーとして好適なトナーを実現することが可能である。   According to the invention, the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent. By being such water-absorbing conductive particles, the water-absorbing conductive particles have sufficient adsorbed water retention ability and good dispersibility in the binder resin, so that the toner can be uniformly charged. An excessive increase in the charge amount in a low humidity environment can be suppressed more reliably. Therefore, an image having a constant image density can be more stably formed regardless of humidity. Further, since the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent, the influence of the water-absorbing conductive particles on the toner color can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the charge amount in a low humidity environment and an excessive decrease in the charge amount in a high humidity environment, and to realize a toner that is excellent in color development and color mixing properties and suitable as a color toner. Is possible.

また本発明によれば、イオノマーシランカップリング剤は、一般式(1)で表わされるイオノマーシランカップリング剤である。イオノマーシランカップリング剤が、一般式(1)で表わされるイオノマーシランカップリング剤であることによって、バインダ樹脂中での吸水性導電性粒子の分散性がより良好であるので、トナーを可及的により均一に帯電させることができる。また吸水性導電性粒子が充分な吸着水保持能力を有するので、低湿環境下において、吸水性導電性粒子の充分な吸着水保持能力によって、トナーの体積抵抗率を適度に下げることができる。したがって、トナーを可及的により均一に帯電させることができ、また低湿環境下での帯電量の過剰な上昇をより確実に抑えることができるので、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像をより一層安定して形成することができる。   Moreover, according to this invention, an ionomer silane coupling agent is an ionomer silane coupling agent represented by General formula (1). Since the ionomer silane coupling agent is an ionomer silane coupling agent represented by the general formula (1), the dispersibility of the water-absorbing conductive particles in the binder resin is better. Can be uniformly charged. Further, since the water-absorbing conductive particles have a sufficient adsorbed water holding capacity, the volume resistivity of the toner can be appropriately lowered by the sufficient water-adsorbing water holding capacity of the water-absorbing conductive particles in a low humidity environment. Accordingly, the toner can be charged as uniformly as possible, and an excessive increase in the amount of charge in a low humidity environment can be more reliably suppressed, so that the toner has a constant image density regardless of humidity. An image can be formed more stably.

また本発明によれば、吸水性導電性粒子の個数平均粒径が、5nm以上70nm以下である。吸水性導電性粒子の個数平均粒径が、このような範囲であることによって、バインダ樹脂中に吸水性導電性粒子をより一層均一に分散させることができる。これによって、吸水性導電性粒子の分散不良を招くことなく、トナーの帯電量の安定化を実現することができ、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像をより一層安定して形成することができる。   According to the invention, the water-absorbing conductive particles have a number average particle diameter of 5 nm to 70 nm. When the number average particle diameter of the water-absorbing conductive particles is within such a range, the water-absorbing conductive particles can be more uniformly dispersed in the binder resin. As a result, the toner charge amount can be stabilized without causing poor dispersion of the water-absorbing conductive particles, and an image having a constant image density can be formed more stably regardless of humidity. can do.

また本発明によれば、吸水性導電性粒子の体積抵抗率は、1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下である。このように吸水性導電性粒子は、1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下という適度な体積抵抗率を有する吸水性導電性粒子であるので、不必要な電荷のリークを抑制することができる。これによって、帯電したトナーを放置したときのトナーの帯電量の低下を抑えることができ、また高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を防ぐことができる。また低湿環境下において、トナーの帯電量の過剰な上昇を防ぐことができる。したがって、トナーの帯電量を安定化させ、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。 According to the invention, the volume resistivity of the water-absorbing conductive particles is 1 × 10 1 Ω · cm or more and 5 × 10 5 Ω · cm or less. Thus, the water-absorbing conductive particles are water-absorbing conductive particles having an appropriate volume resistivity of 1 × 10 1 Ω · cm or more and 5 × 10 5 Ω · cm or less. Can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the charge amount of the toner when the charged toner is left, and to prevent an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment. Further, it is possible to prevent an excessive increase in the charge amount of the toner in a low humidity environment. Therefore, the charge amount of the toner can be stabilized and an image having a constant image density can be stably formed.

また本発明によれば、着色剤および吸水性導電性粒子がバインダ樹脂中に含まれる着色粒子と、着色粒子に外添され、疎水性を有する疎水性粒子とを含んでトナーが構成される。疎水性を有する疎水性粒子を着色粒子に外添することによって、高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を引起すことなく、トナーの流動性を向上させることができる。したがって、トナーの帯電量がより一層安定化するので、一定の画像濃度を有する画像を、より安定して形成することができる。   Further, according to the present invention, the toner includes a colored particle in which a colorant and water-absorbing conductive particles are contained in a binder resin, and hydrophobic particles that are externally added to the colored particles and have hydrophobic properties. By externally adding hydrophobic particles having hydrophobicity to the colored particles, the fluidity of the toner can be improved without causing an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment. Therefore, since the charge amount of the toner is further stabilized, an image having a constant image density can be formed more stably.

また本発明によれば、前記疎水性粒子は、疎水性および導電性を有する疎水性導電性粒子である。着色粒子に疎水性導電性粒子を外添することによって、トナーの流動性を向上させるとともに、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇をより確実に抑えることができる。したがって、流動性に優れるとともに、湿度に左右されず、一定の帯電量を有するトナーとすることができるので、一定の画像濃度を有する画像をより安定して形成することができる。   According to the invention, the hydrophobic particles are hydrophobic conductive particles having hydrophobicity and conductivity. By externally adding hydrophobic conductive particles to the colored particles, it is possible to improve the fluidity of the toner and more reliably suppress an excessive increase in the charge amount of the toner in a low humidity environment. Therefore, the toner has excellent fluidity and does not depend on humidity, and can be a toner having a constant charge amount. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably.

また本発明によれば、着色粒子は、5μm以上7μm以下の体積平均粒径を有し、1.5m/g以上1.9m/g以下のBET比表面積を有する。このような着色粒子は、表面が滑らかであるので、着色粒子の表面に凹所が形成されにくく、この凹所に疎水性粒子が入り込むことによって生じる、疎水性粒子によるトナーの流動性の低下を防ぐことができる。したがって、一定の画像濃度を有する画像をより一層安定して形成することができる。 According to the invention, the colored particles have a volume average particle diameter of 5 μm or more and 7 μm or less and a BET specific surface area of 1.5 m 2 / g or more and 1.9 m 2 / g or less. Since such a colored particle has a smooth surface, it is difficult to form a recess on the surface of the colored particle, and the flowability of the toner due to the hydrophobic particle caused by the entry of the hydrophobic particle into the recess is reduced. Can be prevented. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably.

また本発明によれば、画像形成装置は、潜像形成手段によって像担持体に静電潜像を形成し、現像装置によって本発明のトナーを用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する。このような画像形成装置で画像を形成すると、高湿環境下においてトナーの帯電量の過剰な低下を抑えることができ、また低湿環境下においてトナーの帯電量の過剰な上昇を抑えることができるので、ライフを通じて画像濃度の低下およびかぶりの発生を抑えて、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。またたとえば、吸水性導電性粒子がイオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子である場合には、トナーの色への吸水性導電性粒子の影響を抑えて、発色性および混色性に優れた画像を形成することができる。   According to the invention, the image forming apparatus forms an electrostatic latent image on the image carrier by the latent image forming means, and the electrostatic latent image formed on the image carrier using the toner of the invention by the developing device. The image is developed to form a toner image. When an image is formed by such an image forming apparatus, an excessive decrease in the toner charge amount can be suppressed in a high humidity environment, and an excessive increase in the toner charge amount can be suppressed in a low humidity environment. In addition, it is possible to stably form an image having a constant image density by suppressing a decrease in image density and occurrence of fogging throughout the life. For example, when the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent, the influence of the water-absorbing conductive particles on the toner color is suppressed, and the color development and color mixing properties are excellent. Images can be formed.

本発明の実施の一形態であるトナーは、バインダ樹脂および着色剤を少なくとも含有し、さらに、吸水性および導電性を有する吸水性導電性粒子を含有する。吸水性導電性粒子は、トナー中に内添され、より詳細には、バインダ樹脂中に含まれる。吸水性導電性粒子をトナー中に含有することによって、吸水性導電性粒子を含有しない場合に比べてトナーの体積抵抗率を下げ、トナーの体積抵抗率を調整することができる。また吸水性導電性粒子は、吸水性を有するので、吸水性導電性粒子をトナー中に含有させることによって、たとえば低湿環境下においてトナーに水を吸着させることができるので、吸水性導電性粒子を含有しない場合に比べて、トナーの含水量を増加させることができる。これによって、低湿環境下において、電荷のリークを生じさせることができるので、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇を抑えることができる。また、重要なことは吸水性導電性粒子をトナー中に内添させるところにあり、外添される場合に比べて、トナー表面において、吸水性である吸水性導電性粒子の露出量を少なくすることできる。これによって、高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を抑えることができる。したがって、高湿環境下において、トナー帯電量の過剰な低下を抑えることができ、かつ低湿環境下においてトナー帯電量の過剰な上昇を抑えることができるので、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。また吸水性導電性粒子は内添されるので、スペントおよびフィルミングの発生を抑制することができる。したがって低湿環境下における帯電量の過剰な上昇および高湿環境下における帯電量の過剰な低下を抑制可能であるとともに、スペントおよびフィルミングの発生を抑制可能なトナーを実現することができる。「低湿環境下」とは、湿度20%以下の環境下をいい、「高湿環境下」とは、湿度80%以上の環境下をいう。   The toner according to one embodiment of the present invention contains at least a binder resin and a colorant, and further contains water-absorbing conductive particles having water absorption and conductivity. The water-absorbing conductive particles are internally added to the toner, and more specifically are contained in the binder resin. By containing the water-absorbing conductive particles in the toner, the volume resistivity of the toner can be lowered and the volume resistivity of the toner can be adjusted as compared with the case where the water-absorbing conductive particles are not contained. In addition, since the water-absorbing conductive particles have water-absorbing properties, water can be adsorbed to the toner, for example, in a low humidity environment by containing the water-absorbing conductive particles in the toner. The water content of the toner can be increased compared to the case where the toner is not contained. As a result, charge leakage can be caused in a low humidity environment, so that an excessive increase in the charge amount of the toner in the low humidity environment can be suppressed. Also, what is important is that the water-absorbing conductive particles are internally added to the toner, and the exposed amount of water-absorbing conductive particles that are water-absorbing on the toner surface is reduced compared to the case where they are externally added. I can. As a result, an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment can be suppressed. Therefore, an excessive decrease in the toner charge amount can be suppressed in a high humidity environment, and an excessive increase in the toner charge amount can be suppressed in a low humidity environment. It is possible to stably form an image having Further, since the water-absorbing conductive particles are internally added, the occurrence of spent and filming can be suppressed. Therefore, it is possible to realize a toner that can suppress an excessive increase in the charge amount under a low humidity environment and an excessive decrease in the charge amount under a high humidity environment, and can suppress the occurrence of spent and filming. “Under low humidity environment” refers to an environment with a humidity of 20% or less, and “under high humidity environment” refers to an environment with a humidity of 80% or more.

バインダ樹脂としては、公知の各種スチレン・アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂などが使用できるが、特に線形又は非線形のポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、機械的強度、定着性、および耐ホットオフセット性のいずれにも優れる。したがって、ポリエステル樹脂は、バインダ樹脂として用いた場合、外力、たとえば画像形成装置内でのトナーの攪拌でトナーに付与される外力によって微粉が発生しにくく、定着装置で定着を行った後にトナーが記録媒体から剥離しにくく、また、定着装置の加熱ロールにトナーが付着しにくい点で優れている。   As the binder resin, various known styrene / acrylic resins, polyester resins and the like can be used, and linear or nonlinear polyester resins are particularly preferable. The polyester resin is excellent in all of mechanical strength, fixability, and hot offset resistance. Therefore, when the polyester resin is used as a binder resin, fine powder is hardly generated by an external force, for example, an external force applied to the toner by stirring the toner in the image forming apparatus, and the toner is recorded after fixing by the fixing device. It is excellent in that it is difficult to peel off from the medium and the toner does not easily adhere to the heating roll of the fixing device.

ポリエステル樹脂は、たとえば、2価の多価アルコールと2価の多塩基酸とを含むモノマー組成物を重合することにより得られる。モノマー組成物は、3価以上の多価アルコールまたは多塩基酸を含んでもよい。「多塩基酸」は、酸およびその誘導体を含む。   The polyester resin can be obtained, for example, by polymerizing a monomer composition containing a divalent polyhydric alcohol and a divalent polybasic acid. The monomer composition may contain a trihydric or higher polyhydric alcohol or a polybasic acid. “Polybasic acid” includes acids and their derivatives.

ポリエステル樹脂の重合に用いられる2価のアルコールとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどのジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールAおよびポリオキシプロピレン化ビスフェノールAなどのビスフェノールAアルキレンオキシド付加物などを挙げることができる。   Examples of the divalent alcohol used for polymerization of the polyester resin include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1 Diols such as 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A alkylene such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A and polyoxypropylenated bisphenol A An oxide adduct etc. can be mentioned.

