JP2013164540A - Developing device, and image forming apparatus - Google Patents

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嘉子 小川
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保之 石井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain developability even when the number of sheets fed to a developing device increases, or the developing device is used in a high-speed rotation.SOLUTION: A developing device 4 comprises: a metallic developing roller 42 that is arranged opposite to a photoreceptor 2 carrying an electrostatic latent image while being separated from the photoreceptor 2 by a predetermined distance, includes a plurality of protrusions 42a that are periodically arranged and recesses 42b that surround the protrusions 42a, and carries one-component developer; and a metallic doctor blade 45 that contacts a developer carrier to regulate the amount of one-component developer attached to the developer carrier. Only the recesses 42b of the developing roller 42 have a synthetic resin layer 51 formed thereon to which a charge control agent is added.

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像装置、およびこれを用いた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device used for a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and an image forming apparatus using the developing device.

近年、一成分現像を用いたカラープリンターも高速化の要求が強まっている。図22は従来の画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置600は、中間転写体上にカラー画像を形成して2次転写部で転写紙に転写する構成を備える。画像形成装置600は、複数色例えば4色の作像ユニット611、612、613、614を並列に配置して、カラー画像を形成する構成を備える。なお、画像形成装置として、直接転写紙上に感光体から転写する構成を採用する場合もある。   In recent years, color printers using one-component development have been increasingly demanded for higher speeds. FIG. 22 is a schematic diagram showing a conventional image forming apparatus. The image forming apparatus 600 has a configuration in which a color image is formed on an intermediate transfer member and transferred onto a transfer sheet by a secondary transfer unit. The image forming apparatus 600 includes a configuration in which a plurality of colors, for example, four color image forming units 611, 612, 613, and 614 are arranged in parallel to form a color image. In some cases, the image forming apparatus employs a configuration in which the image is directly transferred from a photosensitive member onto a transfer sheet.

このような画像形成装置600では、ユーザーが作像ユニットの交換をしやすいように、現像ユニットと感光体ユニットを一体化する構成が多い。現像ユニットを縦に長い構成にすることにより、必要なトナー量が収容可能で図の横幅方向の装置幅を短くできる。ここで、各作像ユニット611、612、613、614はトナー色が異なるだけで同じ構造を備える。   In such an image forming apparatus 600, the development unit and the photosensitive unit are often integrated so that the user can easily replace the image forming unit. By making the developing unit vertically long, a necessary amount of toner can be accommodated and the apparatus width in the horizontal width direction in the figure can be shortened. Here, the image forming units 611, 612, 613, and 614 have the same structure except that the toner colors are different.

画像形成装置600では、作像ユニット611、612、613、614において、帯電ローラ622で感光体621を帯電した後、図示されていない書き込み光学系により露光して潜像を形成し、一成分現像装置630で所定色のトナー像を形成して中間転写ベルト623に転写する。中間転写ベルト623上で各色のトナー像が重ね合わされ、2次転写部624で図示されていない紙搬送ユニットにより搬送されてきた転写紙に転写され、定着ユニット625でトナー像を定着する。   In the image forming apparatus 600, in the image forming units 611, 612, 613, and 614, the photosensitive member 621 is charged by the charging roller 622, and then exposed by a writing optical system (not shown) to form a latent image, and one-component development A toner image of a predetermined color is formed by the apparatus 630 and transferred to the intermediate transfer belt 623. The toner images of the respective colors are superimposed on the intermediate transfer belt 623, transferred onto a transfer paper conveyed by a paper conveyance unit (not shown) by the secondary transfer unit 624, and the toner image is fixed by the fixing unit 625.

図23は図22に示した画像形成装置の一成分現像装置を示す断面図である。一成分現像装置630の現像容器631内に、所定量の非磁性一成分トナーを収容し、現像ユニット下部に配置されている発泡体からなる供給ローラ632にトナーを供給する。供給ローラ632と現像ローラ633とは図中の矢印の方向に所定の線速比で回転し、供給ローラ632から現像ローラ633にトナーを供給する。現像ローラ633として、一般的には、ゴム等で弾性層を形成したローラや、金属の表面をブラスト処理して粗さを付けたようなローラを用いる。現像ローラ633に付着したトナーは、規制ブレード634と現像ローラ633とのニップ部で現像ローラと摩擦帯電してマイナス極性に帯電し、ニップ部を通過した後は現像ローラ633上に必要な量のトナー層を形成する。現像ローラ633は感光体621に接触あるいは非接触で感光体の線速に対して所定の線速比ηで回転し、感光体621の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。   FIG. 23 is a sectional view showing a one-component developing device of the image forming apparatus shown in FIG. A predetermined amount of non-magnetic one-component toner is accommodated in a developing container 631 of the one-component developing device 630, and the toner is supplied to a supply roller 632 made of a foam disposed below the developing unit. The supply roller 632 and the development roller 633 rotate at a predetermined linear speed ratio in the direction of the arrow in the drawing, and supply toner from the supply roller 632 to the development roller 633. As the developing roller 633, a roller having an elastic layer formed of rubber or the like, or a roller having a metal surface blasted to be rough is generally used. The toner adhering to the developing roller 633 is frictionally charged with the developing roller at the nip portion between the regulating blade 634 and the developing roller 633 to be charged with a negative polarity, and after passing through the nip portion, a necessary amount of toner is developed on the developing roller 633. A toner layer is formed. The developing roller 633 rotates at a predetermined linear velocity ratio η with respect to the linear velocity of the photoconductor, with or without contact with the photoconductor 621, and supplies toner to the electrostatic latent image on the photoconductor 621 to form a toner image. .

最近では、小型で低コスト化に向く一成分現像装置を用いたカラー形成装置においても、高画質化の要求が強くなっている。そのため一成分現像装置でも、トナーの小粒径化による高画質化が必要となっている。トナーの小粒径化に対しては重合トナーによる小粒径化が主流であるが、粉砕トナーでも粒径6μm以下の小粒径トナーが実用化されている。しかし小粒径トナーはストレスにより凝集体ができやすく、規制ブレードと現像ローラにニップ部で凝集体が発生してニップ部に滞留し、やがてブレードにトナー固着となるという現象が発生しやすい。   Recently, there is an increasing demand for higher image quality in a color forming apparatus using a one-component developing device that is small and low in cost. For this reason, even in a one-component developing device, it is necessary to improve image quality by reducing the particle size of toner. To reduce the particle size of the toner, the mainstream is to reduce the particle size by using a polymerized toner, but a pulverized toner having a particle size of 6 μm or less has been put into practical use. However, the toner having a small particle size easily forms an aggregate due to stress, and the phenomenon that the aggregate is generated in the nip portion of the regulating blade and the developing roller and stays in the nip portion, and the toner is likely to be fixed to the blade.

図24は従来の現像装置の現像ローラ表面状態を示す拡大断面図である。この現像ローラ640は、金属製であり、その表面に周期的に配列された潤滑微粒子による微細な凹凸すなわち、複数凸部641および該凸部641を取り囲む凹部642を備える。   FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view showing a developing roller surface state of a conventional developing device. The developing roller 640 is made of metal and includes fine irregularities due to the lubricating fine particles periodically arranged on the surface, that is, a plurality of convex portions 641 and a concave portion 642 surrounding the convex portions 641.

