JP2010134060A - Toner container, image forming apparatus and developing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそこに着脱自在に設置されるトナー容器及び現像装置とに関し、特に、トナーを用いた１成分現像方式又は２成分現像方式のトナー容器、画像形成装置、及び、現像装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、トナーの着色度が出力画像の色再現性等の画質に大きく影響することが知られている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
トナーの着色度は、トナー製造時の製造条件や物性の変動によってバラツキが生じる。トナーの着色度のバラツキの主たる原因は、着色剤として用いられる顔料のバインダ樹脂内での分散性にバラツキが生じることによる。
このようなトナーの着色度のバラツキを軽減するために、特許文献１〜４等には、トナーの製造時に着色剤として用いられる顔料のバインダ樹脂内での分散性を高める技術が開示されている。
Conventionally, in image forming apparatuses such as copying machines and printers, it is known that the degree of coloration of toner greatly affects the image quality such as color reproducibility of an output image (see, for example,
The degree of coloration of the toner varies depending on variations in manufacturing conditions and physical properties when the toner is manufactured. The main cause of the variation in the coloring degree of the toner is due to the variation in the dispersibility of the pigment used as the colorant in the binder resin.
In order to reduce such variation in the coloring degree of the toner,
一方、特許文献５、特許文献６等には、画像形成装置本体に着脱自在に設置されるトナー容器（トナーカートリッジ）や現像装置（現像ユニット）に、製造番号等の情報が記憶されたＩＤチップ等の情報記憶手段を設置する技術が開示されている。
On the other hand, in
上述した従来の技術は、トナーの着色度の僅かなバラツキによって出力画像上の色再現性が不充分になったり安定しなかったりする問題があった。このような問題は、高品位・高画質化に対する要求が高まっている近年では、無視できないものになっている。
また、このような問題は、省エネルギ化を目的として現像工程において少ないトナー付着量にて高い色再現性を達成できる着色度の高いトナーを用いる場合に、トナーの着色度の僅かなバラツキが出力画像上の色再現性にさらに大きく影響する可能性があるため、特に無視できないものになる。
The conventional technique described above has a problem that the color reproducibility on the output image becomes insufficient or unstable due to slight variations in the coloring degree of the toner. Such a problem cannot be ignored in recent years when the demand for high quality and high image quality is increasing.
In addition, in order to save energy, such problems are caused by slight variations in the coloration of the toner when using a highly colored toner that can achieve high color reproducibility with a small toner adhesion amount in the development process. Since it may further affect the color reproducibility on the image, it cannot be ignored.
一方、上述した特許文献１〜４等の技術は、トナーの着色度のバラツキを軽減させる効果が期待できるものの、さらにトナーの着色度のバラツキを抑えるにはトナーの製造上や検査上の限界があった。
On the other hand, although the techniques described in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、トナーの製造コストや検査コストを高コスト化することなく、トナーの着色度にバラツキが生じても出力画像上の色再現性を良好化かつ安定化することができる、トナー容器、画像形成装置、及び、現像装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and does not increase the manufacturing cost and inspection cost of the toner, and can reproduce the color on the output image even if the toner coloring degree varies. It is an object of the present invention to provide a toner container, an image forming apparatus, and a developing device that can improve and stabilize the properties.
この発明の請求項１記載の発明にかかるトナー容器は、トナーを収容するとともに、画像形成装置本体に着脱自在に設置されるトナー容器であって、容器内に収容されるトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を備えたものである。 A toner container according to a first aspect of the present invention is a toner container that contains toner and is detachably installed in the main body of the image forming apparatus, the color degree of the toner contained in the container. Information storage means for storing information is provided.
また、請求項２記載の発明にかかるトナー容器は、前記請求項１に記載の発明において、前記トナーとともにキャリアを収容したものである。 A toner container according to a second aspect of the present invention is the toner container according to the first aspect, in which a carrier is accommodated together with the toner.
また、この発明の請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項１又は請求項２に記載のトナー容器が前記画像形成装置本体に着脱自在に設置され、像担持体上に形成される潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー付着量を直接的又は間接的に検知するトナー付着量検知手段と、前記トナー付着量検知手段の検知結果に基いて所定条件にて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を可変するトナー付着量可変手段と、前記トナー容器の前記情報記憶手段に記憶された前記情報を読み取る情報読取手段と、を備え、前記トナー付着量可変手段は、前記情報読取手段によって読み取られた前記情報に基いて前記所定条件にて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を補正するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the present invention, the toner container according to the first or second aspect is detachably installed on the main body of the image forming apparatus and is formed on the image carrier. A developing device for developing a latent image to form a toner image, a toner adhesion amount detecting means for directly or indirectly detecting the toner adhesion amount of the toner image formed on the image carrier, and the toner adhesion A toner adhesion amount varying means for varying a toner adhesion amount of a toner image formed on the image carrier under a predetermined condition based on a detection result of the amount detection means; and the information storage means stored in the information storage means of the toner container. An information reading unit that reads information, and the toner adhesion amount varying unit is configured to attach toner on a toner image formed on the image carrier under the predetermined condition based on the information read by the information reading unit. It is intended to compensate for.
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３に記載の発明において、前記トナー付着量可変手段は、前記トナーの着色度が小さいときには前記トナー付着量を多くして、前記トナーの着色度が大きいときには前記トナー付着量を少なくするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the toner adhesion amount varying means increases the toner adhesion amount when the coloring degree of the toner is small. When the coloring degree of the toner is large, the toner adhesion amount is reduced.
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記トナー付着量可変手段は、前記情報読取手段によって読み取られる前記情報がないときに、予め定められたトナーの着色度に基いて前記所定条件にて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を補正するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the third or fourth aspect, wherein the toner adhesion amount varying means does not have the information read by the information reading means. The toner adhesion amount of the toner image formed on the image carrier is corrected under the predetermined condition based on a predetermined coloring degree of the toner.
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項３〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記現像装置は、前記トナー容器と一体的に形成されるとともに、前記画像形成装置本体に着脱自在に設置されたものである。 An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the third to fifth aspects, wherein the developing device is formed integrally with the toner container. It is detachably installed in the image forming apparatus main body.
また、この発明の請求項７記載の発明にかかる現像装置は、像担持体上に形成される潜像を現像してトナー像を形成するとともに、画像形成装置本体に着脱自在に設置される現像装置であって、装置内に収容されるトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を備えたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a developing device for developing a latent image formed on an image carrier to form a toner image, and for the development to be detachably installed in the main body of the image forming device. The apparatus includes an information storage unit that stores information on the degree of coloration of toner contained in the apparatus.