3価以上の多価アルコールとしては、たとえばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトラオール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、蔗糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパンおよび1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンなどを挙げることができる。   Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetraol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4- Butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane and 1,3,5-trihydroxymethyl Benzene etc. can be mentioned.

2価の多塩基酸としては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物または低級アルキルエステル、n−ドデセニルコハク酸などのアルケニルコハク酸類、ならびにn−ドデシルコハク酸などのアルキルコハク酸類を挙げることができる。「低級アルキル」とは、炭素数1〜4のアルキルをいう。   Examples of the divalent polybasic acid include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, Mention may be made of malonic acid, anhydrides or lower alkyl esters of these acids, alkenyl succinic acids such as n-dodecenyl succinic acid, and alkyl succinic acids such as n-dodecyl succinic acid. “Lower alkyl” refers to alkyl having 1 to 4 carbon atoms.

3価以上の多塩基酸としては、たとえば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸およびこれらの無水物などを挙げることができる。   Examples of the tribasic or higher polybasic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, and 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid. 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7 , 8-octanetetracarboxylic acid and anhydrides thereof.

着色剤としては、公知の顔料および染料を使用できる。具体例として、黒トナー用着色剤としては、カーボンブラックおよびマグネタイトなどを挙げることができる。   Known pigments and dyes can be used as the colorant. Specific examples of the black toner colorant include carbon black and magnetite.

イエロートナー用着色剤としては、C.I.ピグメント・イエロー1、C.I.ピグメント・イエロー3、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・イエロー97およびC.I.ピグメント・イエロー98などのアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、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およびC.I.ピグメント・イエロー17などのアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、C.I.ピグメント・イエロー93、C.I.ピグメント・イエロー155などの縮合モノアゾ系黄色顔料、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー150およびC.I.ピグメント・イエロー185などのその他黄色顔料、ならびにC.I.ソルベント・イエロー19、C.I.ソルベント・イエロー77、C.I.ソルベント・イエロー79、C.I.ディスパース・イエロー164などの黄色染料などが例示できる。   Examples of the colorant for yellow toner include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 97 and C.I. I. Acetoacetic acid arylamide monoazo yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 98; I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14 and C.I. I. Acetoacetic acid arylamide disazo yellow pigments such as C.I. Pigment Yellow 17; I. Pigment yellow 93, C.I. I. Condensed monoazo yellow pigments such as CI Pigment Yellow 155; I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 150 and C.I. I. Other yellow pigments such as CI Pigment Yellow 185, and C.I. I. Solvent Yellow 19, C.I. I. Solvent Yellow 77, C.I. I. Solvent Yellow 79, C.I. I. Examples include yellow dyes such as Disperse Yellow 164.

マゼンタトナー用着色剤としては、C.I.ピグメント・レッド48、C.I.ピグメント・レッド49:1、C.I.ピグメント・レッド53:1、C.I.ピグメント・レッド57、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド81、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド5、C.I.ピグメント・レッド146、C.I.ピグメント・レッド184、C.I.ピグメント・レッド238およびC.I.ピグメント・バイオレット19などの赤色または紅色顔料、C.I.ソルベント・レッド49、C.I.ソルベント・レッド52、C.I.ソルベント・レッド58、C.I.ソルベント・レッド8などの赤色系染料などが例示できる。   Examples of the colorant for magenta toner include C.I. I. Pigment red 48, C.I. I. Pigment red 49: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment red 238 and C.I. I. Red or red pigments such as C.I. Pigment Violet 19; I. Solvent Red 49, C.I. I. Solvent Red 52, C.I. I. Solvent Red 58, C.I. I. Examples thereof include red dyes such as Solvent Red 8.

シアントナー用着色剤としては、C.I.ピグメント・ブルー15:3およびC.I.ピグメント・ブルー15:4などの銅フタロシアニンおよびその誘導体の青色系染顔料、C.I.ピグメント・グリーン7およびC.I.ピグメント・グリーン36(フタロシアニン・グリーン)などの緑色顔料などが例示できる。着色剤の添加量としては、バインダ樹脂100重量部に対して1重量部以上15重量部以下であることが好ましく、より好適には2重量部以上10重量部以下の範囲である。   Examples of the colorant for cyan toner include C.I. I. Pigment blue 15: 3 and C.I. I. Blue dyes and pigments of copper phthalocyanine and its derivatives such as CI Pigment Blue 15: 4; I. Pigment green 7 and C.I. I. Examples thereof include green pigments such as CI Pigment Green 36 (phthalocyanine green). The addition amount of the colorant is preferably 1 part by weight or more and 15 parts by weight or less, and more preferably 2 parts by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

吸水性導電性粒子は、母体となる粒子(以下「母粒子」という)をイオノマーシランカップリング剤で表面処理して得られる。母粒子としては、吸水性を有する粒子、より詳細には吸水性を有する無機粒子が用いられる。本実施形態において、イオノマーシランカップリング剤で母粒子を表面処理することによって、母粒子に導電性を付与することができる。イオノマーシランカップリング剤としては、イオン性基を有するシランカップリング剤が使用できる。このようなシランカップリング剤は、たとえば、特開平8−85737号公報に開示される方法で製造することができる。具体的に述べると、イオノマーシランカップリング剤は、たとえば酸官能性シランと、酸官能性皮膜形成剤と、金属陽イオンを有するイオン化合物とを混合して調製される。酸官能性シランは、酸基が、有機の連結原子団によって、トリアルコキシシラン、トリヒドロキシシランまたはシルセスキオキサン構造に共有結合で結合されているものからなる。すなわち酸官能性シランは、その分子中に下記一般式(a1)〜(a3)で表わされる構造のうちの1つを有し、そのオリゴマーのシロキサン縮合生成物を含む。
Z−Q−Si(OR …(a1)
Z−Q−Si(OH) …(a2)
Z−Q−SiO3/2 …(a3)
The water-absorbing conductive particles are obtained by surface-treating particles serving as a base (hereinafter referred to as “mother particles”) with an ionomer silane coupling agent. As the base particles, particles having water absorption, more specifically inorganic particles having water absorption are used. In this embodiment, conductivity can be imparted to the mother particles by surface-treating the mother particles with an ionomer silane coupling agent. As the ionomer silane coupling agent, a silane coupling agent having an ionic group can be used. Such a silane coupling agent can be produced, for example, by the method disclosed in JP-A-8-85737. Specifically, the ionomer silane coupling agent is prepared, for example, by mixing an acid functional silane, an acid functional film forming agent, and an ionic compound having a metal cation. Acid functional silanes consist of an acid group covalently bonded to a trialkoxysilane, trihydroxysilane or silsesquioxane structure by an organic linking group. That is, the acid functional silane has one of the structures represented by the following general formulas (a1) to (a3) in the molecule, and includes an oligomeric siloxane condensation product.
Z-Q-Si (OR 2 ) 3 (a1)
Z-Q-Si (OH) 3 (a2)
Z-Q-SiO 3/2 (a3)

一般式(a1)〜(a3)において、Zは酸基を示し、Qは二価の有機連結原子団を示す。一般式(a1)において、Rはアルキル基を示す。一般式(a3)中の基「−SiO3/2」は、シルセスキオキサン構造を表す。「シルセスキオキサン」とは、シロキサン結合で主鎖が構成される含ケイ素ポリマーであるポリシロキサンの1種である。シルセスキオキサン中のケイ素は3個の酸素と結合し、酸素は2個のケイ素と結合しているので、「−SiO3/2」と表わされる。 In general formulas (a1) to (a3), Z represents an acid group, and Q represents a divalent organic linking atomic group. In the general formula (a1), R 2 represents an alkyl group. The group “—SiO 3/2 ” in the general formula (a3) represents a silsesquioxane structure. “Silsesquioxane” is one type of polysiloxane that is a silicon-containing polymer whose main chain is composed of siloxane bonds. Since silicon in silsesquioxane is bonded to three oxygens and oxygen is bonded to two silicons, it is expressed as “—SiO 3/2 ”.

符号Rで示されるアルキル基としては、メチル基、エチル基およびプロピル基などの炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。酸基Zは、炭素、リン、硫黄、セレンまたはヒ素のプロトン化(protonated)酸素酸から得られるものであれば、どのような酸基でもよい。そのような酸基の例には、スルホン酸、セレン酸、ヒ酸、リン酸、ホスホン酸およびカルボン酸官能基が含まれる。酸基Zは、カルボン酸基(−COOH)であることが好ましい。連結原子団Qとしては、たとえば、ジメチレン基およびトリメチレンのような短鎖炭化水素基が挙げられる。酸官能性皮膜形成剤には、たとえば、スチレンとメタクリル酸との共重合体などのカルボキシル化熱可塑性重合体が挙げられ、金属陽イオンを有するイオン化合物には、たとえばナトリウムまたはカルシウムなどの金属の水酸化物が挙げられる。 Examples of the alkyl group represented by the symbol R 2 include alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. The acid group Z can be any acid group that can be obtained from protonated oxygen acids of carbon, phosphorus, sulfur, selenium or arsenic. Examples of such acid groups include sulfonic acid, selenic acid, arsenic acid, phosphoric acid, phosphonic acid and carboxylic acid functional groups. The acid group Z is preferably a carboxylic acid group (—COOH). Examples of the linking atomic group Q include a short-chain hydrocarbon group such as a dimethylene group and trimethylene. Examples of acid functional film forming agents include carboxylated thermoplastic polymers such as copolymers of styrene and methacrylic acid, and ionic compounds having metal cations include those of metals such as sodium or calcium. A hydroxide is mentioned.

イオノマーシランカップリング剤として、イオン性基を有するシランカップリング剤である、下記一般式(1)で表されるイオノマーシランカップリング剤を用いることが好ましい。一般式(1)で表されるイオノマーシランカップリング剤を用いることによって、バインダ樹脂中での吸水性導電性粒子の分散性が良好であるので、トナーを可及的に均一に帯電させることができる。また吸水性導電性粒子が充分な吸着水保持能力を有するので、低湿環境下において、吸水性導電性粒子の充分な吸着水保持能力によって、トナーの体積抵抗率を適度に下げることができる。したがって、トナーを可及的に均一に帯電させることができ、また低湿環境下での帯電量の過剰な上昇をより確実に抑えることができるので、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を一層安定して形成することができる。
3/2OSi−R−COO …(1)
(式中、Rはアルキレン基を示し、Mは一価の陽イオンを示す)
As the ionomer silane coupling agent, an ionomer silane coupling agent represented by the following general formula (1), which is a silane coupling agent having an ionic group, is preferably used. By using the ionomer silane coupling agent represented by the general formula (1), the dispersibility of the water-absorbing conductive particles in the binder resin is good, so that the toner can be charged as uniformly as possible. it can. Further, since the water-absorbing conductive particles have a sufficient adsorbed water holding capacity, the volume resistivity of the toner can be appropriately lowered by the sufficient water-adsorbing water holding capacity of the water-absorbing conductive particles in a low humidity environment. Accordingly, the toner can be charged as uniformly as possible, and an excessive increase in the charge amount in a low humidity environment can be more reliably suppressed, so that the toner has a constant image density regardless of humidity. An image can be formed more stably.
3/2 OSi—R 1 —COO M + (1)
(Wherein R 1 represents an alkylene group, and M + represents a monovalent cation)

符号Rで示されるアルキレン基としては、ジメチレン基およびトリメチレンのような炭素数1〜3のアルキレン基が挙げられる。符号Mで示される一価の陽イオンとしては、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどのアルカリ金属イオンが挙げられる。 Examples of the alkylene group represented by the symbol R 1 include an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms such as a dimethylene group and trimethylene. Examples of the monovalent cation represented by the symbol M + include alkali metal ions such as sodium ion and potassium ion.

一般式(1)で表されるイオノマーシランカップリング剤は、表面に水酸基を有する無機粒子を母粒子として用いる場合に母粒子の表面処理剤として使用されることが好ましい。吸水性を有し、表面に水酸基を有する無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子およびアルミナ粒子などの公知の無機粒子が使用できるが、その中でもシリカ粒子が好ましい。シリカ粒子は表面の水酸基の活性が高いので、カップリング剤との反応性が高く、より高い吸水性を有す点で他の無機粒子よりも好ましい。すなわち吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子であることが好ましい。母粒子としてシリカ粒子を用いることによって、吸水性導電性粒子がより充分な吸着水保持能力およびバインダ樹脂へのより良好な分散性を有するので、トナーをより一層均一に帯電させることができ、また低湿環境下での帯電量の過剰な上昇を一層確実に抑えることができる。したがって、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を一層安定して形成することができる。また吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子であるので、トナーの色への吸水性導電性粒子の影響を抑えることができる。したがって、低湿環境下における帯電量の過剰な上昇および高湿環境下における帯電量の過剰な低下を抑制可能であるとともに、発色性および混色性に優れ、カラートナーとして好適なトナーを実現することが可能である。   The ionomer silane coupling agent represented by the general formula (1) is preferably used as a surface treatment agent for mother particles when inorganic particles having a hydroxyl group on the surface are used as mother particles. Known inorganic particles such as silica particles, titanium oxide particles and alumina particles can be used as the inorganic particles having water absorption and having hydroxyl groups on the surface. Among them, silica particles are preferable. Silica particles are preferable to other inorganic particles in that they have a high activity of hydroxyl groups on the surface and are therefore highly reactive with a coupling agent and have higher water absorption. That is, the water-absorbing conductive particles are preferably silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent. By using silica particles as the mother particles, the water-absorbing conductive particles have a sufficient adsorbed water retention capability and better dispersibility in the binder resin, so that the toner can be charged more uniformly. An excessive increase in the charge amount in a low humidity environment can be suppressed more reliably. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably regardless of humidity. Further, since the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent, the influence of the water-absorbing conductive particles on the toner color can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the charge amount in a low humidity environment and an excessive decrease in the charge amount in a high humidity environment, and to realize a toner that is excellent in color development and color mixing properties and suitable as a color toner. Is possible.

