JP2010085478A - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents

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Tomoyuki Kojima
智之 小島
Osamu Uchinokura
理 内野倉
Nobuyasu Nagatomo
庸泰 長友
Fumihiro Sasaki
文浩 佐々木
Aiko Yamazaki
愛子 山崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method and an image forming apparatus, which prevent an image defect, so-called "firefly", without forming any loose aggregate of toner even when the toner undergoes stress such as pressure or heat by a transport means to transport a developer from a storage container to a development container. <P>SOLUTION: The image forming method includes: a step of forming an electrostatic latent image; a development step; a transfer step; a fixing step; a toner transport step of supplying a supply toner stored in the storage container from the storage container to the development container in accordance with the amount of toner consumed by image formation; and an excess developer discharge step of discharging an excess developer which becomes surplus in the development container by toner supply at the toner transport step to the outside of the development container. A premix toner prepared by mixing toner and carrier in a certain ratio is used as the supply toner, and the premix toner contains porous particles having a particle diameter of ≤1 mm in an amount of 10-15 vol.% based on the amount of the toner. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ、ダイレクトデジタル製版機等に好適な画像形成方法及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus suitable for a copying machine, a facsimile, a laser printer, a direct digital plate making machine, and the like.

画像形成方法は、トナーカートリッジから現像部へトナーを移送するトナー移送工程と、静電潜像像担持体表面の画像形成領域を均一に帯電させる帯電工程と、静電潜像像担持体への書き込みを行う露光工程と、静電潜像像担持体上に摩擦帯電させたトナーにより画像を形成する現像工程と、印刷用紙に直接又は中間転写体を介して間接的に静電潜像像担持体上の画像を転写する転写工程を経た後、画像を印刷用紙に定着させる。また、静電潜像像担持体上に転写しきれずに残った転写残トナーは、クリーニング工程により静電潜像像担持体上から掻き落とされ、次画像形成プロセスに入る。
電子写真方式の画像形成装置において、2成分方式の現像装置を採用している場合、トナー濃度等を検知して現像装置内におけるトナーとキャリアとの混合比を一定に保つように制御している。このため、現像装置を有するユニット内又はその近傍にトナーボトル、カートリッジ等のトナー収納容器を設け、該トナー収納容器から使用により消費されたトナー量に応じてトナーを現像容器へ補給する構成になっている。この場合、現像容器から現像部へのトナーの移送、補給はスクリューやバドル等の撹拌搬送機構により行っている。
The image forming method includes a toner transferring step for transferring toner from a toner cartridge to a developing portion, a charging step for uniformly charging an image forming region on the surface of the electrostatic latent image carrier, and An exposure process for writing, a developing process for forming an image with toner triboelectrically charged on the electrostatic latent image carrier, and an electrostatic latent image carrier on the printing paper directly or indirectly via an intermediate transfer member After the transfer process for transferring the image on the body, the image is fixed on the printing paper. Further, the untransferred toner remaining on the electrostatic latent image carrier without being transferred onto the electrostatic latent image carrier is scraped off from the electrostatic latent image carrier by the cleaning process, and enters the next image forming process.
When a two-component developing device is employed in an electrophotographic image forming apparatus, the toner density is detected to control the mixing ratio of toner and carrier in the developing device to be constant. . For this reason, a toner container such as a toner bottle or a cartridge is provided in or near the unit having the developing device, and toner is supplied to the developer container according to the amount of toner consumed by use from the toner container. ing. In this case, transfer and replenishment of the toner from the developing container to the developing unit is performed by a stirring and conveying mechanism such as a screw or a paddle.

ここで、図1に一般的なトナー移送装置(トナー補給装置)の概略図を示す。このトナー補給装置は、現像装置201に現像剤を補給するものであって、トナーを収納したトナー収納容器203と、該トナー収納容器に収納されたトナーを該容器から搬出する手段、かつ現像装置201に移動する手段とを有し、これら手段は吸引手段としての粉体ポンプ手段202を具備している。この粉体ポンプ手段202は、トナー収納容器203からトナーを搬出する手段である吸引手段と、トナー収納容器203から搬出されたトナーを現像装置へ移動するための吸引手段を兼ねている。   Here, FIG. 1 shows a schematic diagram of a general toner transfer device (toner supply device). The toner replenishing device replenishes the developing device 201 with a developer, and includes a toner storage container 203 storing toner, means for carrying out the toner stored in the toner storage container, and a developing device. 201. These means are provided with powder pump means 202 as suction means. The powder pump unit 202 serves as a suction unit that transports toner from the toner storage container 203 and a suction unit that moves the toner transported from the toner storage container 203 to the developing device.

図2は、粉体ポンプ手段202の断面図であり、この粉体ポンプ手段202は、いわゆるモーノポンプと呼ばれる、吸い込み型の一軸偏芯粉体ポンプ204を有している(特許文献1参照)。
この粉体ポンプ204の構成は、金属等の剛性をもつ材料で偏芯したスクリュー形状に作られたロータ205と、ゴム等の弾性体で作られた2条スクリュー形状に作られたステータ206と、これらを包み、かつ粉体の搬送路を形成する樹脂材料などで作られたホルダ7とを有し、ステータ206はホルダ207に固定設置される。上記ロータ205は駆動源と駆動連結された歯車208、及び継ぎ手209を解して回転駆動される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the powder pump means 202. The powder pump means 202 has a suction type uniaxial eccentric powder pump 204 called a so-called Mono pump (see Patent Document 1).
The configuration of the powder pump 204 includes a rotor 205 made of an eccentric screw made of a rigid material such as metal, and a stator 206 made of an elastic body such as rubber and made of a double screw. And a holder 7 made of a resin material or the like that wraps them and forms a powder conveyance path. The stator 206 is fixedly installed on the holder 207. The rotor 205 is driven to rotate through a gear 208 and a joint 209 that are drivingly connected to a driving source.

このように構成された粉体ポンプ204は、ロータ205が回転されることにより、ポンプに強い自吸力が生じ、ホルダ207先端の吸い込み部からトナーを吸い込み、吸い込んだトナーを軸継ぎ手209の近傍の排出部から送り出すことが可能となる。また、粉体ポンプ手段202には図示していないエアーポンプ管からエアーが供給され、そのエアーにより送り出すトナーの流動化が促進され、粉体ポンプ204によりトナーの移送が確実なものとなる。なお、吸引型粉体ポンプ204は専用モータもしくは画像形成装置内のメインモータとクラッチを介してその駆動が上記歯車に伝達して作動され、その駆動が制御される。
このポンプは構造が簡単でかつ小型であり、移送するトナー自体に負荷がかからないため、トナーの劣化が少なくて好ましいとされている(特許文献2参照)。しかし、この粉体ポンプに使用されるスクリューポンプは基本的にトナーを混合気として移送する仕組みになっており、ロータとステータの接触部が擦れ合いながらトナーを移送しているため、その狭部にトナーが入り、トナーに摩擦熱、せん断力、圧力によるストレスを与え、直径0.1mm〜1mmのトナー緩凝集体を形成することがある。
In the powder pump 204 configured in this manner, when the rotor 205 is rotated, a strong self-suction force is generated in the pump. It can be sent out from the discharge section. In addition, air is supplied to the powder pump unit 202 from an air pump pipe (not shown), fluidization of the toner sent out by the air is promoted, and toner transfer is ensured by the powder pump 204. The suction-type powder pump 204 is actuated by transmitting the drive to the gear through a dedicated motor or a main motor and a clutch in the image forming apparatus, and the drive is controlled.
This pump has a simple structure and a small size, and does not impose a load on the toner to be transferred. Therefore, it is preferable that the pump is less deteriorated (see Patent Document 2). However, the screw pump used in this powder pump basically has a mechanism for transferring toner as an air-fuel mixture, and the toner is transferred while the contact portion of the rotor and stator rub against each other. In some cases, the toner enters the toner, and stress is applied to the toner due to frictional heat, shearing force, and pressure to form a toner agglomerate having a diameter of 0.1 mm to 1 mm.

このようにして形成されたトナー緩凝集体は、ある程度の履歴で解砕し、通常のトナー粉体の状態に戻るレベルの凝集であるが、画像形成の各工程での履歴では解砕まではできない。したがって記録媒体上に形成した単色ベタ画像(トナー付着量0.45mg/cm)について、該ベタ画像濃度に対比して濃色点を形成すると、該濃色点の周辺部に淡色域を有する異常画像(以下、「ホタル」と称することがある)が発生してしまうという問題がある。 The toner agglomerates thus formed are crushed with a certain degree of history and return to the normal toner powder state, but the history of each process of image formation is until the pulverization. Can not. Therefore, when a solid color point is formed as compared with the solid image density of a single color solid image (toner adhesion amount 0.45 mg / cm 2 ) formed on the recording medium, a light color gamut is formed around the dark color point. There is a problem that an abnormal image (hereinafter, sometimes referred to as “firefly”) occurs.

特許第3872506号公報Japanese Patent No. 3872506 特開2007−079504号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2007-07954

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、収納容器から現像容器に現像剤を移送する移送手段により、トナーが圧力、熱等のストレスを受けても、トナー緩凝集体を形成せず、異常画像であるいわゆる「ホタル」の発生が抑制できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this present condition, and makes it a subject to solve the said various problems in the past and to achieve the following objectives. That is, the present invention provides a so-called “firefly” which does not form a toner agglomerate and is an abnormal image even when the toner is subjected to stress such as pressure and heat by the transfer means for transferring the developer from the storage container to the developing container. An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of suppressing occurrence of “

前記課題を解決するため本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、異常画像であるいわゆる「ホタル」発生の要因となるトナー緩凝集体が形成されるメカニズムとして、モーノポンプ内でのロータとステータの接触により、その狭部に存在するトナーに摩擦熱、せん断力、圧力によるストレスが加わるためであることが考えられる。したがって、熱によるストレスと圧力によるストレスを負荷した後にも、トナー同士が静電的あるいは非静電的付着力により付着せず、凝集体を形成しない、即ち、流動性のよい(凝集性が低い)ことが求められる。
これらのことから、トナーに熱を持たせないこと、及び圧力によるストレスを受けにくくさせることが重要である。そこで、本発明者らは、収納容器内に補給用トナー(プレミックストナー)とともに粒径1mm以下の多孔質粒子を混在させ、補給用トナー(プレミックストナー)の補給時に多孔質粒子も同時に現像容器内に供給することが効果的であることを知見した。
ここで、多孔質粒子の粒径が1mmを超えるものになると、収納容器から現像容器への移送の際、ポンプの口を塞いでしまい、詰まりが生じやすくなることが懸念される。多孔質粒子は、その多大な表面積により、優れた吸熱性あるいは断熱性を有し、トナーの硬度の低下とそれに伴うトナー間付着力の増大を抑制することができる。更に、使用される多孔質粒子がエアロゲルのような柔軟性に富む物質であれば、それぞれのトナー粒子間に入り込むことで緩衝材の役割を果たし、圧力によるストレスを緩和することもできる。
また、これらの多孔質粒子を収納容器内で補給用トナー(プレミックストナー)と混在させることで、現像容器へトナーを移送するトナー移送装置内でのオーガやスクリューなどによる圧力によるストレスを避けることができる。
As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, as a mechanism for forming a toner agglomerate that causes so-called “fireflies” that are abnormal images, a mechanism of rotor and stator in a Mono pump is formed. It is considered that this is because stress due to frictional heat, shearing force, and pressure is applied to the toner present in the narrow portion by the contact. Therefore, even after applying stress due to heat and stress due to pressure, the toners do not adhere to each other due to electrostatic or non-electrostatic adhesion, and do not form aggregates, that is, they have good fluidity (low aggregation properties). ) Is required.
For these reasons, it is important to prevent the toner from being heated and to make it less susceptible to stress due to pressure. Accordingly, the present inventors mixed porous particles having a particle diameter of 1 mm or less together with toner for replenishment (premix toner) in the storage container, and simultaneously developed the porous particles when replenishing the toner for replenishment (premix toner). It has been found that it is effective to supply the container.
Here, when the particle size of the porous particles exceeds 1 mm, there is a concern that the port of the pump is blocked during transfer from the storage container to the developing container, and clogging is likely to occur. The porous particles have excellent endothermic or thermal insulation properties due to their large surface area, and can suppress a decrease in the hardness of the toner and an accompanying increase in adhesion between the toners. Further, if the porous particles used are materials having high flexibility such as airgel, they can act as a buffer material by entering between the toner particles, and stress due to pressure can be reduced.
In addition, by mixing these porous particles with replenishing toner (premix toner) in the storage container, stress due to pressure by an auger or screw in the toner transfer device that transfers the toner to the developing container is avoided. Can do.

一方、補給用トナー(プレミックストナー)の供給とともに多孔質粒子を現像容器内に補給すると、多孔質粒子は帯電されず、現像に使用されないため、現像容器内に留まるため、現像容器内に徐々に溜まっていくことになる。しかし、この課題も本発明者らは以下のように解決するに至った。
従来からキャリアとトナーからなるプレミックストナーを補給し、それに伴って余剰となった現像剤を排出する現像手段、即ち、現像剤の交換作業を不要にするために現像動作によって消費されたトナーを追加補給する通常の動作時に、キャリアを含んだトナーとの混合物からなる現像剤を現像容器内に微量補給し、入れ替わりに帯電性能の低下した劣化現像剤を現像容器より微量排出することにより、帯電性能の低下を抑制できるようにした現像手段が提案されている。このような技術は、「トリクル現像方式」として知られている。このトリクル現像方式では、新たなトナーとともに新しいキャリアを現像容器内に補給するために現像容器内の現像剤の嵩が増えるが、余剰となったキャリアを現像容器壁面に設けられている現像剤排出口からオーバーフローして排出させ、現像剤回収容器に回収している。
この機構を利用することにより、収納容器から供給された多孔質粒子を劣化現像剤とともに現像剤回収容器に回収することができ、多孔質粒子が現像容器内に留まりつづけることを防ぐことができる。
ここで、収納容器内に混在している多孔質粒子の割合がトナーに対して15体積%を超えると、トナー補給時に多孔質粒子の補給が過剰となり、逆にトナーの補給が不足してしまい、現像容器内のトナー濃度が異常となることが懸念され、トナー飛散や地汚れなどの画像問題が発生することが考えられる。これらにより、圧力及び熱的ストレスを付与した後のトナーの凝集性を一定の水準以内に抑える、つまり、一定の流動性を維持させることでトナー間付着を抑制し、緩凝集体の発生を抑えることができ、それに伴う異常画像である「ホタル」の発生を抑制できることを知見した。
On the other hand, when the porous particles are replenished into the developing container together with the supply of replenishing toner (premix toner), the porous particles are not charged and are not used for development, and therefore remain in the developing container. It will be accumulated in. However, the present inventors have also solved the problem as follows.
Conventionally, developing means for replenishing premixed toner consisting of carrier and toner and discharging excess developer, that is, toner consumed by developing operation in order to eliminate the need to replace the developer. During normal operation of additional replenishment, a small amount of developer consisting of a mixture with toner containing carrier is replenished into the developer container, and by replacing the deteriorated developer with reduced charging performance, a small amount of developer is discharged from the developer container. A developing means has been proposed that can suppress a decrease in performance. Such a technique is known as a “trickle development system”. In this trickle development method, the developer in the developer container increases in volume because new toner and new carrier are replenished in the developer container, but the excess carrier is removed from the developer provided on the wall of the developer container. It overflows from the outlet, is discharged, and is collected in the developer collection container.
By utilizing this mechanism, the porous particles supplied from the storage container can be collected together with the deteriorated developer in the developer collecting container, and the porous particles can be prevented from continuing to stay in the developing container.
Here, if the ratio of the porous particles mixed in the storage container exceeds 15% by volume with respect to the toner, the supply of the porous particles becomes excessive at the time of toner supply, and conversely, the toner supply becomes insufficient. There is a concern that the toner concentration in the developing container becomes abnormal, and image problems such as toner scattering and background contamination may occur. As a result, the cohesiveness of the toner after applying pressure and thermal stress is suppressed within a certain level, that is, by maintaining a constant fluidity, adhesion between the toners is suppressed and generation of slow aggregates is suppressed. It was found that the occurrence of “fireflies”, which are abnormal images associated therewith, can be suppressed.