本発明は、トナー容器に収容されたトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を設置しているため、トナーの製造コストや検査コストを高コスト化することなく、トナーの着色度にバラツキが生じても出力画像上の色再現性が良好化かつ安定化する、トナー容器、画像形成装置、及び、現像装置を提供することができる。 Since the present invention is provided with an information storage means for storing information about the coloring degree of the toner contained in the toner container, the coloring degree of the toner can be achieved without increasing the manufacturing cost and the inspection cost of the toner. Thus, it is possible to provide a toner container, an image forming apparatus, and a developing apparatus that can improve and stabilize color reproducibility on an output image even if variations occur.
実施の形態．
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Embodiment.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.
まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、２は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、３は作像プロセスがおこなわれる作像部、７は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、９は画像情報に基いたレーザ光を発する露光部（書込み部）、１０は被転写材を中間転写ベルト７の位置まで搬送するレジストローラ、１１は中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第２転写バイアスローラ、１２は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、１３は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーが収容されたトナー容器を示す。
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1, 1 is an apparatus main body of a color printer as an image forming apparatus, 2 is a paper feeding unit in which a transfer material such as transfer paper is stored, 3 is an image forming unit in which an image forming process is performed, and 7 is each color.
ここで、各トナー容器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫには、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか１色のトナーが収容されている。そして、各トナー容器２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、収容したトナーが後述する現像工程にて消費されてその残量がほぼゼロになったときに、新品のものに交換される。
詳しくは、図２に示すように、画像形成装置本体１には、トナー容器２０を着脱自在（交換自在）に設置するための設置部１００が設けられている。設置部１００には、４色のトナー容器２０をそれぞれ設置するための４つの開閉ドア１０３が設けられている。そして、トナー容器２０を着脱する際に、対応する開閉ドア１０３を開閉することになる。
なお、トナー容器の構成・動作については、後で詳しく説明する。
Here, each of the
Specifically, as shown in FIG. 2, the image forming apparatus
The configuration and operation of the toner container will be described in detail later.
以下、図１及び図３にて、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、図３はトナー供給装置５９と作像部３とを示す構成図であり、図１の装置本体１の背面側からみた概略図である。トナー供給装置５９は、トナー色ごとに装置本体１に設置されている。４つのトナー供給装置は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、トナー容器及び感光体ドラム等における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を省略して図示する。また、図３は、簡単のため、トナー供給装置５９の一部の向きを９０度回転させて図示している。
図１及び図３を参照して、作像部３の４つの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ（像担持体）は、それぞれ、反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム８の表面は、帯電部２５との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム８表面は、露光部９から射出されるレーザ光の照射位置に達する。
Hereinafter, with reference to FIG. 1 and FIG. 3, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
3 is a configuration diagram showing the toner supply device 59 and the
With reference to FIGS. 1 and 3, the four
一方、露光部９からは、各色の画像情報に基いたレーザ光が、それぞれ、対応する感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ上に向けて発せられる。そして、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ上に各色に対応した静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム８表面は、現像装置１４との対向位置に達する。そして、現像装置１４から感光体ドラム８上にトナーが供給されて、感光体ドラム８上の潜像が現像されてトナー像が形成される。
On the other hand, laser light based on the image information of each color is emitted from the
Thereafter, the surface of the
その後、現像工程後の感光体ドラム８表面は、それぞれ、中間転写ベルト７との対向位置に達する。ここで、中間転写ベルト７は、３つのローラ４〜６によって張架・支持されている（図１を参照できる。）。中間転写ベルト７の内周面には、各感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫに対向する位置に、転写バイアスローラ（不図示である。）が設置されている。そして、転写バイアスローラの位置で、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ上に形成された各色の画像が、中間転写ベルト７上に順次転写される。
Thereafter, the surface of the
そして、転写工程後の感光体ドラム８表面は、それぞれ、クリーニング部２６との対向位置に達する。そして、クリーニング部２６の位置で、感光体ドラム８上に残存する未転写トナーが回収される。
その後、感光体ドラム８表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム８における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the
Thereafter, the surface of the
他方、感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト７表面は、図１の図中の時計方向に走行して、第２転写バイアスローラ１１の位置に達する。そして、第２転写バイアスローラ１１の位置で、被転写材上に中間転写ベルト７上のフルカラーの画像が２次転写される。
その後、中間転写ベルト７表面は、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト７上の一連の転写プロセスが完了する。
なお、図３を参照して、感光体ドラム８に対向する位置には、感光体ドラム８（像担持体）上に形成されたトナー像のトナー付着量を直接的に検知するトナー付着量検知手段としてのトナー付着量検知センサ２８が設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
On the other hand, the surface of the intermediate transfer belt 7 on which the images of the respective colors on the
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 7 reaches the position of an intermediate transfer belt cleaning unit (not shown). Then, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 7 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit, and a series of transfer processes on the intermediate transfer belt 7 is completed.
Referring to FIG. 3, the toner adhesion amount detection for directly detecting the toner adhesion amount of the toner image formed on the photosensitive drum 8 (image carrier) is provided at a position facing the
ここで、第２転写バイアスローラ１１位置の被転写材は、給紙部２からレジストローラ１０等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部２から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ１０に導かれる。レジストローラ１０に達した被転写材は、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングを合わせて、第２転写バイアスローラ１１の位置に向けて搬送される。
Here, the transfer material at the position of the second
Specifically, the material to be transferred fed by the paper feed roller from the
その後、フルカラー画像が転写された被転写材は、定着部１２に導かれる。定着部１２では、加熱ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が被転写材上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ１３上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the transfer material onto which the full color image has been transferred is guided to the fixing
The transferred material after the fixing step is discharged as an output image onto the
次に、図３にて、画像形成装置におけるトナー供給装置５９について詳述する。
図３を参照して、トナー供給装置５９は、装置本体１の設置部１００に設置されたトナー容器２０内のトナーを、現像装置１４内のトナー消費に応じて適宜に現像装置１４内に補給するものである。
詳しくは、トナー容器２０が装置本体１の設置部１００にセットされると、トナー容器２０と設置部１００の搬送管１１０（ノズル）とが接続される。このとき、トナー容器２０の口金部材３０に挿設された口栓部材５０は、口金部材３０のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器２０のトナー収容体２１内に収容されたトナーが、口金部材３０を介して、搬送管１１０内に搬送されることになる。
Next, the toner supply device 59 in the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG.