吸水性導電性粒子の個数平均粒径は、5nm以上70nm以下であることが好ましい。個数平均粒子径が5nm未満の吸水性導電性粒子は母粒子の製造が難しく、コストが高くなる。また、個数平均粒子径が70nmを超える吸水性導電性粒子は、バインダ樹脂中に均一に吸水性導電性粒子を分散させることが難しいので、トナーの帯電量にばらつきが生じやすく、かぶりが生じやすくなる。吸水性導電性粒子の個数平均粒径が、5nm以上70nm以下であることによって、バインダ樹脂中に吸水性導電性粒子をより一層均一に分散させることができる。これによって、吸水性導電性粒子の分散不良を招くことなく、トナーの帯電量の安定化を実現することができ、湿度に左右されず、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。   The number average particle diameter of the water-absorbing conductive particles is preferably 5 nm or more and 70 nm or less. Water-absorbing conductive particles having a number average particle diameter of less than 5 nm are difficult to produce mother particles, resulting in high costs. In addition, the water-absorbing conductive particles having a number average particle diameter exceeding 70 nm are difficult to uniformly disperse the water-absorbing conductive particles in the binder resin, so that the toner charge amount is likely to vary and fogging is likely to occur. Become. When the number average particle diameter of the water absorbent conductive particles is 5 nm or more and 70 nm or less, the water absorbent conductive particles can be more uniformly dispersed in the binder resin. As a result, the toner charge amount can be stabilized without causing poor dispersion of the water-absorbing conductive particles, and an image having a constant image density can be stably formed regardless of humidity. Can do.

吸水性導電性粒子は、母粒子をイオノマーシランカップリング剤水溶液で表面処理することによって調製することができ、充分な吸水能を発揮する吸水性導電性粒子が得られる。イオノマーシランカップリング剤での母粒子の表面処理の方法としては、たとえばシランを表面処理する場合、イオノマーシランカップリング剤を水に溶かして得られるイオノマーシランカップリング剤水溶液をシリカ粒子の表面へ付着させて、水溶液が付着したシリカ粒子を100〜175℃の温度で乾燥させる方法が挙げられる。ただし、これに限定されるものではない。母粒子を処理するイオノマーシランカップリング剤水溶液の重量基準濃度は、1重量%以上10重量%以下が好ましい。この量は、日常的な実験によって決められたものである。   Water-absorbing conductive particles can be prepared by surface-treating the mother particles with an ionomer silane coupling agent aqueous solution, and water-absorbing conductive particles exhibiting sufficient water absorbing ability can be obtained. As a method of surface treatment of the mother particles with an ionomer silane coupling agent, for example, when silane is surface treated, an ionomer silane coupling agent aqueous solution obtained by dissolving the ionomer silane coupling agent in water is attached to the surface of the silica particles. The silica particles to which the aqueous solution is adhered are dried at a temperature of 100 to 175 ° C. However, it is not limited to this. The concentration by weight of the aqueous ionomer silane coupling agent solution for treating the mother particles is preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less. This amount is determined by routine experimentation.

吸水性導電性粒子の添加量は、バインダ樹脂100重量部に対し、0.10重量部以上5.0重量部以下である。吸水性導電性粒子のバインダ樹脂への添加量が0.10重量部未満では、有効に働く吸水性導電性粒子が本質的に少ないので、充分な吸水能を発揮するという効果に乏しく、低湿環境下におけるトナー帯電量の過剰な上昇によって画像濃度が低下するおそれがある。また、5.0重量部を超える吸水性導電性粒子の添加量では、バインダ樹脂中での吸水性導電性粒子の分散不良、水分過剰による流動性不良および帯電低下を招くおそれがある。また、吸水性導電性粒子が数多く存在することで過剰な摩擦帯電が起こり、初期のトナーの帯電量が多くなる。したがって、帯電電位の絶対値が大きくなりすぎてしまい初期画像の濃度が不充分になる。前記範囲で吸水性導電性粒子をバインダ樹脂に添加することによって、トナー中での分散性が良好になり、また、トナーが充分な吸水能力を有することができるので、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇を抑えることができる。したがって、一定の画像濃度を有する画像をより一層安定して形成することができる。   The amount of water-absorbing conductive particles added is 0.10 parts by weight or more and 5.0 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the amount of water-absorbing conductive particles added to the binder resin is less than 0.10 parts by weight, the number of water-absorbing conductive particles that work effectively is essentially small. There is a possibility that the image density is lowered due to an excessive increase in the toner charge amount below. On the other hand, when the amount of water-absorbing conductive particles exceeds 5.0 parts by weight, there is a risk of poor dispersion of the water-absorbing conductive particles in the binder resin, poor fluidity due to excessive moisture, and reduced charge. In addition, the presence of a large number of water-absorbing conductive particles causes excessive frictional charging and increases the initial toner charge amount. Therefore, the absolute value of the charging potential becomes too large and the density of the initial image becomes insufficient. By adding the water-absorbing conductive particles to the binder resin within the above range, the dispersibility in the toner is improved and the toner can have a sufficient water-absorbing ability, so that the toner can be charged in a low-humidity environment. An excessive increase in the amount can be suppressed. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably.

吸水性導電性粒子の体積抵抗率は、1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下であることが好ましい。体積抵抗率が1×10Ω・cm未満では、電荷がリークしやすく、画像形成装置内のトナーを含む現像剤を収納する現像槽においてトナーを放置した場合に、トナーの帯電量が低下しやすく、放置後に画像を形成すると、画像かぶりが発生しやすい。また、吸水性導電性粒子の体積抵抗率が5×10Ω・cmを超えると、低湿環境下において、トナーの帯電量が上昇しやすくなる。1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下の適度な抵抗を有する吸水性導電性粒子であることによって、不必要な電荷のリークを抑制することができる。これによって、帯電したトナーを放置したときのトナーの帯電量の低下を抑えることができ、また高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を防ぐことができる。また低湿環境下において、トナーの帯電量の過剰な上昇を防ぐことができる。したがって、トナーの帯電量を安定化させ、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。吸水性導電性粒子の体積抵抗率は、圧縮法によって測定される。 The volume resistivity of the water-absorbing conductive particles is preferably 1 × 10 1 Ω · cm to 5 × 10 5 Ω · cm. When the volume resistivity is less than 1 × 10 1 Ω · cm, the electric charge easily leaks, and the toner charge amount decreases when the toner is left in the developing tank containing the developer containing the toner in the image forming apparatus. If an image is formed after being left unattended, image fog is likely to occur. On the other hand, when the volume resistivity of the water-absorbing conductive particles exceeds 5 × 10 5 Ω · cm, the charge amount of the toner tends to increase in a low humidity environment. By using water-absorbing conductive particles having an appropriate resistance of 1 × 10 1 Ω · cm to 5 × 10 5 Ω · cm, unnecessary charge leakage can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in the charge amount of the toner when the charged toner is left, and to prevent an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment. Further, it is possible to prevent an excessive increase in the charge amount of the toner in a low humidity environment. Therefore, the charge amount of the toner can be stabilized and an image having a constant image density can be stably formed. The volume resistivity of the water-absorbing conductive particles is measured by a compression method.

本実施形態において、圧縮法による吸水性導電性粒子の体積抵抗率の測定は下記の手順で行った。まず、気温20℃、湿度65%の環境下において、24時間放置した後の吸水性導電性粒子を、2枚の銅板電極の間に挟み、プレス圧力が10kg/cmで、銅板電極間距離が8mm〜10mmとなる圧紛体を作製した。次に、電界強度として500V/cmの電圧を銅板電極間に印加し、電圧印加開始から15秒後の体積抵抗率を測定し、その値を吸水性導電性粒子の体積抵抗率とした。 In this embodiment, the volume resistivity of the water-absorbing conductive particles by the compression method was measured according to the following procedure. First, the water-absorbing conductive particles after being left for 24 hours in an environment of an air temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% are sandwiched between two copper plate electrodes, the pressing pressure is 10 kg / cm 2 , and the distance between the copper plate electrodes A compact having a thickness of 8 mm to 10 mm was produced. Next, a voltage of 500 V / cm was applied between the copper plate electrodes as the electric field strength, the volume resistivity 15 seconds after the voltage application start was measured, and the value was taken as the volume resistivity of the water-absorbing conductive particles.

本実施形態のトナーは、着色粒子中にバインダ樹脂、着色剤および吸水性導電性粒子とともに、帯電制御剤および離型剤を含有する。本発明の他の実施形態では、トナーは、その他の添加剤を含有してもよく、また帯電制御剤および離型剤を含有しなくてもよい。   The toner of the present exemplary embodiment contains a charge control agent and a release agent in the colored particles together with a binder resin, a colorant, and water-absorbing conductive particles. In other embodiments of the present invention, the toner may contain other additives and may not contain a charge control agent and a release agent.

帯電制御剤としては、公知の帯電制御剤が使用できる。具体的には負帯電性を付与する負帯電性トナー用帯電制御剤としては、クロムアゾ錯体染料、鉄アゾ錯体染料、コバルトアゾ錯体染料、サリチル酸およびその誘導体の、クロム、亜鉛、アルミニウム、ホウ素との錯体および塩化合物、ナフトール酸およびその誘導体の、クロム、亜鉛、アルミニウム、ホウ素との錯体および塩化合物、ベンジル酸ならびにその誘導体のクロム、亜鉛、アルミニウム、ホウ素の錯体および塩化合物、長鎖アルキルカルボン酸塩、ならびに長鎖アルキルスルホン酸塩などを挙げることができる。   A known charge control agent can be used as the charge control agent. Specifically, as a charge control agent for negatively chargeable toner that imparts negative chargeability, chromium azo complex dyes, iron azo complex dyes, cobalt azo complex dyes, salicylic acid and derivatives thereof complexes with chromium, zinc, aluminum, and boron And salt compounds, complexes of naphtholic acid and its derivatives with chromium, zinc, aluminum, boron and salt compounds, complexes of benzylic acid and its derivatives with chromium, zinc, aluminum, boron and salts thereof, long-chain alkyl carboxylates And long-chain alkyl sulfonates.

正帯電性を付与する正帯電性トナー用帯電制御剤としては、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、四級ピリジニウム塩、グアニジン塩、アミジン塩などの誘導体などを挙げることができる。   Examples of charge control agents for positively chargeable toners that impart positive chargeability include nigrosine dyes and derivatives thereof, triphenylmethane derivatives, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts, quaternary pyridinium salts, guanidine salts, and amidine salts. Derivatives and the like can be mentioned.

帯電制御剤の添加量としては、バインダ樹脂100重量部に対して0.1重量部以上20重量部以下の範囲内が好ましく、0.5重量部以上10重量部以下の範囲内がより好ましい。   The addition amount of the charge control agent is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight and more preferably in the range of 0.5 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

離型剤としては、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成ワックス、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックスおよびその変成ワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックスなどを挙げることができる。これら離型剤をトナー中に含有させることにより、定着ローラまたは定着ベルトに対するトナーの離型性を高めることができ、定着時の高温・低温オフセットを防止することができる。離型剤の添加量は特に制限されないが、バインダ樹脂100重量部に対して1重量部以上5重量部以下の範囲が好ましい。   As release agents, synthetic waxes such as polypropylene and polyethylene, paraffin wax and derivatives thereof, petroleum waxes such as microcrystalline wax and derivatives thereof, and modified waxes thereof, carnauba wax, rice wax, candelilla wax, and other plant systems A wax etc. can be mentioned. By including these release agents in the toner, the releasability of the toner with respect to the fixing roller or the fixing belt can be improved, and high temperature / low temperature offset during fixing can be prevented. The addition amount of the release agent is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.