また、現像装置4では、規制ブレード634の設置条件を、凸部表面に付着したトナーを除去するような条件に設定する。図25はトナーの除去状態を示す断面図である。規制ブレード634で凸部641のトナーを除去すると、図26に示すように規制ブレードが入り込まない凹部642にのみトナーTが残留した状態となる。   In the developing device 4, the installation condition of the regulating blade 634 is set to a condition for removing the toner adhering to the convex surface. FIG. 25 is a cross-sectional view showing a toner removal state. When the toner of the convex portion 641 is removed by the regulating blade 634, the toner T remains only in the concave portion 642 where the regulating blade does not enter as shown in FIG.

この現像ローラ640では、規制ブレード634と接触する凸部641に付着したトナーを除去する条件になっているのでトナー凝集体が滞留せず、凹部642のトナーには規制ブレード634の強い圧力がかからないのでトナーがブレードに固着しない。   In the developing roller 640, the toner adhering to the convex portion 641 in contact with the regulating blade 634 is removed, so that toner aggregates do not stay and the toner in the concave portion 642 is not subjected to the strong pressure of the regulating blade 634. Therefore, the toner does not adhere to the blade.

このような現像装置として、特許文献1は、トナーを小粒径化しても、現像ローラから感光体へのトナーの飛翔性を優れたものとするため、現像ローラを円筒状または円柱状をなし外周面に凹凸部を形成した基材と、基材の外周面上に形成され、金属とトナーに対して潤滑性を有する潤滑微粒子を含んで構成した表層とを有し、表層の基材とは反対側の面には、接触面積を低減しつつトナーを担持できるように形成したものを開示する。   As such a developing device, Patent Document 1 discloses that the developing roller has a cylindrical shape or a cylindrical shape in order to improve the toner flying property from the developing roller to the photosensitive member even when the toner particle size is reduced. A substrate having a concavo-convex portion formed on an outer peripheral surface, and a surface layer formed on the outer peripheral surface of the substrate and including lubricating fine particles having lubricity with respect to a metal and a toner; Discloses a surface formed on the opposite surface so that the toner can be carried while reducing the contact area.

しかし、特許文献1に記載の現像装置では、使用により凸部652の表層が摩耗して現像性が低下するという問題がある。図26は同現像ローラの表層が摩耗した状態を示す断面図である。現像ローラ650の基材651の外周面は凸部652と凹部653を形成し、厚さ寸法d0の表層654を形成している。しかし凸部652に形成した表層654は、規制ブレードが加圧されつつ接触しているため、装置への通紙枚数が増えたり、高速で回転して使用したりすると摩耗する。   However, the developing device described in Patent Document 1 has a problem in that the surface layer of the convex portion 652 is worn by use and developability is deteriorated. FIG. 26 is a sectional view showing a state in which the surface layer of the developing roller is worn. A convex portion 652 and a concave portion 653 are formed on the outer peripheral surface of the base 651 of the developing roller 650, and a surface layer 654 having a thickness dimension d0 is formed. However, the surface layer 654 formed on the convex portion 652 is in contact with the regulating blade being pressed, and thus wears when the number of sheets to be passed through the apparatus increases or when rotated at high speed.

これにより、表層654が図26中状態C(破線)から状態D(実線)に変化し、表層654の厚さ寸法はd0からd1に減少する。一方、凹部642に形成された表層654は摩耗せずd0のままであるので、凸部652と凹部653とで形成する溝部の深さが減少する(図26中D0からD1)。このためトナー層を形成する空間の体積が減り、トナーの搬送量が減少して現像性が低下するのである。   Thereby, the surface layer 654 changes from the state C (broken line) in FIG. 26 to the state D (solid line), and the thickness dimension of the surface layer 654 decreases from d0 to d1. On the other hand, since the surface layer 654 formed in the concave portion 642 is not worn and remains d0, the depth of the groove formed by the convex portion 652 and the concave portion 653 decreases (D0 to D1 in FIG. 26). For this reason, the volume of the space for forming the toner layer is reduced, the amount of toner transport is reduced, and the developability is lowered.

本発明は上述の点にかんがみてなされたものであり、装置への通紙枚数が増加したり高速回転で使用したりしても現像性を維持できる現像装置、および画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a developing device and an image forming apparatus capable of maintaining developability even when the number of sheets passing through the apparatus is increased or when the apparatus is used at a high speed. With the goal.

本発明に係る現像装置は、静電潜像を担持する像担持体に対向して配置されるとともに、周期的に配列された複数の凸部および該凸部を取り囲む凹部を備え、一成分現像剤を担持する金属製の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して付着する一成分現像剤の量を規制する金属製のブレードとを備える現像装置において、前記現像剤担持体の凹部にのみ帯電制御剤を添加した合成樹脂層を形成したことを特徴とする。   A developing device according to the present invention is arranged to face an image carrier that carries an electrostatic latent image, and includes a plurality of periodically arranged convex portions and concave portions surrounding the convex portions, and includes a one-component development. In a developing device, comprising: a metallic developer carrying member that carries a developer; and a metal blade that regulates the amount of a one-component developer that contacts and adheres to the developer carrying member. A synthetic resin layer in which a charge control agent is added only to the concave portion is formed.

本発明によれば、凸部が摩耗しないので、装置への通紙枚数が増加しても現像剤担持体に付着するトナーの搬送量を一定にして現像性が劣化することを防止することができる。   According to the present invention, since the convex portion does not wear, even if the number of sheets passing through the apparatus increases, it is possible to prevent the developability from deteriorating by keeping the amount of toner adhered to the developer carrier constant. it can.

実施形態に係る現像装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a developing device according to an embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to an embodiment. 同現像装置の斜視説明図である。FIG. 3 is a perspective explanatory view of the developing device. 同現像装置の斜視説明図である。FIG. 3 is a perspective explanatory view of the developing device. 同現像装置の断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view of the developing device. 同現像装置の一部を断面図で示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of the developing device in a sectional view. 下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end of the developing device in which a lower case is not shown. 図7の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図である。FIG. 8 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 7. 下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図である。FIG. 6 is an enlarged perspective view of the vicinity of the other end of the developing device, with the lower case not shown. 図9の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図である。FIG. 10 is an enlarged perspective view of the developing device from which the developing roller is omitted from the state of FIG. 9. 実施形態に係る現像装置の現像ローラの斜視説明図である。It is a perspective explanatory view of the developing roller of the developing device according to the embodiment. 同現像ローラの側面図である。It is a side view of the developing roller. 同現像ローラの表面形状の説明図であり、(a)は現像ローラ全体の概略図、(b)は現像ローラの表面の一部の拡大図である。It is explanatory drawing of the surface shape of the developing roller, (a) is a schematic diagram of the whole developing roller, (b) is an enlarged view of a part of the surface of the developing roller. 同じく現像ローラの合成樹脂層の状態を示す図13中のB−B線に相当する断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to the line BB in FIG. 13 showing the state of the synthetic resin layer of the developing roller. 実施形態に係る画像形成装置の供給ローラの斜視説明図である。FIG. 3 is a perspective explanatory view of a supply roller of the image forming apparatus according to the embodiment. 同現像装置の供給ローラの側面図である。It is a side view of the supply roller of the developing device. 同現像装置のドクタブレードの斜視説明図である。FIG. 6 is a perspective explanatory view of a doctor blade of the developing device. 同ドクタブレードの側面図である。It is a side view of the doctor blade. 同現像装置のパドルの斜視説明図である。It is a perspective view of a paddle of the developing device. 同パドルの側面図である。It is a side view of the paddle. 同ドクタブレードが腹当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図である。FIG. 3 is an enlarged explanatory view of a doctor portion of the developing device in a state where the doctor blade is applied to the stomach. 従来の画像形成装置を示す模式図である。It is a schematic diagram showing a conventional image forming apparatus. 図23に示した画像形成装置の一成分現像装置を示す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view showing a one-component developing device of the image forming apparatus shown in FIG. 23. 特許文献1に記載の現像装置の現像ローラ表面状態を示す拡大断面図である。6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a state of a developing roller surface of a developing device described in Patent Document 1. FIG. トナーの除去状態を示す図25中のA−A線に相当する断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view corresponding to the line AA in FIG. 25 showing a toner removal state. 現像ローラの表層が摩耗した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which the surface layer of the developing roller was worn out.