Referring to FIG. 3, the toner supply device 59 replenishes the toner in the
Specifically, when the
一方、搬送管１１０の他端は、チューブ６５の一端に接続されている。チューブ６５は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料からなり、その他端がスクリューポンプ６０（一軸偏芯スクリューポンプ）に接続されている。
スクリューポンプ６０は、ロータ６１、ステータ６２、吸引口６３、ユニバーサルジョイント６４、モータ６６等で構成される。ロータ６１は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじれたように形成されている。ロータ６１の一端は、ユニバーサルジョイント６４を介して、モータ６６に回転自在に連結されている。ステータ６２は、ゴム材料からなり、その穴部が長円形の断面が螺旋状にねじれたように形成されている。ステータ６２の穴部には、ロータ６１が挿着されている。
On the other hand, the other end of the
The
このように構成されたスクリューポンプ６０は、モータ６６によってステータ６２内のロータ６１を所定方向に回転駆動させることで、トナー容器２０内のトナーをチューブ６５を介して空気とともに吸引口６３に吸引する（負圧を生じさせる。）。吸引口６３まで吸引されたトナーは、ステータ６２とロータ６１との隙間に送入されて、ロータ６１の回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーは、スクリューポンプ６０の送出口６７から排出されて、補給口６８から現像装置１４内に補給される（図３中の矢印方向の移動である。）。
このように、本実施の形態では、スクリューポンプ６０を用いてトナー容器２０からのトナー搬送経路をフレキシブルなチューブ６５で形成しているために、トナー容器２０の設置部１００を現像装置１４から離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
なお、本実施の形態では、スクリューポンプ６０を用いてトナーを空気とともに移送したが、ダイヤフラムポンプを用いてトナーを空気とともに移送することもできる。さらには、オーガスクリュー等の搬送部材を用いてトナーを移送することもできる。
The
As described above, in the present embodiment, since the toner conveyance path from the
In this embodiment, the toner is transferred together with air using the
一方、現像装置１４は、感光体ドラム８（像担持体）に対向する現像ローラ１９、現像ローラ１９に対向する第１搬送スクリュ１５、仕切部材１７を介して第１搬送スクリュ１５に対向する第２搬送スクリュ１６、現像ローラ１９に対向するドクターブレード１８、等で構成される。現像装置１４内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤が収容されている。
On the other hand, the developing
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ１９は、図３中の矢印方向に回転している。現像装置１４内の現像剤は、間に仕切部材１７を介在するように配設された第１搬送スクリュ１５及び第２搬送スクリュ１６の矢印方向の回転によって、トナー供給装置５９から補給口６８を介して補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３の紙面垂直方向の循環である。）。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ１９上に担持される。
The above-described image forming process will be described in more detail with a focus on the developing process.
The developing
現像ローラ１９上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード１８の位置に達する。そして、現像ローラ１９上の現像剤は、ドクターブレード１８の位置で適量に調整された後に、感光体ドラム８との対向位置（現像領域である。）に達する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム８表面に形成された静電潜像に付着して所望のトナー像が形成される。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位（露光電位）と、現像ローラ１９に印加された現像バイアスとの、電位差（現像ポテンシャル）によって形成される電界（現像電界）によって、トナーが潜像に付着する。
The developer carried on the developing
Thereafter, in the developing region, the toner in the developer adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the
なお、トナー容器２０内のトナーは、現像装置１４内のトナーの消費（トナー濃度の変動）にともない、トナー供給装置５９から現像装置１４内に適宜に補給されるものである。現像装置１４内のトナーの消費は、現像装置１４に設置されたトナー濃度検知センサ８５（現像剤の透磁率を検知する磁気センサである。）で検知される。詳しくは、トナー濃度検知センサ８５によって現像装置１４内に収容された現像剤のトナー濃度（現像剤中のトナーの割合である。）が検知されると、その検知結果に基いてトナー濃度が所定の範囲内になるように、トナー供給装置５９（スクリューポンプ６０）を所定時間だけ稼動して、現像装置１４内に新たなトナーを供給する。
The toner in the
次に、図４にて、トナー容器２０について詳述する。
図４を参照して、トナー容器２０は、主として、トナー収容体２１と口金部材３０とで構成される。
トナー容器２０のトナー収容体２１は、袋部２２とアダプタ２５とからなる。トナー収容体２１の袋部２２は、ポリエチレン、ナイロン等からなる８０〜２００μｍ程度の厚みをもつ複数のフレキシブルなシート２２ａ〜２２ｅを熱溶着して形成したものである。袋部２２は、側方のシート２２ｃ、２２ｄと上方のシート２２ｅとに、それぞれ、折り目２３が設けられている。これにより、トナー収容体２１内に収容されたトナーが排出されるのにともない、袋部２２は折り目２３にならってコンパクトに折り畳まれることになる。
このように、本実施の形態では、トナー容器２０の一部（袋部２２）が変形可能に構成された袋状容器であるために、内部に収容するトナーの容量を効率的に確保できるとともに、交換時の作業性を高めることができる。
Next, the
With reference to FIG. 4, the
The
As described above, in this embodiment, since a part of the toner container 20 (bag portion 22) is a bag-shaped container configured to be deformable, the capacity of the toner accommodated therein can be efficiently secured. The workability at the time of replacement can be improved.
図４を参照して、袋部２２の開口部には、樹脂材料からなるアダプタ２５が熱溶着にて固設されている。これにより、袋部２２とアダプタ２５の外周面との気密性が確保される。なお、アダプタ２５には、吐出口（内部を貫通する穴である。）が設けられている。
このように構成されたトナー収容体２１は、内部に収容されたトナーがアダプタ２５の吐出口から吐出されることになる。
Referring to FIG. 4, an
In the
口金部材３０は、トナー収容体２１のアダプタ２５に対して、着脱自在に設置される。口金部材３０がトナー収容体２１に装着されると、トナー収容体２１の吐出口と口金部材３０の上面３０ｅに設けられた送入口とが連通する。口金部材３０の前面３０ａから後面３０ｂにかけて貫通する排出口４１は、その断面が円形に形成されていて、図３で説明した画像形成装置本体１の搬送管１１０がスムーズに係合されるように構成されている。そして、トナー容器２０の排出口４１と装置本体１の搬送管１１０とが接続された状態で、トナー容器２０内のトナーが現像装置１４内に補給されることになる。また、口金部材３０の両側面３０ｃ、３０ｄには、それぞれ、装置本体１への着脱方向に沿って溝部３６が延設されている。
The
ここで、トナー容器２０の口金部材３０には、トナー容器２０内に収容されるトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段としてのＩＤチップ７０が設置されている。
本実施の形態では、トナー容器２０に充填するトナーの製造段階にて、トナーの着色度を測定して、その着色度についての情報を、収容するトナー容器２０のＩＤチップ７０に書き込んでいる。なお、本実施の形態では、トナーの着色度を、トナー容器２０内に収容されるトナーと同じ製造ロットのトナーの着色度として、ＩＤチップ７０に書き込んでいる。すなわち、トナーの製造ロットごとにトナーの着色度が測定されて、同じ製造ロットのトナーが充填されるトナー容器２０のＩＤチップ７０にその測定データが記憶される。
トナーの着色度は、画像形成装置「イマジオ ネオ Ｃ６００」改造機（リコー社製）を用いて、転写紙「タイプ６０００／７０Ｗ」（リコー社製）に単色でトナー付着量が０．４００±０．００５ｍｇ／ｃｍ2となるソリッド画像を形成して、そのソリッド画像を濃度計測器「モデル９３８」（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）にて一定条件（光源設定：Ｄ５０、２度視野条件）にて測定したものである。
Here, an
In the present embodiment, at the stage of manufacturing the toner to be filled in the
The degree of coloring of the toner is a single color on the transfer paper “Type 6000/70 W” (manufactured by Ricoh) using a modified image forming apparatus “IMAGIO Neo C600” (manufactured by Ricoh), and the toner adhesion amount is 0.400 ± 0. A solid image of 0.005 mg / cm 2 is formed, and the solid image is measured with a density measuring instrument “Model 938” (manufactured by X-Rite) under a certain condition (light source setting: D50, 2 degree visual field condition). It is a thing.