このような着色粒子は、混練粉砕法または重合法など、公知の方法によって作製でき、一例として、混練粉砕法においては、バインダ樹脂、着色剤、吸水性導電性粒子、帯電制御剤、離型剤およびその他の添加剤を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサー、メカノミルまたはQ型ミキサーなどの混合機により混合し、得られる原料混合物を2軸混練機、1軸混練機などの混練機により100〜180℃程度の温度で溶融混練し、得られる混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエア式粉砕機により粉砕し、必要に応じて分級などの粒度調整を行うことにより作製できる。   Such colored particles can be produced by a known method such as a kneading pulverization method or a polymerization method. For example, in the kneading pulverization method, a binder resin, a colorant, water-absorbing conductive particles, a charge control agent, a release agent are used. And other additives are mixed by a mixer such as a Henschel mixer, a super mixer, a mechano mill, or a Q-type mixer, and the resulting raw material mixture is about 100-180 ° C. by a kneader such as a twin-screw kneader or a single-screw kneader. The resulting kneaded product is cooled and solidified at a temperature of 5 ° C., and the solidified product is pulverized by an air pulverizer such as a jet mill, and the particle size is adjusted as necessary.

着色粒子としては、体積平均粒径が、3μm以上15μm以下の範囲内の着色粒子が使用される。着色粒子の体積平均粒径は、ベックマン・コールター社製のコールターカウンターで100μmのアパーチャーを用いて測定される。   As the colored particles, colored particles having a volume average particle diameter of 3 μm or more and 15 μm or less are used. The volume average particle diameter of the colored particles is measured using a 100 μm aperture with a Coulter counter manufactured by Beckman Coulter.

着色粒子は、そのままトナーとして用いられてもよいが、本実施形態では、外添剤が外添された状態でトナーとして用いられる。すなわち本実施形態のトナーは、着色粒子と、着色粒子に外添される外添剤とを含む。疎水性を有する疎水性粒子を着色粒子に外添することによって、高湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な低下を引起すことなく、トナーの流動性を向上させることができる。したがって、トナーの帯電量がより一層安定化するので、一定の画像濃度を有する画像を、より安定して形成することができる。   The colored particles may be used as a toner as they are, but in the present embodiment, the colored particles are used as a toner with an external additive added thereto. That is, the toner of this embodiment includes colored particles and an external additive that is externally added to the colored particles. By externally adding hydrophobic particles having hydrophobicity to the colored particles, the fluidity of the toner can be improved without causing an excessive decrease in the charge amount of the toner in a high humidity environment. Therefore, since the charge amount of the toner is further stabilized, an image having a constant image density can be formed more stably.

着色粒子に外添する外添剤としては、シリカ、酸化チタン、アルミナなどの無機粒子の表面に、たとえばシランカップリング剤、チタンカップリング剤またはシリコーンオイルによって表面処理を施し、疎水性を付与した疎水性粒子が使用できる。特に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン(略称;HMDS)を用いて、表面にトリメチルシリル基を導入したシリカ粒子は、疎水性および絶縁性に優れるので、これを外添することによって、高湿環境下において、トナーの帯電量の低下をより確実に抑えるという優れた効果が得られ、有効な帯電量を有するトナーが実現される。また流動性に優れるトナーが実現される。外添剤として用いられる疎水性粒子の体積平均粒径は5nm以上100nm以下であることが好ましい。本発明において、外添剤の粒径は走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて測定される。   As an external additive externally added to the colored particles, the surface of inorganic particles such as silica, titanium oxide, and alumina is subjected to a surface treatment with, for example, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or silicone oil to impart hydrophobicity. Hydrophobic particles can be used. In particular, silica particles having hexamethyldisilazane (abbreviation: HMDS) as a silane coupling agent and having a trimethylsilyl group introduced on the surface are excellent in hydrophobicity and insulating properties. In the environment, an excellent effect of more reliably suppressing a decrease in the charge amount of the toner is obtained, and a toner having an effective charge amount is realized. In addition, a toner having excellent fluidity is realized. The volume average particle size of the hydrophobic particles used as the external additive is preferably 5 nm or more and 100 nm or less. In the present invention, the particle size of the external additive is measured using a scanning electron microscope (SEM).

疎水性粒子の具体例としては、シリカ粒子をHMDSで表面処理してなる疎水性粒子である日本アエロジル株式会社製のアエロジル50(体積平均粒径:約30nm)、アエロジル90(体積平均粒径:約30nm)、アエロジル130(体積平均粒径:約16nm)、アエロジル200(体積平均粒径:約12nm)、アエロジル300(体積平均粒径:約7nm)およびアエロジル380(体積平均粒径:約7nm)、アルミナ粒子をHMDSで表面処理してなる疎水性粒子である西独デグサ社製のアルミナムオキサイドC(体積平均粒径:約13nm)、ならびに酸化チタン粒子をHMDSで表面処理してなる疎水性粒子であるチタニウムオキサイドP−25(体積平均粒径:約21nm)およびMOX170(体積平均粒径:約15nm)、ならびに石原産業株式会社製TTO−51(体積平均粒径:約20nm)およびTTO−55(体積平均粒径:約40nm)などが挙げられる。   As specific examples of the hydrophobic particles, Aerosil 50 (volume average particle size: about 30 nm) manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., which is a hydrophobic particle obtained by surface treatment of silica particles with HMDS, Aerosil 90 (volume average particle size: About 30 nm), Aerosil 130 (volume average particle size: about 16 nm), Aerosil 200 (volume average particle size: about 12 nm), Aerosil 300 (volume average particle size: about 7 nm) and Aerosil 380 (Volume average particle size: about 7 nm) ), Alumina particles C (volume average particle size: about 13 nm) manufactured by Degussa, Germany, which are hydrophobic particles obtained by surface treatment of alumina particles with HMDS, and hydrophobic particles obtained by surface treatment of titanium oxide particles with HMDS Titanium oxide P-25 (volume average particle size: about 21 nm) and MOX170 (volume average particle size: about 15) m), and Ishihara Sangyo Kaisha Ltd. TTO-51 (volume average particle diameter: about 20 nm) and TTO-55 (volume average particle diameter: about 40 nm), and the like.

疎水性粒子は、疎水性および導電性を有する疎水性導電性粒子であることがさらに好ましい。上記疎水性粒子の中で、酸化チタン粒子をHMDSで表面処理してなる疎水性粒子であるチタニウムオキサイドP−25(体積平均粒径:約21nm)およびMOX170(体積平均粒径:約15nm)、ならびに石原産業株式会社製TTO−51(体積平均粒径:約20nm)およびTTO−55(体積平均粒径:約40nm)が疎水性導電性粒子として該当する。着色粒子に疎水性導電性粒子を外添することによって、トナーの流動性を向上させるとともに、低湿環境下におけるトナーの帯電量の過剰な上昇をより確実に抑えることができる。したがって、流動性に優れるとともに、湿度に左右されず、一定の帯電量を有するトナーとすることができるので、一定の画像濃度を有する画像をより安定して形成することができる。   The hydrophobic particles are more preferably hydrophobic conductive particles having hydrophobicity and conductivity. Among the hydrophobic particles, titanium oxide P-25 (volume average particle size: about 21 nm) and MOX170 (volume average particle size: about 15 nm), which are hydrophobic particles obtained by surface treatment of titanium oxide particles with HMDS, In addition, TTO-51 (volume average particle size: about 20 nm) and TTO-55 (volume average particle size: about 40 nm) manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. correspond to the hydrophobic conductive particles. By externally adding hydrophobic conductive particles to the colored particles, it is possible to improve the fluidity of the toner and more reliably suppress an excessive increase in the charge amount of the toner in a low humidity environment. Therefore, the toner has excellent fluidity and does not depend on humidity, and can be a toner having a constant charge amount. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably.

着色粒子に疎水性粒子などの外添剤を外添する場合、着色粒子は、体積平均粒径が5μm以上7μm以下であり、BET比表面積が、1.5m/g以上1.9m/g以下であることが好ましい。体積平均粒子径が5μm以下では、流動性が極端に低下する。体積平均粒子径が7μmを超えると、転写効率の低下を招き、フルカラー画像においてそれぞれのカラートナーを均一に転写させにくくなるので、色むらが発生するおそれがある。また、カラーバランスを安定して再現することができないおそれがある。体積平均粒径が5μm以上7μm以下である着色粒子において、BET比表面積が1.5m/g未満では、着色粒子表面が平滑になり過ぎるので、クリーニング不良が発生することによってかぶりが発生しやすくなる。また、1.9m/gを超えると、着色粒子表面に凹凸が多くなり、外添剤が着色粒子表面の凹部に入り込み、外添剤を均一に表面に付着させることができなくなる。その結果、外添剤のもつコロ効果、すなわち流動性を良くする効果、およびスペーサ効果、すなわち電荷のリークを防ぐ効果が十分に得られなくなり、かぶりおよびトナー飛散が発生しやすくなる。着色粒子の体積平均粒径が5μm以上7μm以下であり、BET比表面積が1.5m/g以上1.9m/g以下であることによって、着色粒子表面が滑らかになり、外添剤が着色粒子表面の凹部に入り込むことを防ぐことができるので、外添剤のコロ効果およびスペーサ効果を充分に発揮させることができ、かぶりおよびトナー飛散の発生を防ぐことができる。また、クリーニング不良の発生を防ぎ、かぶりの発生を防ぐことができる。したがって、一定の画像濃度を有する画像をより一層安定して形成することができる。 When external additives such as hydrophobic particles are externally added to the colored particles, the colored particles have a volume average particle size of 5 μm to 7 μm and a BET specific surface area of 1.5 m 2 / g to 1.9 m 2 / g or less is preferable. When the volume average particle size is 5 μm or less, the fluidity is extremely lowered. When the volume average particle diameter exceeds 7 μm, the transfer efficiency is lowered, and it becomes difficult to uniformly transfer the respective color toners in a full-color image, so that color unevenness may occur. In addition, the color balance may not be stably reproduced. In a colored particle having a volume average particle size of 5 μm or more and 7 μm or less, if the BET specific surface area is less than 1.5 m 2 / g, the colored particle surface becomes too smooth, and thus fogging easily occurs due to poor cleaning. Become. On the other hand, if it exceeds 1.9 m 2 / g, the colored particle surface will be uneven, and the external additive will enter the concave part of the colored particle surface, making it impossible to adhere the external additive uniformly to the surface. As a result, the roller effect of the external additive, that is, the effect of improving the fluidity and the spacer effect, that is, the effect of preventing charge leakage cannot be sufficiently obtained, and fog and toner scattering are likely to occur. When the volume average particle size of the colored particles is 5 μm or more and 7 μm or less and the BET specific surface area is 1.5 m 2 / g or more and 1.9 m 2 / g or less, the surface of the colored particles becomes smooth, and the external additive is Since it can prevent entering into the recessed part of the colored particle surface, the roller effect and spacer effect of an external additive can fully be exhibited, and generation | occurrence | production of fog and toner scattering can be prevented. Further, it is possible to prevent the occurrence of defective cleaning and to prevent the occurrence of fogging. Therefore, an image having a constant image density can be formed more stably.

本実施形態において「BET比表面積」とは、BET法によって測定される、単位重量当たりの粒子の表面積のことである。本実施形態において、着色粒子のBET比表面積の測定値は、BET比表面積測定装置ジェミニ2360(株式会社島津製作所製)を用いた3点測定法で得られた測定値である。着色粒子のBET比表面積の制御方法として、公知の方法が使用でき、たとえば、高速で着色粒子を円筒状の配管の中を回転させて角をとる方法または熱気流中で瞬間的にトナーを溶融させるサフュージョンシステムなどの方法がある。   In the present embodiment, the “BET specific surface area” is a surface area of particles per unit weight measured by the BET method. In this embodiment, the measurement value of the BET specific surface area of the colored particles is a measurement value obtained by a three-point measurement method using a BET specific surface area measurement device Gemini 2360 (manufactured by Shimadzu Corporation). As a method for controlling the BET specific surface area of the colored particles, a known method can be used. For example, the colored particles are rotated in a cylindrical pipe at a high speed to take a corner, or the toner is melted instantaneously in a hot air current. There is a method such as a saffusion system.

疎水性粒子の体積抵抗率は、1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下であることが好ましい。疎水性粒子の体積抵抗率は、使用する表面処理剤の種類や、処理量を変えることによって調節できる。シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザンを用いてシリカ粒子を処理して得られる疎水性粒子は、抵抗が高く、疎水性に優れ、高湿環境下においてもトナーの帯電量が安定するので好ましい。 The volume resistivity of the hydrophobic particles is preferably 1 × 10 1 Ω · cm to 5 × 10 5 Ω · cm. The volume resistivity of the hydrophobic particles can be adjusted by changing the type of surface treatment agent used and the amount of treatment. Hydrophobic particles obtained by treating silica particles with hexamethyldisilazane as a silane coupling agent are preferable because they have high resistance, excellent hydrophobicity, and the toner charge amount is stable even in a high humidity environment.

本実施形態のトナーは、シリカおよび酸化チタンといった疎水性粒子と着色粒子とをヘンシェルミキサなどの気流混合機を用いて混合する、すなわち、外添処理をすることによって作製される。   The toner of the present exemplary embodiment is manufactured by mixing hydrophobic particles such as silica and titanium oxide and colored particles using an air flow mixer such as a Henschel mixer, that is, performing an external addition process.