本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を現像容器中に収容されたトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、
画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて、収納容器中に収容された補給用トナーを該収納容器から前記現像容器へ補給するトナー移送工程と、
該トナー移送工程における補給用トナーの補給により現像容器中で余剰となった余剰現像剤を該現像容器外に排出する余剰現像剤排出工程とを含む画像形成方法であって、
前記補給用トナーとして、トナーとキャリアを一定割合で混合したプレミックストナーを用い、該プレミックストナー中のトナーに対して10体積%〜15体積%の粒径1mm以下の多孔質粒子を含有することを特徴とする画像形成方法である。
<2> 多孔質粒子として、エアロゲルを用いる前記<1>に記載の画像形成方法である。
<3> 有機溶媒中に、結着樹脂、及び変性ポリエステル系樹脂を含有するプレポリマー、該プレポリマーと伸長乃至架橋反応する化合物、着色剤、離型剤、並びに層状無機鉱物における層間イオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物を溶解乃至分散させてなる25℃におけるCasson降伏値が1Pa〜100Paである溶解乃至該分散液を水系媒体中で架橋乃至伸長反応させて得られた分散液から溶媒を除去して得られるトナーを用いる前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<4> 変性層状無機鉱物の含有量が、溶解液乃至分散液における固形分に対して0.05質量%〜10質量%である前記<3>に記載の画像形成方法である。
<5> 平均円形度が0.94〜0.99であるトナーを用いる前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<6> 体積平均粒径が3μm〜8μmであり、該体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.00〜1.30であるトナーを用いる前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<7> 粒径2μm以下の粒子の割合が1個数%〜10個数%であるトナーを用いる前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<8> トナー母体粒子の表面に、平均一次粒径が50nm〜500nmであり、かつ嵩密度が0.3g/cm以上の微粒子を外添加してなるトナーを用いる前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像形成方法である。
<9> 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像容器中に収容されたトナーを用いて現像して可視像を形成し、攪拌搬送機構を有する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて、収納容器中に収容された補給用トナーを該収納容器から現像容器へ補給するトナー移送手段と、
該トナー移送工程における補給用トナーの補給により現像容器中で余剰となった余剰現像剤を該現像容器外に排出する余剰現像剤排出手段とを有する画像形成装置であって、
前記補給用トナーが、トナーとキャリアを一定割合で混合したプレミックストナーであり、該プレミックストナー中のトナーに対して10体積%〜15体積%の粒径1mm以下の多孔質粒子を含有することを特徴とする画像形成装置である。
<10> トナー移送手段が、スクリューポンプである前記<9>に記載の画像形成装置である。
<11> 静電潜像担持体と、現像手段、帯電手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段とを有するプロセスカートリッジを画像形成装置本体から着脱可能に有する前記<9>から<10>のいずれかに記載の画像形成装置である。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing step of developing the electrostatic latent image using a toner contained in a developing container to form a visible image;
A transfer step of transferring the visible image to a recording medium;
A fixing step of fixing the transferred image transferred to the recording medium;
A toner transfer step of supplying replenishment toner stored in a storage container from the storage container to the developing container in accordance with the amount of toner consumed during image formation;
An image forming method including a surplus developer discharging step of discharging surplus developer remaining in the developing container due to replenishment of the replenishing toner in the toner transfer step to the outside of the developing container,
As the replenishment toner, a premix toner in which a toner and a carrier are mixed at a certain ratio is used, and contains 10% by volume to 15% by volume of porous particles having a particle diameter of 1 mm or less with respect to the toner in the premix toner. This is an image forming method.
<2> The image forming method according to <1>, wherein an airgel is used as the porous particles.
<3> A prepolymer containing a binder resin and a modified polyester resin in an organic solvent, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, a colorant, a release agent, and at least interlayer ions in the layered inorganic mineral It was obtained by dissolving or dispersing a modified layered inorganic mineral partially modified with organic ions and having a Casson yield value at 25 ° C. of 1 Pa to 100 Pa obtained by crosslinking or extending the dispersion in an aqueous medium. The image forming method according to any one of <1> to <2>, wherein a toner obtained by removing the solvent from the dispersion is used.
<4> The image forming method according to <3>, wherein the content of the modified layered inorganic mineral is 0.05% by mass to 10% by mass with respect to the solid content in the solution or dispersion.
<5> The image forming method according to any one of <1> to <4>, wherein a toner having an average circularity of 0.94 to 0.99 is used.
<6> Toner having a volume average particle diameter of 3 μm to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.30 The image forming method according to any one of <1> to <5>, wherein
<7> The image forming method according to any one of <1> to <6>, wherein a toner having a ratio of particles having a particle size of 2 μm or less is 1% by number to 10% by number.
<8> From the above <1> to <7, wherein a toner obtained by externally adding fine particles having an average primary particle diameter of 50 nm to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more is used on the surface of the toner base particles. > The image forming method according to any one of the above.
<9> an electrostatic latent image carrier, and electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing unit having a stirring and conveying mechanism that develops the electrostatic latent image using a toner contained in a developing container to form a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
Toner transfer means for replenishing the replenishment toner stored in the storage container from the storage container to the developing container according to the amount of toner consumed in the image formation;
An image forming apparatus having surplus developer discharging means for discharging surplus developer that has become surplus in the developing container due to replenishment of replenishing toner in the toner transfer step;
The replenishment toner is a premix toner in which a toner and a carrier are mixed at a constant ratio, and contains 10% by volume to 15% by volume of porous particles having a particle diameter of 1 mm or less with respect to the toner in the premix toner. An image forming apparatus characterized by the above.
<10> The image forming apparatus according to <9>, wherein the toner transfer unit is a screw pump.
<11> From the above <9>, comprising a process cartridge having an electrostatic latent image carrier and at least one means selected from a developing means, a charging means, a transfer means, and a cleaning means, which is detachable from the image forming apparatus main body. The image forming apparatus according to any one of <10>.

本発明によると、従来における諸問題を解決することができ、収納容器から現像容器に現像剤を移送する移送手段(例えばモーノポンプ)により、トナーが圧力、熱等のストレスを受けても、トナー緩凝集体を形成せず、異常画像である「ホタル」の発生が抑制できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, various problems in the prior art can be solved, and even if the toner is subjected to stress such as pressure and heat by a transfer means (for example, a Mono pump) for transferring the developer from the storage container to the developer container, the toner is relaxed. It is possible to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of suppressing the occurrence of “fireflies” that are abnormal images without forming aggregates.

(画像形成方法及び画像形成装置)
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程と、トナー移送工程と、余剰現像剤排出工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、トナー移送手段と、余剰現像剤排出手段とを有し、更に必要に応じてその他の手段を有してなる。
(Image forming method and image forming apparatus)
The image forming method of the present invention includes an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, a fixing step, a toner transfer step, and an excess developer discharging step, and further steps as necessary. Comprising.
The image forming apparatus of the present invention includes an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, a fixing unit, a toner transfer unit, and an excess developer discharging unit. In addition, other means are provided as necessary.

本発明による画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記トナー移送工程は前記トナー移送手段により行うことができ、前記余剰現像剤排出工程は前記余剰現像剤排出手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。   The image forming method according to the present invention can be preferably carried out by the image forming apparatus of the present invention, the electrostatic latent image forming step can be performed by the electrostatic latent image forming means, and the developing step is the developing The transfer step can be performed by the transfer unit, the fixing step can be performed by the fixing unit, the toner transfer step can be performed by the toner transfer unit, and the surplus The developer discharging step can be performed by the excess developer discharging means, and the other steps can be performed by the other means.

−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
-Electrostatic latent image forming step and electrostatic latent image forming means-
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
The electrostatic latent image carrier (sometimes referred to as “electrophotographic photosensitive member” or “photosensitive member”) is not particularly limited in terms of material, shape, structure, size, etc. Although it can be selected as appropriate, the shape thereof is preferably a drum shape, and examples of the material include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, and organic photoreceptors such as polysilane and phthalopolymethine. . Among these, amorphous silicon or the like is preferable in terms of long life.

前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を50℃〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を有する感光体(以下、「a−Si系感光体」と称することがある)を用いることができる。これらの中でも、プラズマCVD法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適である。   As the amorphous silicon photoreceptor, for example, a support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD method, a plasma CVD method is applied on the support. A photoconductor having a photoconductive layer made of a-Si (hereinafter sometimes referred to as “a-Si-based photoconductor”) can be used by a film forming method such as the above. Among these, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferable.

前記静電潜像の形成は、例えば前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
The formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then performing imagewise exposure, and is performed by the electrostatic latent image forming unit. Can do.
The electrostatic latent image forming unit includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure device that exposes the surface of the latent image carrier imagewise.

前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charger.
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roller, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotrons and corotrons.

前記帯電部材の形状としてはローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等、どのような形態をとってもよく、画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、該磁気ブラシとしては、例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。又はブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
前記帯電器は、上記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電器を用いることが好ましい。
The shape of the charging member may take any form such as a magnetic brush or a fur brush in addition to a roller, and can be selected according to the specifications and form of the image forming apparatus. When using a magnetic brush, the magnetic brush is composed of various ferrite particles such as Zn-Cu ferrite as a charging member, a non-magnetic conductive sleeve for supporting it, and a magnet roll included therein. The Or, when using a brush, for example, as a material of the fur brush, a fur treated with carbon, copper sulfide, metal or metal oxide is used, and this is wound or attached to a metal or other conductive core. To make a charger.
The charger is not limited to the contact charger as described above. However, since an image forming apparatus in which ozone generated from the charger is reduced is obtained, a contact charger is used. preferable.

前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can expose the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charger so as to form an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. For example, various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system can be used.
In the present invention, a back light system in which imagewise exposure is performed from the back side of the electrostatic latent image carrier may be employed.

−現像手段及び現像工程−
前記現像工程は、前記静電潜像を現像容器中に収容されたトナーを用いて現像して可視像を形成する工程であり、現像手段を用いて行うことができる。
前記現像手段としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、トナーを収容し、静電潜像にトナーを接触又は非接触的に付与可能な現像容器を有し、静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像ローラ、及び該現像ローラにトナーを供給する供給ローラ、攪拌搬送機構を有し、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
前記撹拌搬送機構としては、スクリュー、バドル、などが挙げられる。
-Development means and development process-
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image with toner stored in a developing container to form a visible image, and can be performed using a developing unit.
The developing means is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones. The developing means has a developing container that can store toner and can apply toner to a latent electrostatic image in a contact or non-contact manner. The image forming apparatus includes a developing roller that supplies toner to the electrostatic latent image and performs development, a supply roller that supplies toner to the developing roller, and a stirring and conveying mechanism, and further includes other members as necessary.
Examples of the agitation transport mechanism include a screw and a paddle.

〔トナー〕
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、有機溶媒中に結着樹脂、及び変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマー、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物、着色剤、離型剤、層状無機鉱物における層間イオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物(以下、「変性層状無機鉱物」と称することがある)を溶解乃至分散させ、該溶解乃至分散液を水系媒体中で乳化乃至分散させて架橋乃至伸長反応させ、得られた分散液から溶媒を除去することにより得られるトナーであることが好ましい。
〔toner〕
The toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, a prepolymer composed of a binder resin and a modified polyester resin in an organic solvent, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, Dissolve or disperse a colorant, a release agent, or a modified layered inorganic mineral (hereinafter sometimes referred to as “modified layered inorganic mineral”) in which at least a part of interlayer ions in the layered inorganic mineral is modified with organic ions. It is preferable that the toner is obtained by emulsifying or dispersing a dispersion in an aqueous medium to cause crosslinking or elongation reaction and removing the solvent from the obtained dispersion.

前記少なくとも有機溶媒中に結着樹脂、変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマー、該プレポリマーと伸長乃至架橋する化合物、着色剤、離型剤、変性層状無機鉱物を溶解乃至分散させた溶解乃至分散液において、25℃におけるCasson降伏値が、1Pa〜100Paであることが好ましく、5Pa〜50Paがより好ましい。
前記Casson降伏値が、1Pa未満であると、目標とするトナー形状が得られにくいことがあり、100Paを超えると、トナーの製造性が悪化することがある。
ここで、前記Casson降伏値は、水系媒体に乳化させる際の油相単独の粘度を測定したものであり、例えばハイシェア粘度計などを用いて測定することができる。
A solution or dispersion in which a prepolymer comprising a binder resin or a modified polyester resin, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, a colorant, a release agent, or a modified layered inorganic mineral is dissolved or dispersed in at least the organic solvent. The Casson yield value at 25 ° C. is preferably 1 Pa to 100 Pa, and more preferably 5 Pa to 50 Pa.
When the Casson yield value is less than 1 Pa, it may be difficult to obtain a target toner shape, and when it exceeds 100 Pa, the toner productivity may be deteriorated.
Here, the Casson yield value is obtained by measuring the viscosity of the oil phase alone when emulsified in an aqueous medium, and can be measured using, for example, a high shear viscometer.

前記トナーは、具体的には、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル樹脂、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物、着色剤、離型剤、変性層状無機鉱物を有機溶媒中に分散させたトナー材料を、水系溶媒中で架橋乃至伸長反応させて得られる。   Specifically, the toner includes at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester resin, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, a colorant, a release agent, and a modified layered inorganic mineral in an organic solvent. The toner material dispersed therein is obtained by crosslinking or elongation reaction in an aqueous solvent.

−ポリエステル樹脂−
前記ポリエステル樹脂は、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
前記多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)及び3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、又は(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及びこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
-Polyester resin-
The polyester resin is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO). Is preferred. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among these, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

前記多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)及び3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、及び(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。
前記2価カルボン酸(DIC)としては、例えばアルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone, (DIC) and a small amount of (TC) Is preferred.
Examples of the divalent carboxylic acid (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, Terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc.). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

前記多価アルコール(PO)と、前記多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、2/1〜1/1が好ましく、1.5/1〜1/1がより好ましく、1.3/1〜1.02/1が更に好ましい。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150℃〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステル樹脂が得られる。
前記ポリエステル樹脂の水酸基価は5mgKOH/g以上であることが好ましい。前記ポリエステル樹脂の酸価は1mgKOH/g〜30mgKOH/gが好ましく、5mgKOH/g〜20mgKOH/gがより好ましい。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、更には記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、前記酸価が30mgKOH/gを超えると、帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
前記ポリエステル樹脂の質量平均分子量は1万〜40万が好ましく、2万〜20万がより好ましい。前記質量平均分子量が、1万未満であると、耐オフセット性が悪化することがあり、40万を超えると、低温定着性が悪化することがある。
The ratio between the polyhydric alcohol (PO) and the polyhydric carboxylic acid (PC) is 2/1 to 1/1 as an equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is preferable, 1.5 / 1 to 1/1 is more preferable, and 1.3 / 1 to 1.02 / 1 is still more preferable.
The polycondensation reaction of polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) is heated to 150 ° C to 280 ° C in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and reduced in pressure if necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester resin having a hydroxyl group.
The hydroxyl value of the polyester resin is preferably 5 mgKOH / g or more. The acid value of the polyester resin is preferably 1 mgKOH / g to 30 mgKOH / g, more preferably 5 mgKOH / g to 20 mgKOH / g. By giving an acid value, the toner tends to be negatively charged, and further, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixing property is improved. However, when the acid value exceeds 30 mgKOH / g, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The polyester resin has a mass average molecular weight of preferably 10,000 to 400,000, more preferably 20,000 to 200,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, the offset resistance may be deteriorated, and when it exceeds 400,000, the low-temperature fixability may be deteriorated.

