JP2009150985A - Toner, developing method, and image forming method - Google Patents

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JP2009150985A JP2007327274A JP2007327274A JP2009150985A JP 2009150985 A JP2009150985 A JP 2009150985A JP 2007327274 A JP2007327274 A JP 2007327274A JP 2007327274 A JP2007327274 A JP 2007327274A JP 2009150985 A JP2009150985 A JP 2009150985A
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信也 谷内
Naotaka Ikeda
池田  直隆
Emi Tosaka
恵美 登坂
Nobuhisa Abe
展久 阿部
Naoya Isono
直也 磯野
Susumu Sugiyama
享 杉山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner satisfying requirements for a high-speed process, high image qualities, high durability, low environmental load, response to various media and high environmental stability. <P>SOLUTION: In a developing device with a developer carrier carrying and conveying a developer for developing an electrostatic latent image on an image carrier, and a toner to be used for the device, the developing device includes a developer supplying/removing means for supplying and removing a developer to and from the developer carrier, and the developer supplying/removing means includes a conductive material and a high resistance material layered on the surface of the conductive material and having a volume resistivity of not less than 10<SP>9</SP>Ωcm. In the toner, the relationship between a volume resistance value A and a volume resistance value B satisfies an expression: 10<SP>-3</SP>≤A/B≤10<SP>4</SP>, and the toner has an aggregation degree C of from 20 to 90 (%) under conditions of application of an oscillated electric field and normal temperature and normal pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、像担持体上に形成された潜像に現像剤を付着させて可視化する電子写真方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に使用されるトナー、現像方法および画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to a toner for use in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, in which a developer is attached to a latent image formed on an image carrier and visualized. And an image forming method.

最近の複写機やプリンターには、小型化、軽量化、高信頼性といった要求が強まり、性能に対する要求も厳しいものとなってきている。   Recent copiers and printers are becoming increasingly demanding in terms of miniaturization, weight reduction and high reliability, and demands on performance have become severe.

従来の現像装置には、像担持体上に形成された静電潜像を可視化するために現像剤を搬送する現像剤担持体に、現像剤を供給する現像剤供給部材を有しているものがある。   A conventional developing device has a developer supply member that supplies a developer to a developer carrier that conveys the developer in order to visualize an electrostatic latent image formed on the image carrier. There is.

また、静電潜像を可視化した後に、その履歴として現像剤が現像剤担持体上に残留しているが、従来の現像装置には、この残留現像剤を除去する現像剤除去部材を有しているものがある。   Further, after the electrostatic latent image is visualized, the developer remains on the developer carrying member as a history, but the conventional developing device has a developer removing member for removing the residual developer. There is something that is.

上記現像剤供給部材が、或いは、現像剤除去部材が現像剤担持体と接触している場合、画像形成動作を多数回繰り返すと現像剤の劣化が進んでしまい、画像不良が発生してしまう。   When the developer supplying member or the developer removing member is in contact with the developer carrying member, if the image forming operation is repeated many times, the deterioration of the developer proceeds and an image defect occurs.

そこで、別の従来技術によれば、現像剤への負荷軽減のために、現像剤供給部材と現像剤除去部材とを現像剤担持体と非接触に配置している(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, according to another prior art, in order to reduce the load on the developer, the developer supply member and the developer removal member are arranged in non-contact with the developer carrier (see, for example, Patent Document 1). ).

図6に、斯かる構成の従来の現像装置の一例を示す。図6は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体(以下、「感光ドラム」という。)110と現像装置111の断面を示す。   FIG. 6 shows an example of a conventional developing device having such a configuration. FIG. 6 shows a cross section of a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 110 as an image carrier and a developing device 111.

本例にて、現像装置111には感光ドラム110上の静電潜像を可視化するために磁性一成分トナー112を搬送する現像剤担持体としての現像ローラ113が設けられている。現像ローラ113上の可視化に寄与しなかった残留トナーを除去するために、回転する電極114が非接触に配置されており、この電極114には直流電圧を重畳した交流電圧が印加されている。そして、電極114表面のトナー112を除去するために電極114には、掻き取り部材115が接触している。   In this example, the developing device 111 is provided with a developing roller 113 as a developer carrying member that conveys the magnetic one-component toner 112 in order to visualize the electrostatic latent image on the photosensitive drum 110. In order to remove residual toner that has not contributed to visualization on the developing roller 113, a rotating electrode 114 is disposed in a non-contact manner, and an AC voltage on which a DC voltage is superimposed is applied to the electrode 114. A scraping member 115 is in contact with the electrode 114 in order to remove the toner 112 on the surface of the electrode 114.

更に、現像ローラ113にトナー112を供給する供給部材116が現像ローラ113近傍に配置してあり、供給部材116の攪拌による効果と、現像ローラ113を構成している磁性ゴム層113Aの磁力でトナー112の供給を行っている。   Further, a supply member 116 for supplying the toner 112 to the developing roller 113 is disposed in the vicinity of the developing roller 113, and the toner is produced by the effect of the stirring of the supply member 116 and the magnetic force of the magnetic rubber layer 113 </ b> A constituting the developing roller 113. 112 is supplied.

そのような要望を達成するために現像装置の改良提案が数多くなされてきた。   In order to achieve such a demand, many proposals for improving the developing device have been made.

また、トナー飛翔性の観点からトナーの物性を規定し潜像担持体と現像剤担持体の間にバイアスをかけて画像形成を行う画像形成方法用トナーが提案されている(例えば特許文献2乃至5参照)。しかしながら、更なる高画質化と現像剤劣化に関しては改良の余地があり、より厳しい環境条件においては更なる改善が求められる。   Also, toners for image forming methods have been proposed in which toner properties are defined from the viewpoint of toner flying properties and image formation is performed by applying a bias between a latent image carrier and a developer carrier (for example, Patent Documents 2 to 2). 5). However, there is room for improvement with respect to further higher image quality and developer deterioration, and further improvement is required under more severe environmental conditions.

このように種々問題を総じて解決する現像装置およびトナーが存在しないのが現状である。   As described above, there is no developing device and toner that can solve various problems as a whole.

特開昭63−106768号公報JP 63-106768 A 特開平6−222605号公報JP-A-6-222605 特開平6−222607号公報JP-A-6-222607 特開平6−222608号公報JP-A-6-222608 特開平6−222611号公報JP-A-6-222611

本発明は、上記状況を鑑み、高速、高画質、高耐久および高環境安定性を満足するトナーおよび画像形成方法を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a toner and an image forming method that satisfy high speed, high image quality, high durability, and high environmental stability.

上記目的は以下の本発明によって達成される。   The above object is achieved by the present invention described below.

すなわち、像担持体上の静電潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を有する現像装置において用いられるトナーであって、
該現像装置は、該現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、
該現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が
109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、
該現像剤供給・除去手段は該現像剤担持体に対して非接触に配置され、
該現像剤担持体と対向する現像剤供給、除去位置において、該現像剤担持体上の現像剤搬送方向と該現像剤供給・除去手段上の現像剤搬送方向は逆方向であり、
該現像剤供給・除去手段と該現像剤担持体の間に振動電界が形成されるものであり、
該現像剤はトナーからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であって、該トナーは振動電界印加、常温常圧下での凝集度Cが20乃至90(%)であることを特徴とするトナーによって、本発明が達成される。
That is, a toner used in a developing device having a developer carrier that carries and transports a developer to develop an electrostatic latent image on the image carrier,
The developing device includes a developer supply / removal unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrier.
The developer supply / removal means includes a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material.
The developer supply / removal means is disposed in non-contact with the developer carrier,
At the developer supply / removal position facing the developer carrier, the developer conveyance direction on the developer carrier and the developer conveyance direction on the developer supply / removal means are opposite directions,
An oscillating electric field is formed between the developer supplying / removing means and the developer carrying member,
The developer is a one-component developer composed of toner or a two-component developer composed of toner and carrier,
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
The toner is characterized in that the toner has an aggregation degree C of 20 to 90 (%) under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.

本発明によれば、
(1)現像剤供給・除去部材1部品で現像剤担持体上の現像剤の除去と供給を行えるため、現像装置の小型化、さらに、現像剤への負荷が軽減される。
(2)現像剤の安定供給と現像剤の除去が良好である。
(3)トナー劣化抑制に優れ、部材汚染抑制に優れた現像剤が得られる。
(4)現像安定性に優れた現像剤が得られる。
According to the present invention,
(1) Since the developer on the developer carrying member can be removed and supplied by one developer supply / removal member, the development device can be downsized and the load on the developer can be reduced.
(2) Stable supply of developer and removal of developer are good.
(3) A developer excellent in suppressing toner deterioration and excellent in suppressing member contamination can be obtained.
(4) A developer having excellent development stability can be obtained.

本発明は、像担持体上の静電潜像を現像するために現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を有する現像装置において用いられるトナーであって、
該現像装置は、該現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、
該現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が
109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、
該現像剤供給・除去手段は該現像剤担持体に対して非接触に配置され、
該現像剤担持体と対向する現像剤供給、除去位置において、該現像剤担持体上の現像剤搬送方向と該現像剤供給・除去手段上の現像剤搬送方向は逆方向であり、
該現像剤供給・除去手段と該現像剤担持体の間に振動電界が形成されるものであり、
該現像剤はトナーからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であって、該トナーは振動電界印加、常温常圧下での凝集度Cが20乃至90(%)であることを特徴とする。
The present invention relates to a toner used in a developing device having a developer carrier for carrying and transporting a developer for developing an electrostatic latent image on the image carrier,
The developing device includes a developer supply / removal unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrier.
The developer supply / removal means includes a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material.
The developer supply / removal means is disposed in non-contact with the developer carrier,
At the developer supply / removal position facing the developer carrier, the developer conveyance direction on the developer carrier and the developer conveyance direction on the developer supply / removal means are opposite directions,
An oscillating electric field is formed between the developer supplying / removing means and the developer carrying member,
The developer is a one-component developer composed of toner or a two-component developer composed of toner and carrier,
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
The toner is characterized in that the aggregation degree C is 20 to 90 (%) under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.

本発明においては使用する現像装置に関して、上述の項目を満たすことにより低温低湿環境から高温高湿環境まで様々な状況においても安定な現像性を維持することができ、特に現像剤の安定供給と現像剤の除去において良好な結果が得られるものである。   In the present invention, with respect to the developing device to be used, by satisfying the above items, stable developability can be maintained even in various situations from a low temperature and low humidity environment to a high temperature and high humidity environment. Good results are obtained in the removal of the agent.

本発明においては使用するトナーに関して、上述の項目を満たすことにより低温低湿環境から高温高湿環境まで様々な状況においても現像安定性や転写性が良好である。特にトナーの帯電量が高く現像剤の安定供給と現像剤の除去が困難な低温低湿環境、特に極低湿環境において良好な結果が得られるものである。   In the present invention, with respect to the toner used, the development stability and transferability are good even in various situations from a low temperature and low humidity environment to a high temperature and high humidity environment by satisfying the above items. In particular, good results can be obtained in a low-temperature and low-humidity environment, particularly in an extremely low-humidity environment where the toner charge amount is high and it is difficult to stably supply the developer and remove the developer.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明においては、まず、現像装置は、現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、該現像剤供給・除去手段は、該現像剤担持体に対して非接触に配置されることが必要である。 In the present invention, first, the developing device includes a developer supplying / removing unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrying member. The developer supplying / removing unit includes a conductive material and a surface of the conductive material. And a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the developer, and the developer supply / removal means needs to be disposed in a non-contact manner with respect to the developer carrier. .

トナーが現像装置中において使用される場合、その現像剤担持体からのトナーの除去そして供給の設計が重要である。   When toner is used in a developing device, the design of the removal and supply of toner from the developer carrier is important.

非磁性トナーの現像剤担持体からの除去そして供給を非接触で行うには電気的な作用が必要である。しかし、現像担持体と導電性の現像剤供給・除去手段を非接触で作用させる場合には現像担持体と導電性の現像剤供給・除去手段間のリーク(電流の流れ込み)が発生してしまう。   In order to remove and supply the nonmagnetic toner from the developer carrying member in a non-contact manner, an electrical action is required. However, when the developing carrier and the conductive developer supplying / removing means are operated in a non-contact manner, a leak (current flow) occurs between the developing carrier and the conductive developer supplying / removing means. .

そこで本発明においては、導電性材料と、該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が109Ωcm以上の高抵抗材料と、を有した現像剤供給・除去手段を備えることにより電界のリークを起こすことなく、高電圧の電界をかけることが可能となり、供給除去効率がアップする。 Therefore, in the present invention, an electric field leakage is provided by providing a developer supplying / removing means having a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material. It is possible to apply a high-voltage electric field without causing the supply and the supply removal efficiency is improved.

該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が109Ωcm未満であると、高電圧の電界をかけるとリークが発生し、コート不良が発生しやすくなる。 When the volume resistance value laminated on the surface of the conductive material is less than 10 9 Ωcm, leakage occurs when a high-voltage electric field is applied, and coating defects are likely to occur.

本発明においては、次いで、トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であることが必要である。
In the present invention, the relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is then 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
It is necessary to be.

詳細な理由は不明であるが、トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係を制御することにより高電圧の電界が均一にかかりトナーコート性が良いと考えられる。   Although the detailed reason is unknown, it is considered that a high voltage electric field is uniformly applied by controlling the relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material, so that the toner coat property is good.

トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係(A/B)が10-3未満であると、トナーの電界に対する応答性は良いが、トナー自身の導電性があがり、リークが起こりやすくなる。トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係(A/B)が104を超えると、トナーの電界に対する応答性が低くなり、トナーコート性に満足がいかない。 When the relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material (A / B) is less than 10 −3 , the responsiveness to the electric field of the toner is good, but the conductivity of the toner itself increases. Leakage is likely to occur. If the relationship (A / B) between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material exceeds 10 4 , the responsiveness to the electric field of the toner will be low and the toner coat properties will not be satisfactory.

本発明においては、更にトナーの振動電界印加、常温常圧下で測定のトナーの凝集度C(以下、振動電界印加凝集度Cと称す)が20乃至90(%)であることが必要である。   In the present invention, the toner cohesion degree C (hereinafter referred to as an oscillating electric field application coagulation degree C) measured under application of an oscillating electric field and normal temperature and normal pressure of the toner needs to be 20 to 90 (%).

振動電界印加凝集度Cを20乃至90(%)に制御することによりことにより、高電圧の電界をかけても応答性がよく、かつチャージアップよる画像の不均一性が生じない。   By controlling the oscillating electric field applied aggregation degree C to 20 to 90 (%), even when a high voltage electric field is applied, the response is good and image nonuniformity due to charge-up does not occur.

振動電界印加凝集度Cが20(%)未満であると、高電圧の電界をかけても応答性が悪く、ゴーストが発生しやすい。振動電界印加凝集度Cが90(%)を超えると、高電圧の電界をかけるとトナー凝集体が発生し、コート不良が発生しやすい。   When the oscillating electric field application aggregation degree C is less than 20 (%), the responsiveness is poor even when a high voltage electric field is applied, and a ghost is likely to occur. When the oscillating electric field applied aggregation degree C exceeds 90 (%), when a high voltage electric field is applied, toner aggregates are generated and coating defects are likely to occur.

ここで本発明の振動電界を印加させた時の凝集度(振動電界印加凝集度)方法を以下に示す。   Here, the cohesion degree (vibration electric field application cohesion degree) method when the oscillating electric field of the present invention is applied is shown below.

<振動電界印加凝集度測定方法>
本発明におけるトナーの凝集度については、以下のようにして測定を行った。
<Measuring method of applied electric field coagulation degree>
The degree of aggregation of the toner in the present invention was measured as follows.

測定装置としては、デジタル振動計(DEGITAL VIBLATIONMETER MODEL 1332 SHOWA SOKKI CORPORATION製)を有するパウダーテスター(細川ミクロン社製)を用いた。   As a measuring apparatus, a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) having a digital vibrometer (manufactured by DEGITAL VIBLATIONMETER MODEL 1332 SHOWA SOKKI CORPORATION) was used.

測定法としては、振動台に635メッシュ,390メッシュ,200メッシュのふるいを目開の順に、すなわち200メッシュふるいが最上位にくるように重ねて金属面が接するようにセットした。   As a measuring method, 635 mesh, 390 mesh, and 200 mesh sieves were placed on a vibrating table in the order of opening, that is, the 200 mesh sieve was placed on top so that the metal surface was in contact.

さらに、最上部のメッシュに対して下記条件の交流直流合成波を印加し、かつ最下部のメッシュに対してコンデンサーを介してアースへ落とした。   Further, an AC / DC composite wave having the following conditions was applied to the uppermost mesh, and the lowermost mesh was dropped to ground via a capacitor.

高電圧印加装置としては、アンプ(TREK社製MODEL615−3)を用いた。   As the high voltage application device, an amplifier (MODEL615-3 manufactured by TREK) was used.

<印加電圧条件>
直流電圧:1.0kV
波形:矩形波(比率50:50)
振動(交流)電圧:−1.0kV乃至+1.0kV
<Applied voltage conditions>
DC voltage: 1.0 kV
Waveform: Rectangular wave (ratio 50:50)
Vibration (alternating current) voltage: -1.0 kV to +1.0 kV

このセットした200メッシュふるい上に正確に秤量した試料1gを加え、デジタル振動計の変位の値を0.60mm(peak−to−peak)になるように調整し、60秒間振動を加えた。その後、各ふるい上に残った試料の質量を測定して下式にもとづき凝集度を得た。   1 g of accurately weighed sample was added to the set 200 mesh sieve, the displacement value of the digital vibrometer was adjusted to 0.60 mm (peak-to-peak), and vibration was applied for 60 seconds. Thereafter, the mass of the sample remaining on each sieve was measured to obtain the degree of aggregation based on the following formula.