次に本発明の実施の形態に係る現像装置、および画像形成装置を図面に基づいて説明する。以下、実施形態に係る画像形成装置を複写機500として説明する。図2は実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。複写機500は、複写装置本体(以下、プリンター部100という)、給紙テーブル(以下、給紙部200という)およびプリンター部100上に取り付けるスキャナー(以下、スキャナー部300という)を備える。   Next, a developing device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the image forming apparatus according to the embodiment will be described as a copying machine 500. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to the embodiment. The copying machine 500 includes a copying machine main body (hereinafter referred to as a printer unit 100), a paper feed table (hereinafter referred to as a paper feed unit 200), and a scanner (hereinafter referred to as a scanner unit 300) attached on the printer unit 100.

プリンター部100は、4台のプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)、複数の張り渡しローラに張り渡されて図1中の矢印A方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト7、露光手段としての露光装置6、定着手段としての定着装置12等を備える。4台のプロセスカートリッジ1の、符号の後に付されたY,M,C,Kという添え字は、イエロー,マゼンタ,シアン,黒用の仕様であることを示す。4台のプロセスカートリッジ1(Y,M,C,K)は、それぞれ使用するトナーの色が異なるほかはほぼ同様の構成になっているので、以下、K,Y,M,Cという添え字を省略して説明する。   The printer unit 100 is a process cartridge 1 (Y, M, C, K) as four process units and an intermediate transfer member that is stretched by a plurality of stretcher rollers and moves in the direction of arrow A in FIG. An intermediate transfer belt 7, an exposure device 6 as exposure means, a fixing device 12 as fixing means, and the like are provided. The suffixes Y, M, C, and K attached to the four process cartridges 1 indicate the specifications for yellow, magenta, cyan, and black. The four process cartridges 1 (Y, M, C, and K) have substantially the same configuration except that the colors of the toners to be used are different, so the subscripts K, Y, M, and C are referred to below. The description is omitted.

プロセスカートリッジ1は、潜像担持体である感光体2、帯電手段である帯電部材3、現像手段である現像装置4、および、クリーニング手段である感光体クリーニング装置5を一体的に支持してユニット状とした構成を備える。各プロセスカートリッジ1は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機500本体に対して着脱可能である。   The process cartridge 1 is a unit that integrally supports a photosensitive member 2 that is a latent image carrier, a charging member 3 that is a charging unit, a developing device 4 that is a developing unit, and a photosensitive member cleaning device 5 that is a cleaning unit. It has a configuration that has a shape. Each process cartridge 1 can be attached to and detached from the copying machine 500 main body by releasing a stopper (not shown).

感光体2は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材3は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体2の表面に圧力を掛けた状態で接触しており、感光体2の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材3には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体2の表面を帯電する。プロセスカートリッジ1は、帯電手段として、感光体2の表面に接触するローラ状の帯電部材3を用いている。帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。   The photoconductor 2 rotates in the clockwise direction in the figure as indicated by the arrow in the figure. The charging member 3 is a roller-shaped charging roller, is in contact with the surface of the photoconductor 2 with pressure applied, and is rotated by the rotation of the photoconductor 2. At the time of image formation, a predetermined bias is applied to the charging member 3 by a high voltage power source (not shown) to charge the surface of the photoreceptor 2. The process cartridge 1 uses a roller-shaped charging member 3 that is in contact with the surface of the photoreceptor 2 as charging means. The charging means is not limited to this, and a non-contact charging method such as corona charging may be used.

露光装置6は、スキャナー部300で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置からの画像情報に基づいて、感光体2の表面に対して露光し、感光体2の表面に静電潜像を形成する。プリンター部100が備える露光装置6は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナー方式を用いているが、露光手段としてはLEDアレイを用いるものなど、他の構成でもよい。感光体クリーニング装置5は、中間転写ベルト7と対向する位置を通過した感光体2の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。   The exposure device 6 exposes the surface of the photoconductor 2 based on image information of an original image read by the scanner unit 300 or image information from an external device such as a personal computer, and electrostatically exposes the surface of the photoconductor 2. A latent image is formed. The exposure device 6 provided in the printer unit 100 uses a laser beam scanner system using a laser diode, but may have other configurations such as an exposure unit using an LED array. The photoconductor cleaning device 5 cleans the transfer residual toner remaining on the surface of the photoconductor 2 that has passed the position facing the intermediate transfer belt 7.

4台のプロセスカートリッジ1は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を感光体2上に形成する。4台のプロセスカートリッジ1は、中間転写ベルト7の表面移動方向に並列に配置され、それぞれの感光体2上に形成されたトナー像を中間転写ベルト7に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト7上に可視像を形成する。   The four process cartridges 1 respectively form yellow, cyan, magenta, and black toner images on the photoreceptor 2. The four process cartridges 1 are arranged in parallel in the surface movement direction of the intermediate transfer belt 7 and transfer the toner images formed on the respective photoreceptors 2 in order to be superimposed on the intermediate transfer belt 7 in order. A visible image is formed on the belt 7.

図2において、各感光体2に対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ8を配置している。一次転写ローラ8には不図示の高圧電源により一次転写バイアスを印加し、感光体2との間で一次転写電界を形成する。感光体2と一次転写ローラ8との間に一次転写電界を形成することにより、感光体2の表面上に形成したトナー像を中間転写ベルト7の表面に転写する。中間転写ベルト7をかけた複数の張り渡しローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト7が図中の矢印A方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト7の表面上に各色のトナー像を順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト7の表面上にフルカラー画像を形成する。   In FIG. 2, a primary transfer roller 8 as a primary transfer unit is disposed at a position facing each photoconductor 2 with the intermediate transfer belt 7 interposed therebetween. A primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 8 by a high voltage power source (not shown) to form a primary transfer electric field with the photoconductor 2. By forming a primary transfer electric field between the photoreceptor 2 and the primary transfer roller 8, the toner image formed on the surface of the photoreceptor 2 is transferred to the surface of the intermediate transfer belt 7. One of the plurality of stretching rollers around the intermediate transfer belt 7 is rotated by a drive motor (not shown), so that the intermediate transfer belt 7 moves in the direction of arrow A in the drawing. A full color image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by sequentially transferring the toner images of the respective colors on the surface of the intermediate transfer belt 7 moving on the surface.