変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーが好ましく、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーとしては、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させた、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)が好ましい。この場合、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類が挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されてウレア変性ポリエステルが得られる。   As the prepolymer comprising the modified polyester resin, a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom is preferable, and as the polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, the terminal of the polyester obtained by the above polycondensation reaction is used. A polyester prepolymer (A) having an isocyanate group obtained by reacting a carboxyl group, a hydroxyl group or the like with a polyvalent isocyanate compound (PIC) is preferable. In this case, examples of the compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines. By reacting the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group with amines, the molecular chain is cross-linked and / or elongated to obtain a urea-modified polyester.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;及びこれら2種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、更に好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜30質量%がより好ましく、2質量%〜20質量%が更に好ましい。前記含有量が、0.5質量%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがあり、40質量%を超えると、低温定着性が悪化することがある。
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam and the like; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is preferably 0.5% by mass to 40% by mass, more preferably 1% by mass to 30% by mass. The mass% to 20 mass% is more preferable. When the content is less than 0.5% by mass, the hot offset resistance is deteriorated, which may be disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, and when it exceeds 40% by mass, Low temperature fixability may deteriorate.

前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、更に好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、及びB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);及び脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1及びB1と少量のB2の混合物である。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、1/2〜2/1が好ましく、1.5/1〜1/1.5がより好ましく、1.2/1〜1/1.2が更に好ましい。前記[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. .5. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
Next, as the amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.). Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). 1/2 to 2/1 is preferable, 1.5 / 1 to 1 / 1.5 is more preferable, and 1.2 / 1 to 1 / 1.2 is still more preferable. When the [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance may be deteriorated.

また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、100/0〜10/90が好ましく、80/20〜20/80がより好ましく、60/40〜30/70が更に好ましい。前記ウレア結合のモル比が10%未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
前記ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150℃〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40℃〜140℃にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。更にこの(A)にアミン類(B)を0℃〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)及びエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、及びそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの質量平均分子量は、1万以上が好ましく、2万〜1000万がより好ましく、3万〜100万が更に好ましい。前記質量平均分子量が1万未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、2000〜15000が好ましく、2000〜10000がより好ましく、2000〜8000が更に好ましい。前記数平均分子量が、20000を超えると、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化することがある。
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio between the urea bond content and the urethane bond content is preferably 100/0 to 10/90, more preferably 80/20 to 20/80, and still more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance may be deteriorated.
The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Water produced by heating polyhydric alcohol (PO) and polyhydric carboxylic acid (PC) to 150 ° C. to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate and dibutyltin oxide, and if necessary, reducing the pressure. Is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, at 40 ° C. to 140 ° C., polyisocyanate (PIC) is reacted with this to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 ° C. to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.
When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC) such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).
In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator may be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those blocked (ketimine compounds).
The mass average molecular weight of the urea-modified polyester is preferably 10,000 or more, more preferably 20,000 to 10,000,000, and still more preferably 30,000 to 1,000,000. When the mass average molecular weight is less than 10,000, the hot offset resistance may be deteriorated. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the mass average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, the number average molecular weight is preferably 2000 to 15000, more preferably 2000 to 10000, and further preferably 2000 to 8000. When the number average molecular weight exceeds 20000, low temperature fixability and gloss when used in a full color apparatus may be deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性及びフルカラー画像形成装置100に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでもよい。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの質量比は、20/80〜95/5が好ましく、70/30〜95/5がより好ましく、75/25〜95/5が更に好ましく、80/20〜93/7が特に好ましい。前記ウレア変性ポリエステルの質量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、45℃〜65℃が好ましく、45℃〜60℃がより好ましい。前記ガラス転移温度が45℃未満であると、トナーの耐熱性が悪化することがあり、65℃を超えると、低温定着性が不十分となることがある。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the full-color image forming apparatus 100 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.
The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.
The mass ratio of unmodified polyester and urea-modified polyester is preferably 20/80 to 95/5, more preferably 70/30 to 95/5, still more preferably 75/25 to 95/5, and 80/20. ~ 93/7 is particularly preferred. When the mass ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is preferably 45 ° C to 65 ° C, more preferably 45 ° C to 60 ° C. When the glass transition temperature is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner may deteriorate, and when it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability may be insufficient.
In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

−着色剤−
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、又はこれらの混合物、などが挙げられる。
前記着色剤の含有量は、トナーに対して1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。
-Colorant-
The colorant is not particularly limited, and all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow , Yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faisa Red, Lachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone , Pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, Indanthrene blue (RS, BC), indigo, ultramarine, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Examples include green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon, or a mixture thereof.
The content of the colorant is preferably 1% by mass to 15% by mass and more preferably 3% by mass to 10% by mass with respect to the toner.

前記着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、又はマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the master batch, for example, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene, or a substituted product thereof, or a copolymer of these and a vinyl compound , Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, Aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like can be mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

−荷電制御剤−
前記荷電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業株式会社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業株式会社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット株式会社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トナーを負極性に制御する物質が特に好ましい。
前記荷電制御剤の含有量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100質量部に対して、0.1質量部〜10質量部が好ましく、0.2質量部〜5質量部がより好ましい。前記含有量が、10質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。
-Charge control agent-
The charge control agent is not particularly limited and known ones can be used. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, 4 Examples include quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus simple substances or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenol-condensate E-89 (above, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt Copy charge PSY VP2038, triphenylmethane derivative copy blue PR, quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (Japan) Carlit Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, ki Kuridon, azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a substance that controls the negative polarity of the toner is particularly preferable.
The content of the charge control agent is determined by the toner production method including the type of the binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is not uniquely limited. However, 0.1 mass part-10 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of binder resin, and 0.2 mass part-5 mass parts are more preferable. When the content exceeds 10 parts by mass, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, The image density may be lowered.

−離型剤−
前記離型剤としては、融点が50℃〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイル等の離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス;ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス;オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス;パラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス、などが挙げられる。これら天然ワックスの他に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス;エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。更に、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
前記荷電制御剤、及び離型剤は、マスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、有機溶剤に溶解乃至分散する際に加えてもよい。
-Release agent-
As the release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 ° C. to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. Effective against high temperature offset without applying a release agent such as oil to the fixing roller. Examples of such a wax component include the following. As waxes and waxes, plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax; animal waxes such as beeswax and lanolin; mineral waxes such as ozokerite and cercin; paraffin, microcrystalline, petrolatum, etc. Oil wax, and the like. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax; synthetic waxes such as esters, ketones, ethers and the like can be mentioned. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain, such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The charge control agent and the release agent may be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, or may be added when dissolved or dispersed in an organic solvent.

−変性層状無機鉱物−
前記変性層状無機鉱物は、層状無機鉱物における層間のイオンの少なくとも一部を有機物イオンで変換した層状無機鉱物であり、例えば、層間の金属カチオンの少なくとも一部を4級アンモニウムイオンで変換したもの等が挙げられ、例えば有機変性モンモリナイト、有機変性スメクタイトなどが挙げられる。
前記変性層状無機鉱物の含有量は、溶解乃至分散液における固形分に対して0.05質量%〜10質量%であることが好ましく、0.1質量%〜5質量%がより好ましい。前記含有量が、0.05質量%未満であると、目標とするCasson降伏値が得られないことがあり、10質量%を超えると、定着性能が悪化することがある。
-Modified layered inorganic mineral-
The modified layered inorganic mineral is a layered inorganic mineral obtained by converting at least part of ions between layers in the layered inorganic mineral with organic ions, for example, at least part of metal cations between layers converted with quaternary ammonium ions, etc. Examples thereof include organically modified montmorillonite and organically modified smectite.
The content of the modified layered inorganic mineral is preferably 0.05% by mass to 10% by mass and more preferably 0.1% by mass to 5% by mass with respect to the solid content in the dissolved or dispersed liquid. If the content is less than 0.05% by mass, the target Casson yield value may not be obtained, and if it exceeds 10% by mass, the fixing performance may be deteriorated.

<トナーの製造方法>
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、従来公知のトナーの製造方法の中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、混練・粉砕法、重合法、溶解懸濁法、噴霧造粒法等が挙げられる。
<Toner production method>
The method for producing the toner is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose from conventionally known toner production methods. For example, a kneading / pulverizing method, a polymerization method, a dissolution suspension method, The spray granulation method etc. are mentioned.

前記混練・粉砕法は、例えば、少なくとも結着樹脂、顔料、及び顔料分散剤を含有するトナー材料を溶融混練し、得られた混練物を粉砕し、分級することにより、前記トナーの母体粒子を製造する方法である。
前記溶融混練では、前記トナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。
この場合、トナー材料を乾式混合した後で溶融混練する。銅フタロシアニン及びアルミニウムフタロシアニンが、最初に粉体状態で混合されていることが好ましい。
前記溶融混練機としては、例えば、一軸又は二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、株式会社池貝製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
In the kneading and pulverizing method, for example, a toner material containing at least a binder resin, a pigment, and a pigment dispersant is melt-kneaded, and the obtained kneaded material is pulverized and classified. It is a manufacturing method.
In the melt kneading, the toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded.
In this case, the toner material is melt-kneaded after dry mixing. It is preferred that copper phthalocyanine and aluminum phthalocyanine are first mixed in powder form.
As the melt kneader, for example, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, a KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, a TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., a twin screw extruder manufactured by Casey Kay Co., Ltd., a PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Co., Ltd. Used. This melt-kneading is preferably performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt-kneading temperature is determined with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.

前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。   In the pulverization, the kneaded product obtained by the kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.

前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離器等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナー母体粒子を製造することができる。
In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion with a cyclone, a decanter, a centrifuge, or the like.
After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like, and toner base particles having a predetermined particle diameter can be produced.

次いで、外添剤のトナー母体粒子への外添が行われる。トナー母体粒子と外添剤とをミキサーを用い、混合及び攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー母体粒子表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤を均一かつ強固にトナー母体粒子に付着させることが耐久性の点で重要である。   Next, the external additive is externally added to the toner base particles. By mixing and stirring the toner base particles and the external additive using a mixer, the surface of the toner base particles is coated while being crushed. At this time, it is important from the viewpoint of durability that the external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the toner base particles.

前記重合法によるトナーの製造方法としては、有機溶媒中に、結着樹脂、変性ポリエステル系樹脂を含有するプレポリマー、該プレポリマーと伸長乃至架橋反応する化合物、着色剤、離型剤、及び変性層状無機鉱物を溶解乃至分散させてなる溶解乃至該分散液を水系媒体中で架橋乃至伸長反応させて得られた分散液から溶媒を除去して製造する方法が好ましい。   As a method for producing a toner by the polymerization method, a binder resin, a prepolymer containing a modified polyester resin, a compound that undergoes elongation or cross-linking reaction with the prepolymer, a colorant, a release agent, and a modification in an organic solvent. A method in which the solvent is removed from the dispersion obtained by dissolving or dispersing the layered inorganic mineral in the aqueous medium and crosslinking or stretching the dispersion in an aqueous medium is preferred.

(1)未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物(アミン類)、着色剤、離型剤、層状無機鉱物における層間イオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性無機鉱物を有機溶媒中に分散させて、トナー材料液を作る。
前記有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が特に好ましい。
前記有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100質量部に対し、300質量部以下が好ましく、100質量部以下がより好ましく、25質量部〜70質量部が更に好ましい。
(1) Unmodified polyester, polyester prepolymer having an isocyanate group, compounds that extend or crosslink with the prepolymer (amines), colorants, release agents, and at least part of interlayer ions in layered inorganic minerals are organic ions A modified inorganic mineral is dispersed in an organic solvent to prepare a toner material liquid.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, And methyl isobutyl ketone. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are particularly preferable.
300 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of polyester prepolymers, and, as for the usage-amount of the said organic solvent, 100 mass parts or less are more preferable, and 25 mass parts-70 mass parts are still more preferable.

(2)トナー材料液を界面活性剤、及び樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
前記水系媒体は、水単独でもよいし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
前記トナー材料液100質量部に対する水系媒体の使用量は、50質量部〜2000質量部が好ましく、100質量部〜1000質量部がより好ましい。前記使用量が、50質量部未満であるとはトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000質量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加えることが好ましい。
前記界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型;アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等の非イオン界面活性剤;アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシン、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン等の両性界面活性剤、などが挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)又はその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子株式会社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M株式会社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業株式会社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ化学工業株式会社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)、などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族1級、2級もしくは3級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子株式会社製)、フロラードFC−135(住友3M株式会社製)、ユニダインDS−202(ダイキン工業株式会社製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ化学工業株式会社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)、などが挙げられる。
(2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone, or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). May be included.
The amount of the aqueous medium used with respect to 100 parts by mass of the toner material liquid is preferably 50 parts by mass to 2000 parts by mass, and more preferably 100 parts by mass to 1000 parts by mass. If the amount used is less than 50 parts by mass, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by mass, it is not economical.
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, it is preferable to add a dispersant such as a surfactant and resin fine particles as appropriate.
Examples of the surfactant include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, and phosphate esters; amine salt types such as alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, and imidazolines; Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride; fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives; amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine, N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine, etc. That.
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms or metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acid or metal salt thereof, perfluoroalkylcarboxylic acid (C7 to C13) or metal salt thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acid or metal salt thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxyethyl) par Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS -101, DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products Co., Ltd.), Footent F-100, F150 (manufactured by Neos), and the like. It is done.
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin) Industrial Co., Ltd.), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footent F-300 (Neos Co., Ltd.), Etc.

前記樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10%〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン−アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王株式会社製)、SGP(総研株式会社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業株式会社製)、SGP−3G(総研株式会社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル株式会社製)等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロ
キシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10% to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Soken Co., Ltd.) , Technopolymer SB (manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Soken Co., Ltd.), Micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

前記樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させてもよい。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸又は無水マレイン酸等の酸類;水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体(例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等);ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等);ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類(例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等);アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等の酸クロライド類;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の含窒素化合物;又はその複素環を有するものなどのホモポリマー又は共重合体;ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等のポリオキシエチレン系;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the resin fine particles and the inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymeric protective colloid. For example, acids such as acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride; (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups (For example, acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxypropyl , Acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate , N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc.); vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol (for example, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc.); esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group (For example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc.); acid chlorides such as acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride; vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole , Nitrogen-containing compounds such as ethyleneimine; or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof; polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxy Tylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester, etc. Polyoxyethylene-based; celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like can be used.

分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。これらの中でも、分散体の粒径を2μm〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1,000rpm〜30,000rpmが好ましく、5,000rpm〜20,000rpmがより好ましい。分散時間については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、バッチ方式の場合は、0.1分間〜5分間が好ましい。分散時の温度としては、0℃〜150℃(加圧下)が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a method of dispersion | distribution, According to the objective, it can select suitably, For example, well-known facilities, such as a low-speed shear type, a high-speed shear type, a friction type, a high-pressure jet type, and an ultrasonic wave, are applicable. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 μm to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, preferably 1,000 rpm to 30,000 rpm, more preferably 5,000 rpm to 20,000 rpm. . There is no restriction | limiting in particular about dispersion time, According to the objective, it can select suitably, In the case of a batch system, 0.1 minute-5 minutes are preferable. The temperature during dispersion is preferably 0 ° C to 150 ° C (under pressure), more preferably 40 ° C to 98 ° C.