その際の測定サンプルは、それぞれ事前に23℃,60%RH環境下において24時間放置したものであり、測定は23℃,60%RH環境下で行った。
凝集度(%)=(200メッシュふるい上の残試料質量/5g)×100+(390メ
ッシュふるい上の残試料質量/5g)×60+(635メッシュふる
い上の残試料質量/5g)×20
The measurement samples at that time were each previously left for 24 hours in an environment of 23 ° C. and 60% RH, and the measurement was performed in an environment of 23 ° C. and 60% RH.
Aggregation degree (%) = (residual sample mass on 200 mesh sieve / 5 g) × 100 + (390 mesh)
Residual sample weight on a sieve sieve / 5g) × 60 + (635 mesh sieve
Remaining sample mass / 5g) × 20

<トナーおよび外添剤体積抵抗値測定方法>
該トナーの体積抵抗値は以下の方法で測定した。
<Toner and external additive volume resistance measurement method>
The volume resistance value of the toner was measured by the following method.

すなわち、直径5mmの下部電極を有するシリンダーに導電性物質0.3乃至1.0gをタップ充填後、直径15mmの上部電極をのせて、350gの荷重をかけた状態で測定したものである。このとき試料の厚みを測定した後、0Vから100V刻みで印加電圧を掃引した。測定される試料の抵抗値、試料厚みと印加電圧から電界を算出し、1×104V/cmにおける体積抵抗値を求めた。 That is, the measurement was performed in a state where a cylinder having a lower electrode with a diameter of 5 mm was tapped with 0.3 to 1.0 g of a conductive material, an upper electrode with a diameter of 15 mm was placed, and a load of 350 g was applied. At this time, after measuring the thickness of the sample, the applied voltage was swept from 0V to 100V. The electric field was calculated from the measured resistance value, sample thickness, and applied voltage, and the volume resistance value at 1 × 10 4 V / cm was determined.

体積抵抗値の測定に用いる装置を、図8に示す。   An apparatus used for measuring the volume resistance value is shown in FIG.

図8において、11は下部電極を示し、12は上部電極を示し、14は電流計を示し、15は定電圧装置を示し、17は測定サンプルを示し、18はガイドリングを示し、dは測定サンプルの厚みを示し、Aは体積抵抗測定セルを示す。   In FIG. 8, 11 indicates a lower electrode, 12 indicates an upper electrode, 14 indicates an ammeter, 15 indicates a constant voltage device, 17 indicates a measurement sample, 18 indicates a guide ring, and d indicates a measurement. The thickness of a sample is shown, A shows a volume resistance measuring cell.

セルAにサンプルを充填し、充填したサンプル17に接するように電極11及び12を配し、該電極間に電圧を印加し、その時流れる電流を電流計14で測定することにより求めた。その測定条件としては、23℃、65%の環境、試料厚みは0.5乃至1.0mmで行った。   The sample was filled in the cell A, electrodes 11 and 12 were arranged so as to be in contact with the filled sample 17, a voltage was applied between the electrodes, and the current flowing at that time was measured by an ammeter 14. The measurement conditions were 23 ° C., 65% environment, and sample thickness of 0.5 to 1.0 mm.

さらには本発明においては、下記の条件を満たすことが上述してきた効果が増し好ましい。   Furthermore, in the present invention, it is preferable to satisfy the following conditions because the effects described above are increased.

トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-2≦A/B≦103であって、振動電界印加、常温常圧下で測定のトナーの凝集度が30乃至80(%)であることが好ましい。
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −2 ≦ A / B ≦ 10 3 , and the aggregation degree of the toner is 30 to 30 as measured under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure. It is preferable that it is 80 (%).

該トナーのBET比表面積をD(m2/g)、トナーの重量平均径をE(μm)とした時、Bの値が3.0乃至9.0であり、関係式D/Eが0.20乃至0.60であることが好ましい。 When the BET specific surface area of the toner is D (m 2 / g) and the weight average diameter of the toner is E (μm), the value of B is 3.0 to 9.0, and the relational expression D / E is 0. .20 to 0.60 is preferable.

D/Eの値は粒子の表面積の目安となり、この値が大きいほど印加された電界をトナー表層に充電しやすいと考えられる。この値を制御することで高画質が達成できる。   The value of D / E is a measure of the surface area of the particles, and it is considered that the larger the value, the easier it is to charge an applied electric field to the toner surface layer. High image quality can be achieved by controlling this value.

D/Eの値が0.20未満であるとトナーの電界に対する応答性が低くなり、トナーコート性に満足がいかない。D/Eの値が0.60を超えるとトナーの電界に対する応答性は良いが、トナー自身の導電性があがり、リークが起こりやすくなる。   When the value of D / E is less than 0.20, the responsiveness of the toner to the electric field is lowered, and the toner coat property is not satisfactory. When the value of D / E exceeds 0.60, the toner has good responsiveness to the electric field, but the conductivity of the toner itself increases, and leakage tends to occur.

<トナーBET比表面積測定方法>
トナーのBET比表面積の測定は次のようにして行う。
<Toner BET specific surface area measurement method>
The BET specific surface area of the toner is measured as follows.

BET比表面積は、例えば湯浅アイオニクス(株)製、全自動ガス吸着量測定装置(オートソープ1)を使用し、吸着ガスに窒素を用い、BET多点法により求める。サンプルの前処理としては、50℃で10時間の脱気を行う。   The BET specific surface area is obtained by a BET multipoint method using, for example, a fully automatic gas adsorption amount measuring apparatus (Autosoap 1) manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd., using nitrogen as the adsorption gas. As a sample pretreatment, deaeration is performed at 50 ° C. for 10 hours.

<トナーの重量平均粒径測定方法>
トナーの重量平均粒径の測定には、コールターカウンターTAII型或いはコールターマルチライザー(コールター社製)を用いた。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、1%NaCl水溶液を調製した。
<Method for measuring weight average particle diameter of toner>
For measurement of the weight average particle diameter of the toner, a Coulter Counter TAII type or Coulter Multilyzer (manufactured by Coulter Inc.) was used. As the electrolytic solution, 1% NaCl aqueous solution was prepared using first grade sodium chloride.

この電解水溶液100乃至150ml中に、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を0.1乃至5ml加え、さらに測定試料を2乃至20mg加える。試料を混濁した電解液は、超音波分散器で約1乃至3分間分散処理され、前記測定装置により、100μmのアパーチャーを用いて、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布とを算出し、体積分布から重量基準の重量平均粒径D4を求めた。   In 100 to 150 ml of this electrolytic aqueous solution, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is turbid is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toners having a size of 2 μm or more are measured with the measuring device using a 100 μm aperture, The number distribution was calculated, and the weight-based weight average particle diameter D4 was determined from the volume distribution.

トナーの静かさ密度F(g/cm3)およびタップ密度をG(g/cm3)とした時、圧縮度〔(G−F)/G〕×100が10乃至60であることが好ましい。 When the quietness density F (g / cm 3 ) and the tap density of the toner are G (g / cm 3 ), the degree of compression [(G−F) / G] × 100 is preferably 10 to 60.

圧縮度の値は粉体のしまりやすさの目安となり、この値が大きいほど印加された電界をトナー表層に充電しやすいと考えられる。この値を制御することで高画質が達成できる。   The compressibility value is a measure of the ease of compaction of the powder, and it is considered that the larger the value, the easier it is to charge the toner surface layer with the applied electric field. High image quality can be achieved by controlling this value.

〔(G−F)/G〕×100が10未満であるとトナーの電界に対する応答性が低くなり、トナーコート性に満足がいかない。〔(G−F)/G〕×100の値が60を超えるとトナーの電界に対する応答性は良いが、トナー自身の導電性があがり、リークが起こりやすくなる。   When [(G−F) / G] × 100 is less than 10, the responsiveness of the toner to the electric field is lowered, and the toner coat property is not satisfactory. When the value of [(G−F) / G] × 100 exceeds 60, the toner has good responsiveness to the electric field, but the conductivity of the toner itself increases, and leakage tends to occur.

静かさ密度、タップ密度、圧縮度は、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製)を用いて以下の方法で測定する。   The quietness density, tap density, and degree of compression are measured by the following method using a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron).

トナーの静かさ密度(g/cm3)は、目開き608μm(24メッシュ)の篩いを通して、直径5.03cm,高さ5.03cm、容積100cm3の円筒容器へ、トナーを上方から均一に30秒間ふるい落とし、円筒容器の上面のトナーをすり切って秤量することにより測定される。 The quietness density (g / cm 3 ) of the toner is uniformly 30% from above through a sieve having an opening of 608 μm (24 mesh) into a cylindrical container having a diameter of 5.03 cm, a height of 5.03 cm, and a volume of 100 cm 3. It is measured by sieving for 2 seconds and grinding off the toner on the upper surface of the cylindrical container.

トナーのタップ密度(g/cm3)は、トナーの静かさ密度の測定後、円筒容器に円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えてタップ高さ1.8cmのタッピングを180回行う。終了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って秤量することにより測定される。 The toner tap density (g / cm 3 ) was determined by measuring the quietness density of the toner, putting a cylindrical cap on the cylindrical container, adding powder to the upper edge, and tapping with a tap height of 1.8 cm. Do it once. After completion, the measurement is performed by removing the cap and grinding the powder on the upper surface of the container.

また、圧縮度は下記式により算出する。
圧縮度=〔(G−F)/G〕×100
(式中、Fはトナーの静かさ密度であり、Gはトナーのタップ密度である。)
The degree of compression is calculated by the following formula.
Compressibility = [(G−F) / G] × 100
(Where F is the quietness density of the toner and G is the tap density of the toner.)

該トナーのフロー式粒子像測定装置で計測される平均円形度が0.960乃至0.995であることが好ましい。   The average circularity measured by the flow type particle image measuring device of the toner is preferably 0.960 to 0.995.

ここにフロー式粒子像測定装置とは粒子撮像の画像解析を統計的に行う装置であり、平均円形度は該装置を用い次式によって求められた円形度の相加平均によって算出される。   Here, the flow type particle image measuring apparatus is an apparatus that statistically performs image analysis of particle imaging, and the average circularity is calculated by the arithmetic average of the circularity obtained by the following equation using the apparatus.

Figure 2009150985
Figure 2009150985

上式において、粒子投影像の周囲長とは、二値化された粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さであり、相当円の周囲長とは、二値化された粒子像と同じ面積を有する円の外周の長さである。円相当径とは、測定された粒子の2次元画像の面積と同面積を有する円の直径である。   In the above equation, the perimeter of the particle projection image is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the binarized particle image, and the perimeter of the equivalent circle is the binarized particle This is the length of the outer circumference of a circle having the same area as the image. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the area of the measured two-dimensional image of the particles.

フロー式粒子像測定装置としてFPIA−2100(シスメックス社製)を用いる。測定方法としては、イオン交換水に界面活性剤(好ましくは和光純薬製コンタミノン)を0.1乃至0.5質量%加えて調整した溶液10ml(20℃)に測定試料を0.02g加えて均一に分散させて試料分散液を調製した。分散させる手段としてはエスエムテー社製の超音波分散機UM−50(振動子は5φのチタン合金チップ)を用い、分散時間は5分とし、その際、分散媒の温度が40℃以上にならないように冷却した。測定は0.60乃至400μmの範囲を226チャンネルに分割し、実際の測定では円相当径が0.60μm以上159.21μm未満の範囲で粒子の測定を行う。   FPIA-2100 (manufactured by Sysmex Corporation) is used as a flow type particle image measuring apparatus. As a measuring method, 0.02 g of a measurement sample is added to 10 ml (20 ° C.) of a solution prepared by adding 0.1 to 0.5% by mass of a surfactant (preferably Wako Pure Chemicals Contaminone) to ion-exchanged water. To prepare a sample dispersion. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser UM-50 manufactured by SMT Co., Ltd. (vibrator is a titanium alloy chip of 5φ) is used, and the dispersion time is set to 5 minutes. Cooled to. In the measurement, the range of 0.60 to 400 μm is divided into 226 channels, and in the actual measurement, particles are measured in a range where the equivalent circle diameter is 0.60 μm or more and less than 159.21 μm.

平均円形度が0.960乃至0.995であると、トナー形状が球形に近いため現像担持体上トナー残量が少なく、回収において負荷が少なく良好な結果が得られる。   When the average circularity is 0.960 to 0.995, since the toner shape is almost spherical, the remaining amount of toner on the developing carrier is small, and a good result is obtained with a small load during collection.

平均円形度が0.960未満の場合、トナーの残が多く、現像担持体汚染おける融着が起こりやすくなる。   When the average circularity is less than 0.960, a large amount of toner remains, and fusion due to contamination of the developing carrier tends to occur.

本発明において、トナーが下記の関係式(1)、(2)を満足するトナーであることが好ましい。
0≦Et100(mJ)≦500・・・・・(1)
1.00≦Et10/Et100≦1.60・・・・・(2)
[但し、Et100(mJ)は、プロペラ型ブレードを100mm/secで反時計回りに回転させながら容器内のトナー粉体層中に進入させ、トナー粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etを表しており、Et10(mJ)は、10mm/secで回転させた時の回転トルクと垂直荷重の総和Etを表している。]
In the present invention, the toner is preferably a toner that satisfies the following relational expressions (1) and (2).
0 ≦ Et100 (mJ) ≦ 500 (1)
1.00 ≦ Et10 / Et100 ≦ 1.60 (2)
[However, Et100 (mJ) entered the toner powder layer in the container while rotating the propeller blade counterclockwise at 100 mm / sec, and started measurement at a position 100 mm from the bottom of the toner powder layer. Represents the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when approaching 10 mm from the bottom surface. Et10 (mJ) is the sum of the rotational torque and the vertical load when rotated at 10 mm / sec. It represents Et. ]

本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、関係式(1)、(2)は、現像器内においてトナーが受けるストレスとの相関性が高く、ひいては現像剤の耐久性と相関性が高いといことを見出した。ここで、トナーが受けるストレスとは、現像剤供給・除去手段から現像剤担持体にトナーを供給する直前において、また、トナーが塗布された現像剤担持体と現像ブレードとのニップ部直前において、トナーが、受けるストレスを意味している。つまり、現像剤供給・除去手段―現像剤担持体間においては、両部材の回転による周速差により、現像剤担持体―現像ブレード間においては、トナーのコート量規制により、トナー溜まりが出来やすくなっており、そこに、現像剤供給・除去手段や現像剤担持体の回転による力が加わることでトナーにストレスを与えていると考えている。関係式(1)、(2)における、測定値Et100(mJ)、Et10(mJ)は、プロペラ型ブレードがトナー粉体層中に進入した時にかかるエネルギーを測定したものであり、本発明者らは、トナー粉体層がトナー溜まりを、プロペラ型ブレードが現像剤供給・除去手段や現像剤担持体の回転に相当していると考えている。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the relational expressions (1) and (2) have a high correlation with the stress applied to the toner in the developing device, and thus have a high correlation with the durability of the developer. I found out. Here, the stress applied to the toner is immediately before the toner is supplied from the developer supply / removal means to the developer carrier, and immediately before the nip portion between the developer carrier to which the toner is applied and the developing blade. It means the stress that the toner receives. In other words, between the developer supply / removal means and the developer carrier, the toner can easily accumulate due to the peripheral speed difference caused by the rotation of the two members, and the toner coating amount between the developer carrier and the development blade. It is considered that stress is applied to the toner by applying force due to the rotation of the developer supply / removal means and the developer carrier. The measured values Et100 (mJ) and Et10 (mJ) in the relational expressions (1) and (2) are obtained by measuring the energy applied when the propeller blade enters the toner powder layer. Believe that the toner powder layer corresponds to the toner reservoir, and the propeller blade corresponds to the rotation of the developer supply / removal means and the developer carrier.

本発明において、Et100(mJ)を500以下に制御することで、現像器内におけるトナーが受けるストレスを軽減させ、高速での長期耐久画出しにおいてもワックスの染み出しによる部材汚染や外添剤の埋め込み、トナー粒子のつぶれなどといったトナー劣化が抑制され、安定した画像を得ることができることを見出した。特に、非磁性一成分系現像剤においては、現像剤供給・除去手段から現像剤担持体にトナーを供給する直前において、また、トナーが塗布された現像剤担持体と現像ブレードとのニップ部においてトナーコート量を規制される直前において、トナー溜まりができやすく、そのことによってトナーがストレスを受けやすい状態にあり、特に耐久後半において、劣化したトナーが蓄積し、かぶりや現像スジなどといった問題を引き起こしやすかった。そのため、Et100(mJ)を500以下に制御することは非常に重要であり、同様の観点から、Et100(mJ)を470以下に制御することが好ましい。より好ましくは、450以下である。   In the present invention, Et100 (mJ) is controlled to 500 or less to reduce the stress applied to the toner in the developing device, and in the case of high-speed long-term durable printing, member contamination and external additives due to the seepage of wax It has been found that toner deterioration such as embedding of toner and crushing of toner particles is suppressed, and a stable image can be obtained. In particular, in the case of a non-magnetic one-component developer, immediately before the toner is supplied from the developer supply / removal means to the developer carrier, and at the nip portion between the developer carrier to which the toner is applied and the developing blade. Immediately before the toner coat amount is regulated, the toner can easily collect, and the toner is easily stressed. In particular, in the latter half of the endurance, the deteriorated toner accumulates, causing problems such as fogging and development streaks. It was easy. Therefore, it is very important to control Et100 (mJ) to 500 or less, and from the same viewpoint, Et100 (mJ) is preferably controlled to 470 or less. More preferably, it is 450 or less.

さらに、Et100(mJ)は、150以上に制御することがより好ましい。このことによって、トナーに適度なストレスを与え、トナーを素早くかつ均一、シャープに帯電を与えることが可能となり、帯電不良によるかぶり、飛散などを防止する効果がある。   Furthermore, Et100 (mJ) is more preferably controlled to 150 or more. As a result, it is possible to apply an appropriate stress to the toner, to charge the toner quickly, uniformly and sharply, and to prevent fogging and scattering due to poor charging.