本発明のトナーは、一成分現像剤として使用できる他、キャリアと混合して二成分現像剤として使用することもできる。二成分現像剤は、たとえばキャリア100重量部に対してトナーを3重量部以上15重量部以下の割合で混合し、ナウターミキサーなどの混合機で攪拌することによって作製できる。   The toner of the present invention can be used as a one-component developer, or mixed with a carrier and used as a two-component developer. The two-component developer can be produced, for example, by mixing toner in a proportion of 3 parts by weight or more and 15 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the carrier and stirring the mixture with a mixer such as a Nauta mixer.

キャリアとしては、特に制限されないが、体積平均粒径が20μm以上100μm以下のキャリアが好ましい。キャリアの粒径が小さすぎると、現像時に現像ローラから感光体ドラムにキャリアが移動することによって、得られる画像に白抜けが発生する。また、キャリアの粒径が大きすぎるとドット再現性が悪くなり、画像が粗くなる。したがって、キャリアの体積平均粒径は、20μm以上100μm以下であることが好ましく、30μm以上60μm以下であることがさらに好ましい。前記キャリアの体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置HELOS(SYMPATEC社製)において乾式分散装置RODOS(SYMPATEC社製)を用いて、分散圧3.0barの条件下で測定した時の値である。   Although it does not restrict | limit especially as a carrier, The carrier whose volume average particle diameter is 20 micrometers or more and 100 micrometers or less is preferable. When the particle size of the carrier is too small, the carrier moves from the developing roller to the photosensitive drum at the time of development, thereby causing white spots in the obtained image. On the other hand, when the particle size of the carrier is too large, the dot reproducibility deteriorates and the image becomes rough. Therefore, the volume average particle diameter of the carrier is preferably 20 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 60 μm or less. The volume average particle diameter of the carrier is a value when measured under the condition of a dispersion pressure of 3.0 bar using a dry dispersion apparatus RODOS (manufactured by SYMPATEC) in a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus HELOS (manufactured by SYMPATEC). It is.

キャリアの飽和磁化としては、30emu/g以上100emu/g以下が好ましい。飽和磁化が低いほど感光体ドラムと接する磁気ブラシが柔らかくなるので、静電潜像に忠実な画像が得られるが、飽和磁化が低すぎると、感光体ドラム表面にキャリアが付着し、白抜け現象が発生しやすくなる。また、飽和磁化が高すぎると、磁気ブラシの剛直化により、静電潜像に忠実な画像が得られにくくなる。したがって、キャリアの飽和磁化は、30emu/g以上100emu/g以下であることが好ましい。   The saturation magnetization of the carrier is preferably 30 emu / g or more and 100 emu / g or less. The lower the saturation magnetization, the softer the magnetic brush in contact with the photosensitive drum, so that an image faithful to the electrostatic latent image can be obtained. However, if the saturation magnetization is too low, carriers will adhere to the surface of the photosensitive drum and white spots will occur. Is likely to occur. If the saturation magnetization is too high, it becomes difficult to obtain an image faithful to the electrostatic latent image due to the stiffening of the magnetic brush. Therefore, the saturation magnetization of the carrier is preferably 30 emu / g or more and 100 emu / g or less.

キャリアとしては、磁性を有するコア粒子表面に被覆層を設けた被覆キャリアが好ましい。   The carrier is preferably a coated carrier in which a coating layer is provided on the surface of magnetic core particles.

コア粒子としては公知の磁性粒子が使用できるが、帯電性および耐久性の点でフェライト粒子が好ましい。フェライト粒子としては公知のものを使用でき、たとえば、亜鉛系フェライト、ニッケル系フェライト、銅系フェライト、ニッケル−亜鉛系フェライト、マンガン−マグネシウム系フェライト、銅−マグネシウム系フェライト、マンガン−亜鉛系フェライト、マンガン−銅−亜鉛系フェライトなどが挙げられる。   As the core particles, known magnetic particles can be used, but ferrite particles are preferred from the viewpoint of chargeability and durability. Known ferrite particles can be used, such as zinc ferrite, nickel ferrite, copper ferrite, nickel-zinc ferrite, manganese-magnesium ferrite, copper-magnesium ferrite, manganese-zinc ferrite, manganese. -Copper-zinc ferrite etc. are mentioned.

これらのフェライト粒子は、公知の方法で作製できる。たとえば、FeおよびMg(OH)などのフェライト原料を混合し、この混合粉を加熱炉で加熱して仮焼する。得られた仮焼品を冷却後、振動ミルでほぼ1μm程度の粒子となるように粉砕し、粉砕粉に分散剤と水とを加えてスラリーを作製する。このスラリーを湿式ボールミルで湿式粉砕し、得られる懸濁液をスプレードライヤーで造粒乾燥することによって、フェライト粒子が得られる。 These ferrite particles can be produced by a known method. For example, ferrite raw materials such as Fe 2 O 3 and Mg (OH) 2 are mixed, and this mixed powder is heated in a heating furnace and calcined. The obtained calcined product is cooled and then pulverized to a particle size of about 1 μm with a vibration mill, and a dispersant and water are added to the pulverized powder to prepare a slurry. The slurry is wet pulverized with a wet ball mill, and the resulting suspension is granulated and dried with a spray dryer to obtain ferrite particles.

被覆層を構成する被覆材としては公知の樹脂材料が使用でき、たとえば、アクリル樹脂またはシリコーン樹脂などが使用できる。シリコーン樹脂を被覆した被覆キャリアは、その表面にホウ素化合物がスペント、すなわち付着しにくく、長期に渡ってトナーの帯電付与能力を維持できるので好ましい。   A known resin material can be used as the coating material constituting the coating layer, and for example, an acrylic resin or a silicone resin can be used. A coated carrier coated with a silicone resin is preferable because the boron compound is hardly spent on the surface, that is, hardly adheres to the surface, and can maintain the charge imparting ability of the toner for a long period of time.

シリコーン樹脂としては公知のものが使用でき、たとえば、シリコーンワニス(商品名:TSR115、TSR114、TSR102、TSR103、YR3061、TSR110、TSR116、TSR117、TSR108、TSR109、TSR180、TSR181、TSR187、TSR144およびTSR165など、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、KR271、KR272、KR275、KR280、KR282、KR267、KR269、KR211およびKR212など、いずれも信越化学工業株式会社製)、アルキッド変性シリコーンワニス(商品名:TSR184、TSR185など、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)、エポキシ変性シリコーンワニス(商品名:TSR194およびYS54など、いずれも)、ポリエステル変性シリコーンワニス(商品名:TSR187など、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)、アクリル変性シリコーンワニス(商品名:TSR170およびTSR171など、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)、ウレタン変性シリコーンワニス(商品名:TSR175など、いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製)、反応性シリコーン樹脂(商品名:KA1008、KBE1003、KBC1003、KBM303、KBM403、KBM503、KBM602およびKBM603など、いずれも信越化学工業株式会社製)などが挙げられる。   Known silicone resins can be used, such as silicone varnishes (trade names: TSR115, TSR114, TSR102, TSR103, YR3061, TSR110, TSR116, TSR117, TSR108, TSR109, TSR180, TSR181, TSR187, TSR144 and TSR165, etc. All are manufactured by Momentive Performance Materials Japan, KR271, KR272, KR275, KR280, KR282, KR267, KR269, KR211 and KR212, all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), alkyd-modified silicone varnish (trade name: TSR184, TSR185 etc., both made by Momentive Performance Materials Japan), epoxy modified Ricone varnish (trade names: TSR194 and YS54, etc.), polyester-modified silicone varnish (trade name: TSR187, etc., manufactured by Momentive Performance Materials Japan), acrylic-modified silicone varnish (trade names: TSR170 and TSR171, etc.) , All manufactured by Momentive Performance Materials Japan), urethane-modified silicone varnish (trade name: TSR175, etc., all manufactured by Momentive Performance Materials Japan), reactive silicone resin (trade name: KA1008, KBE1003, KBC1003, KBM303, KBM403, KBM503, KBM602, and KBM603, all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

被覆層には、キャリアの体積抵抗率値を制御するために、導電材が添加される。導電材としては、たとえば、酸化ケイ素、アルミナ、カーボンブラック、グラファイト、酸化亜鉛、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム、チタン酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどの導電材が挙げられる。   A conductive material is added to the coating layer in order to control the volume resistivity value of the carrier. Examples of the conductive material include silicon oxide, alumina, carbon black, graphite, zinc oxide, titanium black, iron oxide, titanium oxide, tin oxide, potassium titanate, calcium titanate, aluminum borate, magnesium oxide, barium sulfate, Examples include conductive materials such as calcium carbonate.

これらの導電材の中でも、作製安定性、コスト、電気抵抗の低さという観点からカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックの種類は特に限定されないが、ジブチルフタレート(Dibutyl phthalate;DBP)吸油量が90ml/100g以上、170ml/100g以下の範囲にあるものが、作製安定性に優れるので好ましい。また、一次粒径として50nm以下のものが分散性に優れるのでさらに好ましい。導電材は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。導電材の使用量としては、被覆材100重量部に対して0.1重量部以上20重量部以下が好ましい。   Among these conductive materials, carbon black is preferable from the viewpoint of production stability, cost, and low electrical resistance. The type of carbon black is not particularly limited, but those having a dibutyl phthalate (DBP) oil absorption in the range of 90 ml / 100 g or more and 170 ml / 100 g or less are preferable because of excellent production stability. A primary particle size of 50 nm or less is more preferable because of excellent dispersibility. A conductive material can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. The amount of the conductive material used is preferably 0.1 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the covering material.

被覆材をキャリア粒子に被覆するには、公知の方法が採用できる。たとえば、被覆材の有機溶媒溶液中にキャリア粒子を浸漬させる浸漬法、被覆材の有機溶媒溶液をキャリア粒子に噴霧するスプレー法、キャリア粒子を流動エアによって浮遊させた状態で被覆材の有機溶媒溶液を噴霧する流動床法およびニーダーコーター中でキャリア粒子と被覆材の有機溶媒溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法などが挙げられる。被覆材の有機溶媒溶液には被覆材とともに抵抗値制御用の導電材が添加される。   A known method can be employed to coat the coating material on the carrier particles. For example, an immersion method in which carrier particles are immersed in an organic solvent solution of the coating material, a spray method in which the organic solvent solution of the coating material is sprayed on the carrier particles, an organic solvent solution of the coating material in a state where the carrier particles are suspended by flowing air And a kneader coater method in which carrier particles and an organic solvent solution of a coating material are mixed in a kneader coater to remove the solvent. A conductive material for resistance value control is added to the organic solvent solution of the coating material together with the coating material.

次に本発明の画像形成装置について説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置40の一形態を模式的に示す概略図である。図1に示すように、画像形成装置40は、4つの画像形成ユニット1〜4を備えるタンデム方式のカラー画像形成装置である。
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view schematically showing one embodiment of an image forming apparatus 40 according to the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 40 is a tandem color image forming apparatus including four image forming units 1 to 4.

画像形成装置40は、4つの画像形成ユニット1〜4として、黒トナー像を形成するための第1画像形成ユニット1と、シアントナー像を形成するための第2画像形成ユニット2と、マゼンタトナー像を形成するための第3画像形成ユニット3と、イエロートナー像を形成するための第4画像形成ユニット4とを含む。   The image forming apparatus 40 includes, as four image forming units 1 to 4, a first image forming unit 1 for forming a black toner image, a second image forming unit 2 for forming a cyan toner image, and magenta toner. A third image forming unit 3 for forming an image and a fourth image forming unit 4 for forming a yellow toner image are included.

図1の紙面に向かって、4つの画像形成ユニット1〜4の上方には、無端ベルトである中間転写ベルト5が配設されている。中間転写ベルト5は、2つの支持ロール6に掛け渡され、矢印Rにて示す方向に回転するようになっている。中間転写ベルト5を挟んで、一方の支持ロール6に対向して2次転写ローラ8が設けられる。以降、2次転写ローラ8が配置されている2次転写位置を起点として、中間転写ベルト5の回転方向の上流、下流を規定する。中間転写ベルト5の材料としては、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂に電子伝導性導電材を適当量含有させたものが使用できる。   An intermediate transfer belt 5 which is an endless belt is disposed above the four image forming units 1 to 4 toward the paper surface of FIG. The intermediate transfer belt 5 is stretched over two support rolls 6 and rotates in the direction indicated by the arrow R. A secondary transfer roller 8 is provided opposite to one support roll 6 with the intermediate transfer belt 5 interposed therebetween. Thereafter, the upstream and downstream in the rotational direction of the intermediate transfer belt 5 are defined starting from the secondary transfer position where the secondary transfer roller 8 is disposed. As a material for the intermediate transfer belt 5, a material in which an appropriate amount of an electron conductive material is contained in a resin such as polyimide or polyamide can be used.

4つの画像形成ユニット1〜4は、中間転写ベルト5の回転方向Rの上流側から下流側に向かって、黒色の画像情報に対応するトナー像を形成する第1画像形成ユニット1、シアン色の画像情報に対応するトナー像を形成する第2画像形成ユニット2、マゼンタ色の画像情報に対応するトナー像を形成する第3画像形成ユニット3、イエロー色の画像情報に対応するトナー像を形成する第4画像形成ユニット4の順に配置される。   The four image forming units 1 to 4 are a first image forming unit 1 that forms a toner image corresponding to black image information from the upstream side to the downstream side in the rotation direction R of the intermediate transfer belt 5. A second image forming unit 2 that forms a toner image corresponding to the image information, a third image forming unit 3 that forms a toner image corresponding to the magenta image information, and a toner image corresponding to the yellow image information. The fourth image forming units 4 are arranged in this order.