(3)乳化液の作製と同時に、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2時間〜24時間である。反応温度は、0℃〜150℃が好ましく、40℃〜98℃がより好ましい。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
(3) Simultaneously with the production of the emulsion, the reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is carried out.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) with the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 hours to 24 hours. The reaction temperature is preferably 0 ° C to 150 ° C, more preferably 40 ° C to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

(4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
(4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

(5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、次いで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させて、トナーを得る。
前記荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。更に、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、更に、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
(5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.
The injection of the charge control agent and the external addition of inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by applying strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

−微粒子−
本発明で用いられるトナーは、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が50nm〜500nmで、嵩密度が0.3g/cm以上の微粒子(以下、単に微粒子という)を外添加して得られたトナーであることが好ましい。
外添加剤として平均一次粒径が50nm〜500nmで、嵩密度が0.3g/cm以上の微粒子を用いることにより、クリーニング性が良好であるとともに、特に高画質を達成する小粒径トナーを用いた場合に、現像性及び転写性の低下の改善が図られる。
なお、通常の流動性向上剤にシリカ等がよく用いられるが、例えば、このシリカの平均一次粒径は5nm〜30nmが好ましく、嵩密度が0.1g/cm〜0.2g/cmである。
-Fine particles-
The toner used in the present invention was obtained by externally adding fine particles having an average primary particle diameter of 50 nm to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more (hereinafter simply referred to as fine particles) to the surface of the toner base particles. A toner is preferable.
By using fine particles having an average primary particle size of 50 nm to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more as an external additive, a small particle size toner having good cleaning properties and particularly achieving high image quality. When used, improvement in developability and transferability is improved.
Although silica is often used in the conventional flow improvers, for example, the average primary particle size of the silica is preferably from 5 nm to 30 nm, a volume density of 0.1g / cm 3 ~0.2g / cm 3 is there.

本発明においては、トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子と対象体との間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。更に、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗又は損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス(高荷重、高速度等)下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。更に、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着(低エネルギー定着)のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、前記微粒子として、平均一次粒径が50μm〜500μmの範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。更に、詳細は明らかでないが、表面処理された微粒子はトナーに外部添加されても、仮にキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合いが少ない。
前記微粒子の平均一次粒径は、50nm〜500nmが好ましく、100nm〜400nmがより好ましい。前記平均一次粒径が、50nm未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、前記平均一次粒径が500nmよりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面の間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。
In the present invention, the presence of fine particles having appropriate characteristics on the surface of the toner forms an appropriate gap between the toner particles and the target. Further, the fine particles have a very small contact area with the toner particles, the photoconductor, and the charge imparting member and are evenly contacted with each other. Furthermore, since it plays the role of a roller, it is difficult to be embedded in toner particles even when the cleaning blade and the photoconductor are cleaned under high stress (high load, high speed, etc.) without wearing or damaging the photoconductor. Or, even if it is buried a little, it can be detached and restored, so that stable characteristics can be obtained over a long period of time. Further, the toner is moderately detached from the surface of the toner and accumulated at the tip of the cleaning blade, and the so-called dam effect has an effect of preventing the phenomenon that the toner passes from the blade. Since these characteristics have an effect of reducing the share received by the toner particles, the filming effect of the toner itself due to the low rheological component contained in the toner is exhibited for high-speed fixing (low energy fixing). In addition, when the fine particles having an average primary particle size in the range of 50 μm to 500 μm are used, the excellent cleaning performance can be fully utilized, and since the particle size is extremely small, the powder fluidity of the toner Is not reduced. Further, although the details are not clear, even if the surface-treated fine particles are externally added to the toner or the carrier is contaminated, the degree of developer deterioration is small.
The average primary particle size of the fine particles is preferably 50 nm to 500 nm, and more preferably 100 nm to 400 nm. If the average primary particle size is less than 50 nm, the fine particles may be buried in the concave and convex portions of the irregularities on the toner surface, reducing the role of the rollers. On the other hand, when the average primary particle size is larger than 500 nm, when the fine particles are positioned between the blade and the surface of the photoreceptor, the toner particles have an order of the same level as the contact area of the toner itself, and pass the toner particles to be cleaned. That is, it becomes easy to generate a cleaning defect.

前記微粒子の嵩密度が0.3g/cm未満であると、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性及び付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。
前記微粒子の嵩密度は下記の方法により測定した。100mlのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え100mlにした。
その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の質量差により嵩密度を測定した。
嵩密度(g/cm)=微粒子量(g/100ml)÷100
When the volume density of the fine particles is less than 0.3 g / cm 3 , although there is a contribution to the improvement of fluidity, the scattering property and adhesion of the toner and fine particles are increased, A function such as a so-called dam effect that accumulates in the cleaning unit and prevents toner cleaning failure is reduced.
The bulk density of the fine particles was measured by the following method. Using a 100 ml graduated cylinder, fine particles were gradually added to make 100 ml.
At that time, no vibration was applied. The bulk density was measured by the difference in mass before and after putting the fine particles of the graduated cylinder.
Bulk density (g / cm 3 ) = fine particle amount (g / 100 ml) ÷ 100

前記微粒子としては、無機化合物の粒子、又は有機化合物の粒子が挙げられる。
前記無機化合物の粒子としては、例えばSiO、TiO、Al、MgO、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO(TiO、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO、SrTiO、などが挙げられる。これらの中でも、SiO、TiO、Alが特に好ましい。これら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
前記有機化合物の微粒子としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。前記樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。これらの中でも、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が特に好ましい。
前記ビニル系樹脂としては、例えばビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。
前記微粒子を、トナー表面に外添加し付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などがある。
Examples of the fine particles include inorganic compound particles and organic compound particles.
Examples of the inorganic compound particles include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O, Na 2 O, and ZrO. 2 , CaO.SiO 2 , K 2 O (TiO 2 ) n , Al 2 O 3 .2SiO 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , BaSO 4 , MgSO 4 , SrTiO 3 , and the like. Among these, SiO 2, TiO 2, Al 2 O 3 is particularly preferred. These inorganic compounds may be hydrophobized with various coupling agents, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, octyltrimethoxysilane, and the like.
The fine particles of the organic compound may be thermoplastic resins or thermosetting resins, for example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, ureas. Resins, aniline resins, ionomer resins, polycarbonate resins and the like can be mentioned. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Among these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are particularly preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles can be easily obtained.
Examples of the vinyl resin include polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene-butadiene copolymer, (meth) acrylic acid-acrylic acid. Examples thereof include ester copolymers, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
The fine particles can be externally added and adhered to the toner surface by a method in which the toner base particles and the fine particles are mechanically mixed and adhered using various known mixing devices, or the toner base particles in the liquid phase. And a method in which the fine particles are uniformly dispersed with a surfactant or the like, and are dried after the adhesion treatment.

本発明に用いられるトナーは、体積平均粒径が3μm〜8μmであり、該体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.30であることが好ましい。
前記体積平均粒径(Dv)は3.0μm〜7.0μmであることがより好ましい。一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、前記の範囲よりも体積平均粒子径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させたり、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。
前記トナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.30の範囲にあることにより高解像度、高画質のトナーを得ることを可能とする。更に、二成分現像剤においては、長期にわたるトナーの収支が行われても、現像剤中のトナーの粒子径の変動を少なくするとともに、現像装置における長期の攪拌においても、良好で安定した現像性を可能とする。Dv/Dnが1.30を超えてしまうと、個々のトナー粒子の粒径のバラツキが大きく、現像の際などでトナーの挙動にバラツキが発生し、微小ドットの再現性を損なってしまうことになり、高品位な画像は得られなくなる。更に好ましくは、Dv/Dnは1.00〜1.20の範囲であり、より良好な画像が得られる。
The toner used in the present invention has a volume average particle diameter of 3 μm to 8 μm, and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.00 to 1. 30 is preferable.
The volume average particle diameter (Dv) is more preferably 3.0 μm to 7.0 μm. In general, it is said that the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. is there. When the volume average particle diameter is smaller than the above range, in the case of a two-component developer, the toner is fused to the surface of the carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the carrier is reduced. When it is used, toner filming on the developing roller and toner fusion to a member such as a blade for thinning the toner are likely to occur.
When the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of the toner is in the range of 1.00 to 1.30, a high-resolution and high-quality toner is obtained. Is possible. Furthermore, in the case of a two-component developer, even if a long-term balance of the toner is performed, fluctuations in the particle size of the toner in the developer are reduced, and good and stable developability even with long-term stirring in the developing device. Is possible. If Dv / Dn exceeds 1.30, the particle size variation of individual toner particles is large, and the toner behavior varies during development and the like, and the reproducibility of minute dots is impaired. Therefore, a high-quality image cannot be obtained. More preferably, Dv / Dn is in the range of 1.00 to 1.20, and a better image can be obtained.

また、600dpi以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は3μm〜8μmが好ましい。体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は1.00〜1.30の範囲にあることが好ましい。前記(Dv/Dn)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
ここで、前記トナーの粒度分布は、コールターカウンター法により測定することができる。トナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて1質量%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒径(Dv)、個数平均粒径(Dn)を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
In order to reproduce minute dots of 600 dpi or more, the toner preferably has a volume average particle size of 3 μm to 8 μm. The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is preferably in the range of 1.00 to 1.30. The closer the (Dv / Dn) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.
Here, the particle size distribution of the toner can be measured by a Coulter counter method. Examples of the measuring device for the particle size distribution of the toner particles include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% by mass NaCl aqueous solution using first grade sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toner particles or toner are measured with the measurement device using a 100 μm aperture as the aperture. Calculate distribution and number distribution. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner can be obtained.
As a channel, it is 2.00 micrometers or more and less than 2.52 micrometers; 2.52 micrometers or more and less than 3.17 micrometers; 3.17 micrometers or more and less than 4.00 micrometers; 4.00 micrometers or more and less than 5.04 micrometers; 5.04 micrometers or more and less than 6.35 micrometers; .35 μm or more and less than 8.00 μm; 8.00 μm or more and less than 10.08 μm; 10.08 μm or more and less than 12.70 μm; 12.70 μm or more and less than 16.00 μm; 16.00 μm or more and less than 20.20 μm; Less than 40 μm; 25.40 μm or more and less than 32.00 μm; 3 channels of 32.00 μm or more and less than 40.30 μm are used, and particles having a particle size of 2.00 μm or more and less than 40.30 μm are targeted.

本発明で用いられるトナーは、粒径2μm以下の粒子の割合が1個数%〜10個数%であることが好ましい。
上述した粒径による不具合の現象は、微粉の含有率が大きく関係し、粒径2μm以下の粒子が10個数%を超えるとキャリアへの付着や高いレベルで帯電の安定性を図る場合支障となる。逆に、トナーの粒子径が前記範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。また、体積平均粒子径/個数平均粒子径が1.30よりも大きい場合も同様であることが明らかとなった。
In the toner used in the present invention, the ratio of particles having a particle diameter of 2 μm or less is preferably 1% to 10%.
The phenomenon of defects due to the above-mentioned particle size is greatly related to the content of fine powder, and when the number of particles having a particle size of 2 μm or less exceeds 10% by number, it becomes an obstacle when the adhesion to the carrier or the charging stability at a high level is achieved. . Conversely, when the toner particle size is larger than the above range, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and the toner particle size when the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, fluctuations of It was also clarified that the same applies when the volume average particle diameter / number average particle diameter is larger than 1.30.

前記トナーの平均円形度は、0.94〜0.99であることが好ましい。
ここで、前記粒径2μm以下の粒子率及び円形度はフロー式粒子像分析装置FPIA−2000(シスメックス株式会社製)により計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100ml〜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フォン酸塩を0.1ml〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000個/μl〜10000個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
The average circularity of the toner is preferably 0.94 to 0.99.
Here, the particle ratio and circularity of the particle size of 2 μm or less can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Sysmex Corporation). As a specific measurement method, 0.1 ml to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 ml to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes. can get.

本発明で用いられるトナーの形状は略球形状であることが好ましく、以下の形状規定によって表すことができる。
本発明のトナーの形状を模式的に示す図である。図3において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)(図3(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図3(c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満であると、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満であると、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0であると、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
前記r1、r2、及びr3は、例えば以下の方法により測定することができる。即ち、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させ、該トナーの粒子100個について、カラーレーザー顕微鏡「VK−8500」(キーエンス社製)により500倍に拡大して、該100個のトナー粒子の長軸r1(μm)、短軸r2(μm)、厚さr3(μm)を測定し、それらの算術平均値から求めることができる。
The toner used in the present invention preferably has a substantially spherical shape, and can be represented by the following shape rule.
It is a figure which shows typically the shape of the toner of this invention. In FIG. 3, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of the present invention has a major axis and a minor axis. Ratio (r2 / r1) (see FIG. 3B) is 0.5 to 1.0, and the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) (see FIG. 3C) is 0.7 to 1.0. It is preferable to be in the range of 1.0. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of being away from the true spherical shape, and high-quality image quality cannot be obtained. On the other hand, when the ratio of the thickness to the short axis (r3 / r2) is less than 0.7, it becomes close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the short axis (r3 / r2) is 1.0, a rotating body having the long axis as the rotation axis is obtained, and the fluidity of the toner can be improved.
The r1, r2, and r3 can be measured by the following method, for example. That is, the toner is uniformly dispersed and adhered on a smooth measurement surface, and 100 particles of the toner are magnified 500 times by a color laser microscope “VK-8500” (manufactured by Keyence Corporation). The major axis r1 (μm), the minor axis r2 (μm), and the thickness r3 (μm) of the particles can be measured and obtained from their arithmetic average values.

本発明で用いられる現像剤は、前記トナーを含有し、キャリア等の適宜選択されるその他の成分を更に含有してもよい。   The developer used in the present invention contains the toner, and may further contain other components as appropriate such as a carrier.

前記キャリアは、目的に応じて適宜選択することができるが、芯材と、芯材を被覆する樹脂層を有するものが好ましい。
芯材の材料は、公知のものの中から適宜選択することができ、50emu/g〜90emu/gのマンガン−ストロンチウム系材料、マンガン−マグネシウム系材料等が挙げられる。また、画像濃度を確保するためには、100emu/g以上の鉄粉、75〜120emu/gのマグネタイト等の高磁化材料を用いることが好ましい。また、穂立ち状態となっている現像剤の感光体に対する衝撃を緩和でき、高画質化に有利であることから、30〜80emu/gの銅−亜鉛系等の低磁化材料を用いることが好ましい。これらは、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記芯材の体積平均粒子径は、10μm〜150μmであることが好ましく、40μm〜100μmがより好ましい。前記体積平均粒子径が、10μm未満であると、キャリア中に微粉が多くなり、一粒子当たりの磁化が低下してキャリアの飛散が生じることがあり、150μmを超えると、比表面積が低下し、トナーの飛散が生じることがあり、ベタ部分の多いフルカラーでは、特に、ベタ部の再現が悪くなることがある。
Although the said carrier can be suitably selected according to the objective, what has a core material and the resin layer which coat | covers a core material is preferable.
The material of the core material can be appropriately selected from known materials, and examples thereof include manganese-strontium-based materials and manganese-magnesium-based materials of 50 emu / g to 90 emu / g. In order to ensure the image density, it is preferable to use a highly magnetized material such as iron powder of 100 emu / g or more and magnetite of 75 to 120 emu / g. In addition, it is preferable to use a low-magnetization material such as 30-80 emu / g of copper-zinc system because it can reduce the impact of the developer in a spiked state on the photoconductor and is advantageous for high image quality. . These may be used alone or in combination of two or more.
The volume average particle diameter of the core material is preferably 10 μm to 150 μm, and more preferably 40 μm to 100 μm. When the volume average particle diameter is less than 10 μm, fine powder increases in the carrier, magnetization per particle may decrease and carrier scattering may occur, and when it exceeds 150 μm, the specific surface area decreases, Toner scattering may occur, and in the case of full color with many solid portions, reproduction of the solid portions may be deteriorated.

前記樹脂層の材料としては、特に制限はなく、公知の樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えばアミノ系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリハロゲン化オレフィン、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとアクリルモノマーの共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとフルオロ基を有さないモノマーの共重合体等のフルオロターポリマー、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記アミノ系樹脂の具体例としては、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。前記ポリビニル系樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、などが挙げられる。前記ポリスチレン系樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、などが挙げられる。ポリハロゲン化オレフィンとしては、例えばポリ塩化ビニル等が挙げられる。前記ポリエステル系樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、などが挙げられる。
The material for the resin layer is not particularly limited and may be appropriately selected from known resins according to the purpose. For example, amino resins, polyvinyl resins, polystyrene resins, polyhalogenated olefins, polyester resins Resin, polycarbonate resin, polyethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polytrifluoroethylene, polyhexafluoropropylene, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetra Examples thereof include fluoroterpolymers such as copolymers of fluoroethylene, vinylidene fluoride, and monomers having no fluoro group, silicone resins, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Specific examples of the amino resin include urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Examples of the polyvinyl resin include acrylic resin, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, and polyvinyl butyral. Examples of the polystyrene resin include polystyrene and styrene-acrylic copolymer. Examples of the polyhalogenated olefin include polyvinyl chloride. Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate.