Et10/Et100は、1.00以上1.60以下であることが必要であり、1.20以上1.60以下であることがより好ましい。Et10/Et100は、トナーが受けるストレスについて、回転数の依存性をモニターしているものである。これを現像器内の状況に当てはめて考えた場合、写真画像を得るために好ましく用いられるグロス紙を使用して画出しを行った場合や、トランスペアレントシート(OHT)などを使用した場合において、より高画質を達成するために好ましく用いられる手段である、プロセススピードが1/2速や1/3速に落ちる場合が該当すると考えられる。   Et10 / Et100 is required to be 1.00 or more and 1.60 or less, and more preferably 1.20 or more and 1.60 or less. Et10 / Et100 monitors the dependency of the rotational speed on the stress applied to the toner. When this is applied to the situation in the developing device, when image is printed using gloss paper preferably used for obtaining a photographic image, or when a transparent sheet (OHT) is used, The case where the process speed drops to 1/2 speed or 1/3 speed, which is a means preferably used to achieve higher image quality, is considered to be applicable.

Et10/Et100を1.60以下に抑制することで、そのようなスピードが可変された状況においてもトナーが受けるストレスを軽減でき、長寿命を達成できることが可能となる。   By suppressing Et10 / Et100 to 1.60 or less, it is possible to reduce the stress applied to the toner even in a situation where the speed is varied, and to achieve a long life.

一方、Et10/Et100を1.20以上に制御することで、スピードが可変された状況においても、トナーに適度なストレスを与え、トナーを素早くかつ均一、シャープに帯電を与えることが可能となり、帯電不良によるかぶり、飛散などを防止する効果がある。   On the other hand, by controlling Et10 / Et100 to 1.20 or more, even when the speed is variable, it is possible to apply an appropriate stress to the toner and to charge the toner quickly, uniformly and sharply. It has the effect of preventing fogging and scattering due to defects.

これら、Et100や、Et10/Et100値を制御する方法の例としては、下記の(A)乃至(D)の方法が挙げられる。これらの方法は、単独で行ってもよいが、複数を組み合わせることによって達成しても良い。
(A)例えば、トナーの粒度分布を分級等によって制御し、適度な微粉、粗粉を存在させることでトナーのパッキングを抑制させる方法。
(B)例えば、トナーの平均円形度を高め、トナー粒子間の接触面積を減少させる方法。
(C)例えば、表面エネルギーが低く疎水性の高い処理剤で処理された有機/無機微粒子層をトナー表面に適正量付着させる方法。
(D)例えば、トナー粒子を水系媒体中に分散させ、スチーム等を流入させることで、系全体を100℃に加熱し、トナー表面の微小な凹凸を無くすことで、トナーの表面エネルギーを減少させる方法。
Examples of methods for controlling these Et100 and Et10 / Et100 values include the following methods (A) to (D). These methods may be performed independently, but may be achieved by combining a plurality.
(A) For example, a method of controlling toner particle size distribution by classification or the like, and suppressing the toner packing by causing appropriate fine powder and coarse powder to exist.
(B) For example, a method of increasing the average circularity of the toner and reducing the contact area between the toner particles.
(C) For example, a method in which an appropriate amount of an organic / inorganic fine particle layer treated with a treatment agent having low surface energy and high hydrophobicity is adhered to the toner surface.
(D) For example, by dispersing toner particles in an aqueous medium and flowing steam or the like, the entire system is heated to 100 ° C., thereby eliminating minute irregularities on the toner surface, thereby reducing the surface energy of the toner. Method.

<Et100(mJ)およびEt10(mJ)の測定方法>
本発明における、Et100(mJ)およびEt10(mJ)は、粉体流動性分析装置パウダーレオメータFT−4(Freeman Technology社製)(以下、FT−4と省略する場合がある)を用いることによって測定する。
<Measuring method of Et100 (mJ) and Et10 (mJ)>
Et100 (mJ) and Et10 (mJ) in the present invention are measured by using a powder fluidity analyzer, powder rheometer FT-4 (manufactured by Freeman Technology) (hereinafter sometimes abbreviated as FT-4). To do.

具体的には、以下の操作により測定を行う。尚、全ての操作において、プロペラ型ブレードは、図1に示すように、FT−4測定専用48mm径ブレード(48mm×10mmのブレード板の中心に法線方向に回転軸が存在し、ブレード板は、両最外縁部分(回転軸から24mm部分)が70°回転軸から12mmの部分が35°といったように、反時計回りになめらかにねじられたもので、材質はSUS製。型番:C210。以下、ブレードと省略する場合がある)を用いる。   Specifically, the measurement is performed by the following operation. In all operations, as shown in FIG. 1, the propeller blade is a 48 mm diameter blade dedicated to FT-4 measurement (the rotation axis exists in the normal direction at the center of the blade plate of 48 mm × 10 mm). The outermost edges (24 mm from the rotating shaft) are smoothly twisted counterclockwise such that the portion 12 mm from the rotating shaft is 35 ° and the material is made of SUS, model number: C210. May be abbreviated as blade).

FT−4測定専用の直径50mm、容積160mlの円筒状のスプリット容器(型番:C203。容器底面からスプリット部分までの高さ82mm。材質はガラス。以下、容器と省略する場合がある。)に23℃、60%環境に3日以上放置されたトナーを100g入れることでトナー粉体層とする。   23 for a cylindrical split container (model number: C203, 82 mm in height from the bottom of the container to the split part. The material is glass. Hereinafter, it may be abbreviated as a container). A toner powder layer is formed by adding 100 g of toner left in a 60 ° C., 60% environment for 3 days or more.

(1)コンディショニング操作
(a)粉体層表面に対して時計回り(ブレードの回転により粉体層がほぐされる方向)の回転方向に、ブレードの回転スピードは、ブレードの最外縁部の周速60(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、移動中のブレードの最外縁部が描く軌跡と粉体層表面とのなす角が5(deg)のスピード(以降、なす角と省略する場合がある)で、粉体層表面からトナー粉体層の底面から10mmの位置まで進入させる。その後、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、ブレードの回転スピードが60(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が2(deg)のスピードで、トナー粉体層の底面から1mmの位置まで進入させる操作を行う。その後、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、ブレードの回転スピードが60(mm/sec)、粉体層からの抜き取り速度を、なす角が5(deg)のスピードで、トナー粉体層の底面から100mmの位置まで移動させ、抜き取りを行う。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とす。
(1) Conditioning operation (a) The rotation speed of the blade in the clockwise direction with respect to the powder layer surface (the direction in which the powder layer is loosened by the rotation of the blade) is the peripheral speed 60 at the outermost edge of the blade. (Mm / sec), the speed at which the angle between the trajectory drawn by the outermost edge of the moving blade and the surface of the powder layer is 5 (deg) (the angle formed by the vertical approach speed to the powder layer) In this case, the toner particles are allowed to enter from the surface of the powder layer to a position 10 mm from the bottom surface of the toner powder layer. After that, in the clockwise rotation direction with respect to the powder layer surface, the blade rotation speed is 60 (mm / sec), and the vertical entry speed into the powder layer is 2 (deg). Then, an operation of entering the position 1 mm from the bottom surface of the toner powder layer is performed. Thereafter, in the clockwise rotation direction with respect to the powder layer surface, the rotation speed of the blade is 60 (mm / sec), the extraction speed from the powder layer is 5 ° (deg), and the toner powder It is moved from the bottom of the body layer to a position of 100 mm and extracted. When the extraction is completed, the toner attached to the blade is wiped off by rotating the blade alternately in small clockwise and counterclockwise directions.

(b)一連の上記(1)−(a)の操作を5回行うことで、トナー粉体層中に巻き込まれている空気を取り除き、安定したトナー粉体層を作る。   (B) By performing the series of operations (1) to (a) five times, the air entrained in the toner powder layer is removed, and a stable toner powder layer is formed.

(2)スプリット操作
上述のFT−4測定専用セルのスプリット部分でトナー粉体層をすり切り、粉体層上部のトナーを取り除くことで、同じ体積のトナー粉体層を形成する。
(2) Split operation A toner powder layer having the same volume is formed by scraping the toner powder layer at the split portion of the above-described cell dedicated to FT-4 measurement and removing the toner on the powder layer.

(3)測定操作
(i)Et100の測定
(a)上記(1)−(a)と同様のコンディショニング操作を一回行う。次に粉体層表面に対して反時計回り(ブレードの回転により粉体層が押し込まれる方向)の回転方向に、ブレードの回転スピードが100(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が5(deg)のスピードで、トナー粉体層の底面から10mmの位置まで進入させる。その後、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、ブレードの回転スピードが60(mm/sec)、粉体層への垂直方向の進入速度を、なす角が2(deg)のスピードで、粉体層の底面から1mmの位置まで進入させる操作を行う。その後、粉体層表面に対して時計回りの回転方向に、ブレードの回転スピードが60(mm/sec)、粉体層からの垂直方向の抜き取り速度を、なす角が5(deg)のスピードで、粉体層の底面から100mmの位置まで抜き取りを行う。抜き取りが完了したら、ブレードを時計回り、反時計回りに交互に小さく回転させることでブレードに付着したトナーを払い落とす。
(3) Measurement operation (i) Measurement of Et100 (a) A conditioning operation similar to (1) to (a) above is performed once. Next, the rotational speed of the blade is 100 (mm / sec) in the counterclockwise direction (the direction in which the powder layer is pushed by the rotation of the blade), and the direction perpendicular to the powder layer is The approach speed is made to approach 10 mm from the bottom surface of the toner powder layer at an angle of 5 (deg). After that, in the clockwise rotation direction with respect to the powder layer surface, the blade rotation speed is 60 (mm / sec), and the vertical entry speed into the powder layer is 2 (deg). Then, an operation of entering the position 1 mm from the bottom of the powder layer is performed. After that, in the clockwise rotation direction with respect to the powder layer surface, the blade rotation speed is 60 (mm / sec), and the vertical extraction speed from the powder layer is 5 (deg). Extract from the bottom of the powder layer to a position of 100 mm. When the extraction is completed, the toner attached to the blade is wiped off by rotating the blade alternately in small clockwise and counterclockwise directions.

(b)上記、一連の操作を7回繰り返し、7回目にブレードの回転スピードが100(mm/sec)で、トナー粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etを、Et100とする。   (B) The above-described series of operations is repeated seven times, and at the seventh time, the rotation speed of the blade is 100 (mm / sec), the measurement starts from a position 100 mm from the bottom surface of the toner powder layer, and a position 10 mm from the bottom surface. Let Et100 be the total Et of the rotational torque and the vertical load that is obtained when it is made to enter.

(ii)Et10の測定
(a)Et100の測定を終了したトナー粉体層を用い、まず上記(3)−(i)−(a)の操作を1回行う。
(Ii) Measurement of Et10 (a) Using the toner powder layer for which the measurement of Et100 has been completed, the above operations (3)-(i)-(a) are performed once.

(b)次に、(3)−(i)−(a)における一連の操作において、ブレードの回転スピードを100(mm/sec)でトナー粉体層に進入させていたところを、70(mm/sec)に落として測定を行う。   (B) Next, in the series of operations in (3)-(i)-(a), the blade was moved into the toner powder layer at a rotational speed of 100 (mm / sec). / Sec) for measurement.

(c)引き続き、(3)−(ii)−(b)と同様に40(mm/sec)、10(mm/sec)に順次回転数を落とした測定を行い、回転スピードが10(mm/sec)でトナー粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和Etを、Et10とする。   (C) Subsequently, the measurement was performed by sequentially reducing the rotational speed to 40 (mm / sec) and 10 (mm / sec) in the same manner as in (3)-(ii)-(b), and the rotational speed was 10 (mm / sec). sec), the measurement Et is started from the position of 100 mm from the bottom surface of the toner powder layer, and the total Et of the rotational torque and the vertical load obtained when the toner powder is moved to the position of 10 mm from the bottom surface is defined as Et10.

本発明のトナーを製造する方法は、懸濁重合法を用いて直接トナーを生成する方法;単量体には可溶で水溶性重合開始剤の存在下で直接重合させてトナー粒子を生成するソープフリー重合法に代表される乳化重合法によるトナー粒子の製造などが挙げられる。また、マイクロカプセル製法のような界面重合法、in situ重合法、コアセルベーション法などの製造も挙げられる。さらに、少なくとも1種以上の微粒子を凝集させ所望のトナーを得る界面会合法なども挙げられる。あるいは、粉砕法によって得られたトナーを、機械的衝撃力で球形化する方法などが挙げられる。   The method for producing the toner of the present invention is a method in which a toner is directly produced using a suspension polymerization method; toner particles are produced by direct polymerization in the presence of a water-soluble polymerization initiator that is soluble in a monomer. Examples thereof include production of toner particles by an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method. In addition, production of an interfacial polymerization method such as a microcapsule production method, an in situ polymerization method, a coacervation method, and the like can also be mentioned. Furthermore, an interfacial association method for aggregating at least one kind of fine particles to obtain a desired toner may be used. Alternatively, a method in which the toner obtained by the pulverization method is spheroidized by a mechanical impact force can be used.

中でも、小粒径のトナー粒子が容易に得られる懸濁重合方法が特に好ましい。トナー粒子の製造方法として懸濁重合を利用する場合には、以下の如き製造方法によって直接的にトナー粒子を製造することが可能である。   Among these, a suspension polymerization method that can easily obtain toner particles having a small particle diameter is particularly preferable. When suspension polymerization is used as a method for producing toner particles, the toner particles can be produced directly by the following production method.

単量体中に着色剤,重合開始剤,架橋剤,その他の添加剤を加え、ホモジナイザー,超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系媒体中に通常の攪拌機またはホモミキサー,ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体組成物の液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように攪拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は、分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、通常50乃至80℃(好ましくは55乃至70℃)の温度に設定して重合を行う。重合反応後半に昇温しても良く、必要に応じPH変更しても良い。本発明では、更に、トナーの定着時の臭いの原因となる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・ろ過により収集し、乾燥する。   Adds a colorant, polymerization initiator, cross-linking agent, and other additives to the monomer, and contains a dispersion stabilizer that is uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, ultrasonic disperser, etc. Disperse in an aqueous medium with a normal stirrer, homomixer or homogenizer. Preferably, granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so that the droplets of the monomer composition have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be carried out to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. The polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, usually 50 to 80 ° C. (preferably 55 to 70 ° C.). The temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and the pH may be changed as necessary. In the present invention, in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odor during toner fixing, the aqueous medium is partially distilled off in the latter half of the reaction or after the completion of the reaction. May be. After completion of the reaction, the produced toner particles are collected by washing and filtration and dried.

以下に重合法トナーの材料に関して記載する。   The following describes the material of the polymerization toner.

本発明のトナーを重合方法で製造する際に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、主に単官能性重合性単量体を使用する。単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。   As the polymerizable monomer used when the toner of the present invention is produced by the polymerization method, a vinyl polymerizable monomer capable of radical polymerization is used. As the vinyl polymerizable monomer, a monofunctional polymerizable monomer is mainly used. Monofunctional polymerizable monomers include styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p -Styrene derivatives such as phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate acrylic polymerizable monomers such as n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate; Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate , N-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate Methacrylic polymerizable monomers such as dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl formate; vinyl methyl ether Vinyl ether such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropyl ketone.

本発明においては、上記した単官能性重合性単量体を単独或いは、2種以上組み合わせて使用する。   In the present invention, the above monofunctional polymerizable monomers are used alone or in combination of two or more.

本発明においては反応の補助として水溶性開始剤を併用しても良い。例として過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、2,2’−アゾビス(N,N’−ジメチレンイソブチロアミジン)塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミノジノプロパン)塩酸塩、アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルスルホン酸ナトリウム、硫酸第一鉄又は過酸化水素が挙げられる。   In the present invention, a water-soluble initiator may be used in combination as an aid to the reaction. Examples include ammonium persulfate, potassium persulfate, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutyroamidine) hydrochloride, 2,2′-azobis (2-aminodinopropane) hydrochloride, azobis (isobutyl) Amidine) hydrochloride, sodium 2,2′-azobisisobutyronitrile sulfonate, ferrous sulfate or hydrogen peroxide.

重合性単量体の重合度を制御する為に、連鎖移動剤,重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。   In order to control the degree of polymerization of the polymerizable monomer, a chain transfer agent, a polymerization inhibitor or the like can be further added and used.

分散安定剤としては、リン酸三カルシウム,リン酸マグネシウム,リン酸アルミニウム,リン酸亜鉛,炭酸カルシウム,炭酸マグネシウム,水酸化カルシウム,水酸化マグネシウム,水酸化アルミニウム,メタケイ酸カルシウム,硫酸カルシウム,硫酸バリウム,ベントナイト,シリカ,アルミナ,ヒドロキシアパタイト等が挙げられる。通常単量体組成物100質量部に対して水300乃至3000質量部を分散媒体として使用するのが好ましい。   Dispersion stabilizers include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, and barium sulfate. , Bentonite, silica, alumina, hydroxyapatite and the like. Usually, it is preferable to use 300 to 3000 parts by weight of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by weight of the monomer composition.

有機系化合物としては例えばポリビニルアルコール,ゼラチン,メチセルロース,メチルヒドロキシプロピルセルロース,エチルセルロース,カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩,デンプン等が使用される。これら分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2乃至2.0質量部を使用することが好ましい。   As the organic compound, for example, polyvinyl alcohol, gelatin, methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, ethylcellulose, sodium salt of carboxymethylcellulose, starch and the like are used. These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

その他好ましく用いられる分散安定剤としては、硫酸,炭酸,燐酸,ピロ燐酸,ポリ燐酸の難水溶性金属塩があり、これらは分散媒中で高速攪拌下において酸アルカリ金属塩とハロゲン化金属塩との反応によって調製されることが好ましい。   Other dispersion stabilizers preferably used include sparingly water-soluble metal salts of sulfuric acid, carbonic acid, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, and polyphosphoric acid. These are acid alkali metal salts and metal halide salts under high-speed stirring in a dispersion medium. It is preferable to prepare by this reaction.