中間転写ベルト5の内側には、各画像形成ユニット1〜4で形成された単色トナー像を中間転写ベルト5上に転写する1次転写ローラ7が、中間転写ベルト5を挟んで、各画像形成ユニット1〜4に対向するように各々設けられている。各画像形成ユニット1〜4で形成された単色トナー像は、中間転写ベルト5上に重ね合うように転写され、一つのカラートナー画像を形成する。   Inside the intermediate transfer belt 5, a primary transfer roller 7 that transfers the monochromatic toner image formed by each of the image forming units 1 to 4 onto the intermediate transfer belt 5, forms each image with the intermediate transfer belt 5 interposed therebetween. Each is provided so as to face the units 1 to 4. The single color toner images formed by the image forming units 1 to 4 are transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer belt 5 to form one color toner image.

イエロー色の画像情報に対応するトナー像を形成する第4画像形成ユニット4よりも中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側には、中間転写ベルト5上に形成されたカラー画像を記録媒体に転写する2次転写ローラ8が配設されている。   On the downstream side in the rotation direction R of the intermediate transfer belt 5 from the fourth image forming unit 4 that forms a toner image corresponding to yellow image information, the color image formed on the intermediate transfer belt 5 is used as a recording medium. A secondary transfer roller 8 for transferring is provided.

2次転写ローラ8より中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側には、中間転写ベルト5の表面をクリーニングするためのベルトクリーニングユニット10が設けられる。ベルトクリーニングユニット10は、中間転写ベルト5に接触配置されるベルトクリーニングブラシ11と、ベルトクリーニングブレード12とを有している。ベルトクリーニングブレード12は、ベルトクリーニングブラシ11より中間転写ベルト5の回転方向Rの下流側に配置される。   A belt cleaning unit 10 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 5 is provided downstream of the secondary transfer roller 8 in the rotation direction R of the intermediate transfer belt 5. The belt cleaning unit 10 includes a belt cleaning brush 11 disposed in contact with the intermediate transfer belt 5 and a belt cleaning blade 12. The belt cleaning blade 12 is disposed downstream of the belt cleaning brush 11 in the rotation direction R of the intermediate transfer belt 5.

図1の紙面に向かって4つの画像形成ユニット1〜4の下方には、記録媒体を収容するトレイ14が配設されている。トレイ14内の記録媒体は、複数の給紙ローラ13によって、2次転写ローラ8が中間転写ベルト5と対向する2次転写位置まで搬送される。矢印Pによって、記録媒体の搬送方向を示す。   A tray 14 for storing a recording medium is disposed below the four image forming units 1 to 4 toward the paper surface of FIG. The recording medium in the tray 14 is conveyed by a plurality of paper feed rollers 13 to a secondary transfer position where the secondary transfer roller 8 faces the intermediate transfer belt 5. An arrow P indicates the conveyance direction of the recording medium.

2次転写ローラ8よりも記録媒体の搬送方向Pの下流側には、記録媒体に転写されたカラートナー像を記録媒体に定着するための定着ユニット15が設けられる。そして、定着ユニット15よりも記録媒体の搬送方向Pの下流側には、カラートナー像が定着された記録媒体を画像形成装置40から排出する排紙ローラ13aが設けられる。   A fixing unit 15 for fixing the color toner image transferred to the recording medium to the recording medium is provided downstream of the secondary transfer roller 8 in the conveyance direction P of the recording medium. A discharge roller 13 a for discharging the recording medium on which the color toner image is fixed from the image forming apparatus 40 is provided downstream of the fixing unit 15 in the recording medium conveyance direction P.

各画像形成ユニット1〜4で形成された各単色トナー像は、中間転写ベルト5上へ順次転写されて、中間転写ベルト5上にカラートナー像が形成される。中間転写ベルト5上のカラートナー像は、2次転写位置において、給紙ローラ13にて搬送される記録媒体へと2次転写され、その後、定着ユニット15にて記録媒体に定着される。カラートナー像が定着されてカラー画像が形成された記録媒体は、排紙ローラ13aにて画像形成装置40から排出される。2次転写後、記録媒体に転写されないまま中間転写ベルト5上に残ったトナーは、ベルトクリーニングユニット10にて取り除かれる。   The single color toner images formed by the image forming units 1 to 4 are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 5 to form a color toner image on the intermediate transfer belt 5. The color toner image on the intermediate transfer belt 5 is secondarily transferred to the recording medium conveyed by the paper feed roller 13 at the secondary transfer position, and then fixed to the recording medium by the fixing unit 15. The recording medium on which the color toner image is fixed and the color image is formed is discharged from the image forming apparatus 40 by the paper discharge roller 13a. After the secondary transfer, the toner remaining on the intermediate transfer belt 5 without being transferred to the recording medium is removed by the belt cleaning unit 10.

図2は、図1に示す第1画像形成ユニット1を示す概略図である。第2画像形成ユニット2、第3画像形成ユニット3、および第4画像形成ユニット4の構成は、実質的に同じ構成である。現像槽27内部に収容される現像剤中のトナーは、第1画像形成ユニット1では黒色トナーであり、第2画像形成ユニット2ではシアン色トナーであり、第3画像形成ユニット3ではマゼンタ色トナーあり、第4画像形成ユニット4では、イエロー色トナーである。したがって、第1画像形成ユニット1、第2画像形成ユニット2、第3画像形成ユニット3、および第4画像形成ユニット4の構成の詳細な説明は省略する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the first image forming unit 1 shown in FIG. The configurations of the second image forming unit 2, the third image forming unit 3, and the fourth image forming unit 4 are substantially the same. The toner contained in the developer contained in the developing tank 27 is black toner in the first image forming unit 1, cyan toner in the second image forming unit 2, and magenta toner in the third image forming unit 3. In the fourth image forming unit 4, yellow toner is used. Therefore, detailed description of the configuration of the first image forming unit 1, the second image forming unit 2, the third image forming unit 3, and the fourth image forming unit 4 is omitted.

第1画像形成ユニット1は、像担持体である円柱状の感光体ドラム16と、感光体ドラム16の周囲に設けられ、感光体ドラム16を帯電する帯電器17、感光体ドラム16上に静電潜像を書き込む露光器18、感光体ドラム16上の静電潜像を可視化する現像装置19および一次転写後に感光体ドラム16上に残留するトナーを含む残留物を除去する感光体ドラムクリーナ20とを含む。帯電器17および露光器18は、潜像形成手段として機能する。   The first image forming unit 1 includes a cylindrical photosensitive drum 16 that is an image carrier, a charger 17 that is provided around the photosensitive drum 16, and charges the photosensitive drum 16. An exposure device 18 for writing an electrostatic latent image, a developing device 19 for visualizing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 16, and a photosensitive drum cleaner 20 for removing a residue including toner remaining on the photosensitive drum 16 after primary transfer. Including. The charger 17 and the exposure device 18 function as a latent image forming unit.

帯電器17は、本実施形態では非接触型帯電器であり、たとえばスコロトロン帯電器によって実現され、感光体ドラム16に対しコロナ放電を行って感光体ドラム16を所定の電位に帯電させる。帯電器17は、コロトロン帯電器によって実現されてもよい。また帯電器17は、非接触型帯電器に限定されず、接触型帯電器、たとえば、帯電ローラまたは帯電ブラシによって実現されてもよい。   The charger 17 is a non-contact charger in the present embodiment, and is realized by, for example, a scorotron charger. The charger 17 performs corona discharge on the photosensitive drum 16 to charge the photosensitive drum 16 to a predetermined potential. The charger 17 may be realized by a corotron charger. The charger 17 is not limited to a non-contact type charger, and may be realized by a contact type charger, for example, a charging roller or a charging brush.

露光器18は、たとえば、レーザ露光器からなり、画像信号に応じたレーザ走査による露光を行い、帯電器17によって帯電された感光体ドラム16の表面電位を変化させることで、画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光器としては、LDEアレイ装置などを用いることもできる。   The exposure device 18 is composed of, for example, a laser exposure device, performs exposure by laser scanning according to an image signal, and changes the surface potential of the photosensitive drum 16 charged by the charger 17, thereby changing the surface potential. An electrostatic latent image is formed. An LDE array device or the like can also be used as the exposure device.

現像装置19は、現像槽27内部に本発明のトナーを含む現像剤を収容し、現像剤に含まれるトナーによって、感光体ドラム16表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する。現像剤には、トナーおよびキャリアからなる二成分現像剤とキャリアを含まずトナーのみを含む一成分現像剤とがある。本実施の形態の画像形成装置40においては、現像装置19は、現像槽27内部に二成分現像剤を収容し、二成分現像剤に対応した構成を有する。   The developing device 19 accommodates a developer containing the toner of the present invention in the developing tank 27, and develops the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 16 with the toner contained in the developer to form a toner image. As the developer, there are a two-component developer composed of toner and carrier and a one-component developer containing only the toner without containing the carrier. In the image forming apparatus 40 of the present embodiment, the developing device 19 has a configuration corresponding to the two-component developer by storing the two-component developer in the developing tank 27.

感光体ドラムクリーナ20は、クリーニングブレード21と、クリーナハウジング22と、シール23とを備えている。   The photosensitive drum cleaner 20 includes a cleaning blade 21, a cleaner housing 22, and a seal 23.

クリーニングブレード21は、感光体ドラム16の回転方向Rdに対してカウンタ方向に圧接配置され、感光体ドラム16表面の残留物を掻き取るものである。クリーナハウジング22は、掻き取られた残留物を収容するもので、クリーニングブレード21はクリーナハウジング22に取り付けられる。シール23は、クリーナハウジング22内部を封止するもので、クリーニングブレード21よりも感光体ドラム16の回転方向Rd上流側において、一端がクリーナハウジング22に固定されると共に、他端が感光体ドラム16に接触配置されている。   The cleaning blade 21 is disposed in pressure contact with the rotation direction Rd of the photosensitive drum 16 in the counter direction, and scrapes off the residue on the surface of the photosensitive drum 16. The cleaner housing 22 accommodates the scraped residue, and the cleaning blade 21 is attached to the cleaner housing 22. The seal 23 seals the inside of the cleaner housing 22. One end of the seal 23 is fixed to the cleaner housing 22 upstream of the cleaning blade 21 in the rotation direction Rd of the photoconductor drum 16, and the other end is the photoconductor drum 16. Is placed in contact.

図3は、図2に示す第1画像形成ユニット1における現像装置19周辺の構成を示す概略図である。現像装置19は、二成分現像剤(以下、単に「現像剤」ということがある)が収容される現像槽27を備えており、現像槽27には、感光体ドラム16の外周面に臨む位置に、感光体ドラム16の外周面に向かって開放する開放部30が形成されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration around the developing device 19 in the first image forming unit 1 shown in FIG. The developing device 19 includes a developing tank 27 in which a two-component developer (hereinafter sometimes simply referred to as “developer”) is accommodated, and the developing tank 27 faces a peripheral surface of the photosensitive drum 16. In addition, an opening 30 that opens toward the outer peripheral surface of the photosensitive drum 16 is formed.

現像槽27内部には、開放部30の開口を通して感光体ドラム16の外周面を臨むように現像ローラ24が設けられる。現像ローラ24は、円柱状であり、その外周面に現像剤を担持して搬送することによって感光体ドラム16に現像剤中のトナーを供給し、感光体ドラム16上の静電潜像を現像する。現像ローラ24は、感光体ドラム16の外周面から間隔をあけて配置される。   A developing roller 24 is provided inside the developing tank 27 so as to face the outer peripheral surface of the photosensitive drum 16 through the opening of the opening 30. The developing roller 24 has a cylindrical shape, and carries the developer on the outer peripheral surface thereof to convey the toner in the developer to the photosensitive drum 16 to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 16. To do. The developing roller 24 is disposed at a distance from the outer peripheral surface of the photosensitive drum 16.

現像ローラ24は、多極に着磁された円柱状の多極着磁部材25と、多極着磁部材25に回転自在に外嵌された非磁性のスリーブ26とを備える。多極着磁部材25は、軸線方向両端部が、現像槽27の両側壁に非回転に支持される。   The developing roller 24 includes a columnar multipolar magnetized member 25 magnetized in multiple poles, and a nonmagnetic sleeve 26 that is rotatably fitted on the multipolar magnetized member 25. Both ends of the multipolar magnetized member 25 in the axial direction are supported non-rotatably on both side walls of the developing tank 27.