前記樹脂層は、必要に応じて、導電粉等を含有してもよい。前記導電粉の具体例としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛等が挙げられる。導電粉の平均粒子径は、1μm以下であることが好ましい。前記平均粒子径が1μmを超えると、電気抵抗の制御が困難になることがある。
前記樹脂層は、シリコーン樹脂等を溶媒に溶解させて塗布液を調製した後、塗布液を芯材の表面に公知の塗布方法を用いて塗布、乾燥した後、焼き付けを行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、浸漬塗工法、スプレー法、ハケ塗り法等を用いることができる。前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸ブチルセロソルブ等が挙げられる。焼き付けは、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロ波を用いる方法等が挙げられる。
The resin layer may contain conductive powder or the like as necessary. Specific examples of the conductive powder include metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, and zinc oxide. The average particle diameter of the conductive powder is preferably 1 μm or less. When the average particle diameter exceeds 1 μm, it may be difficult to control electric resistance.
The resin layer is formed by preparing a coating solution by dissolving a silicone resin or the like in a solvent, and then coating and drying the coating solution on the surface of the core using a known coating method, followed by baking. Can do. As the coating method, a dip coating method, a spray method, a brush coating method, or the like can be used. There is no restriction | limiting in particular as said solvent, According to the objective, it can select suitably, Toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, butyl cellosolve etc. are mentioned. The baking may be an external heating method or an internal heating method, a method using a fixed electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, a method using a microwave, or the like. Is mentioned.

キャリア中の樹脂層の含有量は、0.01質量%〜5.0質量%であることが好ましい。前記含有量が、0.01質量%未満であると、芯材の表面に均一な樹脂層を形成することができないことがあり、5.0質量%を超えると、樹脂層が厚いためにキャリア同士の融着が起こり、キャリアの均一性が低下することがある。
二成分現像剤中のキャリアの含有量は、90質量%〜98質量%であることが好ましく、93質量%〜97質量%がより好ましい。
The content of the resin layer in the carrier is preferably 0.01% by mass to 5.0% by mass. When the content is less than 0.01% by mass, a uniform resin layer may not be formed on the surface of the core material. When the content exceeds 5.0% by mass, the resin layer is thick and the carrier Fusion may occur between them, and the uniformity of the carrier may decrease.
The content of the carrier in the two-component developer is preferably 90% by mass to 98% by mass, and more preferably 93% by mass to 97% by mass.

−トナー移送工程及びトナー移送手段−
前記トナー移送工程は、画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて、収納容器中に収容された補給用トナーを該収納容器から現像容器へ補給する工程であり、トナー移送手段により行われる。
-Toner transfer process and toner transfer means-
The toner transfer step is a step of supplying the replenishment toner stored in the storage container from the storage container to the developing container according to the amount of toner consumed in the image formation, and is performed by the toner transfer means. .

前記補給用トナーは、画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて収納容器から現像容器内に補給される。
前記補給用トナーは、トナーとキャリアを一定割合で混合したプレミックストナーであり、該プレミックストナー中のトナーに対し10体積%〜15体積%の粒径1mm以下の多孔質粒子を含有する。
前記プレミックストナーにおけるトナーは、前記本発明で用いられるトナーと同じものである。
前記プレミックストナーにおけるトナーとキャリアとの混合割合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができる。
前記多孔質粒子としては、例えばエアロゲル、ゼオライト、ナノポーラスシリカ、などが挙げられる。
The replenishment toner is replenished from the storage container into the developing container in accordance with the amount of toner consumed during image formation.
The replenishment toner is a premix toner in which a toner and a carrier are mixed at a constant ratio, and contains 10% by volume to 15% by volume of porous particles having a particle diameter of 1 mm or less with respect to the toner in the premix toner.
The toner in the premix toner is the same as that used in the present invention.
The mixing ratio of the toner and the carrier in the premix toner is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
Examples of the porous particles include airgel, zeolite, and nanoporous silica.

前記トナー移送手段としては、例えばモーノポンプ、などが挙げられる。
ここで、前記モーノポンプでトナー緩凝集体が形成されるのに要するストレスの水準値は以下のとおりである。モーノポンプ内のロータとステータの接触部にかかるトルクは0.25〜1.0N・Mであり、更にその際にかかる摩擦熱によりここに存在するトナーには45℃〜50℃程度の熱が付与される。これらのストレスにより形成された直径0.5mm〜2mm程度のトナー緩凝集体が核となり、大量の異常画像である「ホタル」を発生させる。
Examples of the toner transfer means include a Mono pump.
Here, the level values of the stress required for the toner agglomerates to be formed by the MONO pump are as follows. The torque applied to the contact portion between the rotor and the stator in the MONO pump is 0.25 to 1.0 N · M, and further, the heat of about 45 ° C. to 50 ° C. is imparted to the toner present here by the frictional heat applied at that time. Is done. The toner loose agglomerates having a diameter of about 0.5 mm to 2 mm formed by these stresses serve as nuclei and generate “fireflies” which are a large amount of abnormal images.

−余剰現像剤排出工程及び余剰現像剤排出手段−
前記余剰現像剤排出工程は、前記トナー移送工程における補給用トナーの補給により現像容器中で余剰となった余剰現像剤を該現像容器外に排出する工程であり、余剰現像剤排出手段により行われる。
-Surplus developer discharging process and surplus developer discharging means-
The surplus developer discharging step is a step of discharging surplus developer that has become surplus in the developing container due to replenishment of the replenishing toner in the toner transfer step, and is performed by the surplus developer discharging means. .

−転写工程及び転写手段−
転写工程は、可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、中間転写体上に可視像を一次転写した後、可視像を記録媒体上に二次転写することが好ましい。このとき、用いられるトナーは、通常、二色以上であり、フルカラートナーを用いることが好ましい。このため、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程を有することがより好ましい。
転写は、転写手段を用いて像担持体を帯電することにより行うことができる。転写手段は、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段を有することが好ましい。なお、中間転写体は、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、転写ベルト等を用いることができる。
転写手段は、像担持体上に形成された可視像を記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を有することが好ましい。転写手段は、一つであってもよいし、複数であってもよい。転写器の具体例としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。なお、記録媒体は、公知の記録媒体の中から適宜選択することができ、記録紙等を用いることができる。
-Transfer process and transfer means-
The transfer step is a step of transferring a visible image to a recording medium. The intermediate transfer member is used to primarily transfer the visible image onto the intermediate transfer member, and then the secondary transfer of the visible image onto the recording medium. It is preferable. At this time, the toner used is usually two or more colors, and it is preferable to use a full-color toner. For this reason, it is more preferable to have a primary transfer process in which a visible image is transferred onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer process in which the composite transfer image is transferred onto a recording medium.
The transfer can be performed by charging the image carrier using a transfer unit. The transfer means preferably has a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. The intermediate transfer member can be appropriately selected from known transfer members according to the purpose, and a transfer belt or the like can be used.
The transfer means preferably has a transfer device that peels and charges the visible image formed on the image carrier to the recording medium side. There may be one transfer means or a plurality of transfer means. Specific examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device. The recording medium can be appropriately selected from known recording media, and recording paper or the like can be used.

−定着工程及び定着手段−
前記定着工程は、定着手段を用いて記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であり、各色のトナーが記録媒体に転写される毎に定着してもよいし、各色のトナーを積層した状態で一度に定着してもよい。定着手段は、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段を用いることができる。加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃であることが好ましい。なお、目的に応じて、定着手段と共に、又は、これらに代えて、公知の光定着器を用いてもよい。
-Fixing process and fixing means-
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing unit, and may be fixed each time the toner of each color is transferred to the recording medium, or the toner of each color is laminated. You may fix at once in the state. The fixing unit can be appropriately selected according to the purpose, but a known heating and pressing unit can be used. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt. The heating in the heating and pressurizing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C. A known optical fixing device may be used together with or instead of the fixing unit depending on the purpose.

前記除電工程は、像担持体に除電バイアスを印加することにより除電する工程であり、除電手段を用いて行うことができる。除電手段は、公知の除電器の中から適宜選択することができ、除電ランプ等を用いることができる。   The neutralization step is a step of neutralizing by applying a neutralization bias to the image carrier, and can be performed using a neutralization unit. The neutralization means can be appropriately selected from known neutralizers, and a neutralization lamp or the like can be used.

前記クリーニング工程は、像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段を用いて行うことができる。クリーニング手段は、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等を用いることができる。   The cleaning step is a step of removing toner remaining on the image carrier and can be performed using a cleaning unit. The cleaning means can be appropriately selected from known cleaners. For example, a magnetic brush cleaner, electrostatic brush cleaner, magnetic roller cleaner, blade cleaner, brush cleaner, web cleaner, or the like can be used.

前記リサイクル工程は、クリーニング工程により除去したトナーを現像手段でリサイクルする工程であり、リサイクル手段を用いて行うことができる。該リサイクル手段は、目的に応じて適宜選択することができ、公知の搬送手段等を用いることができる。   The recycling step is a step of recycling the toner removed in the cleaning step by the developing means, and can be performed using the recycling means. The recycling means can be appropriately selected according to the purpose, and a known conveying means or the like can be used.

前記制御工程は、各工程を制御する工程であり、制御手段を用いて行うことができる。制御手段は、目的に応じて適宜選択することができ、シークエンサー、コンピュータ等の機器を用いることができる。   The said control process is a process of controlling each process, and can be performed using a control means. The control means can be appropriately selected according to the purpose, and devices such as a sequencer and a computer can be used.

本発明で用いられるプロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置に用いるものであり、静電潜像担持体と、現像手段、帯電手段、転写手段、及びクリーニング手段から選択される少なくとも1つの手段とを有し、本発明の画像形成装置本体に着脱可能である。   The process cartridge used in the present invention is used in the image forming apparatus of the present invention, and includes an electrostatic latent image carrier and at least one unit selected from a developing unit, a charging unit, a transfer unit, and a cleaning unit. It can be attached to and detached from the image forming apparatus main body of the present invention.

ここで、図4Aは、本発明の現像手段を備えた電子写真式の画像形成装置の画像形成部の概略構成図であり、現像手段と静電潜像担持体を示している。図4B及び図4Cは現像容器の縦断面図、及び横断面図である。
まず、回転可能な感光体(静電潜像担持体)Dは図示していない帯電装置によって表面が一様に帯電され、次いで図示していない画像読取装置で読み取った原稿内容に応じた画像情報や、あるいはホストPCより送られてきた画像情報を、図示していないレーザー書込装置からのレーザー光により書き込まれることで、その表面に静電潜像を形成させる。
現像装置301は、静電潜像担持体(感光体)Dに対してトナーを一様に供給することで静電潜像の可視像化を実現する。
この現像装置301は、トナー及びキャリアからなる現像剤Tを収容する現像容器302と、現像容器302内に配置されて回転させることにより現像ローラ305に現像剤を供給する現像剤供給手段(攪拌搬送手段)303と、現像容器302内に配置されて現像剤を攪拌し、循環搬送するために回転する攪拌搬送手段としてのスクリュー304と、現像容器302に設けた開口部302aを介して静電潜像担持体Dと対抗配置されかつ回転可能に支持された現像ローラ(現像剤担持体)305と、現像容器に設けた補給開口307を介してキャリアを含有する新しい現像剤を現像容器302内に追加補給する収納容器306(現像剤カートリッジ306a、補給ローラ306b)と、余剰現像剤を現像容器外に排出するために設けられた余剰現像剤排出機構320とを備えている。
Here, FIG. 4A is a schematic configuration diagram of the image forming unit of the electrophotographic image forming apparatus provided with the developing unit of the present invention, and shows the developing unit and the electrostatic latent image carrier. 4B and 4C are a longitudinal sectional view and a transverse sectional view of the developing container.
First, the surface of the rotatable photosensitive member (electrostatic latent image carrier) D is uniformly charged by a charging device (not shown), and then image information corresponding to the content of the original read by an image reading device (not shown). Alternatively, image information sent from the host PC is written by a laser beam from a laser writing device (not shown) to form an electrostatic latent image on the surface.
The developing device 301 realizes visualization of the electrostatic latent image by uniformly supplying toner to the electrostatic latent image carrier (photoconductor) D.
The developing device 301 includes a developer container 302 that stores a developer T composed of toner and a carrier, and a developer supply unit (agitating and conveying) that is disposed in the developer container 302 and supplies the developer to the developing roller 305 by rotating. Means) 303, a screw 304 that is disposed in the developing container 302 and rotates to stir and convey the developer, and an electrostatic latent potential through an opening 302a provided in the developing container 302. A developing roller (developer carrier) 305 that is disposed to face the image carrier D and is rotatably supported, and a new developer containing a carrier is supplied into the developer container 302 via a supply opening 307 provided in the developer container. A storage container 306 (developer cartridge 306a, replenishment roller 306b) to be additionally replenished, and a container for discharging excess developer to the outside of the developer container. Retained and a developer discharging mechanism 320.

現像ローラ305は、感光体Dの周面に対抗して配置設定された回転可能な現像スリーブ305aとその内部に固定配置された図示していない磁極を持った磁性体とから構成されている。現像ローラ305内の磁性体は現像スリーブ305aの表面上に現像剤を保持するために必要であり、また、現像スリーブ表面に保持させる現像剤量を適正量に規制するものがドクターブレード312である。ドクターブレード312はステンレス等の板形状で構成されることが多く、現像スリーブの表面より0.2〜1.2mm程度離間して設定し、現像スリーブ305a上に一様に薄層化された現像剤層を形成させ、感光体D上の静電潜像に対して一様なムラのない現像剤供給を行わせるものである。
スクリュー(攪拌搬送手段)303は、現像容器302によって回転自在に軸支され、かつ、駆動源によって回転駆動される回転軸303aと、該回転軸303aの外周に螺旋状に突設されたスクリュー羽根303bとを備えている。
スクリュー(攪拌搬送手段)304は、現像容器302によって回転自在に軸支され、かつ、駆動源によって回転駆動される回転軸304aと回転軸304aの外週に螺旋状に突設されたスクリュー羽根304bとを備えている。
余剰現像剤排出機構320は、スクリュー(攪拌搬送手段)303又は304の回転軸303a又は回転軸304aに設けられている。
なお、本実施形態では、余剰現像剤排出機構320がスクリュー304の回転軸304aに設けた構成例について主として説明する。
The developing roller 305 includes a rotatable developing sleeve 305a disposed and set against the peripheral surface of the photoreceptor D, and a magnetic body having a magnetic pole (not shown) fixedly disposed therein. The magnetic body in the developing roller 305 is necessary to hold the developer on the surface of the developing sleeve 305a, and the doctor blade 312 controls the amount of developer held on the surface of the developing sleeve to an appropriate amount. . The doctor blade 312 is often composed of a plate shape such as stainless steel, and is set at a distance of about 0.2 to 1.2 mm from the surface of the developing sleeve and is uniformly thinned on the developing sleeve 305a. A developer layer is formed, and a uniform developer is supplied to the electrostatic latent image on the photoreceptor D without any unevenness.
A screw (agitating and conveying means) 303 is rotatably supported by a developing container 302 and is rotationally driven by a drive source, and a screw blade projecting spirally on the outer periphery of the rotational shaft 303a. 303b.
A screw (agitating and conveying means) 304 is rotatably supported by the developing container 302 and is rotationally driven by a drive source, and a screw blade 304b that protrudes in a spiral manner outside the rotational shaft 304a. And.
The surplus developer discharging mechanism 320 is provided on the rotating shaft 303a or the rotating shaft 304a of the screw (stirring and conveying means) 303 or 304.
In this embodiment, a configuration example in which the surplus developer discharging mechanism 320 is provided on the rotating shaft 304a of the screw 304 will be mainly described.