これら分散剤の微細化のため0.001乃至0.1質量%の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン,アニオン,カチオン型の界面活性剤が利用できる。例えばドデシル硫酸ナトリウム,テトラデシル硫酸ナトリウム,ペンタデシル硫酸ナトリウム,オクチル硫酸ナトリウム,オレイン酸ナトリウム,ラウリル酸ナトリウム,ステアリン酸カリウム,オレイン酸カルシウム等が好ましく用いられる。   In order to make these dispersants fine, 0.001 to 0.1% by mass of a surfactant may be used in combination. Specifically, commercially available nonionic, anionic and cationic surfactants can be used. For example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate and the like are preferably used.

本発明において縮合系化合物を用いる場合、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、セルロースなどが挙げられる。より好ましくは材料の多様性からポリエステルが望まれる。   In the present invention, when a condensation compound is used, for example, polyester, polycarbonate, phenol resin, epoxy resin, polyamide, cellulose and the like can be mentioned. More preferably, polyester is desired due to the variety of materials.

本発明において用いられるワックスとしては、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロピッシュワックスの如きポリメチレンワックス、アミドワックス、ケトンワックス、高級脂肪酸、長鎖アルコール、エステルワックス及びこれらのグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられる。   Examples of the wax used in the present invention include paramethylene wax, polyolefin wax, microcrystalline wax, polymethylene wax such as Fischer Tropish wax, amide wax, ketone wax, higher fatty acid, long chain alcohol, ester wax, and graft compounds thereof. And derivatives such as block compounds.

好ましく用いられるワックスとしては、炭素数15乃至100個の直鎖状のアルキルアルコール、直鎖状脂肪酸、直鎖状酸アミド、直鎖状エステルあるいは、モンタン系誘導体が挙げられる。これらワックスから液状脂肪酸の如き不純物を予め除去してあるものも好ましい。   Examples of the wax preferably used include linear alkyl alcohols having 15 to 100 carbon atoms, linear fatty acids, linear acid amides, linear esters, and montan derivatives. Those from which impurities such as liquid fatty acids have been previously removed from these waxes are also preferred.

さらに、好ましく用いられるワックスは、アルキレンを高圧下でラジカル重合あるいは低圧下でチーグラー触媒又は、その他の触媒を用いて重合した低分子量のアルキレンポリマー;高分子量のアルキレンポリマーを熱分解して得られるアルキレンポリマー;アルキレンを重合する際に副生する低分子量アルキレンポリマーを分離精製したもの、;一酸化炭素及び水素からなる合成ガスからアーゲ法により得られる炭化水素ポリマーの蒸留残分から、あるいは、蒸留残分を水素添加して得られる合成炭化水素から、特定の成分を抽出分別したポリメチレンワックスが挙げられる。これらワックスには酸化防止剤が添加されていてもよい。   Further, the wax preferably used is a low molecular weight alkylene polymer obtained by polymerizing alkylene with radical polymerization under high pressure or Ziegler catalyst or other catalyst under low pressure; alkylene obtained by thermally decomposing high molecular weight alkylene polymer Polymer: A low molecular weight alkylene polymer produced as a by-product in the polymerization of alkylene, separated and purified; a hydrocarbon polymer distillation residue obtained from a synthesis gas consisting of carbon monoxide and hydrogen by the age method, or a distillation residue And polymethylene wax obtained by extracting and fractionating specific components from a synthetic hydrocarbon obtained by hydrogenation. These waxes may contain an antioxidant.

トナー内の含有量としてはワックスを6乃至15質量%含有している事が好ましい。   The content in the toner is preferably 6 to 15% by mass of wax.

本発明に用いられる着色剤は、カーボンブラックあるいは以下に示したような公知のイエロー/マゼンタ/シアン着色剤が利用される。   The colorant used in the present invention is carbon black or a known yellow / magenta / cyan colorant as shown below.

イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、151、154、155、168、180等が好適に用いられる。   As the yellow colorant, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. CI Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 151, 154, 155, 168, 180, etc. are preferably used. It is done.

マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アントラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48;2、48;3、48;4、57;1、81;1、122、146、166、150、169、177、184、185、202、206、220、221、254が特に好ましい。   As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48; 2, 48; 3, 48; 4, 57; 1, 81; 1, 122, 146, 166, 150, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 254 are particularly preferred.

本発明に用いられるシアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等が特に好適に利用される。   As the cyan colorant used in the present invention, copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, basic dye lake compounds, and the like can be used. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 and the like are particularly preferably used.

これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明の着色剤は、色相角,彩度,明度,耐侯性,OHP透明性,トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、樹脂100質量部に対し1乃至20質量部添加して用いられる。   These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution. The colorant of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The colorant is added in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin.

本発明に使用できるトナーの添加剤としては、オイル処理されたシリカ,チタニア等の無機微粒子が好適に用いられる。その他、酸化ジルコニウム,酸化マグネシウムの如き酸化物の他に、炭化ケイ素,チッ化ケイ素,チッ化ホウ素,チッ化アルミニウム,炭酸マグネシウム,有機ケイ素化合物なども併用することが可能である。   As the toner additive that can be used in the present invention, oil-treated inorganic fine particles such as silica and titania are preferably used. In addition to oxides such as zirconium oxide and magnesium oxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, magnesium carbonate, organosilicon compounds, and the like can be used in combination.

本発明においてはトナーに体積抵抗値Hが104≦H≦1012(Ωcm)である外添剤を少なくとも1種以上使用することが好ましい。 In the present invention, it is preferable to use at least one external additive having a volume resistivity H of 10 4 ≦ H ≦ 10 12 (Ωcm) in the toner.

シリカは、出発材料あるいは温度等の酸化の条件により、ある程度任意に、一次粒子の合一をコントロールできる点で好ましい。例えば、かかるシリカは硅素ハロゲン化物やアルコキシドの蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法またはヒュームドシリカと称される乾式シリカ及びアルコキシド,水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO3 2-の如き製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物を硅素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 Silica is preferable in that the coalescence of the primary particles can be controlled arbitrarily to some extent depending on the starting material or the oxidation conditions such as temperature. For example, the silica can be either a so-called dry method produced by vapor phase oxidation of silicon halide or alkoxide, or a so-called wet silica produced from alkoxide, water glass, etc. However, dry silica is preferable because it has few silanol groups on the surface and inside of the silica fine powder and few production residues such as Na 2 O and SO 3 2− . In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.

更に、上記シリカは疎水化処理されていることが、トナーの帯電量の温度や湿度の如き環境依存性を少なくするため及びトナー表面からの過剰な遊離を防止するために良い。この疎水化処理剤としては、例えばシランカップリング剤、チタンカップリング剤,アルミニウムカップリング剤の如きカップリング剤が挙げられる。特にシランカップリング剤が、無機酸化物微粒子上の残存基あるいは吸着水と反応し均一な処理が達成され、トナーの帯電の安定化,流動性付与の点で好ましい。   Furthermore, the silica is preferably hydrophobized in order to reduce the dependency of the toner charge amount on the environment, such as temperature and humidity, and to prevent excessive release from the toner surface. Examples of the hydrophobizing agent include coupling agents such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum coupling agent. In particular, the silane coupling agent reacts with residual groups on the inorganic oxide fine particles or adsorbed water to achieve a uniform treatment, which is preferable in terms of stabilizing charging of the toner and imparting fluidity.

シランカップリング剤は、下記一般式
Rm SiYn
R:アルコキシ基
m:1乃至3の整数
Y:アルキル基
ビニル基、グリシドキシ基、メタクリル基を含む炭化水素基
n:1乃至3の整数
で表されるものであり、例えばビニルトリメトキシシラン,ビニルトリエトキシシラン,γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン,ビニルトリアセトキシシラン,メチルトリメトキシシラン,メチルトリエトキシシラン,イソブチルトリメトキシシラン,ジメチルジメトキシシラン,ジメチルジエトキシシラン,トリメチルメトキシシラン,ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン,フェニルトリメトキシシラン,n−ヘキサデシルトリメトキシシラン,n−オクタデシルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
The silane coupling agent has the following general formula Rm SiYn
R: an alkoxy group m: an integer of 1 to 3, Y: an alkyl group, a vinyl group, a glycidoxy group, a hydrocarbon group including a methacryl group n: an integer of 1 to 3, for example, vinyltrimethoxysilane, vinyl Triethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, hydroxypropyltrimethoxy Examples include silane, phenyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.

より好ましくは、Ca2a+1−Si(OCb2b+13
(a=4乃至12、b=1乃至3)
である。ここで、一般式におけるaが4より小さいと、処理は容易となるが疎水性が十分に達成できない。またaが12より大きいと疎水性は十分になるが、粒子同士の合一が多くなり、流動性付与能が低下してしまう。
More preferably, C a H 2a + 1 —Si (OC b H 2b + 1 ) 3
(A = 4 to 12, b = 1 to 3)
It is. Here, when a in the general formula is smaller than 4, the treatment becomes easy, but the hydrophobicity cannot be sufficiently achieved. On the other hand, if a is greater than 12, the hydrophobicity is sufficient, but the coalescence between the particles increases, and the fluidity imparting ability decreases.

bは3より大きいと反応性が低下して疎水化が十分に行われなくなってしまう。したがって上記一般式におけるaは4乃至12、好ましくは4乃至8、bは1乃至3、好ましくは1乃至2が良い。   When b is larger than 3, the reactivity is lowered and the hydrophobicity is not sufficiently performed. Therefore, a in the above general formula is 4 to 12, preferably 4 to 8, and b is 1 to 3, preferably 1 to 2.

シリカのオイル処理に関しては、未処理のシリカに直接オイルで処理しても構わないが、上記疎水化処理をしたシリカにさらにオイル処理をすることが、帯電安定性の観点からより好ましい。オイルとしては、ジメチルポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、パラフィン、ミネラルオイル等が使用できるが、なかでも環境安定性に優れたジメチルポリシロキサンが好適である。処理に用いるオイル量は、シリカ微粒子母体100質量部に対して2乃至40質量部までが適量である。   With respect to the oil treatment of silica, untreated silica may be directly treated with oil, but it is more preferable from the viewpoint of charging stability that the hydrophobized silica is further treated with oil. As the oil, dimethylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, paraffin, mineral oil and the like can be used, and among them, dimethylpolysiloxane excellent in environmental stability is preferable. The appropriate amount of oil used for the treatment is 2 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica fine particle matrix.

本発明のトナーにおいては、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末の如き研磨剤、酸化アルミニウム粉末の如きケーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラック粉末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末の如き導電性付与剤、また、逆極性の有機微粒子及び無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。   In the toner of the present invention, other additives such as a lubricant powder such as polyethylene fluoride powder, zinc stearate powder and polyvinylidene fluoride powder; An abrasive such as strontium titanate powder, an anti-caking agent such as aluminum oxide powder, or a conductivity imparting agent such as carbon black powder, zinc oxide powder or tin oxide powder, and organic and inorganic fine particles of reverse polarity. A small amount can be used as a developability improver.

以下、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, a developing device, a process cartridge, and an image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. It is not intended to limit the scope to the following embodiments.

実施例1
図2は、本発明に係る現像装置を適用した画像形成装置の概略断面図であり、図3は現像装置の概略断面図である。
Example 1
FIG. 2 is a schematic sectional view of an image forming apparatus to which the developing device according to the present invention is applied, and FIG. 3 is a schematic sectional view of the developing device.

先ず、本実施例の画像形成装置による画像形成動作について説明する。   First, an image forming operation by the image forming apparatus of this embodiment will be described.

本実施例において、画像形成装置20は、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム21を備え、感光ドラム21は、矢印A方向に回転自在に担持されている。感光ドラム21の周辺には、帯電装置22、露光装置23、現像装置24が配置されている。   In this embodiment, the image forming apparatus 20 includes a drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 21, and the photosensitive drum 21 is rotatably supported in an arrow A direction. Around the photosensitive drum 21, a charging device 22, an exposure device 23, and a developing device 24 are arranged.

先ず、感光ドラム21は、帯電装置22によって一様に帯電され、その後、本実施例にて、露光装置23であるレーザー光学装置からのレーザー光23Lにより露光され、その表面に静電潜像が形成される。   First, the photosensitive drum 21 is uniformly charged by the charging device 22, and then exposed in the present embodiment by the laser light 23 </ b> L from the laser optical device that is the exposure device 23, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. It is formed.

この静電潜像を、感光ドラム21に対向配置された現像装置24によって現像し、トナー像として可視化する。なお、本実施例で、現像装置24は、カートリッジとして、画像形成装置本体20Aに対し着脱可能とされる。   The electrostatic latent image is developed by a developing device 24 arranged to face the photosensitive drum 21 and visualized as a toner image. In this embodiment, the developing device 24 is detachable from the image forming apparatus main body 20A as a cartridge.

可視化された感光ドラム21上のトナー像は、転写装置である転写ローラ25によって記録媒体である転写材26に転写される。   The visualized toner image on the photosensitive drum 21 is transferred to a transfer material 26 as a recording medium by a transfer roller 25 as a transfer device.

転写されずに感光ドラム21上に残存した転写残トナーは、クリーニング装置27に設けたクリーニング部材であるクリーニングブレード27aにより掻き取られ、廃トナー容器28に収納される。クリーニングされた感光ドラム21は、上記動作を繰り返し、画像形成を行う。   The untransferred toner remaining on the photosensitive drum 21 without being transferred is scraped off by a cleaning blade 27 a that is a cleaning member provided in the cleaning device 27 and stored in a waste toner container 28. The cleaned photosensitive drum 21 repeats the above operation to form an image.

一方、トナー像を転写された転写材26は、定着装置29によって永久定着された後、機外に排紙される。   On the other hand, the transfer material 26 onto which the toner image has been transferred is permanently fixed by a fixing device 29 and then discharged outside the apparatus.

次に、図3を参照して、現像装置24について更に説明する。   Next, the developing device 24 will be further described with reference to FIG.

本実施例にて、現像装置24は、現像剤として負帯電性の非磁性一成分トナー32を収容する現像容器31を備えている。現像装置24は、現像容器31内の長手方向に延在する開口部に位置し、感光ドラム21と対向配置された現像剤担持体としての現像ローラ33を備え、感光ドラム21上の静電潜像を現像、可視化する。本実施例にて、現像ローラ33は、芯金33Aの上に弾性層33Bが形成されている。現像ローラ33の詳しい構成は後述する。   In this embodiment, the developing device 24 includes a developing container 31 that stores a negatively charged nonmagnetic one-component toner 32 as a developer. The developing device 24 is located at an opening extending in the longitudinal direction in the developing container 31, and includes a developing roller 33 as a developer carrying member disposed to face the photosensitive drum 21. Develop and visualize the image. In this embodiment, the developing roller 33 has an elastic layer 33B formed on a core metal 33A. The detailed configuration of the developing roller 33 will be described later.

感光ドラム21は、アルミシリンダーを基体とし、その周囲に所定厚みの感光層を塗工した剛体である。画像形成時において、帯電装置22により帯電電位Vd=−500Vに均一帯電されており、画像信号に従いレーザー光23Lで露光された部分がVl=−100Vになる。Vl部に対し、現像ローラ33の芯金33Aには電源40から直流電圧Vdc=−300Vが、現像バイアスとして印加され、負性帯電トナーで反転現像される。   The photosensitive drum 21 is a rigid body having an aluminum cylinder as a base and a photosensitive layer having a predetermined thickness coated around it. At the time of image formation, the charging device 22 uniformly charges the charging potential Vd = −500V, and the portion exposed by the laser beam 23L according to the image signal becomes Vl = −100V. A DC voltage Vdc = −300 V is applied as a developing bias from the power supply 40 to the core 33A of the developing roller 33 with respect to the Vl portion, and is reversely developed with negatively charged toner.

弾性を有する現像ローラ33は、上記開口部にて、図3に示す右略半周を現像容器31に突入し、左略半周面を現像容器31から露出して横設される。この現像容器31から露出した面は、現像装置24の左方に位置する感光ドラム21に所定の侵入量となるように押圧、接触するように対向している。本実施例においては、感光ドラム21に対して現像ローラ33は50μm侵入し、接触する。   The developing roller 33 having elasticity is provided horizontally at the opening, with the substantially right half circumference shown in FIG. 3 protruding into the developing container 31 and the left substantially half circumferential surface exposed from the developing container 31. The surface exposed from the developing container 31 faces the photosensitive drum 21 located on the left side of the developing device 24 so as to be pressed and brought into contact with the photosensitive drum 21 by a predetermined amount. In the present embodiment, the developing roller 33 enters and contacts the photosensitive drum 21 by 50 μm.

現像ローラ33は、図3にて、矢印B方向に回転駆動される。その表面は、トナー32との摺擦確立を高め、かつ、トナー32の搬送を良好に行うため、適度な凹凸を有している。   The developing roller 33 is rotationally driven in the direction of arrow B in FIG. The surface has moderate irregularities in order to improve the establishment of rubbing with the toner 32 and to carry the toner 32 well.

本実施例にて、現像ローラ33は、弾性層33Bとしてウレタンゴムを基層としアクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした、二層構成とされる。また、表面粗さは、Raで0.6乃至1.3μmであり、抵抗は、104乃至107Ωであった。 In this embodiment, the developing roller 33 has a two-layer structure in which urethane rubber is used as a base layer as the elastic layer 33B and acrylic / urethane rubber is coated on the surface. The surface roughness Ra was 0.6 to 1.3 μm, and the resistance was 10 4 to 10 7 Ω.

ここで、抵抗の測定方法を説明する。   Here, a method for measuring resistance will be described.

現像ローラ33を、感光ドラム21と等しい直径のアルミスリーブに、当接荷重500gfで当接させる。このアルミスリーブを、さらに感光ドラム21と等しい周速で回転させる。   The developing roller 33 is brought into contact with an aluminum sleeve having the same diameter as that of the photosensitive drum 21 with a contact load of 500 gf. The aluminum sleeve is further rotated at a peripheral speed equal to that of the photosensitive drum 21.

本実施例において、感光ドラム21は周速90mm/secで回転し、直径は30mmであり、現像ローラ33は、感光ドラム21よりも速い周速120mm/secで回転し、直径は20mmである。   In this embodiment, the photosensitive drum 21 rotates at a peripheral speed of 90 mm / sec and has a diameter of 30 mm, and the developing roller 33 rotates at a peripheral speed of 120 mm / sec faster than that of the photosensitive drum 21 and has a diameter of 20 mm.