このように構成されたトナー容器２０は、図２に示す開閉ドア１０３を開放した状態で設置部１００内に載置される。そして、トナー容器２０が載置された開閉ドア１０３を閉鎖する動作に連動して、トナー容器２０の口金部材３０の溝部３６が設置部１００に設置された係合部に係合するとともに、トナー容器２０の排出口４１に挿設された口栓部材５０（図３を参照できる。）が設置部１００に設置された搬送管１１０に押動される。こうして、設置部１００へのトナー容器２０の装着動作が完了して、トナー容器２０内のトナーがトナー供給装置５９によって現像装置１４に補給可能な状態になる（図３の状態である。）。
The
さらに、このとき、トナー容器２０に設置されたＩＤチップ７０（情報記憶手段）が、設置部１００（画像形成装置本体１）に設置された情報読取手段としてのアンテナ１２０に対向する（図３を参照できる。）。そして、ＩＤチップ７０に記憶されたトナー着色度についての情報が、アンテナ１２０（情報読取手段）によって読み取られて制御部８０に送られて、その情報に基いて所定条件にて感光体ドラム８（又は／及び、中間転写ベルト７）に形成されるトナー像のトナー付着量が補正される。すなわち、トナー着色度の情報に基いて、現像工程にて現像装置１４によって感光体ドラム８（又は／及び、中間転写ベルト７）上に形成されるトナー付着量が微調整される。
Further, at this time, the ID chip 70 (information storage unit) installed in the
具体的に、本実施の形態では、現像工程後であって１次転写工程前の感光体ドラム８上に担持されたトナー像のトナー付着量をトナー付着量検知センサ２８（トナー付着量検知手段）にて検知している。トナー付着量検知センサ２８（トナー付着量検知手段）は、反射型光学センサであって、作像プロセスにて感光体ドラム８上に所定のタイミング（被転写材に画像形成されないタイミングである。）で形成された階調パターンを光学的に測定することでトナー付着量を検知する。そして、トナー付着量検知センサ２８の検知結果に基いて、トナー付着量可変手段としての制御部８０によって、所定条件にて感光体ドラム８に形成されるトナー像のトナー付着量を可変する。そして、制御部８０（トナー付着量可変手段）によって補正された狙いのトナー付着量が得られるように、現像ポテンシャルが調整される。具体的には、制御部８０によって、露光部９用の電源部８２を制御して露光部９に印加する電圧を調整したり、現像装置１４用の電源部８１を制御して現像ローラ１９に印加する現像バイアスを調整したりする。そして、トナー付着量可変手段によって、所定条件にて感光体ドラム８に形成されるトナー像のトナー付着量（狙いのトナー付着量）を可変する際に（現像ポテンシャルを調整する際に）、トナー着色度の情報に基いて狙いのトナー付着量を補正する。詳しくは、トナーの着色度が小さいときにはトナー付着量が多くなるように制御して、トナーの着色度が大きいときにはトナー付着量が少なくなるように制御する。なお、この制御のフローについては、後で図５及び図６を用いて詳しく説明する。
これにより、トナー容器２０に収容されたトナーの着色度にバラツキが生じても、出力画像上の色再現性を良好化かつ安定化することができる。
Specifically, in the present embodiment, the toner adhesion amount of the toner image carried on the
Thereby, even if the coloring degree of the toner accommodated in the
他方、トナー容器２０を設置部１００から脱離するときには、上述の装着時の手順と逆の手順をおこなう。すなわち、開閉ドア１０３を開放すると、搬送管１１０は口金部材３０から退避する。さらに、不図示のスプリングの付勢力によって口栓部材５０が排出口４１を閉鎖する位置に移動する。その後、開閉ドア１０３が開放された状態で、トナー容器２０が設置部１００から取出される。
On the other hand, when detaching the
なお、ＩＤチップ７０には、トナー着色度についての情報以外の情報も記憶させることができる。具体的に、ＩＣチップ７０には、トナー色、トナーの製造番号（製造ロット）、トナーの製造年月日等のトナーに係わる情報や、リサイクル回数、リサイクル年月日、リサイクルメーカ等のリサイクルに係わる情報等を記憶させることができる。
また、本実施の形態では、トナー容器２０のＩＤチップ７０（情報記憶手段）と、画像形成装置本体１のアンテナ１２０（情報読取手段）と、が非接触で情報通信できるように構成したが、トナー容器２０の情報記憶手段と画像形成装置本体１の情報読取手段とが接触して情報通信できるように構成することもできる。
さらに、本実施の形態では、情報記憶手段としてＩＤチップ７０を用いたが、ＩＤチップ７０の代わりに、情報の読み書きが可能な公知の情報記憶手段のすべてを用いることができる。
The
In the present exemplary embodiment, the ID chip 70 (information storage unit) of the
Furthermore, in the present embodiment, the
以下、図５及び図６を用いて、本実施の形態における画像形成装置でおこなわれる特徴的な制御（トナー付着量制御）について詳しく説明する。
図５に示すように、所定のタイミングでプロセスコントロールがスタートされると（ステップＳ１）、まず、トナー付着量検知センサ２８（トナー付着量検知手段）の校正がおこなわれる（ステップＳ２）。詳しくは、トナー付着量検知センサ２８（反射型光学センサ）の正反射受光出力が４Ｖになるように発光素子（ＬＥＤ）の発光光量が調整される。
なお、プロセスコントロールは、装置本体１の電源（メインスイッチ）がオンされた直後のウォーミングアップ時のタイミングや、出力画像が所定枚数通紙された後のタイミング、等でおこなうことができる。また、本実施の形態１では、トナー付着量制御をおこなう前にトナー付着量検知センサ２８の校正をおこなったが、必ずしもこれを実行する必要はない。
Hereinafter, characteristic control (toner adhesion amount control) performed in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
As shown in FIG. 5, when process control is started at a predetermined timing (step S1), first, the toner adhesion amount detection sensor 28 (toner adhesion amount detection means) is calibrated (step S2). Specifically, the light emission amount of the light emitting element (LED) is adjusted so that the regular reflection light reception output of the toner adhesion amount detection sensor 28 (reflection type optical sensor) becomes 4V.