現像剤Tは現像容器302内に所要量満たされた状態にあるが、まず、現像スリーブ305a及びドクターブレード312の近傍に現像剤を供給する現像剤供給手段303としては、例えば押し上げや跳ね上げによる供給が可能なパドル形状でもよいが、この例では横方向への搬送機能も兼ね備えたスクリュー形状としている。
現像剤Tを攪拌搬送しながら現像ローラ305へ供給する機能を持つスクリュー303の搬送方向とは逆方向に攪拌搬送させるスクリュー304が回転可能に配置され、両スクリュー303、304によって攪拌、搬送された現像剤は現像容器302内を矢印A、Bで示した方向に移動、循環するように構成されている。
また、現像容器302内に新たな現像剤を補給する工程として、収納容器306より補給制御された適正量の現像剤が補給開口部307から現像容器302内に補給される。新たな現像剤の補給によって余剰となった現像剤Tを現像容器外へ排出する排出口321が、スクリュー304の回転軸304aの軸端部であって現像容器302の外側に配置されている。排出口321から排出された余剰現像剤は排出現像剤貯留容器308に貯留されるか、あるいは図示していない別個の搬送手段にて貯留容器308へ運ばれて貯留される。
The developer T is in a state where a required amount is filled in the developer container 302. First, as the developer supply means 303 for supplying the developer to the vicinity of the developing sleeve 305a and the doctor blade 312, for example, by pushing up or jumping up. A paddle shape that can be supplied may be used, but in this example, it is a screw shape that also has a lateral conveying function.
A screw 304 that stirs and conveys the developer T in a direction opposite to the conveying direction of the screw 303 having a function of supplying the developer T to the developing roller 305 while being agitated and conveyed is rotatably arranged, and is agitated and conveyed by the screws 303 and 304. The developer is configured to move and circulate in the developing container 302 in the directions indicated by arrows A and B.
Further, as a step of supplying a new developer into the developing container 302, an appropriate amount of developer whose supply is controlled from the storage container 306 is supplied into the developing container 302 from the supply opening 307. A discharge port 321 for discharging the developer T surplus due to the replenishment of new developer to the outside of the developing container is disposed outside the developing container 302 at the shaft end of the rotating shaft 304 a of the screw 304. Excess developer discharged from the discharge port 321 is stored in the discharged developer storage container 308, or is transported to the storage container 308 and stored by a separate conveying means (not shown).

図5は、本発明の余剰現像剤排出機構の一例の構成を示す外観図である。この余剰現像剤排出機構320は、スクリュー(攪拌搬送手段)304の回転軸304aの軸端部304Aに設けられている。
余剰現像剤排出機構320は、スクリュー304の回転軸304aの一部(軸端部304A)に設けた中空部325を含んで構成されており、この中空部325が余剰現像剤の排出経路を構成している。回転軸304aの軸短部304Aを大径に構成し、その大径軸端部の内部に中空部325を設け、現像容器の外側に突出する回転軸304aの軸端部に排出口321を設けている。回収口322は現像容器の内側に位置している。
FIG. 5 is an external view showing a configuration of an example of the surplus developer discharging mechanism of the present invention. The surplus developer discharging mechanism 320 is provided at the shaft end portion 304A of the rotating shaft 304a of the screw (stirring and conveying means) 304.
The surplus developer discharging mechanism 320 includes a hollow portion 325 provided in a part of the rotating shaft 304a (shaft end portion 304A) of the screw 304, and the hollow portion 325 forms a surplus developer discharging path. is doing. The short shaft portion 304A of the rotating shaft 304a is configured to have a large diameter, the hollow portion 325 is provided inside the end portion of the large diameter shaft, and the discharge port 321 is provided at the shaft end portion of the rotating shaft 304a protruding outside the developing container. ing. The collection port 322 is located inside the developing container.

次に、図6は、本発明で用いられる画像形成装置の他の例を示す。この画像形成装置100Cは、タンデム型カラー画像形成装置である。画像形成装置100Cは、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置400とを備えている。
複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、図中、時計回りに移動することができるように、支持ローラ14、15及び16に張架されている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上に残留したトナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14及び15により張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像器120が配置されている。タンデム型現像器120の近傍には、露光装置21が配置されている。中間転写体50のタンデム型現像器120が配置された側と反対側には、二次転写装置22が配置されている。二次転写装置22は、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ23に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される記録紙と中間転写体50は、互いに接触可能である。二次転写装置22の近傍には定着装置25が配置されている。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧して配置された加圧ローラ27を備えている。
なお、画像形成装置100Cにおいては、二次転写装置22及び定着装置25の近傍に、転写紙を反転させるシート反転装置28が配置されている。これにより、記録紙の両面に画像を形成することができる。
Next, FIG. 6 shows another example of the image forming apparatus used in the present invention. This image forming apparatus 100C is a tandem type color image forming apparatus. The image forming apparatus 100 </ b> C includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder 400.
The copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center. The intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16 so as to be able to move clockwise in the drawing. An intermediate transfer body cleaning device 17 for removing toner remaining on the intermediate transfer body 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15. The intermediate transfer member 50 stretched by the support rollers 14 and 15 is provided with a tandem developing device in which image forming means 18 of four colors of yellow, cyan, magenta, and black are opposed to each other along the conveying direction. 120 is arranged. An exposure device 21 is disposed in the vicinity of the tandem developing device 120. A secondary transfer device 22 is disposed on the side of the intermediate transfer member 50 opposite to the side on which the tandem developing device 120 is disposed. In the secondary transfer device 22, a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, is stretched around a pair of rollers 23, and the recording paper conveyed on the secondary transfer belt 24 and the intermediate transfer member 50 can contact each other. It is. A fixing device 25 is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22. The fixing device 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a pressure roller 27 that is pressed against the fixing belt 26.
In the image forming apparatus 100C, a sheet reversing device 28 for reversing the transfer paper is disposed in the vicinity of the secondary transfer device 22 and the fixing device 25. Thereby, images can be formed on both sides of the recording paper.

次に、タンデム型現像器120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。まず、原稿自動搬送装置400の原稿台130上に原稿をセットするか、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。
スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿がコンタクトガラス32上へ搬送された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は、直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により照射された光の原稿面からの反射光は、第2走行体34におけるミラーで反射され、結像レンズ35を通して読み取りセンサ36に受光される。これにより、カラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像情報とされる。各色の画像情報は、タンデム型現像器120における各色の画像形成手段18にそれぞれ伝達され、各色のトナー像が形成される。
ブラック用感光体10K上のトナー像、イエロー用感光体10Y上のトナー像、マゼンタ用感光体10M上のトナー像及びシアン用感光体10C上のトナー像は、中間転写体50上に、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上で各色のトナー像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
図7に示すように、タンデム型現像器120における各色の画像形成手段18は、それぞれ、感光体10と、感光体10を一様に帯電させる帯電器59と、各色の画像情報に基づいて感光体10を露光(図中、L)することにより、感光体10上に静電潜像を形成する露光装置21と、各色のトナーを用いて静電潜像を現像することにより、感光体10上に各色のトナー像を形成する現像手段61と、各色のトナー像を中間転写体50上に転写する転写帯電器62と、感光体クリーニング装置63と、除電器64を備えている。
前記現像手段61としては、図4A〜図4Cに示す現像装置301を用いる。
Next, formation of a full-color image (color copy) using the tandem developing device 120 will be described. First, a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder 400, or the automatic document feeder 400 is opened to set a document on the contact glass 32 of the scanner 300, and the automatic document feeder 400 is closed.
When a start switch (not shown) is pressed, when an original is set on the automatic document feeder 400, after the original is conveyed onto the contact glass 32, on the other hand, when an original is set on the contact glass 32, Immediately, the scanner 300 is driven, and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. At this time, the reflected light from the original surface of the light irradiated by the first traveling body 33 is reflected by the mirror in the second traveling body 34 and is received by the reading sensor 36 through the imaging lens 35. As a result, a color original (color image) is read and used as image information for each color of black, yellow, magenta, and cyan. The image information of each color is transmitted to the image forming means 18 of each color in the tandem developing device 120, and a toner image of each color is formed.
The toner image on the black photoconductor 10K, the toner image on the yellow photoconductor 10Y, the toner image on the magenta photoconductor 10M, and the toner image on the cyan photoconductor 10C are sequentially transferred onto the intermediate transfer member 50. (Primary transfer). Then, the toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).
As shown in FIG. 7, the image forming means 18 for each color in the tandem developing device 120 is photosensitive on the basis of the photoreceptor 10, the charger 59 for uniformly charging the photoreceptor 10, and the image information of each color. By exposing the body 10 (L in the figure), an exposure device 21 that forms an electrostatic latent image on the photoreceptor 10, and developing the electrostatic latent image using toner of each color, the photoreceptor 10 A developing unit 61 for forming a toner image of each color, a transfer charger 62 for transferring the toner image of each color onto the intermediate transfer member 50, a photoconductor cleaning device 63, and a charge remover 64 are provided.
As the developing means 61, a developing device 301 shown in FIGS. 4A to 4C is used.

一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142aの一つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の一つから記録紙を繰り出し、分離ローラ145aで1枚ずつ分離して給紙路146に送り出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。又は、給紙ローラ142bを回転させて手差しトレイ52上の記録紙を繰り出し、分離ローラ145bで1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用してもよい。
そして、中間転写体50上に形成されたカラー転写像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写装置22との間に記録紙を送り出すことにより、記録紙上にカラー転写像が形成される。なお、転写後の中間転写体50上に残留するトナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。
カラー転写像が形成され記録紙は、二次転写装置22により定着装置25に搬送されて、熱と圧力によりカラー転写像が記録紙上に定着される。その後、記録紙は、切り換え爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。又は、切り換え爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を形成した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。
On the other hand, in the paper feed table 200, one of the paper feed rollers 142a is selectively rotated to feed recording paper from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143, and one sheet at a time by the separation roller 145a. The paper is separated and sent to the paper feed path 146, transported by the transport roller 147, guided to the paper feed path 148 in the copying machine main body 150, abutted against the registration roller 49, and stopped. Alternatively, the paper feed roller 142b is rotated to feed out the recording paper on the manual feed tray 52, separated one by one by the separation roller 145b, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. The registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet.
Then, the registration roller 49 is rotated in time with the color transfer image formed on the intermediate transfer member 50, and the recording paper is fed between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer device 22 to be printed on the recording paper. A color transfer image is formed. The toner remaining on the intermediate transfer member 50 after the transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.
The recording paper on which the color transfer image is formed is conveyed to the fixing device 25 by the secondary transfer device 22, and the color transfer image is fixed on the recording paper by heat and pressure. Thereafter, the recording sheet is switched by the switching claw 55 and discharged by the discharge roller 56 and is stacked on the discharge tray 57. Alternatively, the sheet is switched by the switching claw 55 and reversed by the sheet reversing device 28 and led to the transfer position again. After an image is also formed on the back surface, the sheet is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57.

本発明の画像形成方法及び画像形成装置においては、収納容器から現像容器に現像剤を移送する移送手段により、トナーが圧力、熱等のストレスを受けても、トナー緩凝集体を形成せず、異常画像であるいわゆる「ホタル」の発生を抑制することができる。   In the image forming method and the image forming apparatus of the present invention, even if the toner is subjected to stress such as pressure and heat by the transfer means for transferring the developer from the storage container to the developing container, the toner loose aggregate is not formed, The occurrence of so-called “fireflies” that are abnormal images can be suppressed.

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例において、「トナー体積平均粒径(Dv)及び比(Dv/Dn)」、「粒径2μm以下の粒子の割合及び平均円形度」、「微粒子の嵩密度」は、以下のようにして測定した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
In the following examples and comparative examples, “toner volume average particle diameter (Dv) and ratio (Dv / Dn)”, “ratio of particles having a particle diameter of 2 μm or less and average circularity”, and “bulk density of fine particles” are: Measurement was performed as follows.

<トナーの体積平均粒径(Dv)及び比(Dv/Dn)の測定>
トナーの体積平均粒径(Dv)及び個数平均粒径(Dn)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製の100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A;第一工業製薬株式会社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。
<Measurement of Volume Average Particle Size (Dv) and Ratio (Dv / Dn) of Toner>
The volume average particle diameter (Dv) and the number average particle diameter (Dn) of the toner are measured with a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) with an aperture diameter of 100 μm, and analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3) is used. The analysis was performed at Version 3.51). Specifically, 0.5 ml of 10% by weight surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml glass beaker, and 0.5 g of each toner is added. Next, 80 ml of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important to adjust the concentration to 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.

<粒径2μm以下の粒子の割合及び平均円形度>
トナーの粒径2μm以下の粒子の割合及び平均円形度は、フロー式粒子像分析装置FPIA−2000(シスメックス株式会社製)により計測した。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加えた。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって求めた。
<Percentage of particles having a particle size of 2 μm or less and average circularity>
The ratio of particles having a particle diameter of 2 μm or less and the average circularity of the toner were measured by a flow type particle image analyzer FPIA-2000 (manufactured by Sysmex Corporation). As a specific measurement method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added. About 0.1 to 0.5 g was added. The suspension in which the sample was dispersed was obtained by performing dispersion treatment for 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl.

<微粒子の嵩密度の測定>
前記微粒子の嵩密度は下記の方法により測定した。100mlのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え100mlにした。
その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の質量差により嵩密度を測定した。
嵩密度(g/cm)=微粒子量(g/100ml)÷100
<Measurement of bulk density of fine particles>
The bulk density of the fine particles was measured by the following method. Using a 100 ml graduated cylinder, fine particles were gradually added to make 100 ml.
At that time, no vibration was applied. The bulk density was measured by the difference in mass before and after putting the fine particles of the graduated cylinder.
Bulk density (g / cm 3 ) = fine particle amount (g / 100 ml) ÷ 100

(実施例1)
<トナーの作製>
−未変性ポリエステル樹脂の合成−
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、アジピン酸46質量部、及びジブチルスズオキシド2質量部を投入し、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応させた後、反応槽中に無水トリメリット酸44質量部を添加し、常圧下、180℃で2時間反応させて、未変性ポリエステル樹脂(1)を合成した。
得られた未変性ポリエステル樹脂(1)は、数平均分子量が2,500、質量平均分子量が6,700、ガラス転移温度が43℃、酸価が25mgKOH/gであった。
Example 1
<Production of toner>
-Synthesis of unmodified polyester resin-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 229 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 529 parts by mass of bisphenol A propion oxide 3 mol adduct, 208 parts by mass of terephthalic acid, 46 adipic acid 46 Part by mass and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were added and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Next, after reacting under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, 44 parts by weight of trimellitic anhydride was added to the reaction vessel, and reacted at 180 ° C. under normal pressure for 2 hours to obtain an unmodified polyester resin (1 ) Was synthesized.
The obtained unmodified polyester resin (1) had a number average molecular weight of 2,500, a mass average molecular weight of 6,700, a glass transition temperature of 43 ° C., and an acid value of 25 mgKOH / g.

−マスターバッチの製造−
水1200質量部、カーボンブラック(Printex35、デクサ社製、DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5)540質量部、及び未変性ポリエステル樹脂1200質量部を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合した。二本ロールを用いて、得られた混合物を150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン株式会社製)で粉砕して、マスターバッチ(1)を調製した。
-Manufacture of master batch-
1200 parts by weight of water, 540 parts by weight of carbon black (Printtex 35, manufactured by Dexa, DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5) and 1200 parts by weight of unmodified polyester resin were mixed with Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). ) And mixed. The resulting mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, then rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to prepare a master batch (1).