次に、現像ローラ33に、本実施例における現像バイアスと等しい−300Vの直流電圧を印加する。その際、アース側に10kΩの抵抗を設け、その両端の電圧を測定することで電流を算出し、現像ローラ33の抵抗を算出する。   Next, a DC voltage of −300 V that is equal to the developing bias in this embodiment is applied to the developing roller 33. At that time, a resistance of 10 kΩ is provided on the ground side, and the current is calculated by measuring the voltage at both ends thereof, thereby calculating the resistance of the developing roller 33.

本実施例にて、現像装置24は、現像ローラ33の上方に位置して、弾性を有する現像剤規制部材としての現像ブレード35が配置される。現像ブレード35は、支持板金38に支持されており、当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、現像ローラ33の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。   In this embodiment, the developing device 24 is positioned above the developing roller 33, and a developing blade 35 as a developer regulating member having elasticity is disposed. The developing blade 35 is supported by a support metal plate 38, and the abutting direction is a counter direction in which the tip on the free end side with respect to the abutting portion is positioned upstream in the rotation direction of the developing roller 33. .

現像ブレード35の支持板金38への支持方法は、ビス等による締め付け、或いは、溶接等、任意の方法を採用し得る。また、現像ブレード35及び支持板金38は、現像ローラ33と同電位であり、よって、感光ドラム31上の静電潜像を現像する際には、現像バイアスと同じ電圧が印加されることとなる。   As a method of supporting the developing blade 35 on the support metal plate 38, any method such as fastening with a screw or welding or welding can be employed. Further, the developing blade 35 and the support metal plate 38 are at the same potential as the developing roller 33, and therefore, the same voltage as the developing bias is applied when developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 31. .

現像ブレード35の材質はSUSであるが、弾性を持つものであれば、りん青銅などの金属、或いは、シリコン、ウレタンなどのゴム材、或いは、PET等の樹脂であっても構わない。また、現像ブレード35に印加するバイアスは、現像バイアスと同電位でなくても良く、トナー32を規制するために好適なバイアスを選択しても良い。   The material of the developing blade 35 is SUS, but it may be a metal such as phosphor bronze, a rubber material such as silicon or urethane, or a resin such as PET as long as it has elasticity. In addition, the bias applied to the developing blade 35 may not be the same potential as the developing bias, and a suitable bias may be selected for regulating the toner 32.

現像ローラ33の、図3にて右斜め下方には、現像ローラ33への現像剤供給・除去手段としての高抵抗材料コート電極ローラ34が配置されている。高抵抗材料コート電極ローラ34の構成については、後述する。   A high resistance material coated electrode roller 34 as a means for supplying / removing the developer to / from the developing roller 33 is disposed on the developing roller 33 diagonally to the right in FIG. The configuration of the high resistance material coated electrode roller 34 will be described later.

電極高抵抗材料コート電極ローラ34は、現像ローラ33とは非接触にて配置されており、この電極高抵抗材料コート電極ローラ34と現像ローラ33とが対向配置された位置(領域)が、後述する現像剤供給、除去位置(領域)TSを形成する。現像剤供給、除去領域TSにおける現像ローラ33と高抵抗材料コート電極ローラ34との最小ギャップSの大きさは、後述するように、現像ローラ33と高抵抗材料コート電極ローラ34との間に印加する所要電圧により形成される最大電界強度によって決められるが、通常、10乃至400μmとすることができ、本実施例では150μmとした。   The electrode high resistance material coated electrode roller 34 is arranged in non-contact with the developing roller 33, and the position (region) where the electrode high resistance material coated electrode roller 34 and the developing roller 33 are arranged to face each other is described later. A developer supply / removal position (region) TS to be formed is formed. The size of the minimum gap S between the developing roller 33 and the high resistance material coated electrode roller 34 in the developer supply / removal region TS is applied between the developing roller 33 and the high resistance material coated electrode roller 34 as described later. Although it is determined by the maximum electric field strength formed by the required voltage, it can be usually 10 to 400 μm, and in this embodiment, it is 150 μm.

更に説明すると、高抵抗材料コート電極ローラ34は、回転可能に支持され、現像ローラ33と同一方向(C方向)に回転駆動する。即ち、現像剤供給、除去位置TSにて、現像ローラ34の回転方向(トナー搬送方向)は、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転方向(トナー搬送方向)と逆方向とされる。本実施例では、高抵抗材料コート電極ローラ34は、回転方向Cに、周速80mm/secの速度で回転駆動した。   More specifically, the high resistance material coated electrode roller 34 is rotatably supported and is driven to rotate in the same direction (C direction) as the developing roller 33. That is, at the developer supply / removal position TS, the rotation direction (toner conveyance direction) of the development roller 34 is opposite to the rotation direction (toner conveyance direction) of the high resistance material coating electrode roller 34. In this example, the high resistance material coated electrode roller 34 was driven to rotate in the rotational direction C at a peripheral speed of 80 mm / sec.

高抵抗材料コート電極ローラ34には、本実施例では、画像形成装置の電源39から+2.0kVの直流電圧にサイン波の交流電圧4kVpp、周波数400Hzを重畳したバイアスを印加した。これにより、現像剤供給、除去領域TSにて、現像ローラ33と高抵抗材料コート電極ローラ34との間に振動電界が形成される。   In the present embodiment, a bias in which a sine wave AC voltage 4 kVpp and a frequency of 400 Hz are superimposed on a +2.0 kV DC voltage is applied to the high resistance material coated electrode roller 34 from the power source 39 of the image forming apparatus. As a result, an oscillating electric field is formed between the developing roller 33 and the high resistance material coated electrode roller 34 in the developer supply / removal region TS.

高抵抗材料コート電極ローラ34は、導電性材料34Aの表面に高抵抗材料34Bを積層して構成される。本実施例では、高抵抗材料コート電極ローラ34は、直径11.5mmのSUS製芯金34Aの表面に厚さ100μmのポリカーボネート樹脂34Bを積層したものである。   The high resistance material coated electrode roller 34 is configured by laminating a high resistance material 34B on the surface of the conductive material 34A. In this embodiment, the high-resistance material-coated electrode roller 34 is obtained by laminating a 100 μm-thick polycarbonate resin 34B on the surface of a SUS cored bar 34A having a diameter of 11.5 mm.

後で、上記高抵抗材料コート電極ローラ34の配置と構成と、印加電圧を決定するに至った根拠について説明する。   The arrangement and configuration of the high-resistance material-coated electrode roller 34 and the basis for determining the applied voltage will be described later.

以上のような構成の現像装置24において、現像動作時には、図3に示すように、現像容器31内のトナー32は、高抵抗材料コート電極ローラ34が矢印C方向に回転することにより、高抵抗材料コート電極ローラ34に担持されて現像ローラ33近傍に、即ち、現像剤供給、除去領域TSに運ばれる。   In the developing device 24 configured as described above, during the developing operation, as shown in FIG. 3, the toner 32 in the developing container 31 has a high resistance when the high resistance material coated electrode roller 34 rotates in the direction of arrow C. It is carried by the material coating electrode roller 34 and is carried to the vicinity of the developing roller 33, that is, to the developer supply / removal region TS.

高抵抗材料コート電極ローラ34上に担持されているトナー32は、現像ローラ33と高抵抗材料コート電極ローラ34とのギャップSの位置、即ち、現像剤供給、除去領域TSにおいて、電源39から印加される交流電圧にて発生した振動電界により現像ローラ33へと搬送(供給)される。その際、トナー32は、現像ローラ33により摩擦帯電され、現像ローラ33上に付着する。   The toner 32 carried on the high resistance material coated electrode roller 34 is applied from the power source 39 at the position of the gap S between the developing roller 33 and the high resistance material coated electrode roller 34, that is, in the developer supply / removal region TS. Is conveyed (supplied) to the developing roller 33 by the oscillating electric field generated by the alternating voltage. At that time, the toner 32 is frictionally charged by the developing roller 33 and adheres to the developing roller 33.

その後、トナー32は、現像ローラの矢印B方向の回転に伴い、現像ブレード35の圧接下に送られ、ここで適正なトリボ(摩擦帯電量)を受けるとともに現像ローラ33上に薄層形成される。   Thereafter, the toner 32 is sent under pressure contact with the developing blade 35 as the developing roller rotates in the direction of arrow B, and receives a proper tribo (friction charge amount) and forms a thin layer on the developing roller 33. .

現像ローラ33上に薄層形成されたトナー層は、一様に感光ドラム21との対向部である現像部TDへ搬送される。この現像部TDにおいて、現像ローラ33上に薄層形成されたトナー層は、現像ローラ33と感光ドラム21の両者間に電源40により印加された現像バイアスによって、感光ドラム21上の静電潜像にトナー像として現像される。   The toner layer formed as a thin layer on the developing roller 33 is uniformly conveyed to the developing unit TD which is a portion facing the photosensitive drum 21. In this developing unit TD, the toner layer formed on the developing roller 33 as a thin layer is transferred from the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 by a developing bias applied by the power source 40 between the developing roller 33 and the photosensitive drum 21. And developed as a toner image.

現像部TDにおいて消費されなかった未現像トナーは、現像ローラ33の回転Bと共に現像ローラ33の下部より現像容器31内へと移送、回収される。   Undeveloped toner that has not been consumed in the developing unit TD is transferred and collected from the lower part of the developing roller 33 into the developing container 31 together with the rotation B of the developing roller 33.

この回収された現像ローラ33上の未現像トナーは、高抵抗材料コート電極ローラ34と現像ローラ33とがギャップSにて対向配置された現像剤供給、除去領域TSにおいて、高抵抗材料コート電極ローラ34に印加される、現像バイアスに対してトナー32と逆極性側の交流電圧(現像バイアス−300Vからプラス側で振動する電圧)により現像ローラ33表面から除去される。   The collected undeveloped toner on the developing roller 33 is a high-resistance material-coated electrode roller in the developer supply / removal region TS in which the high-resistance material-coated electrode roller 34 and the developing roller 33 are arranged to face each other with a gap S therebetween. The toner is removed from the surface of the developing roller 33 by an AC voltage (a voltage that vibrates on the positive side from the developing bias of −300 V) applied to the developing bias on the side opposite to the polarity of the toner 32.

現像ローラ33表面から除去されたトナーの大部分は、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転に伴い搬送されて再度現像ローラ33へ供給され前述の作用を繰り返す。   Most of the toner removed from the surface of the developing roller 33 is conveyed along with the rotation of the high-resistance material-coated electrode roller 34 and is supplied again to the developing roller 33 to repeat the above-described operation.

上記絶縁コート電極ローラ34と現像ローラ33との間に振動電界を発生することにより、画像が良化する理由は、次の実験で判明した。   The reason why the image is improved by generating an oscillating electric field between the insulating coat electrode roller 34 and the developing roller 33 was found in the following experiment.

現像装置24の長手方向端部を透明なアクリル板で構成することでトナー供給部付近の可視化を行った。   The vicinity of the toner supply unit was visualized by forming the end in the longitudinal direction of the developing device 24 with a transparent acrylic plate.

その結果、上記振動電界を発生することで、図4に示すように、絶縁コート電極ローラ34によって搬送されたトナー32Aは、その動きDが現像剤供給、除去領域TSにて、即ち、トナー供給部Fに発生した電界により妨げられ、トナー32Aが現像ローラ33に担時されていく動きEが観察された。これは、トナー供給部Fで一時滞留したトナー32Aは、現像ローラ33と摩擦帯電を起こして、鏡像力により現像ローラ33上に担持されていると考えられる。   As a result, by generating the oscillating electric field, as shown in FIG. 4, the toner 32A conveyed by the insulating coat electrode roller 34 moves in the developer supply / removal area TS, that is, the toner supply. A movement E in which the toner 32 </ b> A is carried by the developing roller 33 due to the electric field generated in the portion F was observed. This is considered that the toner 32A temporarily retained in the toner supply unit F is triboelectrically charged with the developing roller 33 and is carried on the developing roller 33 by a mirror image force.

なお、高抵抗材料コート電極ローラ34の芯金は、本実施例において、SUS製のものを使用しているが、導電剤を分散させた樹脂、若しくは、ゴムでも良く、導電性のもので電極として機能すればよい。高抵抗コート材料も、所望の最大電界に対して耐圧性があればよい。材料としては、本実施例では、ポリカーボネート樹脂を使用したが、他にもポリエステル、ポリエチレン、ポリイミド、ウレタン、フェノール等の樹脂でも良く、若しくはフッ素樹脂などの耐圧性の大きい樹脂、若しくは、シリコンゴム等のゴム材、若しくは、アルマイト等の高抵抗無機化合物でも良い。   In this embodiment, the core metal of the high-resistance material-coated electrode roller 34 is made of SUS. However, a resin or rubber in which a conductive agent is dispersed may be used. As long as it functions. The high resistance coating material only needs to have pressure resistance against a desired maximum electric field. As a material, a polycarbonate resin is used in this embodiment, but other resins such as polyester, polyethylene, polyimide, urethane, and phenol may be used, or a resin having high pressure resistance such as a fluororesin, or silicon rubber, etc. Or a high resistance inorganic compound such as alumite.

また、本実施例では、現像剤供給・除去手段34としてローラ形状の絶縁コート電極ローラ34を使用したが、導電性無端ベルトの表面を高抵抗材料コート処理したものでも良く、その際は、トナー供給位置付近で最大電界が本実施例に挙げた関係にあればよい。   In this embodiment, the roller-shaped insulating coat electrode roller 34 is used as the developer supply / removal means 34. However, the surface of the conductive endless belt may be coated with a high resistance material. The maximum electric field in the vicinity of the supply position may be in the relationship described in this embodiment.

また、本実施例においては、本発明を画像形成装置本体20Aに着脱可能な現像装置からなるカートリッジに適用した場合について説明したが、画像形成装置本体内に固定され、トナーのみを補給するような構成の現像装置に適用してもよく、また、図1にて、上記現像装置24と感光ドラム21、クリーニング装置27及び帯電装置22を一体で形成し画像形成装置本体20Aに対し着脱可能としたプロセスカートリッジに適用してもよい。   In the present embodiment, the case where the present invention is applied to a cartridge including a developing device that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body 20A has been described. However, it is fixed in the image forming apparatus main body and replenishes only toner. Further, the developing device 24, the photosensitive drum 21, the cleaning device 27, and the charging device 22 are integrally formed in FIG. 1 so as to be detachable from the image forming apparatus main body 20A. You may apply to a process cartridge.

以上から、本実施例によれば、高抵抗材料コートした電極ローラを現像ローラ近傍に間隙を持って配置し、高抵抗材料コート電極ローラと現像ローラを同一方向に回転させ、高抵抗材料コート電極ローラと現像ローラとの間に振動電界を形成することにより、また、特に、交流電圧を高抵抗材料コート電極ローラに印加して、高抵抗材料コート電極ローラ芯金と現像ローラの間の最大電界を8.0×106V/m以上にすると、現像ローラへのトナーの供給と除去が、トナーが磁性、非磁性に限らず、絶縁コート電極ローラ1部品で行えて、現像装置の小型化、回転駆動トルクの低減、トナーへの低負荷の効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, the electrode roller coated with the high resistance material is disposed with a gap in the vicinity of the developing roller, the high resistance material coated electrode roller and the developing roller are rotated in the same direction, and the high resistance material coated electrode By forming an oscillating electric field between the roller and the developing roller, and in particular, applying an AC voltage to the high-resistance material-coated electrode roller, the maximum electric field between the high-resistance material-coated electrode roller core and the developing roller Is set to 8.0 × 10 6 V / m or more, the toner can be supplied to and removed from the developing roller, whether it is magnetic or non-magnetic, with one part of the insulating coat electrode roller, and the developing device can be downsized. In addition, a reduction in rotational driving torque and a low load on the toner can be obtained.

(非磁性一成分フルカラー画像形成装置の例)
図7は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は、複数の画像担持体(潜像担持体)である感光ドラムを上下に並べて配置したタンデム型で、中間転写ベルト方式の電子写真カラー(多色画像)プリンタである。上述してきた現像装置を非磁性一成分フルカラー画像形成装置に挿入しても問題のない高画質画像が得られる。
(Example of non-magnetic one-component full-color image forming apparatus)
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus of this example is a tandem type electrophotographic color (multicolor image) printer of a tandem type in which a plurality of image bearing members (latent image carriers) as photosensitive drums are arranged one above the other. Even when the developing device described above is inserted into a non-magnetic one-component full-color image forming apparatus, a high-quality image can be obtained without any problem.

PY・PM・PC・PBkはそれぞれイエロー(Y)・マゼンタ(M)・シアン(C)・ブラック(Bk)の各色のトナー画像を形成する第1〜第4の4つの画像形成部(画像形成ユニット)であり、画像形成装置本体内に下から上に順に並列配置されている。   PY, PM, PC, and PBk are first to fourth image forming units (image forming units) for forming toner images of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk), respectively. Unit), which are arranged in the image forming apparatus main body in parallel from the bottom to the top.

これらの第1乃至第4の4つの画像形成部PY・PM・PC・PBkは互いに形成するトナー画像の色が上記のように異なる他は、同一の構成・電子写真作像機能を有している。すなわち、第1乃至第4の各画像形成部はそれぞれ、第1の画像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(感光ドラム)1、一次帯電手段としての帯電ローラ2、露光手段としてのレーザー照射装置3、現像手段としてのトナー現像装置4、一次転写手段としての一次転写ローラ5、クリーニング手段としてのブレードクリーニング装置6等からなる。第1〜第4の各画像形成部のトナー現像装置4に収容させている現像剤はそれぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーである。各色のトナーは後述する。   These first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk have the same configuration and electrophotographic image forming function except that the colors of the toner images to be formed are different as described above. Yes. That is, each of the first to fourth image forming units includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 1 as a first image carrier, a charging roller 2 as a primary charging unit, and a laser as an exposure unit. The irradiation device 3 includes a toner developing device 4 as a developing unit, a primary transfer roller 5 as a primary transfer unit, a blade cleaning device 6 as a cleaning unit, and the like. The developers accommodated in the toner developing devices 4 of the first to fourth image forming units are yellow toner, cyan toner, magenta toner, and black toner, respectively. Each color toner will be described later.