4台のプロセスカートリッジ1が中間転写ベルト7と対向する位置に対して、中間転写ベルト7の表面移動方向下流側には、張り渡しローラの一つである二次転写対向ローラ9aに対して中間転写ベルト7を挟んで対向する位置に二次転写ローラ9を配置し、中間転写ベルト7との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部200から給紙し、図1中の矢印C方向に搬送した転写材である転写紙Pが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト7の表面上に形成したフルカラー画像を、二次転写ローラ9と二次転写対向ローラ9aとの間に形成された二次転写電界で転写紙Pに転写する。   With respect to the position where the four process cartridges 1 are opposed to the intermediate transfer belt 7, the intermediate transfer belt 7 is located on the downstream side in the surface movement direction with respect to the secondary transfer opposing roller 9 a that is one of the stretching rollers. A secondary transfer roller 9 is disposed at a position facing the transfer belt 7 and a secondary transfer nip is formed with the intermediate transfer belt 7. A predetermined voltage is applied between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a to form a secondary transfer electric field. A full-color image formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 when the transfer paper P, which is a transfer material fed from the paper supply unit 200 and conveyed in the direction of arrow C in FIG. Then, the image is transferred onto the transfer paper P by a secondary transfer electric field formed between the secondary transfer roller 9 and the secondary transfer counter roller 9a.

二次転写ニップに対して転写紙Pの搬送方向下流側に、定着装置12を配置する。二次転写ニップを通過した転写紙Pは定着装置12に到達し、定着装置12における加熱および加圧によって転写紙P上に転写されたフルカラー画像を定着し、画像を定着した転写紙Pを複写機500の装置外に出力する。一方、二次転写ニップで転写紙Pに転写せず中間転写ベルト7の表面上に残留したトナーを、転写ベルトクリーニング装置11によって回収する。   The fixing device 12 is disposed on the downstream side of the transfer direction of the transfer paper P with respect to the secondary transfer nip. The transfer paper P that has passed through the secondary transfer nip reaches the fixing device 12, the full color image transferred onto the transfer paper P is fixed by heating and pressurization in the fixing device 12, and the transfer paper P on which the image is fixed is copied. Output to the outside of the machine 500. On the other hand, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 7 without being transferred to the transfer paper P at the secondary transfer nip is collected by the transfer belt cleaning device 11.

図2に示すように、各色トナーを収容するトナーボトル400(Y,M,C,K)を、中間転写ベルト7の上方に、複写機500本体に対して着脱可能に配置している。各色トナーボトル400に収容したトナーを、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置4に供給する。   As shown in FIG. 2, toner bottles 400 (Y, M, C, and K) that store toner of respective colors are disposed above the intermediate transfer belt 7 so as to be detachable from the copying machine 500 main body. The toner stored in each color toner bottle 400 is supplied to each color developing device 4 by a toner replenishing device (not shown) corresponding to each color.

次に現像装置4について説明する。図1は実施形態に係る現像装置の概略構成図である。図1は、図2中の紙面奥側から見た断面図に相当する。図3および図4は現像装置の斜視説明図であり、それぞれ異なる方向の斜め上方から現像装置4を見たものである。   Next, the developing device 4 will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a developing device according to the embodiment. FIG. 1 corresponds to a cross-sectional view as viewed from the back side in FIG. 3 and 4 are perspective explanatory views of the developing device, and the developing device 4 is viewed from obliquely above in different directions.

現像装置4の外形を形成する現像ケーシング41は、上ケース411、中ケース412および下ケース413を組み合わせて形成する。中ケース412はトナー収容部43を形成し、上ケース411にはトナー収容部43と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口55を形成する。また、上ケース411には、現像剤担持体である現像ローラ42と上ケース411との隙間をシールする入口シール47を設けている。   The developing casing 41 that forms the outer shape of the developing device 4 is formed by combining an upper case 411, an intermediate case 412, and a lower case 413. The middle case 412 forms a toner accommodating portion 43, and the upper case 411 forms a toner replenishing port 55 that is a developer replenishing portion that communicates the toner accommodating portion 43 with the outside. The upper case 411 is provided with an inlet seal 47 that seals a gap between the developing roller 42 that is a developer carrier and the upper case 411.

図5は、図1と同じ方向から見た現像装置4の断面説明図であり、図6は、現像装置4の一部を拡大した斜視図であり、その一部をZ−X断面図で示す説明図である。中ケース412には、現像ローラ42、供給ローラ44、ドクタブレード45、パドル46、供給スクリュ48およびトナー残量センサー49等を設けている。現像装置4には、内部と外部とを連通する開口部56を長手方向(図中Y軸方向)に沿って設けている。開口部56内にはトナーを内部から外部(感光体と対向する現像領域α)まで担持搬送する円筒状の現像ローラ42を設けている。現像装置4では、ドクタブレード45を金属製の板材で構成し、その先端部が現像ローラ42に接触するように配置する。   FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view of the developing device 4 viewed from the same direction as FIG. 1, and FIG. 6 is an enlarged perspective view of a part of the developing device 4, and a part thereof is a ZX cross-sectional view. It is explanatory drawing shown. The middle case 412 is provided with a developing roller 42, a supply roller 44, a doctor blade 45, a paddle 46, a supply screw 48, a remaining toner sensor 49, and the like. The developing device 4 is provided with an opening 56 that communicates the inside and the outside along the longitudinal direction (Y-axis direction in the figure). A cylindrical developing roller 42 is provided in the opening 56 to carry and carry toner from the inside to the outside (developing area α facing the photoconductor). In the developing device 4, the doctor blade 45 is made of a metal plate material, and is arranged so that the tip portion thereof contacts the developing roller 42.

図7は、下ケース413の図示を省略した現像装置4の一方の端部(図2中の奥側端部)近傍の拡大斜視図であり、図8は、図7の状態から現像ローラ42の図示を省略した現像装置4の拡大斜視図である。また、図9は、下ケース413の図示を省略した現像装置4の他方の端部(図2中の手前側端部)近傍の拡大斜視図であり、図10は、図9の状態から現像ローラ42の図示を省略した現像装置4の拡大斜視図である。   FIG. 7 is an enlarged perspective view of the vicinity of one end (the rear end in FIG. 2) of the developing device 4 in which the lower case 413 is not shown, and FIG. 8 shows the developing roller 42 from the state of FIG. FIG. 2 is an enlarged perspective view of the developing device 4 in which FIG. 9 is an enlarged perspective view of the vicinity of the other end (front end in FIG. 2) of the developing device 4 in which the lower case 413 is not shown, and FIG. 10 is a view showing development from the state of FIG. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the developing device 4 in which illustration of a roller 42 is omitted.