多極着磁部材25には、周方向における複数の位置に、複数の磁極が離隔して配置される。多極着磁部材25の磁極は、たとえば断面形状が長方形状の棒磁石を、多極着磁部材25の周方向における複数の位置に、放射状に配置することによって形成される。本実施形態では、多極着磁部材25には、5つの磁極、具体的には3つのN極N1,N2,N3と、2つのS極S1,S2とが配置される。   In the multipolar magnetized member 25, a plurality of magnetic poles are spaced apart from each other at a plurality of positions in the circumferential direction. The magnetic poles of the multipolar magnetized member 25 are formed by, for example, arranging bar magnets having a rectangular cross-sectional shape radially at a plurality of positions in the circumferential direction of the multipolar magnetized member 25. In the present embodiment, the multipolar magnetized member 25 has five magnetic poles, specifically, three N poles N1, N2, N3 and two S poles S1, S2.

磁極N1は感光体ドラム16を臨む位置に配置される。スリーブ26の回転軸線を回転中心として、磁極S1は、磁極N1からスリーブ26の回転方向Ra上流側に、たとえば59°角変位した位置に配置され、磁極N2は、磁極N1からスリーブ26の回転方向Ra上流側に、たとえば117°角変位した位置に配置され、磁極N3は磁極N1からスリーブ26の回転方向Ra上流側に、たとえば224°角変位した位置に配置され、磁極S2は、磁極N1からスリーブ26の回転方向Ra上流側に、たとえば282°角変位した位置にそれぞれ配置される。   The magnetic pole N1 is disposed at a position facing the photosensitive drum 16. With the rotation axis of the sleeve 26 as the center of rotation, the magnetic pole S1 is arranged at a position displaced, for example, by 59 ° from the magnetic pole N1 in the rotational direction Ra of the sleeve 26, and the magnetic pole N2 is in the rotational direction of the sleeve 26 from the magnetic pole N1. For example, the magnetic pole N3 is disposed on the upstream side of Ra by a 117 ° angular displacement, the magnetic pole N3 is disposed on the upstream side in the rotational direction Ra of the sleeve 26 from the magnetic pole N1, for example, at a position displaced by 224 °, and the magnetic pole S2 is disposed on the magnetic pole N1. For example, the sleeve 26 is arranged at a position displaced by an angle of 282 ° on the upstream side in the rotational direction Ra.

N極の磁束密度を正(プラス(+))とし、S極の磁束密度を負(マイナス(−))とすると、磁極N1の磁束密度のピーク値は、たとえば110mTであり、磁極S1の磁束密度のピーク値は、たとえば−78mTであり、磁極N2の磁束密度のピーク値は、たとえば56mTであり、磁極N3の磁束密度のピーク値は、たとえば42mTであり、磁極S2の磁束密度のピーク値は、たとえば−80mTである。   When the magnetic flux density of the N pole is positive (plus (+)) and the magnetic flux density of the S pole is negative (minus (−)), the peak value of the magnetic flux density of the magnetic pole N1 is, for example, 110 mT, and the magnetic flux of the magnetic pole S1. The peak value of the density is, for example, −78 mT, the peak value of the magnetic flux density of the magnetic pole N2 is, for example, 56 mT, the peak value of the magnetic flux density of the magnetic pole N3 is, for example, 42 mT, and the peak value of the magnetic flux density of the magnetic pole S2. Is, for example, −80 mT.

現像槽27の開放部30近傍であり、かつ現像ローラ24の感光体ドラム16を臨む部分よりもスリーブ26の回転方向Raの上流側であって、汲上げ極N2よりもスリーブ26の回転方向Raの下流側の部分に対向する位置には、現像ローラ24の外周面に担持される現像剤層の厚みを規制して、現像剤の静電潜像への搬送量を規制する規制部材28が設けられる。規制部材28は、現像ローラ24の外周面に対して所定の間隔を隔てて配置されている。   Near the opening 30 of the developing tank 27 and upstream of the portion of the developing roller 24 facing the photosensitive drum 16 in the rotational direction Ra of the sleeve 26 and in the rotational direction Ra of the sleeve 26 relative to the pumping pole N2. A regulating member 28 that regulates the thickness of the developer layer carried on the outer peripheral surface of the developing roller 24 and regulates the transport amount of the developer to the electrostatic latent image is located at a position facing the downstream side portion of the developing roller 24. Provided. The regulating member 28 is arranged at a predetermined interval with respect to the outer peripheral surface of the developing roller 24.

現像槽27内部であって、現像ローラ24に臨む位置には、現像槽27内部の現像剤を撹拌すると共に現像ローラ24へと供給する攪拌部材29が、回転自在に設けられる。   An agitating member 29 that agitates the developer in the developing tank 27 and supplies it to the developing roller 24 is rotatably provided in the developing tank 27 at a position facing the developing roller 24.

画像形成装置40では、現像装置19によって本発明のトナーを用いて静電潜像を現像して画像を形成するので、低湿環境下でカバレージの低い画像を多数枚プリントする場合に、経時変化とともに現像剤が帯電上昇を引き起こすことを防ぎ、画像濃度が低下することを防ぐことができる。したがって、一定の画像濃度を有する画像を安定して形成することができる。   In the image forming apparatus 40, the developing device 19 develops the electrostatic latent image using the toner of the present invention to form an image. Therefore, when a large number of images with low coverage are printed in a low-humidity environment, the change with time changes. The developer can be prevented from causing an increase in charge, and the image density can be prevented from decreasing. Therefore, an image having a constant image density can be formed stably.

本発明の実施例および比較例のトナーを、以下に示す方法で作製した。
[実施例1]
<吸水性導電性粒子の作製>
シリカ粒子(商品名:TSR115、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製、個数平均粒径16nm)を下記一般式(2)で表されるイオノマーシランカップリング剤水溶液(濃度20%)で処理後、濾過、乾燥して、吸水性導電性粒子を作製した。得られた吸水性導電性粒子の体積抵抗率は2×10Ω・cmであった。また得られた吸水性導電性粒子の個数平均粒径は60nmであった。
3/2OSi-CHCHCH-COO Na+ …(2)
The toners of Examples and Comparative Examples of the present invention were prepared by the following method.
[Example 1]
<Production of water-absorbing conductive particles>
After treating silica particles (trade name: TSR115, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, number average particle size 16 nm) with an aqueous ionomer silane coupling agent (concentration 20%) represented by the following general formula (2) Filtered and dried to produce water-absorbing conductive particles. The volume resistivity of the obtained water-absorbing conductive particles was 2 × 10 2 Ω · cm. The number average particle diameter of the obtained water-absorbing conductive particles was 60 nm.
3/2 OSi—CH 2 CH 2 CH 2 —COO Na + (2)

<トナーの製造>
バインダ樹脂(ビスフェノールAプロピレンオキサイド、テレフタル酸および無水トリメリット酸を単量体として重縮合して得られるポリエステル樹脂:ガラス転移温度60℃、軟化温度115℃) 100重量部
着色剤(C.I.ピグメント・ブルー15:3) 5重量部
帯電制御剤(ホウ素化合物:日本カーリット社製LR−147) 2重量部
離型剤(マイクロクリスタリンワックス:日本精鑞社製HNP−9) 3重量部
作製した吸水性導電性粒子 0.1重量部
<Manufacture of toner>
Binder resin (polyester resin obtained by polycondensation using bisphenol A propylene oxide, terephthalic acid and trimellitic anhydride as monomers: glass transition temperature 60 ° C., softening temperature 115 ° C.) 100 parts by weight Colorant (C.I. Pigment Blue 15: 3) 5 parts by weight Charge control agent (boron compound: LR-147 manufactured by Nippon Carlit) 2 parts by weight Release agent (microcrystalline wax: HNP-9 manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) 3 parts by weight Water-absorbing conductive particles 0.1 parts by weight

上記トナー材料をヘンシェルミキサにて10分間予備混合した後、混練分散処理装置(三井鉱山株式会社製:ニーディックスMOS140−800)で溶融混練分散処理を行った。その混練物をカッティングミルで粗粉砕した後、ジェット式粉砕機(日本ニューマチック工業株式会社製:IDS−2型)によって微粉砕し、微粉砕後、風力分級機(日本ニューマチック工業株式会社製:MP−250型)を用いて分級を行うことによって、体積平均粒径が6.6±0.2μm、BET比表面積が1.8±0.1m/gである着色粒子を得た。体積平均粒径はコールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター株式会社製)で測定した。 The toner material was premixed for 10 minutes with a Henschel mixer, and then melted and kneaded and dispersed using a kneading and dispersing apparatus (Mitsui Mining Co., Ltd .: Knee Dick MOS140-800). The kneaded material is roughly pulverized by a cutting mill, then finely pulverized by a jet type pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd .: IDS-2 type), and after fine pulverization, an air classifier (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). : MP-250 type) was used to obtain colored particles having a volume average particle size of 6.6 ± 0.2 μm and a BET specific surface area of 1.8 ± 0.1 m 2 / g. The volume average particle diameter was measured with Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).

得られた着色粒子100重量部を、HMDSで表面を処理した個数平均粒径が7nmのシリカ粒子(体積抵抗率が5×1013Ω・cm)1.0重量部と混合し、攪拌羽根の先端速度を15m/sに設定した気流混合機(三井鉱山株式会社製:ヘンシェルミキサ)で2分間攪拌することによって実施例1のトナーを作製した。 100 parts by weight of the obtained colored particles were mixed with 1.0 part by weight of silica particles (volume resistivity: 5 × 10 13 Ω · cm) whose surface was treated with HMDS and having a number average particle diameter of 7 nm. The toner of Example 1 was prepared by stirring for 2 minutes with an airflow mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd .: Henschel mixer) with a tip speed set to 15 m / s.

[実施例2]
吸水性導電性粒子の添加量を0.3重量部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例2のトナーを作製した。
[Example 2]
A toner of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 0.3 parts by weight.

[実施例3]
吸水性導電性粒子の添加量を0.6重量部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例3のトナーを作製した。
[Example 3]
A toner of Example 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 0.6 parts by weight.

[実施例4]
吸水性導電性粒子の添加量を1.0重量部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例4のトナーを作製した。
[Example 4]
A toner of Example 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 1.0 part by weight.

[実施例5]
吸水性導電性粒子の添加量を2.0重量部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例5のトナーを作製した。
[Example 5]
A toner of Example 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 2.0 parts by weight.

[実施例6]
吸水性導電性粒子の添加量を5.0重量部に変更した以外は実施例1と同様にして実施例6のトナーを作製した。
[Example 6]
A toner of Example 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 5.0 parts by weight.

[比較例1]
吸水性導電性粒子の添加量を7.0重量部に変更した以外は実施例1と同様にして比較例1のトナーを作製した。
[Comparative Example 1]
A toner of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 7.0 parts by weight.

[比較例2]
吸水性導電性粒子の添加量を10.0重量部に変更した以外は実施例1と同様にして比較例2のトナーを作製した。
[Comparative Example 2]
A toner of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of water-absorbing conductive particles added was changed to 10.0 parts by weight.

[比較例3]
吸水性導電性粒子に代えて、HMDSによって表面処理されたシリカ(商品名:TSR115、信越化学社製)を用いて着色粒子を作製した以外は実施例1と同様にして比較例3のトナーを作製した。
[Comparative Example 3]
The toner of Comparative Example 3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that colored particles were prepared using silica (trade name: TSR115, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) surface-treated with HMDS instead of water-absorbing conductive particles. Produced.

<キャリア>
実施例および比較例のトナーと混合するキャリアは、次に示す方法によって作製した。
<Career>
Carriers to be mixed with the toners of Examples and Comparative Examples were produced by the following method.

フェライト原料をボールミルにて混合した後、ロータリーキルンにて900℃で仮焼し、得られた仮焼粉を、湿式粉砕機によって体積平均粒径2μm以下にまで、粉砕媒体としてスチールボールを用いて粉砕した。得られたフェライト粉末をスプレードライ方式により造粒し、造粒物を1300℃で焼成した。焼成後、クラッシャを用いて解砕し、体積平均粒径が約50μm、体積抵抗率が1×10Ω・cmのフェライト成分からなるコア粒子を得た。 After mixing the ferrite raw material in a ball mill, calcined at 900 ° C. in a rotary kiln, and pulverized the obtained calcined powder to a volume average particle size of 2 μm or less using a steel ball as a grinding medium by a wet pulverizer. did. The obtained ferrite powder was granulated by a spray drying method, and the granulated product was fired at 1300 ° C. After firing, the mixture was crushed using a crusher to obtain core particles composed of a ferrite component having a volume average particle diameter of about 50 μm and a volume resistivity of 1 × 10 9 Ω · cm.

次にコア粒子を被覆するための被覆用塗液として、シリコーン樹脂(商品名:TSR115、信越化学社製)100重量部と、カーボンブラック(1次粒径25nm、吸油量150ml/100g)3.0重量部とをトルエンに溶解および分散し、被覆用塗液を調製した。   Next, as a coating liquid for coating the core particles, 100 parts by weight of a silicone resin (trade name: TSR115, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and carbon black (primary particle size 25 nm, oil absorption 150 ml / 100 g) 3. 0 part by weight was dissolved and dispersed in toluene to prepare a coating solution for coating.