本実施例の画像形成装置は、第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkにおいて、それぞれ、感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置4、ブレードクリーニング装置6の4つのプロセス機器を一括して画像形成装置本体に対して着脱交換自在のプロセスユニット(プロセスカートリッジ)としてある。   The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment includes four processes of the photosensitive drum 1, the charging roller 2, the developing device 4, and the blade cleaning device 6 in each of the first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk. The apparatus is a process unit (process cartridge) that is detachable and replaceable with respect to the main body of the image forming apparatus.

30は第2の画像担持体としてのエンドレスベルト状の中間転写ベルトであり、上記の第1乃至第4の4つの画像形成部PY・PM・PC・PBkの感光ドラム1側(プリンタ前面側)においてこの4つの画像形成部の全体部に亘らせて、不図示の複数の支持ローラ間に懸回張設させて縦方向に配設してある。第1乃至第4の各画像形成部において、一次転写ローラ5はそれぞれこの中間転写ベルト30を介して感光ドラム1に圧接させてある。各感光ドラム1と中間転写ベルト30との接触部が一次転写部である。   Reference numeral 30 denotes an endless belt-shaped intermediate transfer belt as a second image carrier, and the photosensitive drum 1 side (printer front side) of the first to fourth image forming portions PY, PM, PC, and PBk described above. In FIG. 3, the four image forming units are arranged in the vertical direction by being suspended between a plurality of support rollers (not shown). In each of the first to fourth image forming units, the primary transfer roller 5 is pressed against the photosensitive drum 1 via the intermediate transfer belt 30. A contact portion between each photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 30 is a primary transfer portion.

第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkにおいて、正回転駆動された各感光ドラム1はその回転過程でそれぞれ不図示の電源回路から帯電バイアスが印加される帯電ローラ2により所定の極性及び電位に一様に一次帯電処理され、その帯電処理面に対してLEDアレイ装置3によりそれぞれフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像パターンにしたがった光像露光LY・LM・LC・LBkがなされ、各感光ドラム1上に画像情報の静電潜像が形成される。その静電潜像がそれぞれ現像装置4によってトナー画像として現像されることで、第1〜第4の4つの画像形成部PY・PM・PC・PBkの各感光ドラム1の面にそれぞれ電子写真プロセスによりフルカラー画像の色分解成分像である、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が所定のシーケンス制御タイミングにて形成される。   In each of the first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk, each photosensitive drum 1 that is driven to rotate forward is charged by a charging roller 2 to which a charging bias is applied from a power circuit (not shown) during the rotation process. Primary charging processing is uniformly performed to a predetermined polarity and potential, and the charging processing surface is subjected to each of the image patterns of yellow, magenta, cyan, and black, which are color separation component images of full-color images, by the LED array device 3. The optical image exposures LY, LM, LC, and LBk are performed, and an electrostatic latent image of image information is formed on each photosensitive drum 1. Each of the electrostatic latent images is developed as a toner image by the developing device 4 so that each of the first to fourth image forming portions PY, PM, PC, and PBk has an electrophotographic process on the surface of each photosensitive drum 1. As a result, yellow, magenta, cyan, and black color toner images, which are color separation component images of the full-color image, are formed at a predetermined sequence control timing.

そして、第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkにおいて、各感光ドラム1の面に形成されるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー画像が、各感光ドラム1の正回転方向に順方向の矢印の時計方向に感光ドラム1と略同速で回転駆動される中間転写ベルト30の面に対して、第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkの一次転写部において一次転写ローラに不図示の電源回路から印加される一次転写バイアスによって順次に重畳転写される。これにより回転駆動される中間転写ベルト30の面に未定着のフルカラートナー画像(鏡像)が合成形成される。   Then, in each of the first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk, the yellow, magenta, cyan, and black color toner images formed on the surface of each photosensitive drum 1 are the positive images of the respective photosensitive drums 1. The first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk with respect to the surface of the intermediate transfer belt 30 that is driven to rotate at the same speed as the photosensitive drum 1 in the clockwise direction of the forward arrow in the rotation direction. In the primary transfer portion, the images are sequentially superimposed and transferred to the primary transfer roller by a primary transfer bias applied from a power supply circuit (not shown). As a result, an unfixed full-color toner image (mirror image) is synthesized and formed on the surface of the intermediate transfer belt 30 that is rotationally driven.

第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkにおいて、中間転写ベルト30に対するトナー画像の一次転写後に各感光ドラム1上に残った転写残トナーは第1乃至第4の各画像形成部PY・PM・PC・PBkに戻され貯留される。   In each of the first to fourth image forming units PY, PM, PC, and PBk, the transfer residual toner remaining on each photosensitive drum 1 after the primary transfer of the toner image to the intermediate transfer belt 30 is the first to fourth images. Returned to the formation part PY / PM / PC / PBk and stored.

32は2次転写ローラ、32aは対向ローラである。対向ローラ32aは中間転写ベルト30の下端側において中間転写ベルトの内側に配設してあり、2次転写ローラ32は対向ローラ32aとの間に中間転写ベルト30を挟ませて該中間転写ベルト30の外面に当接させて配設してある。2次転写ローラ32と中間転写ベルト30との接触部が二次転写部である。   32 is a secondary transfer roller, and 32a is a counter roller. The counter roller 32a is disposed inside the intermediate transfer belt at the lower end side of the intermediate transfer belt 30, and the secondary transfer roller 32 sandwiches the intermediate transfer belt 30 between the counter roller 32a and the intermediate transfer belt 30. Is disposed in contact with the outer surface. A contact portion between the secondary transfer roller 32 and the intermediate transfer belt 30 is a secondary transfer portion.

40は画像形成装置本体の下部に配設した給紙カセットであり、最終記録媒体としての転写材Pを積載収容させてある。CPU80は所定のシーケンス制御タイミングにて搬送手段(ピックアップローラ)31を駆動させて給紙カセット40内の転写材Pを1枚分離給紙させ、所定のタイミングにて二次転写部に給送する。中間転写ベルト30上に合成形成された未定着のフルカラートナー画像は、この二次転写部において二次転写ローラ32に不図示の電源回路から印加される二次転写バイアスによって転写材Pの面に一括転写されていく。   Reference numeral 40 denotes a paper feed cassette disposed in the lower part of the main body of the image forming apparatus, in which a transfer material P as a final recording medium is stacked and accommodated. The CPU 80 drives the conveying means (pickup roller) 31 at a predetermined sequence control timing to separate and feed one transfer material P in the paper feed cassette 40, and feeds it to the secondary transfer section at a predetermined timing. . The unfixed full-color toner image synthesized and formed on the intermediate transfer belt 30 is transferred onto the surface of the transfer material P by a secondary transfer bias applied from a power supply circuit (not shown) to the secondary transfer roller 32 in the secondary transfer portion. It will be batch-transcribed.

二次転写部を通過した転写材Pは、中間転写ベルト30の面から分離されて搬送ベルト35によって定着装置7に送られる。   The transfer material P that has passed through the secondary transfer portion is separated from the surface of the intermediate transfer belt 30 and sent to the fixing device 7 by the transport belt 35.

中間転写ベルト30上に残った転写残トナーは、帯電ブラシ33から不図示の電源回路から印加されるバイアスによってプラスの帯電を与えられ、中間転写ベルトより感光ドラムへ逆転写され、感光ドラムに当接されたブレードによりクリーニングされる。   The transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 30 is positively charged by a bias applied from a power supply circuit (not shown) from the charging brush 33, is reversely transferred from the intermediate transfer belt to the photosensitive drum, and is applied to the photosensitive drum. It is cleaned by the contacted blade.

定着装置7に送られた転写材P上の未定着のフルカラートナー画像は定着装置7により熱および圧を加えられて転写材Pに溶融固着され、シートパス41を通って画像形成装置本体の上面に配設した排紙トレイ36上にカラー画像形成物として排出される。   The unfixed full-color toner image on the transfer material P sent to the fixing device 7 is melted and fixed to the transfer material P by applying heat and pressure by the fixing device 7, passes through the sheet path 41, and the upper surface of the image forming apparatus main body. The sheet is discharged as a color image formed product onto a paper discharge tray 36 disposed in the above.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but this does not limit the present invention in any way.

<結着樹脂の合成>
<極性樹脂の合成例(1)>
下記原料を、温度計,撹拌器,リフラックスコンデンサー及び窒素ガス導入管を具備している四口フラスコ(four−neck flask)に入れ、下記原料100質量部に対し0.5質量%の触媒量のシュウ酸チタン化合物を入れ、四口フラスコに窒素ガスを通し撹拌しながら徐々に昇温し、150℃で10時間反応し、縮重合反応の後半200℃に温度を上げ、減圧下で縮重合反応をすすめた。結果、重量平均分子量Mwが11000の前駆ポリエステル樹脂(1)(酸価5mgKOH/g)を得た。
<Synthesis of binder resin>
<Synthesis example of polar resin (1)>
The following raw materials are put into a four-neck flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a nitrogen gas introduction tube, and a catalyst amount of 0.5% by mass with respect to 100 parts by mass of the following raw materials. The titanium oxalate compound was added, and nitrogen gas was passed through a four-necked flask and gradually heated while stirring. The mixture was reacted at 150 ° C. for 10 hours. The reaction was promoted. As a result, a precursor polyester resin (1) (acid value 5 mgKOH / g) having a weight average molecular weight Mw of 11000 was obtained.

・一般式(1)であらわされるジオール成分 55mol% -Diol component represented by the general formula (1) 55 mol%

Figure 2009150985
(式中、Rはエチレン又はプロピレン基を表し、x,yはそれぞれ1以上の整数であり、かつx+yの平均値は2乃至10である。本実施例ではx+yの平均値は3である。)
・イソフタル酸 20mol%
・テレフタル酸 25mol%
Figure 2009150985
(In the formula, R represents an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 1 or more, and the average value of x + y is 2 to 10. In this embodiment, the average value of x + y is 3. )
・ Isophthalic acid 20mol%
・ Terephthalic acid 25mol%

その後、前駆ポリエステル樹脂(1)の100質量部を四口フラスコに入れ温度150℃に加熱後に、無水トリメリット酸0.5質量部を加え、徐々に加熱して前駆ポリエステル樹脂(1)のポリマーの末端がトリメリット酸で変性された極性樹脂(1)を調製した。   Thereafter, 100 parts by mass of the precursor polyester resin (1) was placed in a four-necked flask and heated to a temperature of 150 ° C., 0.5 parts by mass of trimellitic anhydride was added, and the polymer of the precursor polyester resin (1) was gradually heated. A polar resin (1) having a terminal modified with trimellitic acid was prepared.

<トナーの製造例>
(ブラックトナー製造例1)
65℃に加温したイオン交換水900質量部にリン酸三カルシウム3質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて10,000rpmにて撹拌し、水系媒体を得た。
<Example of toner production>
(Black toner production example 1)
3 parts by mass of tricalcium phosphate is added to 900 parts by mass of ion-exchanged water heated to 65 ° C., and stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to obtain an aqueous medium. It was.

一方、
スチレン 80質量部
n−ブチルアクリレート 20質量部
極性樹脂(1) 3質量部
極性樹脂(2) 2質量部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとテレフタル酸との重縮合物、
Tg=55℃、Mn=2500、Mw/Mn=1.9)
カーボンブラック(カーボンブラック Nipex30 pH:9.0) 10質量部
荷電制御剤1:芳香族オキシカルボン酸Zn化合物
(ボントロンE−84:オリエント化学社製) 4質量部
荷電制御剤2:メチルカリックスアレーン 1質量部
上記処方をアトライター(三井三池化工機(株))を用いて均一に分散混合した。この単量体組成物を65℃に加温し、
パラフィンワックス(1) 10質量部
(DSC吸熱ピーク:69℃、Mw:700、Mn:500)
を添加混合溶解し、これに重合開始剤(t−ブチルパーオキシピバレート)5質量部を溶解した。
on the other hand,
Styrene 80 parts by mass n-butyl acrylate 20 parts by mass polar resin (1) 3 parts by mass polar resin (2) 2 parts by mass (polycondensate of propylene oxide modified bisphenol A and terephthalic acid,
Tg = 55 ° C., Mn = 2500, Mw / Mn = 1.9)
Carbon black (carbon black Nipex 30 pH: 9.0) 10 parts by mass charge control agent 1: aromatic oxycarboxylic acid Zn compound (Bontron E-84: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 4 parts by mass charge control agent 2: methylcalixarene 1 Part by mass The above formulation was uniformly dispersed and mixed using an attritor (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.). This monomer composition is heated to 65 ° C.
Paraffin wax (1) 10 parts by mass (DSC endothermic peak: 69 ° C., Mw: 700, Mn: 500)
Was mixed and dissolved, and 5 parts by mass of a polymerization initiator (t-butylperoxypivalate) was dissolved in this.

前記水系媒体中に上記重合性単量体系を投入し、70℃,N2雰囲気下においてTK式ホモミキサーにて10,000rpmで7分間撹拌し、造粒した。その後パドル撹拌翼で撹拌しつつ、70℃で4時間反応させた。最後に液温を85℃とし更に3時間撹拌を続けた。 The polymerizable monomer system was put into the aqueous medium, and the mixture was granulated by stirring at 10,000 rpm for 7 minutes with a TK homomixer in an N 2 atmosphere at 70 ° C. Thereafter, the mixture was reacted at 70 ° C. for 4 hours while stirring with a paddle stirring blade. Finally, the liquid temperature was raised to 85 ° C. and stirring was continued for 3 hours.

室温(25℃)まで冷却された懸濁液に塩酸を加えて燐酸カルシウム塩を溶解し、濾過・水洗を行い、湿潤着色粒子を得た。   Hydrochloric acid was added to the suspension cooled to room temperature (25 ° C.) to dissolve the calcium phosphate salt, followed by filtration and washing with water to obtain wet colored particles.

次に、上記粒子を40℃にて12時間乾燥して重量平均粒径5.8μmのブラック着色粒子(1)を得た。   Next, the particles were dried at 40 ° C. for 12 hours to obtain black colored particles (1) having a weight average particle diameter of 5.8 μm.

その後、ブラック粒子(1)100質量部に対し、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.5質量部、及び同じく疎水化処理を行った1次粒径20nmのシリカ微粉末を1.5質量部加え、三井鉱山社製ヘンシェルミキサーを用いて均一拡散しブラックトナー(1)を得た。物性を表1に示す。   Thereafter, 0.5 parts by mass of a titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to a hydrophobization treatment and silica having a primary particle diameter of 20 nm which has also been subjected to a hydrophobization process to 100 parts by mass of black particles (1) 1.5 parts by mass of fine powder was added and uniformly diffused using a Henschel mixer manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd. to obtain a black toner (1). The physical properties are shown in Table 1.

(ブラックトナーの製造例2)
《樹脂粒子分散液1の調製》
・スチレン 90質量部
・nブチルアクリレート 20質量部
・アクリル酸 3質量部
・ドデカンチオール 6質量部
・四臭化炭素 1質量部
以上を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5質量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)2.5質量部をイオン交換水140質量部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム1質量部を溶解したイオン交換水10質量部を投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。こうして、平均粒径が0.17μm、ガラス転移点が57℃、重量平均分子量(Mw)が11,000である樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液1を調製した。
(Black toner production example 2)
<< Preparation of Resin Particle Dispersion 1 >>
-90 parts by weight of styrene-20 parts by weight of n-butyl acrylate-3 parts by weight of acrylic acid-6 parts by weight of dodecanethiol-1 part by weight of carbon tetrabromide These are mixed and dissolved in a nonionic surfactant (SANYO Kasei Co., Ltd .: Nonipol 400) 1.5 parts by mass and anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) 2.5 parts by mass dissolved in ion-exchanged water 140 parts by mass Disperse in the flask, emulsify, and slowly mix for 10 minutes. Then, 10 parts by mass of ion-exchanged water in which 1 part by mass of ammonium persulfate is dissolved is added, and after nitrogen replacement, the inside of the flask is stirred. The contents were heated in an oil bath until the content reached 70 ° C., and emulsion polymerization was continued for 5 hours. Thus, a resin particle dispersion 1 was prepared by dispersing resin particles having an average particle size of 0.17 μm, a glass transition point of 57 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 11,000.

《樹脂粒子分散液2の調製》
・スチレン 75質量部
・nブチルアクリレート 25質量部
・アクリル酸 2質量部
以上を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5質量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3質量部をイオン交換水140質量部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム0.8質量部を溶解したイオン交換水10質量部を投入し、窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、平均粒径が0.1μm、ガラス転移点が61℃、重量平均分子量(Mw)が550,000である樹脂粒子を分散させてなる樹脂粒子分散液2を調製した。
<< Preparation of resin particle dispersion 2 >>
-Styrene 75 parts by mass-n-Butyl acrylate 25 parts by mass-Acrylic acid 2 parts by mass Mixing and dissolving 1.5 parts by mass of a nonionic surfactant (Sanyo Kasei Co., Ltd .: Nonipol 400) And an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) 3 parts by mass dissolved in 140 parts by mass of ion-exchanged water, dispersed in a flask, emulsified, and slowly mixed for 10 minutes. Then, 10 parts by mass of ion-exchanged water in which 0.8 part by mass of ammonium persulfate was dissolved was added thereto, and after nitrogen substitution, the contents in the flask were heated with an oil bath until the temperature reached 70 ° C. while stirring. A resin obtained by dispersing emulsion particles having an average particle size of 0.1 μm, a glass transition point of 61 ° C., and a weight average molecular weight (Mw) of 550,000 as it is for 5 hours. To prepare a child dispersion 2.