現像装置4では、供給ローラ44が図1中の矢印C方向(図1中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、トナー収容部43内のトナーTを現像ローラ42に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ42の表面にトナーを供給する。現像ローラ42は、供給されたトナーを表面上に担持して、図1中の矢印B方向(図1中の時計回り方向)に回転して表面移動することにより、現像ローラ42上のトナーを所定量に規制する規制ブレードであるドクタブレード45との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード45との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ42の回転によって感光体2との対向部である現像領域αに到達する。また、供給ニップβでは、供給ローラ44の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ42の表面は上方から下方に向かって移動する。   In the developing device 4, the supply roller 44 rotates in the direction of arrow C in FIG. 1 (clockwise direction in FIG. 1) and moves on the surface, so that the toner T in the toner accommodating portion 43 faces the developing roller 42. Then, the toner is supplied to the surface of the developing roller 42. The developing roller 42 carries the supplied toner on the surface, rotates in the direction of arrow B in FIG. 1 (clockwise direction in FIG. 1), and moves on the surface, thereby removing the toner on the developing roller 42. The toner is transported to a portion facing the doctor blade 45 that is a regulating blade that regulates to a predetermined amount. The toner regulated to a predetermined amount at the portion facing the doctor blade 45 reaches the developing area α which is the portion facing the photoreceptor 2 by the rotation of the developing roller 42. In the supply nip β, the surface of the supply roller 44 moves from below to above, and the surface of the developing roller 42 moves from above to below.

現像領域αでは、現像バイアス電源142から現像ローラ42に印加された現像バイアスと感光体2表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ42の表面上のトナーTが感光体2の表面に移動する。これにより、感光体2の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像を行う。感光体2は、現像ローラ42に対して非接触で、図1中の矢印D方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と感光体2の表面移動方向とは同方向となる。   In the developing area α, the toner T on the surface of the developing roller 42 is generated according to the developing electric field formed by the potential difference between the developing bias applied from the developing bias power source 142 to the developing roller 42 and the latent image on the surface of the photoreceptor 2. Moves to the surface of the photoreceptor 2. As a result, the toner adheres to the electrostatic latent image portion on the surface of the photoreceptor 2 and development is performed. The photoreceptor 2 rotates in the direction of arrow D in FIG. 1 without contact with the developing roller 42. For this reason, in the development area α, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the photosensitive member 2 are the same direction.

また、現像バイアス電源142は、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ42から感光体2へトナーを向かわせるための第1電圧と、感光体2から現像ローラ42へトナーを向かわせるための第2電圧とを備えた交番電圧を現像ローラ42に印加する。   Further, the developing bias power source 142 includes a first voltage for directing the toner from the developing roller 42 to the photosensitive member 2 and developing roller from the photosensitive member 2 to the developing roller for developing the latent image by the toner conveyed to the developing region α. An alternating voltage having a second voltage for directing the toner to 42 is applied to the developing roller 42.

詳細は後述するが、現像ローラ42の表面には凸部42aの高さや凹部42bの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を有している。また、現像ローラ42に形成した凹部42bには合成樹脂層51をコーティングしている(図14参照)。現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ42の表面上のトナーTを、供給ニップβで供給ローラ44によって回収し、現像ローラ42表面をリセットする。   Although details will be described later, the surface of the developing roller 42 has a regular uneven shape in which the height of the convex portion 42a and the depth of the concave portion 42b are substantially constant. Further, a synthetic resin layer 51 is coated on the recess 42b formed in the developing roller 42 (see FIG. 14). The toner T on the surface of the developing roller 42 that does not contribute to development in the developing area α and passes through the developing area α is collected by the supply roller 44 at the supply nip β, and the surface of the developing roller 42 is reset.

現像ローラ42の表面上に規則的に形成した凹部42bに担持したトナーTを回収し難い。そして、現像領域αを通過したトナーTが供給ニップβを通過し、現像ローラ42で担持したままとなると、トナーTが現像ローラ42に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ42上のトナーTの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ42の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。   It is difficult to collect the toner T carried on the concave portions 42b regularly formed on the surface of the developing roller 42. Then, when the toner T that has passed through the developing region α passes through the supply nip β and remains carried by the developing roller 42, the toner T adheres to the developing roller 42 and toner filming occurs. When toner filming occurs, the charge amount per unit weight of the toner T on the developing roller 42 and the toner amount per unit area of the developing roller 42 become unstable, causing density unevenness during development.

現像装置4では、現像ローラ42と供給ローラ44とが対向する供給ニップβにおいて、現像ローラ42の表面移動方向と供給ローラ44の表面移動方向とを逆方向としている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ42の表面と供給ローラ44の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ44による回収性能の向上を図ることができる。よって、トナーを現像ローラ42に担持したままとなることを抑制し、現像ローラ42の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。   In the developing device 4, the surface movement direction of the developing roller 42 and the surface movement direction of the supply roller 44 are opposite to each other in the supply nip β where the developing roller 42 and the supply roller 44 face each other. As a result, the linear velocity difference between the surface of the developing roller 42 and the surface of the supply roller 44 at the supply nip β is increased, and the recovery performance of the supply roller 44 at the supply nip β can be improved. Therefore, it is possible to suppress the toner from being held on the developing roller 42, to suppress the toner from adhering to the surface of the developing roller 42, and development caused by the developer adhering to the surface of the developer carrying member. Occurrence of density unevenness at the time can be suppressed.

また、図1に示すように、現像装置4では供給ローラ44をトナー収容部43の上部に配置し、供給ローラ44の少なくとも一部がパドル46の回転を停止した状態のトナー収容部43内のトナーTの剤面よりも上方としている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ44の表面移動方向下流側の領域(以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。)をトナーTの剤面よりも上方としている。供給ニップ下流側領域にトナーが充填していると、供給ニップ下流側領域に充填した状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。   Further, as shown in FIG. 1, in the developing device 4, the supply roller 44 is disposed above the toner storage portion 43, and at least a part of the supply roller 44 is in the toner storage portion 43 in a state where the rotation of the paddle 46 is stopped. It is above the surface of the toner T. A region on the downstream side of the supply roller 44 in the surface movement direction with respect to the supply nip β (hereinafter referred to as a supply nip downstream region) is located above the surface of the toner T. If the toner is filled in the downstream area of the supply nip, the toner filled in the downstream area of the supply nip prevents new toner from entering the downstream area of the supply nip, and the developing roller in the supply nip β There is a possibility that the recovery efficiency of the toner from 42 may be lowered.

一方、本実施形態に係る現像装置4は図1に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーTの剤面よりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーを充填しておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ42からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。   On the other hand, as shown in FIG. 1, in the developing device 4 according to the present embodiment, the downstream area of the supply nip is above the surface of the toner T, and therefore, the downstream area of the supply nip is filled with toner. In addition, the toner existing in the downstream area of the supply nip is not hindered from the recovery of the toner from the developing roller 42 in the supply nip β, so that the toner can be recovered efficiently and the toner resetting property Can be improved.

さらに、ドクタブレード45の現像ローラ42の表面に対する接触状態としては、図22に示すように、先端当て状態であるほうが、凸部42aの頂面に存在するトナーTをすり切ることができ、より好ましい。先端当てとは、ドクタブレード45をエッジ当ての状態で現像ローラ42に接触させる状態をいう。ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード45の対向面45bと先端面45aとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ42の表面(凸部表面)に接触する状態である。ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていてもよいし、面取りされていてもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 22, the contact state of the doctor blade 45 with the surface of the developing roller 42 is more likely to wear the toner T present on the top surface of the convex portion 42a when the tip is in contact. preferable. The tip contact refers to a state in which the doctor blade 45 is brought into contact with the developing roller 42 in an edge contact state. Here, the edge contact is a state in which an edge portion forming a ridge line between the facing surface 45b and the front end surface 45a of the doctor blade 45 is in contact with the surface (convex surface) of the developing roller 42. Here, in the edge portion forming the ridge line, the ridge line may be rounded or chamfered.