The process control can be performed at the timing of warming up immediately after the power source (main switch) of the apparatus
その後、現像装置１４のトナー濃度検知センサ８５（磁気センサ）によって検知した検知結果（出力：Ｖｔ）を制御部８０で取得する（ステップＳ３）。この検知結果は、先に説明した通り、トナー供給装置５９によってトナー容器２０から現像装置１４にトナーを補給する制御（トナー補給制御）をおこなう際に用いられるものである。
Thereafter, a detection result (output: Vt) detected by the toner concentration detection sensor 85 (magnetic sensor) of the developing
その後、先に説明した作像プロセスによって感光体ドラム８上に階調パターンを作成する（ステップＳ４）。これは、現像γ（現像ポテンシャル＝現像バイアス−潜像電位）に対するトナー付着量の傾き（現像能力である。）を検出するためにおこなうものである。具体的に、トナー付着量検知センサ２８に対向する感光体ドラム８の幅方向位置に走行方向に沿って５つの階調パターン（主走査方向の幅が１５ｍｍ、副走査方向の幅が１６ｍｍ、パターン間隔が５０ｍｍのものである。）を形成する。また、５つの階調パターンは、現像バイアスと帯電バイアスとを一定値に固定して露光量を所定のステップでパターンごとに段階的に変更して形成した潜像電位の階調パターンを顕像化したものである。
Thereafter, a gradation pattern is created on the
その後、感光体ドラム８上に形成した階調パターンのトナー付着量をトナー付着量検知センサ２８で検知する（ステップＳ５）。
そして、トナー付着量検知センサ２８で検知したトナー付着量の検知結果と、現像ポテンシャルと、の関係から、現像γと現像開始電圧とを求める（ステップＳ６）。具体的に、Ｘ軸を現像ポテンシャルとして、Ｙ軸をトナー付着量として、最小二乗法により１次直線式を求める。その１次直線式の傾きが現像γであり、Ｘ軸切片が現像開始電圧である。そして、各色のトナー付着量と現像ポテンシャルとの関係式が装置本体１の制御部８０のＲＡＭに保存される。すなわち、狙いのソリッド部制御トナー付着量（中間転写ベルト７上に形成されるトナー像のソリッド部におけるトナー付着量であって、所定条件で形成されるトナー像のトナー付着量である。）が仮決定される。
Thereafter, the toner adhesion amount of the gradation pattern formed on the
Then, the development γ and the development start voltage are obtained from the relationship between the detection result of the toner adhesion amount detected by the toner adhesion
その後、アンテナ（情報読取手段）１２０によって取得した情報（トナー容器２０のＩＤチップ７０に記憶されたトナー着色度についての情報である。）が制御部８０にあるかが判別される（ステップＳ７）。
その結果、トナー着色度についての情報がある場合には、その情報に基いて所定条件におけるトナー付着量が決定される（ステップＳ８）。詳しくは、トナー着色度の情報に基いて、狙いのソリッド部制御トナー付着量が最終的に決定される。すなわち、トナー着色度の情報に基いて、ステップＳ６にて仮決定されたソリッド部制御トナー付着量が補正（更新）される。
図６は、トナーの着色度（ＩＤチップ７０に記憶された情報）と、制御されるトナー付着量（ソリッド部制御トナー付着量）と、の関係を示す表図である。制御部８０（トナー付着量可変手段）は、トナー着色度が小さいときにはソリッド部制御トナー付着量を多くして、トナー着色度が大きいときにはソリッド部制御トナー付着量を少なくする。例えば、図６に示すように、トナー着色度が１．４０のときには目標最大濃度（ＩＤ＝１．５）を得るためのトナー付着量が０．４２９（ｍｇ／ｃｍ2）であるものとしてソリッド部制御トナー付着量が０．４３７（ｍｇ／ｃｍ2）に補正され、トナー着色度が１．５０のときには目標最大濃度（ＩＤ＝１．５）を得るためのトナー付着量が０．４００（ｍｇ／ｃｍ2）であるものとしてソリッド部制御トナー付着量が０．４０８（ｍｇ／ｃｍ2）に補正され、トナー着色度が１．６０のときには目標最大濃度（ＩＤ＝１．５）を得るためのトナー付着量が０．３７５（ｍｇ／ｃｍ2）であるものとしてソリッド部制御トナー付着量が０．３８３（ｍｇ／ｃｍ2）に補正される。なお、図６において、着色度の幅を１．５±０．１としているのは、本実施の形態で用いられるトナー（その詳細については後述する。）の規格公差に合わせたものである。
このように、本実施の形態では、製造条件や物性にバラツキが生じてトナーの着色度がばらついてしまっても、使用するそれぞれのトナーの着色度に合わせてトナー付着量制御値を補正しているため、出力画像において忠実な色再現性を安定して得ることができる。
補足的に説明すると、従来は、画像形成装置側では目標最大濃度（ＩＤ＝１．５）を得るためのソリッド部制御トナー付着量を０．４００（ｍｇ／ｃｍ2）に制御して、トナー側ではトナー着色度が１．５０±０．０５の範囲になるように選別することで、トナーの製造ロット差による色再現性や濃度バラツキの差異を軽減していた。これに対して、本実施の形態では、トナー着色度が上述の範囲を超えてしまっても、その着色度の情報に基いてソリッド部付着量の制御目標値を最適化しているので、トナーの製造コストや検査コストを高コスト化することなく、色再現性が良好で濃度バラツキのない出力画像を得ることができる。
Thereafter, it is determined whether information acquired by the antenna (information reading means) 120 (information about the toner coloring degree stored in the
As a result, when there is information on the toner coloring degree, the toner adhesion amount under a predetermined condition is determined based on the information (step S8). Specifically, the target solid portion control toner adhesion amount is finally determined based on the information on the toner coloring degree. That is, the solid portion control toner adhesion amount temporarily determined in step S6 is corrected (updated) based on the toner coloring degree information.