《離型剤粒子分散液の調製》
・エステル系ワックス(融点65℃) 50質量部
・アニオン性界面活性剤 5質量部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 200質量部
以上を95℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が0.5μmである離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液を調製した。
<< Preparation of release agent particle dispersion >>
-Ester wax (melting point 65 ° C) 50 parts by mass-Anionic surfactant 5 parts by mass (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC)
・ Ion-exchanged water 200 parts by mass The above was heated to 95 ° C. and dispersed using a homogenizer (manufactured by IKA: Ultra Turrax T50), and then dispersed with a pressure discharge homogenizer, and the average particle size was 0.5 μm. A release agent particle dispersion was prepared by dispersing the release agent.

《着色剤粒子分散液1の調製》
・カーボンブラック 20質量部
・アニオン性界面活性剤 2質量部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78質量部
以上を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。この着色剤粒子分散液1における粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−700)を用いて測定したところ、含まれる着色剤粒子の平均粒径は、0.2μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
<< Preparation of Colorant Particle Dispersion 1 >>
Carbon black 20 parts by mass Anionic surfactant 2 parts by mass (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC)
-Ion exchange water 78 mass parts The above was mixed and it disperse | distributed using the sand grinder mill. When the particle size distribution in the colorant particle dispersion 1 was measured using a particle size measuring device (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.), the average particle size of the contained colorant particles was 0.2 μm and 1 μm. No coarse particles exceeding were observed.

《帯電制御粒子分散液の調製》
・ジ−アルキル−サリチル酸の金属化合物 20質量部
(帯電制御剤、ボントロンE−88、オリエント化学工業社製)
・アニオン性界面活性剤 2質量部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78質量部
以上を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。この帯電制御粒子分散液における粒度分布を、粒度測定装置(堀場製作所製、LA−700)を用いて測定したところ、含まれる帯電制御粒子の平均粒径は、0.2μmであり、また1μmを超える粗大粒子は観察されなかった。
<Preparation of charge control particle dispersion>
20 parts by mass of a metal compound of di-alkyl-salicylic acid (charge control agent, Bontron E-88, manufactured by Orient Chemical Industries)
・ Anionic surfactant 2 parts by mass (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC)
-Ion exchange water 78 mass parts The above was mixed and it disperse | distributed using the sand grinder mill. When the particle size distribution in this charge control particle dispersion was measured using a particle size measuring device (LA-700, manufactured by Horiba, Ltd.), the average particle size of the charge control particles contained was 0.2 μm, and 1 μm No larger coarse particles were observed.

<混合液調製>
・樹脂粒子分散液1 250質量部
・樹脂粒子分散液2 110質量部
・着色剤粒子分散液1 50質量部
・離型剤粒子分散液 70質量部
以上を、撹拌装置,冷却管,温度計を装着した1リットルのセパラブルフラスコに投入し撹拌した。この混合液を1N−水酸化カリウムを用いてpH=5.2に調整した。
<Preparation of liquid mixture>
-Resin particle dispersion 1 250 parts by mass-Resin particle dispersion 2 110 parts by mass-Colorant particle dispersion 1 50 parts by mass-Release agent particle dispersion 70 parts by mass It put in the 1 liter separable flask with which it equipped, and stirred. The mixture was adjusted to pH = 5.2 using 1N potassium hydroxide.

<凝集粒子形成>
この混合液に凝集剤として、10%塩化ナトリウム水溶液150質量部を滴下し、加熱用オイルバス中でフラスコ内を撹拌しながら57℃まで加熱した。この温度の時、樹脂粒子分散液2の3質量部と帯電制御剤粒子分散液の10質量部を加えた。50℃で1時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると平均粒径が約4.9μmである凝集粒子(A)が形成されていることが確認された。
<Agglomerated particle formation>
As a flocculant, 150 parts by mass of a 10% sodium chloride aqueous solution was dropped into this mixed solution, and the mixture was heated to 57 ° C. while stirring the inside of the flask in a heating oil bath. At this temperature, 3 parts by mass of the resin particle dispersion 2 and 10 parts by mass of the charge control agent particle dispersion were added. After maintaining at 50 ° C. for 1 hour, it was confirmed by observation with an optical microscope that aggregated particles (A) having an average particle diameter of about 4.9 μm were formed.

<融着工程>
その後、ここにアニオン製界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3部を追加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら105℃まで加熱し、3時間保持した。そして、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、トナー粒子(2)を得た。
<Fusion process>
Then, after adding 3 parts of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC) here, the stainless steel flask was sealed and heated to 105 ° C. while stirring with a magnetic seal. And held for 3 hours. Then, after cooling, the reaction product was filtered, thoroughly washed with ion exchange water, and then dried to obtain toner particles (2).

その後、ブラック粒子(2)100質量部に対し、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.5質量部、及び同じく疎水化処理を行った1次粒径20nmのシリカ微粉末を1.5質量部加え、三井鉱山社製ヘンシェルミキサーを用いて均一拡散しブラックトナー(2)を得た。ブラックトナー(2)の物性を表1に示す。   Thereafter, 0.5 parts by mass of a titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to a hydrophobization treatment and silica having a primary particle diameter of 20 nm which has also been subjected to a hydrophobization process with respect to 100 parts by mass of the black particles (2). 1.5 parts by mass of fine powder was added and uniformly dispersed using a Henschel mixer manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd. to obtain a black toner (2). Table 1 shows the physical properties of the black toner (2).

(ブラックトナーの製造例3)
ブラックトナー製造例1にかえて、荷電制御剤1、2ともに添加せず、また、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.5質量部から3.0質量部に変更し、疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末を1.5質量部から0.1質量部に変更したことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(3)を得た。
(Black toner production example 3)
Instead of the black toner production example 1, neither the charge control agent 1 nor 2 is added, and the titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to the hydrophobization treatment is changed from 0.5 parts by mass to 3.0 parts by mass. The black toner (3) was prepared in the same manner as in the black toner production example 1 except that the silica fine powder having a primary particle diameter of 15 nm subjected to the hydrophobic treatment was changed from 1.5 parts by weight to 0.1 parts by weight. Got.

(ブラックトナーの製造例4)
ブラックトナー製造例1にかえて、荷電制御剤1の添加量を4質量部から10質量部に変更し、また、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を添加しないこと、疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末を1.5質量部から3.0質量部に変更することを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(4)を得た。
(Black toner production example 4)
In place of Black toner production example 1, the amount of charge control agent 1 added is changed from 4 parts by weight to 10 parts by weight, and no titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to hydrophobic treatment is added. A black toner (4) was obtained in the same manner as in the black toner production example 1 except that the silica fine powder having a primary particle size of 15 nm subjected to the hydrophobic treatment was changed from 1.5 parts by mass to 3.0 parts by mass. .

(ブラックトナーの製造例5)
ブラックトナー製造例1にかえて、荷電制御剤1の添加量を4質量部から10質量部に変更し、また、カーボンブラックを添加せずブラック染料に変更し、更に疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.5質量部から0.3質量部に変更し、疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末を1.5質量部から2.0質量部に変更することを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(5)を得た。
(Black toner production example 5)
In place of Black Toner Production Example 1, the amount of charge control agent 1 added was changed from 4 parts by weight to 10 parts by weight, carbon black was not added, and the dye was changed to a black dye. The titania fine powder with a secondary particle size of 50 nm was changed from 0.5 parts by mass to 0.3 parts by mass, and the silica fine powder with a primary particle size of 15 nm subjected to the hydrophobization treatment was changed from 1.5 parts by mass to 2.0 parts by mass. A black toner (5) was obtained in the same manner as in the black toner production example 1 except that the amount of the toner was changed to a part.

(ブラックトナーの製造例6)
ブラックトナー製造例1にかえて、カーボンブラックの添加量を10質量部から20質量部にかえることと、また、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末および疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末の添加量を調整したことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(6)を得た。
(Black toner production example 6)
Instead of the black toner production example 1, the amount of carbon black added is changed from 10 parts by mass to 20 parts by mass, and the titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to the hydrophobizing process and the hydrophobizing process are performed. A black toner (6) was obtained in the same manner as in the black toner production example 1 except that the amount of silica fine powder having a primary particle size of 15 nm was adjusted.

(ブラックトナーの製造例7乃至10)
ブラックトナー製造例1にかえて、リン酸三カルシウムの添加量および、TK式ホモミキサーの回転数を変化させ、トナー重量平均粒径を変化させたことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(7)および(10)を得た。
(Black toner production examples 7 to 10)
Instead of the black toner production example 1, the amount of tricalcium phosphate added and the rotation number of the TK homomixer were changed to change the toner weight average particle diameter, and the same as in the black toner production example 1. Black toners (7) and (10) were obtained.

(ブラックトナーの製造例11)
ブラックトナー製造例1にかえて、荷電制御剤1、2ともに添加せず、また、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.2質量部から2.0質量部に変更し、疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末を1.5質量部から0.2質量部に変更したことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(11)を得た。
(Black toner production example 11)
Instead of the black toner production example 1, the charge control agents 1 and 2 are not added, and the hydrophobic titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm is changed from 0.2 parts by mass to 2.0 parts by mass. Black toner (11) in the same manner as in black toner production example 1 except that the silica fine powder having a primary particle size of 15 nm subjected to the hydrophobic treatment was changed from 1.5 parts by weight to 0.2 parts by weight. Got.

(ブラックトナーの製造例12)
ブラックトナー製造例1にかえて、荷電制御剤1の添加量を4質量部から8質量部に変更し、また、疎水化処理を行った1次粒径50nmのチタニア微粉末を0.5質量部から0.3質量部に変更し、疎水化処理を行った1次粒径15nmのシリカ微粉末を1.5質量部から2.5質量部に変更することを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(12)を得た。
(Black toner production example 12)
Instead of Black Toner Production Example 1, the amount of charge control agent 1 added was changed from 4 parts by mass to 8 parts by mass, and 0.5 mass of titania fine powder having a primary particle diameter of 50 nm subjected to hydrophobization treatment. Black toner production example 1 except that the silica fine powder having a primary particle size of 15 nm subjected to hydrophobic treatment was changed from 1.5 parts by weight to 2.5 parts by weight. Similarly, black toner (12) was obtained.

(ブラックトナーの製造例13乃至14)
ブラックトナー製造例1にかえて、チタニア微粉末およびシリカ微粉末の添加量を変化させたことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(13)および(14)を得た。
(Black toner production examples 13 to 14)
Black toners (13) and (14) were obtained in the same manner as in the black toner production example 1, except that the addition amounts of titania fine powder and silica fine powder were changed instead of the black toner production example 1.

(ブラックトナーの製造例15)
・極性樹脂(1) 100質量部
・パラフィンワックス(1) 10質量部
(DSC吸熱ピーク:69℃、Mw:700、Mn:500)
・荷電制御剤:芳香族オキシカルボン酸Zn化合物
(ボントロンE−84:オリエント化学社製) 4質量部
・顔料:ブラック顔料 10質量部
(カーボンブラック Nipex30 pH:9.0)
上記材料を混練し粉砕して粉砕粒子(1)を得た。その後、粒度分布調整した粉砕粒子(1)100質量部に対し、(ブラックトナー製造例1)と同様の処理を行い、ブラックトナー(15)を得た。
(Black toner production example 15)
-Polar resin (1) 100 parts by mass-Paraffin wax (1) 10 parts by mass (DSC endothermic peak: 69 ° C, Mw: 700, Mn: 500)
Charge control agent: Aromatic oxycarboxylic acid Zn compound (Bontron E-84: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 4 parts by massPigment: Black pigment 10 parts by mass (carbon black Nipex 30 pH: 9.0)
The above materials were kneaded and pulverized to obtain pulverized particles (1). Thereafter, 100 parts by mass of the pulverized particles (1) whose particle size distribution was adjusted were subjected to the same treatment as in (Black Toner Production Example 1) to obtain Black Toner (15).

(ブラックトナーの製造例16)
トナーの製造例15において粉砕して得られた粉砕粒子(1)をローターが回転するタイプの機械にて回転数、時間を変えて表面処理を行い、その後粒度分布調整してブラック粒子(16)を得た。その後、ブラック粒子(16)100質量部に対し、(ブラックトナー製造例1)と同様の処理を行い、ブラックトナー(16)を得た。
(Black toner production example 16)
The pulverized particles (1) obtained by pulverization in Toner Production Example 15 are subjected to surface treatment by changing the number of rotations and time in a machine with a rotor rotating, and then the particle size distribution is adjusted to obtain black particles (16). Got. Thereafter, the same treatment as in (Black Toner Production Example 1) was performed on 100 parts by mass of the black particles (16) to obtain a black toner (16).

(ブラックトナーの製造例17乃至19)
ブラックトナー製造例1にかえて、チタニア微粉末およびシリカ微粉末の添加量を変化させたこと及びヘンシェルミキサーでの処理の時間、回転数を変化させたことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(17)乃至(19)を得た。
(Black toner production examples 17 to 19)
Instead of the black toner production example 1, it was the same as the black toner production example 1 except that the addition amounts of the titania fine powder and the silica fine powder were changed and the processing time and the number of revolutions were changed in the Henschel mixer. Thus, black toners (17) to (19) were obtained.

(ブラックトナーの製造例20乃至21)
ブ ラックトナー製造例1にかえて、外添剤(b)を表1に示す物性の外添剤に変更したことを除きブラックトナー製造例1と同様にしてブラックトナー(20)乃至(21)を得た。
(Black toner production examples 20 to 21)
Black toners (20) to (21) were prepared in the same manner as in black toner production example 1 except that the external additive (b) was changed to the external additive having the physical properties shown in Table 1 instead of the black toner production example 1. Got.

(トナーの製造例22乃至24)
顔料をカーボンブラックに代えてC.I.ピグメントレッド122を5質量部使用した以外はトナー製造例1と同様にしてマゼンタトナー(1)を得た。また、C.I.ピグメントブルー15:3を5質量部使用した以外はトナー製造例1と同様にしてシアントナー(1)を得た。さらに、C.I.ピグメントイエロー93を5質量部使用した以外はトナー製造例1と同様にしてイエロートナー1を得た。
(Toner Production Examples 22 to 24)
C. replaces the pigment with carbon black. I. A magenta toner (1) was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that 5 parts by mass of Pigment Red 122 was used. In addition, C.I. I. A cyan toner (1) was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that 5 parts by mass of Pigment Blue 15: 3 was used. Furthermore, C.I. I. A yellow toner 1 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that 5 parts by mass of Pigment Yellow 93 was used.

Figure 2009150985
Figure 2009150985

<実施例1>
(画像評価)
得られたトナー1を用い、以下の方法に従って画像評価を行った。
<Example 1>
(Image evaluation)
Using the obtained toner 1, image evaluation was performed according to the following method.

画像形成装置としては市販のレーザプリンタHP社製CLJ−1500(HP社製)のプロセススピードを100mm/秒に変えた改造機を用いた。   As the image forming apparatus, a modified machine in which the process speed of a commercially available CLJ-1500 (manufactured by HP) CLJ-1500 (manufactured by HP) was changed to 100 mm / second was used.

カートリッジは同じくCLJ−1500用を図3に示す構成に変更を行い使用した。   Similarly, the cartridge used for CLJ-1500 was changed to the configuration shown in FIG.

転写材としては、LETTERサイズのXEROX 4024用紙(XEROX社製、75g/m2)を用いて行った。 As a transfer material, LETTER size XEROX 4024 paper (manufactured by XEROX, 75 g / m 2 ) was used.

本発明の評価としては前処理として画像評価前に0℃/5%/14日間の保管モードを設け、その後、低温低湿環境(15℃/10%)において、印字比率が1%となる画像を用い、単色モードにて以下に示す連続印字方法において5000枚を印字した。   As an evaluation of the present invention, a storage mode of 0 ° C./5%/14 days is provided as a pre-processing before image evaluation, and then an image with a print ratio of 1% in a low temperature and low humidity environment (15 ° C./10%) is obtained. In the single color mode, 5000 sheets were printed in the following continuous printing method.

なお、画像形成速度はいずれも普通紙モード時の速度とした。   The image forming speed was set to the speed in the plain paper mode.

100枚目、5000枚目の画像を用い、以下の評価基準に基づき画像評価を行った。   Image evaluation was performed based on the following evaluation criteria using the 100th and 5000th images.

各評価結果について、表2に記す。   Each evaluation result is shown in Table 2.

<実施例2乃至21>
得られたトナー2及び5乃至21を用い、実施例1に変えて表2に示すように変更を行い画像評価を行った。結果を表3に示す。
<Examples 2 to 21>
The obtained toners 2 and 5 to 21 were used, and the image evaluation was performed by changing as shown in Table 2 instead of Example 1. The results are shown in Table 3.

Figure 2009150985
Figure 2009150985

Figure 2009150985
Figure 2009150985

<実施例22>
得られたブラックトナー1、イエロートナー1、マゼンタトナー1及びシアントナー1を用い、以下の方法に従って画像評価を行った。
<Example 22>
The obtained black toner 1, yellow toner 1, magenta toner 1 and cyan toner 1 were used for image evaluation according to the following method.

画像形成装置としては市販のレーザプリンタHP社製CLJ−3700(HP社製)のプロセススピードを100mm/秒に変えた改造機を用いた。   As the image forming apparatus, a commercially available laser printer HP CLJ-3700 (manufactured by HP) with a modified machine in which the process speed was changed to 100 mm / second was used.

カートリッジは同じくCLJ−3700用を図3のような構成に変更を行い使用した。
各色とも全ての評価項目でランクAであった。
Similarly, the cartridge used for CLJ-3700 was changed to the configuration shown in FIG.
Each color was ranked A in all evaluation items.

<比較例1乃至2>
得られたトナー3乃至4を用い、実施例1に変えて表4に示すように変更を行い画像評価を行った。結果を表5に示す。
<Comparative Examples 1 and 2>
The obtained toners 3 to 4 were used, and the image evaluation was performed by changing as shown in Table 4 instead of Example 1. The results are shown in Table 5.

<比較例3乃至4>
得られたトナー5乃至6を用い、実施例1に変えて表4に示すようにカーボンや樹脂により抵抗を変更したコート電極ローラに変更を行い画像評価を行った。結果を表5に示す。
<Comparative Examples 3 to 4>
Using the obtained toners 5 to 6, the coated electrode roller having a resistance changed by carbon or resin as shown in Table 4 instead of Example 1 was used for image evaluation. The results are shown in Table 5.