ドクタブレードの対向面と、先端面とを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。具体的には平板状のドクタブレードの自由端側の先端の現像ローラ側の角部(丸みがあっても、面取りされててもよい)が現像ローラの凸部に接触するようになっていればよい。
ここで、ブレードを折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすり切る効果については上記の自由端側の先端を接触させるほうが、効果が高く望ましい。
The vicinity of the place where the surface which extended the opposing surface of the doctor blade and the front end surface intersects is shown. Specifically, the corner on the developing roller side of the free end of the flat doctor blade (which may be rounded or chamfered) comes into contact with the convex portion of the developing roller. That's fine.
Here, there is a method in which the blade is bent and the bent portion is brought into contact with each other. However, as for the effect of scraping off the toner, it is more desirable that the tip on the free end side is in contact with the above.

次に、現像ローラ42について説明する。図11は現像ローラ42の斜視説明図、図12は現像ローラ42の側面図である。また、図13は現像ローラ42の表面形状の説明図であり、図13(a)は、現像ローラ42全体の概略図、図13(b)は、図13(a)に示した現像ローラ42の表面の一部の拡大図である。   Next, the developing roller 42 will be described. FIG. 11 is a perspective view of the developing roller 42, and FIG. 12 is a side view of the developing roller 42. 13 is an explanatory view of the surface shape of the developing roller 42, FIG. 13A is a schematic diagram of the entire developing roller 42, and FIG. 13B is a developing roller 42 shown in FIG. 13A. It is an enlarged view of a part of the surface.

現像ローラ42は、現像ローラ軸421に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部420を設けた構成であり、現像ローラ円筒部420に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸421には、スペーサー422を備える。現像ローラ42は、現像ローラ軸421を中心に回転可能に設けており、現像ローラ軸421の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置している。現像ローラ42の現像ローラ軸421の軸方向両端を中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けている。現像ローラ42の表面の一部は開口部56から現像装置4の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ42は図1中の矢印B方向に回転する。   The developing roller 42 has a configuration in which a developing roller cylindrical portion 420 that carries toner on the surface thereof is provided on the developing roller shaft 421, and the developing roller shafts in the vicinity of both axial end portions that are axially outside the developing roller cylindrical portion 420. 421 includes a spacer 422. The developing roller 42 is provided so as to be rotatable about the developing roller shaft 421, and is arranged so that the axial direction of the developing roller shaft 421 is parallel to the longitudinal direction (Y-axis direction in the drawing) of the developing device 4. . Both ends in the axial direction of the developing roller shaft 421 of the developing roller 42 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412. A part of the surface of the developing roller 42 is exposed to the outside of the developing device 4 from the opening 56, and the developing roller 42 is moved from the lower side to the upper side to convey the toner so that the toner is conveyed in FIG. It rotates in the direction of arrow B.

また、現像ローラ42は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー422が感光体2の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部420の表面と感光体2の表面との距離(現像ギャップ)を一定に保っている。   Further, in the developing roller 42, the distance between the surface of the developing roller cylindrical portion 420 and the surface of the photosensitive member 2 in the developing region α is obtained by the spacers 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction contacting the surface of the photosensitive member 2. (Development gap) is kept constant.

現像ローラ42は、一般滴にはアルミ合金、鉄合金等が使用される。本実施形態に係る現像装置4ではSTKM等の鉄系素材を使用する。現像ローラ42の現像ローラ円筒部420は、図13(a)に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、二つの部分(溝形成部420a、非溝形成部420b)に分けられる。溝形成部420aは、現像ローラ42の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工をその表面に施している。本実施形態に係る現像装置4では、凹凸加工としていわゆる転造加工を用い、凸部42aを、互いに巻き方向の異なる螺旋状の第1溝L1および第2溝L2に囲まれて形成している。本実施形態の現像ローラ42では、凸部42aの軸方向のピッチ幅W1を80[μm]とし、凸部42aの頂面の軸方向長さW2を40[μm]とした。さらに、凹部42bから凸部42aの頂面までの高さである凹部深さを10[μm]とした。ピッチ幅W1、頂面の軸方向長さW2および凹部深さの値は一例であり、この値に限られるものではない。   The developing roller 42 is made of an aluminum alloy, an iron alloy, or the like for general droplets. The developing device 4 according to this embodiment uses an iron-based material such as STKM. As shown in FIG. 13A, the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 is mainly divided into two portions (a groove forming portion 420a and a non-groove forming portion 420b) based on the difference in the surface structure. . The groove forming portion 420a is a portion including the central portion in the axial direction of the developing roller 42, and is provided with a concavo-convex process on the surface thereof in order to properly carry the toner. In the developing device 4 according to the present embodiment, so-called rolling processing is used as the concavo-convex processing, and the convex portion 42a is formed surrounded by the spiral first groove L1 and second groove L2 having different winding directions. . In the developing roller 42 of the present embodiment, the pitch width W1 in the axial direction of the convex portion 42a is 80 [μm], and the axial length W2 of the top surface of the convex portion 42a is 40 [μm]. Furthermore, the depth of the concave portion, which is the height from the concave portion 42b to the top surface of the convex portion 42a, was set to 10 [μm]. The values of the pitch width W1, the axial length W2 of the top surface, and the depth of the recess are examples, and are not limited to these values.

現像ローラ42としては、その表面がトナーを正規帯電させる材料であることが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーTによってたたき出された低帯電トナーが、凸部42aや凹部42bのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。   The surface of the developing roller 42 is preferably made of a material that normally charges the toner. Even when a low-charged toner is produced by filming, the low-charged toner knocked out by the jumped toner T can be charged at the portions where the convex portions 42a and the concave portions 42b are not filmed. It can be reduced and the image density is stabilized.

また、非接触現像では、トナーと現像ローラの付着力が大きくなるとAC電圧の振幅を大きくしなければ現像性が低下するが、振幅を大きくすると感光体の非画像部の電位と現像バイアスの最大になる電位との差が大きくなり、その部分で放電が発生して画像のノイズとなる。そのためトナーと現像ローラとの付着力を小さくする必要がある。トナーの帯電量が高いと現像ローラへのトナーのクーロン力による付着力が大きくなり、現像性が低下しやすい。このため例えば平均のトナーQ/Mが−30(μC/g)〜−40(μC/g)程度になるようにすると、所望の現像性が得られるようになる。このため所望の現像性が得にくい。   In non-contact development, if the adhesion force between the toner and the developing roller increases, the developability deteriorates unless the amplitude of the AC voltage is increased. However, if the amplitude is increased, the potential of the non-image area of the photoreceptor and the maximum development bias are reduced. The difference from the potential becomes larger, and discharge occurs at that portion, resulting in image noise. Therefore, it is necessary to reduce the adhesion between the toner and the developing roller. When the charge amount of the toner is high, the adhesion force of the toner to the developing roller due to the Coulomb force increases, and the developability tends to deteriorate. Therefore, for example, when the average toner Q / M is set to about −30 (μC / g) to −40 (μC / g), desired developability can be obtained. For this reason, it is difficult to obtain desired developability.