FIG. 6 is a table showing the relationship between the coloring degree of toner (information stored in the ID chip 70) and the controlled toner adhesion amount (solid portion control toner adhesion amount). The control unit 80 (toner adhesion amount varying means) increases the solid portion control toner adhesion amount when the toner coloring degree is small, and decreases the solid portion control toner adhesion amount when the toner coloring degree is large. For example, as shown in FIG. 6, when the toner coloring degree is 1.40, it is assumed that the toner adhesion amount for obtaining the target maximum density (ID = 1.5) is 0.429 (mg / cm 2 ). When the toner adhesion amount is corrected to 0.437 (mg / cm 2 ) and the toner coloring degree is 1.50, the toner adhesion amount for obtaining the target maximum density (ID = 1.5) is 0.400 ( mg / cm 2 ), the solid portion control toner adhesion amount is corrected to 0.408 (mg / cm 2 ), and the target maximum density (ID = 1.5) is obtained when the toner coloring degree is 1.60. Therefore, the solid portion control toner adhesion amount is corrected to 0.383 (mg / cm 2 ), assuming that the toner adhesion amount is 0.375 (mg / cm 2 ). In FIG. 6, the range of the coloring degree is set to 1.5 ± 0.1 in accordance with the standard tolerance of the toner (details will be described later) used in the present embodiment.
As described above, in this embodiment, even if the manufacturing conditions and physical properties vary and the coloring degree of the toner varies, the toner adhesion amount control value is corrected according to the coloring degree of each toner to be used. Therefore, faithful color reproducibility can be stably obtained in the output image.
As a supplementary explanation, conventionally, on the image forming apparatus side, the solid portion control toner adhesion amount for obtaining the target maximum density (ID = 1.5) is controlled to 0.400 (mg / cm 2 ), and the toner is controlled. On the side, by selecting the toner coloring degree to be in the range of 1.50 ± 0.05, the difference in color reproducibility and density variation due to the difference in toner production lot is reduced. On the other hand, in the present embodiment, even if the toner coloring degree exceeds the above range, the control target value of the solid portion adhesion amount is optimized based on the coloring degree information. An output image with good color reproducibility and no density variation can be obtained without increasing manufacturing costs and inspection costs.
その後、ステップＳ８にて決定（補正・更新）された狙いのソリッド部制御トナー付着量（ソリッド画像濃度）を得るのに必要な現像ポテンシャルが求められる（ステップＳ１０）。具体的には、ステップＳ６にて算出された現像γと現像開始電圧とを用いて、ステップＳ８で決定された狙いのソリッド部制御トナー付着量を得ることのできる、現像バイアス（電源部８１から現像ローラ１９に供給される印加電圧である。）と、潜像電位（露光量であって、電源部８２から露光部９に供給される印加電圧である。）と、が調整制御される。
こうして、本フローが終了される（ステップＳ１１）。
Thereafter, the development potential necessary to obtain the target solid portion control toner adhesion amount (solid image density) determined (corrected / updated) in step S8 is obtained (step S10). Specifically, using the development γ calculated in step S6 and the development start voltage, a development bias (from the power supply unit 81) that can obtain the target solid part control toner adhesion amount determined in step S8. The applied voltage supplied to the developing
Thus, this flow is finished (step S11).
一方、ステップＳ７にて、トナー着色度についての情報がないと判断された場合には、狙いのソリッド部制御トナー付着量が予め定められた値に決定される（ステップＳ９）。すなわち、制御部８０（トナー付着量可変手段）は、アンテナ１２０（情報読取手段）によって読み取られるトナー着色度の情報がないときに、予め定められたトナー着色度に基いて所定条件にてトナー付着量（狙いのソリッド部制御トナー付着量）を補正する。
このようにトナー着色度の情報がない場合としては、例えば、非純正のトナー容器が装置本体１に設置された場合等がある。このような場合には、使用されるトナーの特性が不明であるため、予め定められた所定の着色度データを代用することで装置本体１を稼動させる。このような場合に、トナー着色度の情報に基いたトナー付着量制御や画像調整が実施されない旨を、装置本体１の表示部に表示したり、プリンタ情報を管理しているクライアントＰＣに情報を送信したりすることが好ましい。
On the other hand, if it is determined in step S7 that there is no information about the toner coloring degree, the target solid portion control toner adhesion amount is determined to be a predetermined value (step S9). That is, the control unit 80 (toner adhesion amount varying means) is configured to adhere toner under a predetermined condition based on a predetermined toner coloring degree when there is no information on the toner coloring degree read by the antenna 120 (information reading means). Correct the amount (target solid part control toner adhesion amount).
Examples of the case where there is no information on the toner coloring degree include a case where a non-genuine toner container is installed in the apparatus
最後に、本実施の形態において用いられるトナーについて説明する。
本実施の形態では、高精細なカラー画像を実現させるために、小粒径化、球形化された重合トナーを用いている。
具体的に、トナーとして、体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜８μｍの範囲内になるように形成され、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲内になるように形成された小粒径トナーを用いている。これにより、出力画像の解像度が高まり高画質化が達成される。
また、トナーとして、平均円形度が０．９３〜１．００の範囲内になるように形成された略球形トナーを用いている。これにより、転写性が高まり高画質化が達成される。
Finally, the toner used in the present embodiment will be described.
In the present embodiment, in order to realize a high-definition color image, a polymerized toner having a reduced particle size and a spherical shape is used.
Specifically, the toner is formed so that the volume average particle diameter (Dv) is in the range of 3 to 8 μm, and the ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn). ) Is used in a small particle size toner formed so as to be in the range of 1.00 to 1.40. This increases the resolution of the output image and achieves high image quality.
Further, as the toner, a substantially spherical toner formed so that the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00 is used. As a result, transferability is enhanced and high image quality is achieved.
ここで、上述したトナーの体積平均粒径は、コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置を用いて測定することができる。これらの測定装置として、「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）があげられる。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フォン酸塩）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約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理をおこない、上述した測定装置により、アパーチャーとして１００μｍのものを用いて、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（Ｄ4）及び個数平均粒径（Ｄ1）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ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。
Here, the volume average particle diameter of the toner described above can be measured using a measuring apparatus for the particle size distribution of toner particles by a Coulter counter method. Examples of these measuring devices 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 alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. 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 with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the volume and number of toner particles or toner are measured with the above-described measuring apparatus using an aperture of 100 μm. The volume distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the volume average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 .35 to less than 8.00 μm; 8.00 to less than 10.08 μm; 10.08 to less than 12.70 μm; 12.70 to less than 16.00 μm; 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
また、上述したトナーの円形度は、下式より得られた値である。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合には１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ａ＝Ｌ0／Ｌ
ただし、上式において、Ｌ0は粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Ｌは粒子の投影像の周囲長を示す。
円形度は、「フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００」（東亜医用電子社製）を用いて測定することができる。
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フォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を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分間分散処理をおこない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして上述した装置によりトナーの形状を測定する。
The circularity of the toner described above is a value obtained from the following equation. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity a = L 0 / L
In the above equation, L 0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the projected image of the particle.