−ワックス分散液の作製−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器中に、未変性ポリエステル樹脂(1)378質量部、カルナバワックス110質量部、サリチル酸金属錯体(E−84、オリエント化学工業株式会社製)22質量部、及び酢酸エチル947質量部を仕込み、撹拌下、80℃まで昇温し、80℃で5時間保持した後、1時間かけて30℃まで冷却した。次に、反応容器中に、マスターバッチ(1)500質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、1時間混合して原料溶解液(1)を作製した。
得られた原料溶解液(1)1324質量部を反応容器に移し、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填し、送液速度が1kg/時、ディスク周速度が6m/秒の条件で3パスして、C.I.ピグメントレッド、及びカルナバワックスを分散させ、ワックス分散液(1)を作製した。
-Preparation of wax dispersion-
In a reaction vessel in which a stirring bar and a thermometer were set, 378 parts by mass of unmodified polyester resin (1), 110 parts by mass of carnauba wax, 22 parts by mass of a salicylic acid metal complex (E-84, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), And 947 mass parts of ethyl acetate was prepared, and it heated up to 80 degreeC under stirring, and hold | maintained at 80 degreeC for 5 hours, Then, it cooled to 30 degreeC over 1 hour. Next, 500 parts by mass of master batch (1) and 500 parts by mass of ethyl acetate were charged into the reaction vessel, and mixed for 1 hour to prepare a raw material solution (1).
1324 parts by mass of the obtained raw material solution (1) was transferred to a reaction vessel and filled with 80% by volume of 0.5 mm zirconia beads using an ultra visco mill (manufactured by Imex Co., Ltd.) as a bead mill. When the disk peripheral speed is 6 m / sec, 3 passes are performed. I. Pigment red and carnauba wax were dispersed to prepare a wax dispersion liquid (1).

−トナー材料の分散液の作製−
次に、ワックス分散液(1)に、未変性ポリエステル樹脂(1)の65質量%酢酸エチル溶液1324質量部を添加した。上記と同様の条件でウルトラビスコミルを用いて1パスして得られた分散液200質量部に、少なくとも一部をベンジル基を有する第4級アンモニウム塩で変性した層状無機鉱物モンモリロナイト(クレイトンAPA、Southern Clay Products社製)1.0質量部を添加し、T.K.ホモディスパー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、30分間攪拌し、トナー材料の分散液(1)を得た。
-Preparation of dispersion of toner material-
Next, 1324 parts by mass of a 65% by mass ethyl acetate solution of the unmodified polyester resin (1) was added to the wax dispersion (1). A layered inorganic mineral montmorillonite (Clayton APA, at least partly modified with a quaternary ammonium salt having a benzyl group) was added to 200 parts by mass of a dispersion obtained by one pass using Ultraviscomil under the same conditions as above. (Soutern Clay Products) 1.0 part by mass was added. K. Using a homodisper (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), the mixture was stirred for 30 minutes to obtain a dispersion (1) of toner material.

−中間体ポリエステル樹脂の合成−
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルスズオキシド2質量部を仕込み、常圧下、230℃で8時間反応させた。次に、10〜15mmHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステル樹脂を合成した。
得られた中間体ポリエステル樹脂は、数平均分子量が2,100、質量平均分子量が9,500、ガラス転移温度が55℃、酸価が0.5mgKOH/g、水酸基価が51mgKOH/gであった。
-Synthesis of intermediate polyester resin-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 682 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 81 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 283 parts by mass of terephthalic acid, 22 parts by mass of merit acid and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were charged and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Next, it was made to react under reduced pressure of 10-15 mmHg for 5 hours, and the intermediate polyester resin was synthesize | combined.
The obtained intermediate polyester resin had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, a glass transition temperature of 55 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 51 mgKOH / g. .

−プレポリマーの合成−
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器中に、中間体ポリエステル樹脂410質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃で5時間反応させて、プレポリマー(1)を合成した。得られたプレポリマー(1)の遊離イソシアネート含有量は、1.53質量%であった。
-Synthesis of prepolymer-
Next, 410 parts by mass of the intermediate polyester resin, 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate were charged in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. The prepolymer (1) was synthesized. The free isocyanate content of the obtained prepolymer (1) was 1.53% by mass.

−油相混合液の調製−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン170質量部、及びメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃で5時間反応させ、ケチミン化合物を合成した。得られたケチミン化合物のアミン価は、418mgKOH/gであった。
反応容器中に、トナー材料の分散液(1)749質量部、プレポリマー(1)115質量部、及びケチミン化合物2.9質量部を仕込み、TK式ホモミキサー(特殊機化株式会社製)を用いて5,000rpmで1分間混合して、油相混合液(1)を得た。
得られた油相混合液(1)の25℃におけるCasson降伏値を、以下のようにして測定した。結果を表1に示す。
-Preparation of oil phase mixture-
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 170 parts by mass of isophoronediamine and 75 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to synthesize a ketimine compound. The amine value of the obtained ketimine compound was 418 mgKOH / g.
In a reaction container, 749 parts by mass of a dispersion of toner material (1), 115 parts by mass of prepolymer (1), and 2.9 parts by mass of a ketimine compound were charged, and a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Co., Ltd.) was added. The resulting mixture was mixed at 5,000 rpm for 1 minute to obtain an oil phase mixture (1).
The Casson yield value at 25 ° C. of the obtained oil phase mixture (1) was measured as follows. The results are shown in Table 1.

<Casson降伏値測定方法>
得られた油相混合液(1)のCasson降伏値を、ハイシェア粘度計を用いて測定した。
測定条件は下記の通りである。
装置:AR2000(TAインスツルメンツ社製)
シアーストレス:120Pa/5分
ジオメトリー:40mmスチールプレート
ジオメトリーギャップ:1mm
解析ソフト:TA DATA ANALYSIS(TAインスツルメンツ社製)
<Casson yield measurement method>
The Casson yield value of the obtained oil phase mixture (1) was measured using a high shear viscometer.
The measurement conditions are as follows.
Device: AR2000 (TA Instruments)
Shear stress: 120 Pa / 5 min Geometry: 40 mm steel plate Geometry gap: 1 mm
Analysis software: TA DATA ANALYSIS (TA Instruments)

−樹脂粒子分散液の重合−
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器中に、水683質量部、反応性乳化剤(メタクリル酸のエチレンオキシド付加物の硫酸エステルのナトリウム塩、エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11質量部、スチレン83質量部、メタクリル酸83質量部、アクリル酸ブチル110質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、400rpmで15分間撹拌し、乳濁液を得た。乳濁液を加熱して、75℃まで昇温して5時間反応させた。次に、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部を添加し、75℃で5時間熟成して、樹脂粒子分散液を調製した。
-Polymerization of resin particle dispersion-
In a reaction vessel in which a stir bar and a thermometer are set, 683 parts by mass of water, reactive emulsifier (sulfuric ester sodium salt of methacrylic acid ethylene oxide adduct, Eleminol RS-30, Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 11 mass Part, 83 parts by mass of styrene, 83 parts by mass of methacrylic acid, 110 parts by mass of butyl acrylate, and 1 part by mass of ammonium persulfate were stirred for 15 minutes at 400 rpm to obtain an emulsion. The emulsion was heated, heated to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Next, 30 parts by mass of a 1% by mass ammonium persulfate aqueous solution was added and aged at 75 ° C. for 5 hours to prepare a resin particle dispersion.

−乳化スラリーの調製−
水990質量部、樹脂粒子分散液83質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液エレミノールMON−7(三洋化成工業株式会社製)37質量部、高分子分散剤カルボキシメチルセルロースナトリウムの1質量%水溶液(セロゲンBS−H−3、第一工業製薬株式会社製)135質量部、及び酢酸エチル90質量部を混合撹拌し、水系媒体を作製した。
水系媒体1,200質量部に、油相混合液867質量部を加え、TK式ホモミキサーを用いて、13,000rpmで20分間混合して、分散液(乳化スラリー)を調製した。
-Preparation of emulsified slurry-
990 parts by weight of water, 83 parts by weight of a resin particle dispersion, 37 parts by weight of an aqueous 48.5% by weight solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate, Eleminol MON-7 (manufactured by Sanyo Chemical Industries), 1 of sodium carboxymethylcellulose polymer dispersant A mass medium aqueous solution (Serogen BS-H-3, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 135 parts by mass and ethyl acetate 90 parts by mass were mixed and stirred to prepare an aqueous medium.
To 1,200 parts by mass of the aqueous medium, 867 parts by mass of the oil phase mixed solution was added and mixed for 20 minutes at 13,000 rpm using a TK homomixer to prepare a dispersion (emulsion slurry).

次に、撹拌機、及び温度計をセットした反応容器中に、乳化スラリー(1)を仕込み、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、分散スラリー(1)を作製した。   Next, the emulsified slurry (1) is charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging is carried out at 45 ° C. for 4 hours to obtain the dispersed slurry (1). Produced.

得られた分散スラリー(1)100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。
得られた濾過ケーキに10質量%塩酸を加えて、pHを2.8に調整し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過した。
更に、得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーを用いて12,000rpmで10分間混合した後、濾過する操作を2回行い、最終濾過ケーキを作製した。
得られた最終濾過ケーキを、循風乾燥機を用いて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を作製した。
After 100 parts by mass of the obtained dispersion slurry (1) was filtered under reduced pressure, 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed at 12,000 rpm for 10 minutes using a TK homomixer, and then filtered.
To the obtained filter cake, 10% by mass hydrochloric acid was added to adjust the pH to 2.8, followed by mixing at 12,000 rpm for 10 minutes using a TK homomixer, followed by filtration.
Further, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filter cake, and after mixing for 10 minutes at 12,000 rpm using a TK homomixer, the operation of filtering was performed twice to prepare the final filter cake.
The obtained final filter cake was dried at 45 ° C. for 48 hours using an air circulation dryer, and sieved with a mesh having a mesh size of 75 μm to prepare toner base particles.

次に、得られたトナー母体粒子100質量部に対し、外添剤として大粒径シリカ(BET比表面積21m/g、含水率0.4%、嵩密度140g/L)を1.0質量部と、小粒径シリカ(BET比表面積140m/g、含水率0.4%、嵩密度140g/L)1.5質量部と、疎水化酸化チタン0.5質量部と、シリカゲル(BET比表面積600m/g、含水率1.0%、嵩密度740g/L)3.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合処理し、トナーを作製した。 Next, 1.0 mass of silica having a large particle diameter (BET specific surface area of 21 m 2 / g, water content of 0.4%, bulk density of 140 g / L) is used as an external additive with respect to 100 parts by mass of the obtained toner base particles. Parts, small particle size silica (BET specific surface area 140 m 2 / g, water content 0.4%, bulk density 140 g / L) 1.5 parts by mass, hydrophobized titanium oxide 0.5 parts by mass, silica gel (BET A toner was prepared by adding 3.0 parts by mass of a specific surface area of 600 m 2 / g, a water content of 1.0%, and a bulk density of 740 g / L, and mixing the mixture using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.).

−現像剤の作製−
次に、外添剤処理を施した各トナー5質量%と、シリコーン樹脂を被覆した平粒子径が40μmの銅−亜鉛フェライトキャリア95質量%とを容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、二成分現像剤を調製した。
-Production of developer-
Next, 5% by mass of each toner subjected to external additive treatment and 95% by mass of a copper-zinc ferrite carrier having a flat particle diameter of 40 μm coated with a silicone resin are rolled and stirred. A two-component developer was prepared by uniformly mixing and charging using a blur mixer.

<画像評価>
図6及び図7に示す画像形成装置100を用いて画像形成を行った。なお、図6及び図7に示す画像形成装置には、現像手段61として、図4Aから図4Cに示す現像手段301が用いられている。
<Image evaluation>
Image formation was performed using the image forming apparatus 100 shown in FIGS. In the image forming apparatus shown in FIGS. 6 and 7, as the developing means 61, the developing means 301 shown in FIGS. 4A to 4C is used.

(1)収納容器306中に、実施例1のトナー、実施例1の現像剤、及び多孔質粒子として粒径0.88mmのエアロゲルを充填し、プレミックストナー(補給用トナー)を調製した。ただし、エアロゲルの混合割合はプレミックストナー中のトナーに対し15体積%であった。
(2)評価に用いるトナー、及び画像形成装置を全て25℃、50%環境下で1日放置した。即ち、トナー等を充填した収納容器を画像形成装置に装着した状態で、25℃、50%環境下で1日放置した。
(3)画像形成を行い、トナーを消費した(キャリアと多孔質粒子になった)現像容器302中に、収納容器306から前記補給用トナーを28g投入し、トナー濃度7%の現像剤を400g作製した。
(4)画像形成装置100本体に、前記現像容器302を装着し、現像ローラ305を線速300mm/s作動させて、現像手段301のみを5分間空回しさせた。
(5)現像ローラ305、及び感光体Dをともに狙いの線速でトレーリングにより回転させ、感光体D上のトナーが0.4±0.05mg/cmとなるように帯電電位、現像バイアスを調整した。
(6)上記現像条件において、転写率が96±2%となるよう、転写電流を調整した。
(7)単色ベタ画像を連続10,000枚出力した。
(8)10,000枚出力後に出力した単色ベタ画像について、以下のようにして画像品質(ホタルの個数)を評価した。また、以下のようにして、諸特性を評価した。結果を表1に示す。
(1) The container 306 was filled with the toner of Example 1, the developer of Example 1, and airgel having a particle diameter of 0.88 mm as porous particles to prepare a premix toner (replenishment toner). However, the mixing ratio of the airgel was 15% by volume with respect to the toner in the premix toner.
(2) The toner used for evaluation and the image forming apparatus were all left for 1 day in an environment of 25 ° C. and 50%. That is, a storage container filled with toner or the like was mounted on the image forming apparatus and left for 1 day at 25 ° C. and 50% environment.
(3) 28 g of the replenishing toner is charged from the storage container 306 into the developing container 302 that has formed an image and consumed the toner (which has become a carrier and porous particles), and 400 g of the developer having a toner concentration of 7%. Produced.
(4) The developing container 302 was mounted on the main body of the image forming apparatus 100, the developing roller 305 was operated at a linear speed of 300 mm / s, and only the developing unit 301 was idled for 5 minutes.
(5) Both the developing roller 305 and the photosensitive member D are rotated by trailing at a target linear speed, and the charging potential and the developing bias are set so that the toner on the photosensitive member D becomes 0.4 ± 0.05 mg / cm 2. Adjusted.
(6) Under the above development conditions, the transfer current was adjusted so that the transfer rate was 96 ± 2%.
(7) 10,000 continuous monochrome images were output.
(8) The image quality (the number of fireflies) was evaluated as follows for the single-color solid image output after outputting 10,000 sheets. Moreover, various characteristics were evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

<ホタルの個数の評価>
記録媒体上に形成した単色ベタ画像(トナー付着量0.45mg/cm)について、該ベタ画像濃度に対比して濃色点を形成すると、該濃色点の周辺部に淡色域を有する異常画像(ホタル)の個数の評価の判断基準は2個以下を合格とし、2個より多い場合をNGとした。
<Evaluation of the number of fireflies>
For a single color solid image (toner adhesion amount of 0.45 mg / cm 2 ) formed on a recording medium, when a dark color point is formed in comparison with the solid image density, an abnormality having a light color gamut around the dark color point The criterion for evaluating the number of images (fireflies) was 2 or less, and NG when the number was more than 2.

<トナー飛散>
トナー飛散について、下記基準で評価した。
〔評価基準〕
○:トナー飛散がなく、かなり優れる
△:ややトナー飛散が多く、画質がやや悪い
×:トナー飛散が非常に多く、画質に顕著に表れる
<Toner scattering>
Toner scattering was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
○: No toner scattering and very good △: Slightly toner scattering and image quality is slightly poor ×: Toner scattering is very large and appears remarkably in image quality

<ポンプ詰まりの評価>
標準条件で画像形成装置を使用し、ポンプ詰まりにより画像形成装置が停止した場合をNG、それ以外をOKとした。
<Evaluation of pump clogging>
When the image forming apparatus was used under standard conditions and the image forming apparatus stopped due to clogging of the pump, it was determined as NG, and other cases were determined as OK.