そこで、本実施形態に係る現像装置4では、凹部42bのみの表面に合成樹脂層51をコーティングした。図14は現像ローラの合成樹脂層の状態を示す図13中のB−B線に相当する断面図である。実施形態では、現像ローラ42の金属部分をSTKM等の鉄系素材としたので、ドクタブレード45の接触でほとんど摩耗することない。また、合成樹脂層51は摩耗しないので現像ローラ42を高速回転で用いても、溝部の深さが変化せずトナーの搬送量が低下することがない。合成樹脂層51は、帯電制御剤を添加しその種類や量を変えることにより、トナーの帯電性と合わせて最適化を行うことにより所望の帯電性が得られる。合成樹脂層を形成する素材しては例えばポリカーボネート樹脂やフッソ系樹脂が好適である。また帯電抑制剤としては、界面活性剤系、無機材料系、高分子系等がある。   Therefore, in the developing device 4 according to this embodiment, the surface of only the recess 42b is coated with the synthetic resin layer 51. 14 is a cross-sectional view corresponding to the line BB in FIG. 13 showing the state of the synthetic resin layer of the developing roller. In the embodiment, since the metal portion of the developing roller 42 is made of an iron-based material such as STKM, it hardly wears due to contact with the doctor blade 45. Further, since the synthetic resin layer 51 is not worn, even when the developing roller 42 is used at high speed rotation, the depth of the groove portion does not change and the toner conveyance amount does not decrease. The synthetic resin layer 51 is obtained by adding a charge control agent and changing the type and amount thereof and optimizing it in accordance with the chargeability of the toner. As a material for forming the synthetic resin layer, for example, a polycarbonate resin or a fluorine resin is suitable. Examples of the charge suppressing agent include a surfactant system, an inorganic material system, and a polymer system.

現像ローラ42上の凸部42aに表層を設けると、規制ブレード634により摩耗する。一方、凹部は摩耗しないため溝部の深さが減少し、トナー層ができる空間の体積が減り、トナーの搬送量が低下して現像性が低下する。本実施形態ではこのような事態を防止することができる。   When a surface layer is provided on the convex portion 42 a on the developing roller 42, the surface is worn by the regulating blade 634. On the other hand, since the concave portion is not worn, the depth of the groove portion is reduced, the volume of the space where the toner layer is formed is reduced, the toner transport amount is lowered, and the developability is lowered. In this embodiment, such a situation can be prevented.

このように、本実施形態では現像ローラ42を、凸部42aがドクタブレード45(ブレード部材450)よりも硬い材質でSTKM等の鉄系素材で形成している。これにより、現像ローラ42の表面の凸部42aがドクタブレード45によって削り難く、凸部42aとドクタブレード45で囲まれる凹部42bの体積が変わりにくくなり、M/A値(現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量)が安定する。   Thus, in the present embodiment, the developing roller 42 is formed of an iron-based material such as STKM, with the convex portion 42a being harder than the doctor blade 45 (blade member 450). As a result, the convex portion 42a on the surface of the developing roller 42 is hard to be scraped by the doctor blade 45, and the volume of the concave portion 42b surrounded by the convex portion 42a and the doctor blade 45 is unlikely to change, and the M / A value (unit on the developing roller surface) The toner carrying amount per area is stable.

また、現像ローラ42の凸部42aと合成樹脂層51とが形成する溝部の深さは、使用するトナーTの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーTが凹部42b内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量)が安定する。   The depth of the groove formed by the convex portion 42a of the developing roller 42 and the synthetic resin layer 51 is desirably larger than the weight average particle diameter of the toner T to be used. Since the toner T having an average size is accommodated in the recess 42b, it is difficult to select the particle size, and the M / A value (the amount of toner carried per unit area on the developing roller surface) with time is stabilized. .

ここで、現像ローラ42に合成樹脂層51を設けると、カウンターチャージが発生し、現像性の低下や画像に残像が発生するなどの現象が発生することがある。これに対処するため、合成樹脂層51に導電性微粒子を添加することが望ましい。これにより樹脂の抵抗を下げてカウンターチャージが金属部分に流れやすくする。   Here, when the synthetic resin layer 51 is provided on the developing roller 42, a counter charge may occur, and a phenomenon such as a decrease in developability and an afterimage may occur. In order to cope with this, it is desirable to add conductive fine particles to the synthetic resin layer 51. This lowers the resistance of the resin and makes it easier for the counter charge to flow into the metal part.

また、本実施形態に係る現像装置4では、感光体2と現像ローラ42とを非接触とし、線速比することによりトナーは潜像の電界により現像ローラ上で凸部に対向する感光体上の潜像にも付着し、かつ現像ローラは感光体と線速比ηで回転するので、現像ローラの凹凸のピッチがあまり大きくなければ、画像上でピッチムラになることはない。   Further, in the developing device 4 according to this embodiment, the photosensitive member 2 and the developing roller 42 are not in contact with each other, and the toner is placed on the photosensitive member facing the convex portion on the developing roller by the electric field of the latent image by making a linear speed ratio. Since the developing roller rotates with the photosensitive member at a linear speed ratio η, the unevenness of the developing roller does not cause pitch unevenness unless the pitch of the unevenness of the developing roller is too large.

ここで、トナーを小粒径にすることにより画像の粒状性やドット再現性をよくすることができる。しかし、トナーを小粒径にしたときに、前述したクーロン力によるトナーと現像ローラの付着力以外に、非静電付着力の寄与が大きくなる傾向がある。トナーの帯電量を所定の値にしても、非静電付着力が大きいとトナーを小粒径にしたときに現像性が低下する。本実施形態に係る現像装置4では、現像ローラ42に形成する合成樹脂層の素材を選択して、非静電付着力を小さくすることができる。小粒径のトナーを用いても現像性の低下を防止することができる。   Here, the granularity of the image and the dot reproducibility can be improved by reducing the toner particle diameter. However, when the toner has a small particle size, the contribution of non-electrostatic adhesion tends to increase in addition to the adhesion between the toner and the developing roller due to the Coulomb force described above. Even if the charge amount of the toner is set to a predetermined value, if the non-electrostatic adhesive force is large, the developability is deteriorated when the toner has a small particle diameter. In the developing device 4 according to this embodiment, the material of the synthetic resin layer formed on the developing roller 42 can be selected to reduce the non-electrostatic adhesion force. Even if a toner having a small particle diameter is used, a decrease in developability can be prevented.

次に、供給ローラ44について説明する。図15は供給ローラ44の斜視説明図、図16は供給ローラ44の側面図である。現像装置4の内部のトナー収容部43の上方の現像ローラ42側には、円筒状の供給ローラ44を設けている。供給ローラ44は、その軸部である供給ローラ軸441を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部440となる。   Next, the supply roller 44 will be described. FIG. 15 is an explanatory perspective view of the supply roller 44, and FIG. 16 is a side view of the supply roller 44. A cylindrical supply roller 44 is provided on the developing roller 42 side above the toner container 43 inside the developing device 4. The supply roller 44 has a configuration in which a cylindrical foam material is wound around a supply roller shaft 441 that is a shaft portion thereof, and the cylindrical foam material becomes a supply roller cylindrical portion 440 that carries toner on the surface thereof. .