The circularity can be measured using a “flow type particle image analyzer FPIA-1000” (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.).
As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been previously removed, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape of the toner is measured with the above-mentioned apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 / μl.
さらに、本実施の形態におけるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０、ＳＦ−２が１００〜１８０に設定されている。これにより、トナー１粒子に付着する外添剤の量を増加することができ、キャリアとの衝突等による外部ストレスからトナー母体表面を保護する無機微粒子を増加させることができる。
また、本実施の形態におけるトナーは、２μｍ以下のトナー微分が３０％以下含有されたものである。トナー中にトナー微粉が３０％を超えて含有されていると、トナー１粒子に付着する無機微粒子の個数が減少するため、トナー間の凝集力が増大して、現像剤の流動性悪化が生じてしまう。そして、補給トナーの現像剤中への分散性が悪くなってしまう。
なお、トナーの形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２は、以下のように求められたものである。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００π／４を乗じた値である。すなわち、次式で表すことができる。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）
ＳＦ−１の値が１００の場合はトナーの形状が真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００／４πを乗じた値である。 なわち、次式で表すことができる。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）2／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）
ＳＦ−２の値が１００の場合はトナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的に、走査型電子顕微鏡「Ｓ−８００」（日立製作所社製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置「ＬＵＳＥＸ３」（ニレコ社製）に導入して解析して計算したものである。
Further, in the toner according to the present embodiment, the shape factor SF-1 is set to 100 to 180, and SF-2 is set to 100 to 180. Thereby, the amount of the external additive adhering to the
Further, the toner in the present embodiment contains 30% or less of a toner derivative of 2 μm or less. If the toner contains more than 30% of the toner fine powder, the number of inorganic fine particles adhering to one toner particle decreases, so that the cohesive force between the toners increases and the fluidity of the developer deteriorates. End up. Then, the dispersibility of the replenishment toner in the developer is deteriorated.
The toner shape factors SF-1 and SF-2 are obtained as follows.
The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape, and the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner onto a two-dimensional plane is divided by the graphic area AREA and multiplied by 100π / 4. Value. That is, it can be expressed by the following formula.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner is a true sphere, and becomes irregular as the value of SF-1 increases.
The shape factor SF-2 indicates the ratio of irregularities in the shape of the toner. The square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane is divided by the figure area AREA to obtain 100 / 4π. The value multiplied by. That is, it can be expressed by the following formula.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and the unevenness of the toner surface becomes more prominent as the value of SF-2 increases.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope “S-800” (manufactured by Hitachi, Ltd.) and introducing it into an image analyzer “LUSEX3” (manufactured by Nireco) for analysis. And calculated.
さらに、本実施の形態では、トナーとして、その形状を長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にある略球形トナーを用いている。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、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低下して、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未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率が得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、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。
なお、上述したトナー形状（長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３）は、次の方法により測定することができる。まず、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させる。そして、そのトナーの粒子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、その１００個のトナー粒子の長軸ｒ１（μｍ）、短軸ｒ２（μｍ）、厚さｒ３（μｍ）を測定して、それらの算術平均値から長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３を求める。
Furthermore, in this embodiment, when the shape of the toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the ratio of the major axis to the minor axis. A substantially spherical toner having (r2 / r1) of 0.5 to 1.0 and a thickness to minor axis ratio (r3 / r2) of 0.7 to 1.0 is used. If the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are lowered because of the separation from the true spherical shape, and high quality image quality cannot be obtained. On the other hand, when the ratio of thickness to short axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is 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 minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.
The above-described toner shape (long axis r1, short axis r2, thickness r3) can be measured by the following method. First, toner is uniformly dispersed and deposited on a smooth measurement surface. The 100 toner particles are magnified 500 times by a color laser microscope “VK-8500” (manufactured by Keyence Corporation), and the major axis r1 (μm) and minor axis r2 (μm) of the 100 toner particles are enlarged. ), The thickness r3 (μm) is measured, and the major axis r1, the minor axis r2, and the thickness r3 are obtained from their arithmetic average values.
また、本実施の形態にて用いられるトナーは、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、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下、トナーの構成材料及び製造方法について詳述する。 Further, the toner used in the present exemplary embodiment includes a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent. A toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in a solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described in detail.
（ポリエステル）
ポリエステルは、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。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（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およ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、およびこれと炭素数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価また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)
The polyester 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) preferable. 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 them, 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. As trihydric or higher polyhydric alcohol (TO), 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohol (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.
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、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および炭素数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また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 and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (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) And naphthalenedicarboxylic acid). 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.).
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（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、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
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を得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さら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、酸価が３０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。
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、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、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）を得て、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
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；およびこれら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、さらに好ましくは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、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％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。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
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、さらに好ましくは、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。
In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, This is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of amines.
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 or 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 usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
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. Five. 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.
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）、および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）；および脂肪族ジアミン（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およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
Next, as 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.) and the like. 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.
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、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［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。
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、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
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). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
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。さらにこの（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。 The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.
（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）およびエーテル類（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）、およ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重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。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、前記重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、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
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 obtained by blocking them (ketimine compounds).
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. 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 weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are 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、低温定着性およ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。尚、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良い。
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重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が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。
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
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 weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight 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.
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、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不充分となる。
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。
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes 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）
着色剤としては、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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
(Coloring agent)
As the colorant, 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 Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, 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, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, 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 Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
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、また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、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、単独あるいは混合して使用できる。 The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of a master batch or a master batch, 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, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては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、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、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。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、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重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合には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。
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine 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 , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.
（離型剤）
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の如き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、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、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。さらに、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。
荷電制御剤、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、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 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. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include 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, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. 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 can be melt-kneaded together with the masterbatch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 μm, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m <2> / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle size of 5 × 10-2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not cause fireflies and the like is obtained, and a reduction in residual toner is further achieved. .
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
（１）着色剤、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、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
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を単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、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好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
(1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
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, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、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。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満で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重量部を超えると経済的でない。
(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.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, 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 weight, it is not economical.
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。
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、リン酸エステルなど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、イミダゾリンなどのアミン塩型や、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などの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などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、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）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
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及びその金属塩、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）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、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（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、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。
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 and 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 Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, 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, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
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右する脂肪族１級、２級もしくは２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（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、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。 Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.
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（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）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
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.
上記の樹脂微粒子、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良い。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、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（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など、ビニルアルコールまた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など、または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、酪酸ビニルなど、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などの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、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など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など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 above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、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。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍ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、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the
（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、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２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。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) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 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、ついで、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、トナーを得る。
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。さらに、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、さらに、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 the 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 giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true 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.