<クリーニング性>
下記基準によりクリーニング性を評価した。
〔評価基準〕
◎:きわめて良好
○:良好
△:やや不良
×:不良
<Cleanability>
The cleaning property was evaluated according to the following criteria.
〔Evaluation criteria〕
◎: Extremely good ○: Good △: Somewhat bad ×: Bad

(実施例2)
実施例1において、変性層状無機鉱物(商品名:クレイトンAPA)の添加量を1.7質量部から1.3質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤を作製した。
次に、作製したトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをシリカゲル(粒径0.92mm)に変更し、該シリカゲルの混合割合をプレミックストナー中のトナーに対し15体積%から10体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
In Example 1, the toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the modified layered inorganic mineral (trade name: Clayton APA) was changed from 1.7 parts by mass to 1.3 parts by mass. Produced.
Next, using the produced toner and developer, the airgel is changed to silica gel (particle size 0.92 mm), and the mixing ratio of the silica gel is changed from 15% by volume to 10% by volume with respect to the toner in the premix toner. Except that, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例1において、変性層状無機鉱物(商品名:クレイトンAPA)の添加量を1.7質量部から1.0質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤を作製した。
次に、作製したトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをゼオライト(粒径0.77mm)に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
In Example 1, except that the amount of the modified layered inorganic mineral (trade name: Kraton APA) was changed from 1.7 parts by mass to 1.0 part by mass, the toner and developer were changed in the same manner as in Example 1. Produced.
Next, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the airgel was changed to zeolite (particle size: 0.77 mm) using the toner and developer thus produced. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1と同じトナー及び現像剤を用いて、エアロゲル(粒径0.88mm)をエアロゲル(粒径1.8mm)に変更し、該エアロゲルの混合割合をプレミックストナー中のトナーに対し15体積%から10体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Using the same toner and developer as in Example 1, airgel (particle size 0.88 mm) was changed to airgel (particle size 1.8 mm), and the mixing ratio of the airgel was 15 volumes with respect to the toner in the premix toner. Image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the volume was changed from% to 10% by volume. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
実施例1において、変性層状無機鉱物(商品名:クレイトンAPA)の添加量を1.7質量部から1.3質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤を作製した。
次に、作製したトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをゼオライト(粒径1.6mm)に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the modified layered inorganic mineral (trade name: Clayton APA) was changed from 1.7 parts by mass to 1.3 parts by mass. Produced.
Next, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the airgel was changed to zeolite (particle size: 1.6 mm) using the produced toner and developer. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例1において、変性層状無機鉱物(商品名:クレイトンAPA)の添加量を1.7質量部から1.3質量部に変えた以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤を作製した。
次に、作製したトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをゼオライト(粒径2.2mm)に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In Example 1, the toner and developer were prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the modified layered inorganic mineral (trade name: Clayton APA) was changed from 1.7 parts by mass to 1.3 parts by mass. Produced.
Next, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the airgel was changed to zeolite (particle size: 2.2 mm) using the produced toner and developer. The results are shown in Table 1.

(比較例4)
<混練粉砕法によるトナーの作製>
下記組成のトナー組成物をブレンダーで十分混合した後、2軸押し出し機にて溶融混練(混練温度:140℃、押し出し速度:10kg/時間、圧延ギャップ:2mm、粉砕までの放置時間:48時間)した後、これを粉砕し、分級して、体積平均粒径7.3μmの母体トナーを作製した。
得られた母体トナー100質量部に対して、外添剤として大粒径シリカ(BET比表面積21m/g、含水率0.4%、嵩密度140g/L)1.0質量部と、小粒径シリカ(BET比表面積140m/g、含水率0.4%、嵩密度140g/L)1.5質量部と、疎水化酸化チタン0.5質量部と、シリカゲル(BET比表面積600m/g、含水率1.0%、嵩密度740g/L)15質量部とを添加し、ヘンシェルミキサー(三井鉱山株式会社製)を用いて混合処理し、トナーを作製し、実施例1と同様にして現像剤を作製した。
−トナー組成−
・結晶性ポリエステル樹脂・・・35質量部
・非晶質ポリエステル樹脂・・・65質量部
・ポリパラフィンワックス(融点:151℃)・・・5質量部
・帯電制御剤(サリチル酸誘導体の金属塩)・・・2質量部
・着色剤(カーボンブラック)・・・6質量部
・ステアリン酸アミド化合物(融点:115℃)・・・5質量部
(Comparative Example 4)
<Production of toner by kneading and grinding method>
A toner composition having the following composition is sufficiently mixed with a blender and then melt-kneaded with a biaxial extruder (kneading temperature: 140 ° C., extrusion speed: 10 kg / hour, rolling gap: 2 mm, standing time until grinding: 48 hours) Then, this was pulverized and classified to prepare a base toner having a volume average particle size of 7.3 μm.
With respect to 100 parts by mass of the obtained base toner, 1.0 part by mass of a large particle size silica (BET specific surface area 21 m 2 / g, water content 0.4%, bulk density 140 g / L) as an external additive is small. Particle size silica (BET specific surface area 140 m 2 / g, water content 0.4%, bulk density 140 g / L) 1.5 parts by mass, hydrophobized titanium oxide 0.5 parts by mass, silica gel (BET specific surface area 600 m 2 / G, moisture content of 1.0%, bulk density of 740 g / L) and 15 parts by mass, and a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) is used for mixing treatment to produce a toner. Thus, a developer was prepared.
-Toner composition-
Crystalline polyester resin: 35 parts by mass Amorphous polyester resin: 65 parts by mass Polyparaffin wax (melting point: 151 ° C.): 5 parts by mass Charge control agent (metal salt of salicylic acid derivative) ... 2 parts by mass-Colorant (carbon black) ... 6 parts by mass-Stearic acid amide compound (melting point: 115 ° C) ... 5 parts by mass

次に、作製したトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルの混合割合をプレミックストナー中のトナーに対し15体積%から20体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。   Next, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the airgel was changed from 15% by volume to 20% by volume with respect to the toner in the premixed toner using the produced toner and developer. went. The results are shown in Table 1.

(比較例5)
比較例4と同じトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをシリカゲル(粒径0.92mm)に変え、該シリカゲルの混合割合をプレミックストナー中のトナーに対し15体積%から25体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
Using the same toner and developer as in Comparative Example 4, the airgel was changed to silica gel (particle size 0.92 mm), and the mixing ratio of the silica gel was changed from 15 vol% to 25 vol% with respect to the toner in the premix toner. Except for the above, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例6)
比較例4と同じトナー及び現像剤を用いて、エアロゲルをゼオライト(粒径0.77mm)に変更し、該ゼオライトの混合割合をプレミックストナー中のトナーに対し15体積%から30体積%に変更した以外は、実施例1と同様にして、画像評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 6)
Using the same toner and developer as in Comparative Example 4, the airgel was changed to zeolite (particle size 0.77 mm), and the mixing ratio of the zeolite was changed from 15% by volume to 30% by volume with respect to the toner in the premix toner. Except that, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

表1の結果から、実施例1〜3は、ポンプの詰まりがなく、異常画像である「ホタル」の発生が抑制できることが分かった。
これに対し、比較例1〜3は、ポンプ詰まりが発生してしまい、比較例4〜6はトナー飛散による画質に問題があることが分かった。
From the results in Table 1, it was found that Examples 1 to 3 were free from clogging of the pump and could suppress the occurrence of “fireflies” that are abnormal images.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, pump clogging occurred, and in Comparative Examples 4 to 6, it was found that there was a problem in image quality due to toner scattering.

本発明の画像形成装置及び画像形成方法は、例えば電子写真方式のレーザープリンタ、デジタル複写機、フルカラー複写機、フルカラーレーザープリンタなどに好適である。   The image forming apparatus and the image forming method of the present invention are suitable for an electrophotographic laser printer, a digital copying machine, a full color copying machine, a full color laser printer, and the like.

図1は、一般的なトナー移送装置(トナー補給装置)の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a general toner transfer device (toner supply device). 図2は、粉体ポンプ手段の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the powder pump means. 図3は、トナーの形状を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the shape of the toner. 図4Aは、本発明の電子写真式の画像形成装置の画像形成部の概略構成図である。FIG. 4A is a schematic configuration diagram of an image forming unit of the electrophotographic image forming apparatus of the present invention. 図4Bは、現像容器の縦断面図である。FIG. 4B is a longitudinal sectional view of the developing container. 図4Cは、現像容器の横断面図である。FIG. 4C is a cross-sectional view of the developing container. 図5は、本発明の画像形成装置における余剰現像剤排出手段の一例の構成を示す外観図である。FIG. 5 is an external view showing the configuration of an example of the surplus developer discharging means in the image forming apparatus of the present invention. 図6は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing an example of the image forming apparatus of the present invention. 図7は、図6の画像形成部の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of the image forming unit in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

201 現像装置
202 粉体ポンプ手段
203 トナー収納容器
204 一軸偏心粉体ポンプ
205 ロータ
206 ステータ
207 ホルダ
208 歯車
209 継ぎ手
301 現像装置
302 現像容器
303 現像剤供給手段(攪拌搬送手段)
304 スクリュー
305 現像ローラ
306 収納容器
306a 現像剤カートリッジ
306b 補給ローラ
307 補給開口
308 排出現像剤貯留容器
312 ドクターブレード
320 余剰現像剤排出機構
321 排出口
322 回収口
325 中空部
D 感光体
T トナー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Developing apparatus 202 Powder pump means 203 Toner storage container 204 Uniaxial eccentric powder pump 205 Rotor 206 Stator 207 Holder 208 Gear 209 Joint 301 Developing apparatus 302 Developer container 303 Developer supply means (agitating and conveying means)
304 Screw 305 Development roller 306 Storage container 306a Developer cartridge 306b Supply roller 307 Supply opening 308 Discharged developer storage container 312 Doctor blade 320 Excess developer discharge mechanism 321 Discharge port 322 Collection port 325 Hollow part D Photoconductor T Toner

Claims (11)

静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像を現像容器中に収容されたトナーを用いて現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程と、
画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて、収納容器中に収容された補給用トナーを該収納容器から前記現像容器へ補給するトナー移送工程と、
該トナー移送工程における補給用トナーの補給により現像容器中で余剰となった余剰現像剤を該現像容器外に排出する余剰現像剤排出工程とを含む画像形成方法であって、
前記補給用トナーとして、トナーとキャリアを一定割合で混合したプレミックストナーを用い、該プレミックストナー中のトナーに対して10体積%〜15体積%の粒径1mm以下の多孔質粒子を含有することを特徴とする画像形成方法。
An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing step of developing the electrostatic latent image using a toner contained in a developing container to form a visible image;
A transfer step of transferring the visible image to a recording medium;
A fixing step of fixing the transferred image transferred to the recording medium;
A toner transfer step of supplying replenishment toner stored in a storage container from the storage container to the developing container in accordance with the amount of toner consumed during image formation;
An image forming method including a surplus developer discharging step of discharging surplus developer remaining in the developing container due to replenishment of the replenishing toner in the toner transfer step to the outside of the developing container,
As the replenishment toner, a premix toner in which a toner and a carrier are mixed at a certain ratio is used, and contains 10% by volume to 15% by volume of porous particles having a particle diameter of 1 mm or less with respect to the toner in the premix toner. An image forming method.
多孔質粒子として、エアロゲルを用いる請求項1に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein an airgel is used as the porous particles. 有機溶媒中に、結着樹脂、及び変性ポリエステル系樹脂を含有するプレポリマー、該プレポリマーと伸長乃至架橋反応する化合物、着色剤、離型剤、並びに層状無機鉱物における層間イオンの少なくとも一部を有機物イオンで変性した変性層状無機鉱物を溶解乃至分散させてなる25℃におけるCasson降伏値が1Pa〜100Paである溶解乃至該分散液を水系媒体中で架橋乃至伸長反応させて得られた分散液から溶媒を除去して得られるトナーを用いる請求項1から2のいずれかに記載の画像形成方法。   In an organic solvent, a prepolymer containing a binder resin and a modified polyester resin, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, a colorant, a release agent, and at least part of interlayer ions in the layered inorganic mineral From a dispersion obtained by dissolving or dispersing a modified layered inorganic mineral modified with organic ions and having a Casson yield value at 25 ° C. of 1 Pa to 100 Pa, or by crosslinking or extending the dispersion in an aqueous medium. The image forming method according to claim 1, wherein a toner obtained by removing the solvent is used. 変性層状無機鉱物の含有量が、溶解液乃至分散液における固形分に対して0.05質量%〜10質量%である請求項3に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 3, wherein the content of the modified layered inorganic mineral is 0.05% by mass to 10% by mass with respect to the solid content in the solution or dispersion. 平均円形度が0.94〜0.99であるトナーを用いる請求項1から4のいずれかに記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein a toner having an average circularity of 0.94 to 0.99 is used. 体積平均粒径が3μm〜8μmであり、該体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が、1.00〜1.30であるトナーを用いる請求項1から5のいずれかに記載の画像形成方法。   A toner having a volume average particle diameter of 3 μm to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.30 is used. Item 6. The image forming method according to any one of Items 1 to 5. 粒径2μm以下の粒子の割合が1個数%〜10個数%であるトナーを用いる請求項1から6のいずれかに記載の画像形成方法。   7. The image forming method according to claim 1, wherein a toner having a ratio of particles having a particle diameter of 2 μm or less of 1% by number to 10% by number is used. トナー母体粒子の表面に、平均一次粒径が50nm〜500nmであり、かつ嵩密度が0.3g/cm以上の微粒子を外添加してなるトナーを用いる請求項1から7のいずれかに記載の画像形成方法。 8. The toner according to claim 1, wherein a toner obtained by externally adding fine particles having an average primary particle diameter of 50 nm to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more is used on the surface of the toner base particles. Image forming method. 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像を現像容器中に収容されたトナーを用いて現像して可視像を形成し、攪拌搬送機構を有する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段と、
画像形成に伴い消費されたトナーの量に応じて、収納容器中に収容された補給用トナーを該収納容器から現像容器へ補給するトナー移送手段と、
該トナー移送工程における補給用トナーの補給により現像容器中で余剰となった余剰現像剤を該現像容器外に排出する余剰現像剤排出手段とを有する画像形成装置であって、
前記補給用トナーが、トナーとキャリアを一定割合で混合したプレミックストナーであり、該プレミックストナー中のトナーに対して10体積%〜15体積%の粒径1mm以下の多孔質粒子を含有することを特徴とする画像形成装置。
An electrostatic latent image carrier, and electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier;
A developing unit having a stirring and conveying mechanism that develops the electrostatic latent image using a toner contained in a developing container to form a visible image;
Transfer means for transferring the visible image to a recording medium;
Fixing means for fixing the transferred image transferred to the recording medium;
Toner transfer means for replenishing the replenishment toner stored in the storage container from the storage container to the developing container according to the amount of toner consumed in the image formation;
An image forming apparatus having surplus developer discharging means for discharging surplus developer that has become surplus in the developing container due to replenishment of replenishing toner in the toner transfer step;
The replenishing toner is a premix toner in which a toner and a carrier are mixed at a constant ratio, and contains 10% by volume to 15% by volume of porous particles having a particle diameter of 1 mm or less with respect to the toner in the premix toner. An image forming apparatus.
トナー移送手段が、スクリューポンプである請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the toner transfer unit is a screw pump. 静電潜像担持体と、現像手段、帯電手段、転写手段、及びクリーニング手段から選ばれる少なくとも1つの手段とを有するプロセスカートリッジを画像形成装置本体から着脱可能に有する請求項9から10のいずれかに記載の画像形成装置。   11. A process cartridge having an electrostatic latent image carrier and at least one unit selected from a developing unit, a charging unit, a transfer unit, and a cleaning unit is detachable from the main body of the image forming apparatus. The image forming apparatus described in 1.
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