<比較例5乃至7>
得られたトナー16を用い、実施例1に変えて表4に示すようにコートを行わなかった電極ローラに変更を行い画像評価を行った。結果を表5に示す。
<Comparative Examples 5 to 7>
The obtained toner 16 was used, and the image evaluation was performed by changing to the electrode roller not coated as shown in Table 4 instead of Example 1. The results are shown in Table 5.

さらに、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転方向についても実験を行った。   Furthermore, an experiment was also conducted on the rotation direction of the high-resistance material-coated electrode roller 34.

比較例6は、実施例1と印加電圧構成は同じで、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転を停止させたものである。結果は、図4のトナー供給位置Fに高抵抗材料コート電極ローラ34によるトナー搬送Dがなく、べた黒の追従性が悪い。   In Comparative Example 6, the applied voltage configuration is the same as that in Example 1, and the rotation of the high-resistance material-coated electrode roller 34 is stopped. As a result, there is no toner conveyance D by the high-resistance material coated electrode roller 34 at the toner supply position F in FIG. 4, and the followability of solid black is poor.

比較例7は、実施例1と印加電圧構成は同じで、図5に示すように、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転を現像ローラ33と逆方向Hにしたものである。結果は、図5のように現像ローラ回転に対して、先ず、トナー供給Iが行われ、その後トナー供給位置下流で、現像バイアスに対してトナーと逆極性側の振動電圧によりトナー除去Jが行われるので、べた黒の追従性が悪い。   In Comparative Example 7, the applied voltage configuration is the same as that of Example 1, and the rotation of the high-resistance material-coated electrode roller 34 is set in the direction H opposite to that of the developing roller 33 as shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 5, the toner supply I is first performed with respect to the rotation of the developing roller, and then the toner removal J is performed downstream of the toner supply position by the vibration voltage on the side opposite to the toner with respect to the developing bias. Therefore, the followability of solid black is bad.

以上から、高抵抗材料コート電極ローラ34の回転方向は、現像ローラ33と同一方向であること、即ち、高抵抗材料コート電極ローラ34と現像ローラ33とが対向した現像剤供給、除去領域TSにおいて現像ローラ33とは逆方向であることが最適であることが分かった。   From the above, the rotation direction of the high resistance material coated electrode roller 34 is the same direction as the developing roller 33, that is, in the developer supply / removal region TS where the high resistance material coated electrode roller 34 and the developing roller 33 face each other. It has been found that the direction opposite to the developing roller 33 is optimal.

<比較例8>
得られたトナー16を用い、実施例1に変えて表4に示すように高抵抗材料コート電極ローラに交流電圧をかけず画像評価を行った。結果を表5に示す。
<Comparative Example 8>
Using the obtained toner 16, image evaluation was performed without applying an AC voltage to the high-resistance material-coated electrode roller as shown in Table 4 instead of Example 1. The results are shown in Table 5.

Figure 2009150985
Figure 2009150985

Figure 2009150985
Figure 2009150985

[現像性評価方法]
(画像濃度変化)
画像濃度はマクベス濃度計またはカラー反射濃度計(例えばColorreflection densitometer X−RITE 404Amanufactured by X−Rite Co.)で測定する。
初期濃度と一万枚耐久後の濃度の差で評価する。
A;10%以下
B:10%を超え20%以下
C:20%を超え30%以下
D:30%を超える
[Developability evaluation method]
(Image density change)
The image density is measured with a Macbeth densitometer or a color reflection densitometer (for example, Colorreflection densityometer X-RITE 404 Amanufactured by X-Rite Co.).
Evaluation is based on the difference between the initial density and the density after 10,000-sheet durability.
A: 10% or less B: Over 10% and 20% or less C: Over 20% and 30% or less D: Over 30%

(帯電量変化)
帯電量変化は、現像容器内の現像剤の耐久初期及び5000枚通紙後の帯電量値の変化量を下記評価基準に基づいて評価した。
A:変化量が10%以下。
B:変化量が10%を超え15%以下。
C:変化量が15%を超え20%以下。
D:変化量が20%を超える。
(Charge amount change)
The change in the charge amount was evaluated based on the following evaluation criteria for the amount of change in the charge amount value after the end of durability of the developer in the developer container and after the passage of 5000 sheets.
A: Change amount is 10% or less.
B: Change amount exceeds 10% and is 15% or less.
C: The amount of change exceeds 15% and is 20% or less.
D: The amount of change exceeds 20%.

(かぶりの測定)
カブリの測定は、REFLECTOMETER MODEL TC−6DS(東京電色社製)を用い測定し、下記式により算出した。かぶり値は少ない方が良好である。
カブリ(反射率;%)=(標準紙の反射率;%)−(サンプルの白べた部の反射率;%)
A;1.5%以下
B:1.5%を超え2.0%以下
C:2.0%を超え2.5%以下
D:2.5%を超える
(Measurement of fogging)
The fog was measured using a REFECTOMETER MODEL TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) and calculated according to the following formula. A lower fog value is better.
Fog (reflectance;%) = (reflectance of standard paper;%) − (reflectance of white solid portion of sample;%)
A: 1.5% or less B: More than 1.5% and less than 2.0% C: More than 2.0% and less than 2.5% D: More than 2.5%

(ベタ均一性)
得られた転写紙上のベタ部画像は5点の濃度差でA、B、C、Dと評価した。
A:0.1%以下
B:0.1%を超え0.2%以下
C:0.2%を超え0.3%以下
D:0.3%を超える
(Solid uniformity)
The obtained solid image on the transfer paper was evaluated as A, B, C, and D with a density difference of 5 points.
A: 0.1% or less B: Over 0.1% and 0.2% or less C: Over 0.2% and 0.3% or less D: Over 0.3%

(ゴースト)
ゴーストは、3cm角のベタパッチ後のハーフトーン画像上を観察し、ゴースト部と他の部分の濃度を測定し、その差から下記評価基準に基づいて評価した。
A:濃度差が5%以下。
B:濃度差が5%を超え15%以下。
C:濃度差が15%を超え25%以下。
D:濃度差が25%を超える。
(ghost)
The ghost was observed on a halftone image after a solid patch of 3 cm square, the density of the ghost portion and other portions was measured, and the difference was evaluated based on the following evaluation criteria.
A: The density difference is 5% or less.
B: The density difference exceeds 5% and is 15% or less.
C: Concentration difference exceeds 15% and is 25% or less.
D: The density difference exceeds 25%.

(リーク)
リークは、全面ハーフトーン画像を100枚印字し、その画像上を観察し、下記評価基準に基づいて評価した。
A:全く発生しない。
B:線状のリーク跡が1枚発生。
C:線状のリーク跡が5枚以下発生。
D:線状のリーク跡が5枚を越えて発生。
(leak)
Leakage was evaluated based on the following evaluation criteria by printing 100 half-tone images on the entire surface, observing the images.
A: It does not occur at all.
B: One linear leak mark is generated.
C: 5 or less linear leak marks are generated.
D: A linear leak mark occurs over 5 sheets.

粉体流動性分析装置のプロペラ型ブレードの説明図である。It is explanatory drawing of the propeller type | mold blade of a powder fluidity | liquidity analyzer. 本発明に係る画像形成装置の一実施例を説明する概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る現像装置の一実施例を説明する概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a developing device according to the present invention. 本発明に従った現像装置内の現像剤の動きを説明する図である。It is a figure explaining the motion of the developer in the developing device according to the present invention. 実験例における現像装置内の現像剤の動きを説明する図である。It is a figure explaining a motion of the developer in the developing device in an experimental example. 従来例を説明する図である。It is a figure explaining a prior art example. 本発明に係る画像形成装置の他の実施例を説明する概略構成図である。It is a schematic block diagram explaining the other Example of the image forming apparatus which concerns on this invention. 本発明におけるトナー体積抵抗値測定装置の説明図である。It is explanatory drawing of the toner volume resistance value measuring apparatus in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

20 画像形成装置
20A 画像形成装置本体
21 感光ドラム(像担持体)
22 帯電装置
23 露光装置
24 現像装置
25 転写ローラ
27 クリーニング装置
29 定着装置
31 現像容器
32 トナー
33 現像ローラ(現像剤担持体)
34 高抵抗材料コート電極ローラ(現像剤供給・除去手段)
35 現像ブレード
39 電源
40 現像バイアス電源
50 現像装置
51 現像容器
52 現像スリーブ
53 弾性ブレード
55 電源
60 現像バイアス電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 Image forming apparatus 20A Image forming apparatus main body 21 Photosensitive drum (image carrier)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Charging device 23 Exposure device 24 Developing device 25 Transfer roller 27 Cleaning device 29 Fixing device 31 Developing container 32 Toner 33 Developing roller (developer carrier)
34 High resistance material coated electrode roller (Developer supply / removal means)
35 Developing Blade 39 Power Supply 40 Developing Bias Power Supply 50 Developing Device 51 Developing Container 52 Developing Sleeve 53 Elastic Blade 55 Power Supply 60 Developing Bias Power Supply

Claims (13)

現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を有する現像装置によって像担持体上の静電潜像を現像する現像方法に用いられるトナーであって、
該現像装置は、該現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、
該現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が
109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、
該現像剤供給・除去手段は該現像剤担持体に対して非接触に配置され、
該現像剤担持体と対向する現像剤供給、除去位置において、該現像剤担持体上の現像剤搬送方向と該現像剤供給・除去手段上の現像剤搬送方向は逆方向であり、
該現像剤供給・除去手段と該現像剤担持体の間に振動電界が形成されるものであり、
該現像剤はトナーからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であって、トナーは振動電界印加、常温常圧下での凝集度Cが20乃至90(%)である
ことを特徴とするトナー。
A toner used in a developing method for developing an electrostatic latent image on an image carrier by a developing device having a developer carrier that carries and conveys the developer,
The developing device includes a developer supply / removal unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrier.
The developer supply / removal means includes a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material.
The developer supply / removal means is disposed in non-contact with the developer carrier,
At the developer supply / removal position facing the developer carrier, the developer conveyance direction on the developer carrier and the developer conveyance direction on the developer supply / removal means are opposite directions,
An oscillating electric field is formed between the developer supplying / removing means and the developer carrying member,
The developer is a one-component developer composed of toner or a two-component developer composed of toner and carrier,
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
The toner has a cohesion degree C of 20 to 90 (%) under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-2≦A/B≦103
であって、該トナーは振動電界印加、常温常圧下で測定のトナーの凝集度が30乃至80(%)であることを特徴とする請求項1に記載のトナー。
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −2 ≦ A / B ≦ 10 3
2. The toner according to claim 1, wherein the toner has a degree of aggregation of the toner of 30 to 80 (%) measured under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.
該トナーのBET比表面積をD(m2/g)、トナーの重量平均粒径(D4)をE(μm)とした時、Eの値が3.0乃至9.0であり、関係式D/Eが0.20乃至0.60であることを特徴とする請求項1乃至2に記載のトナー。 When the BET specific surface area of the toner is D (m 2 / g) and the weight average particle diameter (D4) of the toner is E (μm), the value of E is 3.0 to 9.0. The toner according to claim 1, wherein / E is 0.20 to 0.60. 該トナーの静かさ密度F(g/cm3)およびタップ密度をG(g/cm3)とした時、〔(G−F)/G〕×100で示される圧縮度が10乃至60であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のトナー。 When the toner has a quiet density F (g / cm 3 ) and a tap density G (g / cm 3 ), the degree of compression represented by [(G−F) / G] × 100 is 10 to 60. The toner according to claim 1, wherein the toner is a toner. 該トナーが、体積抵抗値Hが104≦H≦1012(Ωcm)である外添剤を少なくとも1種以上含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のトナー。 5. The toner according to claim 1, wherein the toner contains at least one external additive having a volume resistance value H of 10 4 ≦ H ≦ 10 12 (Ωcm). 該トナーのフロー式粒子像測定装置で計測される平均円形度が0.960乃至0.995であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のトナー。   6. The toner according to claim 1, wherein an average circularity measured by the flow type particle image measuring device of the toner is 0.960 to 0.995. 該トナーが下記の関係式(1)、(2)を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のトナー。
0≦Et100(mJ)≦500・・・・・(1)
1.00≦Et10/Et100≦1.60・・・・・(2)
[但し、Et100(mJ)は、プロペラ型ブレードの最外縁部の周速を100mm/secで回転させながら容器内のトナー粉体層中に垂直に進入させ、該粉体層の底面から100mmの位置から測定を開始し、底面から10mmの位置まで進入させた時に得られる、回転トルクと垂直荷重の総和を表しており、Et10(mJ)は、10mm/secで回転させた時の回転トルクと垂直荷重の総和を表している。]
The toner according to claim 1, wherein the toner satisfies the following relational expressions (1) and (2).
0 ≦ Et100 (mJ) ≦ 500 (1)
1.00 ≦ Et10 / Et100 ≦ 1.60 (2)
[However, Et100 (mJ) is allowed to vertically enter the toner powder layer in the container while rotating the peripheral speed of the outermost edge of the propeller blade at 100 mm / sec, and 100 mm from the bottom surface of the powder layer. This represents the sum of the rotational torque and the vertical load obtained when starting measurement from the position and entering the position 10 mm from the bottom, and Et10 (mJ) represents the rotational torque when rotated at 10 mm / sec. Represents the total vertical load. ]
該現像剤が一成分トナーのみからなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the developer comprises only a one-component toner. 該トナーが非磁性トナーであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the toner is a nonmagnetic toner. 該現像剤担持体に直流電圧を印加し、該現像剤供給・除去手段に交流電圧を印加する現像装置であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のトナー。   The toner according to claim 1, wherein the toner is a developing device that applies a DC voltage to the developer carrying member and applies an AC voltage to the developer supply / removal unit. 該現像剤供給・除去手段の導電性材料と前記現像剤担持体との間に発生する最大電界が8.0×106V/m以上であることを特徴とする現像装置であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のトナー。 The developing device is characterized in that a maximum electric field generated between the conductive material of the developer supplying / removing means and the developer carrying member is 8.0 × 10 6 V / m or more. The toner according to claim 1. 現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を有する現像装置によって像担持体上の静電潜像を現像する現像方法であって、
該現像装置は、該現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、
該現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が
109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、
該現像剤供給・除去手段は該現像剤担持体に対して非接触に配置され、
該現像剤担持体と対向する現像剤供給、除去位置において、該現像剤担持体上の現像剤搬送方向と該現像剤供給・除去手段上の現像剤搬送方向は逆方向であり、
該現像剤供給・除去手段と該現像剤担持体の間に振動電界が形成されるものであり、
該現像剤はトナーからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であって、該トナーは振動電界印加、常温常圧下での凝集度Cが20乃至90(%)であることを特徴とする現像方法。
A developing method for developing an electrostatic latent image on an image carrier by a developing device having a developer carrier that carries and conveys the developer,
The developing device includes a developer supply / removal unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrier.
The developer supply / removal means includes a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material.
The developer supply / removal means is disposed in non-contact with the developer carrier,
At the developer supply / removal position facing the developer carrier, the developer conveyance direction on the developer carrier and the developer conveyance direction on the developer supply / removal means are opposite directions,
An oscillating electric field is formed between the developer supplying / removing means and the developer carrying member,
The developer is a one-component developer composed of toner or a two-component developer composed of toner and carrier,
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
And the toner has a cohesion degree C of 20 to 90 (%) under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.
現像剤を担持し搬送する現像剤担持体を有する現像装置によって像担持体上の静電潜像を現像する工程、次いで中間転写体を介してまたは介さずに被転写材に転写する転写工程を有する画像形成方法であって、
該現像装置は、該現像剤担持体に対する現像剤の供給及び除去を行う現像剤供給・除去手段を備え、
該現像剤供給・除去手段は導電性材料と該導電性材料の表面に積層した体積抵抗値が
109Ωcm以上の高抵抗材料とを有しており、
該現像剤供給・除去手段は該現像剤担持体に対して非接触に配置され、
該現像剤担持体と対向する現像剤供給、除去位置において、該現像剤担持体上の現像剤搬送方向と該現像剤供給・除去手段上の現像剤搬送方向は逆方向であり、
該現像剤供給・除去手段と該現像剤担持体の間に振動電界が形成されるものであり、
該現像剤はトナーからなる一成分現像剤またはトナーとキャリアからなる二成分現像剤であり、
該トナーの体積抵抗値Aと該高抵抗材料の体積抵抗値Bの関係が
10-3≦A/B≦104
であって、該トナーは振動電界印加、常温常圧下での凝集度Cが20乃至90(%)であることを特徴とする画像形成方法。
A step of developing the electrostatic latent image on the image carrier by a developing device having a developer carrier that carries and conveys the developer, and then a transfer step of transferring to the transfer material with or without the intermediate transfer member An image forming method comprising:
The developing device includes a developer supply / removal unit that supplies and removes the developer to and from the developer carrier.
The developer supply / removal means includes a conductive material and a high resistance material having a volume resistance of 10 9 Ωcm or more laminated on the surface of the conductive material.
The developer supply / removal means is disposed in non-contact with the developer carrier,
At the developer supply / removal position facing the developer carrier, the developer conveyance direction on the developer carrier and the developer conveyance direction on the developer supply / removal means are opposite directions,
An oscillating electric field is formed between the developer supplying / removing means and the developer carrying member,
The developer is a one-component developer composed of toner or a two-component developer composed of toner and carrier,
The relationship between the volume resistance value A of the toner and the volume resistance value B of the high resistance material is 10 −3 ≦ A / B ≦ 10 4.
An image forming method, wherein the toner has an aggregation degree C of 20 to 90 (%) under application of an oscillating electric field and normal temperature and pressure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012173358A (en) * 2011-02-17 2012-09-10 Fuji Xerox Co Ltd Image forming device and image forming method
JP2018049161A (en) * 2016-09-21 2018-03-29 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Developing roller and developing device including the same, and image forming apparatus

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