なお、トナーとしては、上述したものに限定されることなく、他の公知のものを用いることができる。例えば、トナーは、結着樹脂及び着色剤とともに、離型剤を含有するオイルレストナーであってもよい。オイルレストナーは、加熱ローラ（定着ローラ）にトナー固着防止用オイルを塗布しない定着部１２において用いることができる。オイルレストナーは、離型剤がキャリアの表面に移行するスペント化が生じやすいが、プレミックス現像方式においてはトナー供給とともにキャリア供給をおこなうことから、トナーのみを供給する方式に比べて格段に耐スペント性が向上して、長期にわたり良好な品質を維持することができる。
The toner is not limited to those described above, and other known toners can be used. For example, the toner may be an oilless toner containing a release agent together with a binder resin and a colorant. The oilless toner can be used in the fixing
以上説明したように、本実施の形態では、トナー容器２０に収容されたトナーの着色度についての情報が記憶されたＩＤチップ７０（情報記憶手段）を設置しているため、トナーの製造コストや検査コストを高コスト化することなく、トナーの着色度にバラツキが生じても出力画像上の色再現性を良好化かつ安定化させることができる。
As described above, in the present embodiment, since the ID chip 70 (information storage unit) that stores information about the degree of coloration of the toner contained in the
なお、本実施の形態では、変形可能に構成された袋状のトナー容器２０に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、変形しない硬質な壁部に囲まれたトナー容器（例えば、ボトル状のトナー容器や、箱状のトナー容器等である。）に対しても本発明を当然に適用することができる。その場合にも、トナー容器に、トナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the bag-shaped
また、本実施の形態では、２成分現像方式の現像装置１４が設置された画像形成装置１に対して本発明を適用したが、１成分現像方式（キャリアを用いない現像方式である。）の現像装置が設置された画像形成装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、トナー容器から現像装置に２成分現像剤（トナー及びキャリア）を供給するとともに現像装置から余剰の現像剤を排出するプレミックス現像方式の現像装置が設置された画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。その場合、トナー容器にはトナーとともにキャリアが収容されることになる。
これらの場合にも、トナー容器に、トナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the present invention is applied to the
Further, an image forming apparatus provided with a premix developing type developing device that supplies a two-component developer (toner and carrier) from a toner container to a developing device and discharges excess developer from the developing device. Of course, the present invention can be applied. In that case, the carrier is accommodated together with the toner in the toner container.
In these cases, the same effect as that of the present embodiment can be obtained by providing the toner container with information storage means for storing information about the degree of coloring of the toner.
さらに、トナー容器が一体的に構成されて画像形成装置本体に着脱自在に設置される現像装置（他に、感光体ドラムや帯電部やクリーニング部が一体化されたプロセスカートリッジも含む。）であっても、その現像装置に収容されたトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を現像装置に設けることで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Further, a developing device (including a process cartridge in which a photosensitive drum, a charging unit, and a cleaning unit are integrated) including a toner container integrally formed and detachably installed in the image forming apparatus main body. However, it is possible to obtain the same effect as in the present embodiment by providing the developing device with information storage means that stores information about the degree of coloration of the toner contained in the developing device.
また、本実施の形態では、感光体ドラム８に対向する位置（現像装置１４に対向する位置の下流側であって、中間転写ベルト７に対向する位置の上流側である。）にトナー付着量検知センサ２８を設置して感光体ドラム８（像担持体）上に形成されたトナー像のトナー付着量を直接的に検知した。これに対して、中間転写ベルト７に対向する位置にトナー付着量検知センサ２８を設置して感光体ドラム８（像担持体）上に形成されたトナー像のトナー付着量を間接的に検知することもできる。さらには、感光体ドラム８に対向する位置と、中間転写ベルト７に対向する位置と、にそれぞれトナー付着量検知センサ２８を設置して、感光体ドラム８（像担持体）上に形成されたトナー像のトナー付着量を検知することもできる。そして、それらの場合にも、トナー付着量検知センサの検知結果に基いて本実施の形態と同様にトナー付着量制御をおこなうことで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the toner adhesion amount at a position facing the photosensitive drum 8 (on the downstream side of the position facing the developing
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and it is obvious that the present embodiment can be modified as appropriate within the scope of the technical idea of the present invention, other than suggested in the present embodiment. is there. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the present embodiment, and the number, position, shape, and the like suitable for implementing the present invention can be achieved.
１ 画像形成装置本体（装置本体）、
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫ 感光体ドラム（像担持体）、
１４ 現像装置、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ トナー容器、
２８ トナー付着量検知センサ（トナー付着量検知手段）、
５９ トナー供給装置、
７０ ＩＤチップ（情報記憶手段）、
８５ トナー濃度検知センサ（磁気センサ）、
１２０ アンテナ（情報読取手段）。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
8Y, 8M, 8C, 8BK photosensitive drum (image carrier),
14 Development device,
20, 20Y, 20M, 20C, 20BK toner container,
28 toner adhesion amount detection sensor (toner adhesion amount detection means),
59 toner supply device,
70 ID chip (information storage means),
85 Toner density detection sensor (magnetic sensor),
120 Antenna (information reading means).
Claims (7)
容器内に収容されるトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を備えたことを特徴とするトナー容器。 A toner container that contains toner and is detachably installed in the image forming apparatus main body,
A toner container comprising information storage means for storing information about the degree of coloration of toner contained in the container.
像担持体上に形成される潜像を現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記像担持体上に形成されたトナー像のトナー付着量を直接的又は間接的に検知するトナー付着量検知手段と、
前記トナー付着量検知手段の検知結果に基いて所定条件にて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を可変するトナー付着量可変手段と、
前記トナー容器の前記情報記憶手段に記憶された前記情報を読み取る情報読取手段と、
を備え、
前記トナー付着量可変手段は、前記情報読取手段によって読み取られた前記情報に基いて前記所定条件にて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー付着量を補正することを特徴とする画像形成装置。 The toner container according to claim 1 or 2 is detachably installed in the image forming apparatus main body,
A developing device for developing a latent image formed on the image carrier to form a toner image;
Toner adhesion amount detecting means for directly or indirectly detecting the toner adhesion amount of the toner image formed on the image carrier;
Toner adhesion amount varying means for varying the toner adhesion amount of a toner image formed on the image carrier under a predetermined condition based on a detection result of the toner adhesion amount detection means;
Information reading means for reading the information stored in the information storage means of the toner container;
With
The toner adhesion amount varying unit corrects the toner adhesion amount of a toner image formed on the image carrier under the predetermined condition based on the information read by the information reading unit. apparatus.
装置内に収容されるトナーの着色度についての情報が記憶された情報記憶手段を備えたことを特徴とする現像装置。 A developing device that develops a latent image formed on an image carrier to form a toner image and is detachably installed in the image forming apparatus main body,
A developing device comprising information storage means for storing information on the degree of coloration of toner contained in the device.
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