調製した被覆用塗液を、スプレー被覆装置によって前記フェライト成分からなるコア粒子に被覆した。トルエンを完全に蒸発除去し、体積平均粒径が50μm、シリコーン樹脂の膜厚が1μm、体積抵抗率が2×1010Ω・cm、飽和磁化が65emu/gのキャリアを作製した。 The prepared coating liquid for coating was coated on the core particles composed of the ferrite component by a spray coating apparatus. Toluene was completely removed by evaporation to prepare a carrier having a volume average particle size of 50 μm, a silicone resin film thickness of 1 μm, a volume resistivity of 2 × 10 10 Ω · cm, and a saturation magnetization of 65 emu / g.

<二成分現像剤>
実施例および比較例のトナーを用いて、それぞれトナー6重量部と前記キャリア94重量部とをナウターミキサー(商品名:VL−0、ホソカワミクロン社製)に投入し、20分間攪拌混合することによって、二成分現像剤を作製した。
<Two-component developer>
Using the toners of Examples and Comparative Examples, 6 parts by weight of toner and 94 parts by weight of the carrier are respectively added to a Nauta mixer (trade name: VL-0, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) and mixed by stirring for 20 minutes. A two-component developer was prepared.

<評価>
図1に示す画像形成装置40において、実施例および比較例のトナーを用いて作製した前記二成分現像剤について、それぞれ連続プリントテストを行った。連続プリントテストは、4つの画像形成ユニット1〜4のうち、画像形成ユニット1のみを用いて行った。画像形成装置40の現像条件として、感光体ドラム16の周速を400mm/s、現像ローラ24の周速を560mm/s、感光体ドラム16と現像ローラ24とのギャップを0.42mm、現像ローラ24と規制部材28とのギャップを0.5mmとなるように設定し、ベタ画像部(100%濃度)における紙上のトナー付着量が0.5mg/cm、白地部におけるトナー付着量が最も少なくなる条件に、感光体ドラム16の表面電位および現像バイアスをそれぞれ調整した。試験紙として、A4サイズの電子写真記録媒体(マルチレシーバー:シャープドキュメントシステム社製)を使用した。
<Evaluation>
In the image forming apparatus 40 shown in FIG. 1, a continuous print test was performed for each of the two-component developers produced using the toners of the example and the comparative example. The continuous print test was performed using only the image forming unit 1 out of the four image forming units 1 to 4. As the developing conditions of the image forming apparatus 40, the peripheral speed of the photosensitive drum 16 is 400 mm / s, the peripheral speed of the developing roller 24 is 560 mm / s, the gap between the photosensitive drum 16 and the developing roller 24 is 0.42 mm, and the developing roller 24 and the regulating member 28 are set to be 0.5 mm, the toner adhesion amount on the paper in the solid image portion (100% density) is 0.5 mg / cm 2 , and the toner adhesion amount in the white background portion is the smallest. The surface potential and the developing bias of the photosensitive drum 16 were adjusted under the following conditions. As a test paper, an A4 size electrophotographic recording medium (multi receiver: manufactured by Sharp Document System) was used.

連続プリントテストは、現像剤の性能を評価するため、温度20℃、湿度50%の常温常湿(N/N)環境に設定された恒温恒湿試験室、温度5℃、湿度20%の低温低湿(L/L)環境に設定された低温低湿試験室、および温度30℃、湿度80%の高温高湿(H/H)環境に設定された高温高湿試験室でそれぞれ前記画像形成ユニット1を用い、エージング試験によって行った。具体的には、紙の上に形成されるプリント画像のカバレージ、すなわち画像形成可能領域のトナーによる被覆率が3%となるテキスト画像のプリントテストを30,000(以下「30k」と略す)枚印字し、30k枚の印字の前後に、トナーの帯電量および画像濃度を測定した。トナー帯電量については、吸引式小型帯電量測定装置(トレックジャパン社製:210HS−2A)を用いて測定した。   In order to evaluate the performance of the developer, the continuous print test is a constant temperature and humidity test chamber set in a normal temperature and humidity (N / N) environment with a temperature of 20 ° C. and a humidity of 50%, a low temperature of 5 ° C. and a humidity of 20%. Each of the image forming units 1 in a low-temperature and low-humidity test chamber set in a low-humidity (L / L) environment and a high-temperature and high-humidity test chamber set in a high-temperature and high-humidity (H / H) environment at a temperature of 30 ° C. and a humidity of 80%. Was performed by an aging test. Specifically, 30,000 (hereinafter abbreviated as “30k”) print test of a text image in which the coverage of a print image formed on paper, that is, the coverage of the image formable region with toner is 3%. Printing was performed, and the toner charge amount and image density were measured before and after printing 30k sheets. The toner charge amount was measured using a suction type small charge amount measuring device (manufactured by Trek Japan Co., Ltd .: 210HS-2A).

画像濃度については、一辺が3cmのベタ画像(100%濃度)をプリントし、反射濃度計(マクベス社製:RD918)を用いて測定した。その評価基準は以下に準拠した。
○:良好。画像濃度が1.30以上1.40未満であり、紙の繊維がトナーで充分に覆われた状態である。
△:可。画像濃度が1.25以上1.30未満、または1.40以上1.45未満であり、紙の繊維がある程度適切にトナーで覆われた状態である。
×:不良。画像濃度が1.25未満、または1.45以上である。画像濃度が1.25未満では、紙の繊維がトナーで不充分に覆われた状態であり、1.45以上では、紙の繊維がトナーで過剰に覆われた状態である。
The image density was measured by printing a solid image (100% density) with a side of 3 cm and using a reflection densitometer (Macbeth RD918). The evaluation criteria were as follows.
○: Good. The image density is 1.30 or more and less than 1.40, and the paper fibers are sufficiently covered with toner.
Δ: Yes. The image density is 1.25 or more and less than 1.30, or 1.40 or more and less than 1.45, and the paper fibers are appropriately covered with toner to some extent.
X: Defect. The image density is less than 1.25, or 1.45 or more. When the image density is less than 1.25, the paper fibers are insufficiently covered with toner, and when the image density is 1.45 or more, the paper fibers are excessively covered with toner.

<結果>
連続プリントテスト結果を表1および表2に示す。ただし、比較例3の吸水性導電性粒子添加量の欄には、疎水性および絶縁性を有するHMDSで表面処理されたシリカの含有量を記載する。表1では、初期として30k枚印字前の結果を示し、表2では、30k枚印字後の結果を示す。
<Result>
Tables 1 and 2 show the results of the continuous print test. However, the content of silica surface-treated with HMDS having hydrophobicity and insulating properties is described in the column of the water-absorbing conductive particle addition amount of Comparative Example 3. Table 1 shows the results before printing 30k sheets as an initial stage, and Table 2 shows the results after printing 30k sheets.

Figure 2009092761
Figure 2009092761

Figure 2009092761
Figure 2009092761

実施例1〜6のトナーの連続プリントテストにおいては、トナーの帯電量は適正な値を示しており、ある一定レベル以上の画像濃度を得ることができた。   In the toner continuous print tests of Examples 1 to 6, the toner charge amount showed an appropriate value, and an image density of a certain level or higher could be obtained.

一方、比較例3のトナーを用いた場合、表2に示す30k枚印字後のL/L環境で画像濃度が低くなっている。これは、比較例3では、トナーに含有されるシリカがHMDSによって表面処理され、吸水性および導電性を有しないので、トナーからの有効な電荷リークが起こっていないことを表している。また、比較例1および比較例2のトナーを用いた場合、表1に示す初期のN/N環境下および表2に示す30k枚印字後のN/N環境下で画像濃度が適正値を大きく外れた。この理由としては、初期には、吸水性導電性粒子が数多く存在することで過剰な摩擦帯電が起こったこと、30k枚印字後には、N/N環境下において多量の水分を吸着したことによって電荷リークが起こりすぎたことが挙げられる。   On the other hand, when the toner of Comparative Example 3 is used, the image density is low in the L / L environment after printing 30k sheets shown in Table 2. This indicates that in Comparative Example 3, the silica contained in the toner is surface-treated with HMDS and does not have water absorption and conductivity, so that effective charge leakage from the toner does not occur. When the toners of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were used, the image density greatly increased under the initial N / N environment shown in Table 1 and the N / N environment after printing 30 k sheets shown in Table 2. I missed it. This is because, in the initial stage, excessive triboelectric charging occurred due to the presence of many water-absorbing conductive particles, and after 30k printing, a large amount of water was adsorbed in an N / N environment. It is mentioned that the leak occurred too much.

本発明に係る画像形成装置40の一形態を模式的に示す概略図である。1 is a schematic view schematically showing one form of an image forming apparatus 40 according to the present invention. 図1に示す第1画像形成ユニット1を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a first image forming unit 1 shown in FIG. 1. 図2に示す第1画像形成ユニット1における現像装置19周辺の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration around a developing device 19 in the first image forming unit 1 shown in FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1画像形成ユニット
2 第2画像形成ユニット
3 第3画像形成ユニット
4 第4画像形成ユニット
5 中間転写ベルト
6 支持ロール
7 1次転写ローラ
10 ベルトクリーニングユニット
11 ベルトクリーニングブラシ
12 ベルトクリーニングブレード
13 給紙ローラ
13a 排紙ローラ
14 トレイ
15 定着ユニット
16 感光体ドラム
17 帯電器
18 露光器
19 現像装置
20 感光体ドラム
21 クリーナクリーニングブレード
22 クリーナハウジング
23 シール
40 現像装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st image forming unit 2 2nd image forming unit 3 3rd image forming unit 4 4th image forming unit 5 Intermediate transfer belt 6 Support roll 7 Primary transfer roller 10 Belt cleaning unit 11 Belt cleaning brush 12 Belt cleaning blade 13 Supply Paper roller 13a Paper discharge roller 14 Tray 15 Fixing unit 16 Photosensitive drum 17 Charger 18 Exposure unit 19 Developing device 20 Photosensitive drum 21 Cleaner cleaning blade 22 Cleaner housing 23 Seal 40 Developing device

Claims (10)

バインダ樹脂と、着色剤と、吸水性および導電性を有する吸水性導電性粒子とを含有し、
吸水性導電性粒子は、内添され、バインダ樹脂100重量部に対して0.10重量部以上5.0重量部以下の範囲の重量比で含有されることを特徴とするトナー。
Containing a binder resin, a colorant, and water-absorbing conductive particles having water absorption and conductivity,
The toner according to claim 1, wherein the water-absorbing conductive particles are internally added and are contained at a weight ratio in the range of 0.10 parts by weight to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
吸水性導電性粒子は、吸水性を有する粒子がイオノマーシランカップリング剤で処理されてなることを特徴とする請求項1に記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the water-absorbing conductive particles are obtained by treating water-absorbing particles with an ionomer silane coupling agent. 吸水性導電性粒子は、イオノマーシランカップリング剤で表面処理されたシリカ粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the water-absorbing conductive particles are silica particles surface-treated with an ionomer silane coupling agent. イオノマーシランカップリング剤は、下記一般式(1)で表わされるイオノマーシランカップリング剤であることを特徴とする請求項2または3に記載のトナー。
3/2OSi−R−COO …(1)
(式中、Rはアルキレン基を示し、Mは一価の陽イオンを示す。)
The toner according to claim 2, wherein the ionomer silane coupling agent is an ionomer silane coupling agent represented by the following general formula (1).
3/2 OSi—R 1 —COO M + (1)
(In the formula, R 1 represents an alkylene group, and M + represents a monovalent cation.)
吸水性導電性粒子は、個数平均粒径が5nm以上70nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the water-absorbing conductive particles have a number average particle diameter of 5 nm to 70 nm. 吸水性導電性粒子は、体積抵抗率が1×10Ω・cm以上5×10Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のトナー。 The toner according to claim 1, wherein the water-absorbing conductive particles have a volume resistivity of 1 × 10 1 Ω · cm to 5 × 10 5 Ω · cm. 着色剤および吸水性導電性粒子がバインダ樹脂中に含まれる着色粒子と、
着色粒子に外添され、疎水性を有する疎水性粒子とを含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のトナー。
Colored particles in which a colorant and water-absorbing conductive particles are contained in a binder resin;
The toner according to claim 1, further comprising hydrophobic particles externally added to the colored particles and having hydrophobic properties.
疎水性粒子は、疎水性および導電性を有する疎水性導電性粒子であることを特徴とする請求項7に記載のトナー。   The toner according to claim 7, wherein the hydrophobic particles are hydrophobic conductive particles having hydrophobicity and conductivity. 着色粒子は、体積平均粒径が5μm以上7μm以下であり、BET比表面積が1.5m/g以上1.9m/g以下であることを特徴とする請求項7または8に記載のトナー。 9. The toner according to claim 7, wherein the colored particles have a volume average particle diameter of 5 μm to 7 μm and a BET specific surface area of 1.5 m 2 / g to 1.9 m 2 / g. . 静電潜像が形成される像担持体と、
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
請求項1〜9のいずれか1つに記載のトナーを用いて、像担持体に形成される静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which an electrostatic latent image is formed;
A latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
An image forming apparatus comprising: a developing device that develops an electrostatic latent image formed on an image carrier using the toner according to claim 1 to form a toner image. apparatus.
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