供給ローラ44を供給ローラ軸441を中心に回転可能に構成し、当該軸を中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けている。供給ローラ44を、供給ローラ円筒部440の外周面の一部が、現像ローラ42の現像ローラ円筒部420の外周面と供給ニップβで接触するように配置しており、図1および図5に示すように、供給ローラ軸441を現像ローラ軸421よりも上方に配置している。また、上述したように、供給ローラ44は現像ローラ42と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ42の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置4を、図1に示すように、供給ニップβの位置が現像ローラ42に対するドクタブレード45の接触位置に対して、上方に位置する配置としている。   The supply roller 44 is configured to be rotatable about a supply roller shaft 441, and the shaft is rotatably attached to the side wall portion 412 s of the middle case 412. The supply roller 44 is disposed such that a part of the outer peripheral surface of the supply roller cylindrical portion 440 is in contact with the outer peripheral surface of the developing roller cylindrical portion 420 of the developing roller 42 at the supply nip β. As shown, the supply roller shaft 441 is disposed above the developing roller shaft 421. Further, as described above, the supply roller 44 rotates so that the surface moves in the direction opposite to the surface movement direction of the developing roller 42 at the supply nip β that is a portion facing the developing roller 42. Further, as shown in FIG. 1, the developing device 4 is arranged such that the position of the supply nip β is located above the contact position of the doctor blade 45 with the developing roller 42.

供給ローラ44の供給ローラ円筒部440に発泡材料を用いており、現像ローラ42に接触する表面層を表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層としている。供給ローラ44の表面層をスポンジ状にすることで、凹部42bの底まで供給ローラ44が届きやすくなるため、現像ローラ42上トナーのリセット性が向上する。   A foam material is used for the supply roller cylindrical portion 440 of the supply roller 44, and the surface layer in contact with the developing roller 42 is a sponge layer in which a large number of micropores are dispersed on the surface. By making the surface layer of the supply roller 44 into a sponge shape, the supply roller 44 can easily reach the bottom of the recess 42b, so that the resetability of the toner on the developing roller 42 is improved.

また、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量(「現像ローラ42の半径」+「供給ローラ44の半径」−「現像ローラ42と供給ローラ44との軸間距離」)を、現像ローラ42の凸部42aの高さよりも大きくなるように設定している。凸部42aの高さよりも供給ローラ44の食い込み量を大きくすることで、凹部42bにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ44の現像ローラ42に対する食い込み量が凸部42aの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部42bに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。   The amount of biting of the supply roller 44 with respect to the development roller 42 (“radius of the development roller 42” + “radius of the supply roller 44” − “distance between the axes of the development roller 42 and the supply roller 44”) It is set to be larger than the height of the convex portion 42a. By making the amount of biting of the supply roller 44 larger than the height of the convex portion 42a, the toner resetting property in the concave portion 42b can be improved. Note that if the amount of biting of the supply roller 44 with respect to the developing roller 42 is too large relative to the height of the convex portion 42a, the toner will be pushed into the concave portion 42b and cause aggregation, so the amount of biting will not be too large. It is necessary to set as follows.

供給ローラ44の供給ローラ円筒部440に用いる発泡材料を103〜1014[Ω]の電気抵抗値に設定している。供給ローラ44には、供給バイアス電源144によって供給バイアスを印加し、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ42に押し付ける作用を補助する。供給ローラ44は図1および図5中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ42の表面に塗布供給する。   The foam material used for the supply roller cylindrical portion 440 of the supply roller 44 is set to an electric resistance value of 103 to 1014 [Ω]. A supply bias is applied to the supply roller 44 by a supply bias power supply 144 to assist the operation of pressing the toner precharged at the supply nip β against the developing roller 42. The supply roller 44 rotates in the clockwise direction in FIGS. 1 and 5 to apply and supply the developer attached to the surface to the surface of the developing roller 42.

また、供給バイアス電源144が供給ローラ44に印加する電圧を、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性(本実施形態のトナーTではマイナス極性)に対して逆極性(プラス極性)の直流電圧とする。このとき、現像ローラ42に印加する電圧よりも供給ローラ44に印加する電圧のほうがトナーの正規帯電極性に対して逆極性(プラス極性)となる。これにより、現像ローラ42に対して供給ローラ44側にトナーTを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ42上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源144を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置4の仕様に応じて、供給バイアス電源144を設けない構成としてもよい。   The voltage applied to the supply roller 44 by the supply bias power supply 144 is opposite to the alternating voltage applied to the developing roller 42 with respect to the normal charging polarity of the toner (negative polarity in the toner T of the present embodiment). (Positive polarity) DC voltage. At this time, the voltage applied to the supply roller 44 is opposite in polarity (plus polarity) to the normal charging polarity of the toner than the voltage applied to the developing roller 42. As a result, an electric field in the direction in which the toner T is attracted toward the supply roller 44 with respect to the development roller 42 is formed in the supply nip β, and the resetability of the toner on the development roller 42 can be improved. Note that the configuration including the supply bias power supply 144 requires a separate DC power supply, which increases the cost. Therefore, the supply bias power supply 144 may not be provided according to the specifications of the developing device 4.

次に、ドクタブレード45について説明する。図17はドクタブレード45の斜視説明図であり、図18はドクタブレード45の側面図である。図5〜図10に示すように、ドクタブレード45を、現像ローラ42の下方で下ケース413の内側となる中ケース412に、設けている。ドクタブレード45は、薄い板状の金属部材であるブレード部材450と、ブレード部材450の一端が固定されている金属製の台座部452とを有する。   Next, the doctor blade 45 will be described. FIG. 17 is a perspective explanatory view of the doctor blade 45, and FIG. 18 is a side view of the doctor blade 45. As shown in FIG. 5 to FIG. 10, the doctor blade 45 is provided in the middle case 412 that is located inside the lower case 413 below the developing roller 42. The doctor blade 45 includes a blade member 450 that is a thin plate-like metal member, and a metal base portion 452 to which one end of the blade member 450 is fixed.

そして、ブレード部材450の他端側が現像ローラ42に接触するように構成している。ブレード部材450の現像ローラ42に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態、および、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態、のいずれでもよい。しかし、先端当て状態のほうが、凸部42aの頂面に存在するトナーをすり切ることができ、凹部42bに存在するトナーのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、より好ましい。   The other end side of the blade member 450 is configured to contact the developing roller 42. The contact state of the blade member 450 with respect to the developing roller 42 may be either a tip contact state in which the tip contacts or a stomach contact state in which a surface portion on the base side from the tip contacts. However, in the state where the tip is applied, the toner present on the top surface of the convex portion 42a can be worn out, and only the toner present in the concave portion 42b is transported to the developing region α, whereby the amount of toner transported to the developing region α. Is more preferable because it is stable.

ドクタブレード45のブレード部材450を、台座部452に対して複数のリベット451で固定している。台座部452をブレード部材450よりも厚い金属で構成しており、ブレード部材450を現像装置4の本体(中ケース412の側面部)に固定するための基板として機能させる。台座部452の長手方向端部にピン穴454を設けており、一方を真円形状の主基準穴454a、もう一方を主基準穴454a方向に長径を有する楕円形状の従基準穴454bとする。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is fixed to the pedestal portion 452 with a plurality of rivets 451. The pedestal portion 452 is made of a metal that is thicker than the blade member 450, and functions as a substrate for fixing the blade member 450 to the main body of the developing device 4 (side surface portion of the middle case 412). A pin hole 454 is provided at the longitudinal end of the pedestal portion 452, and one is a perfect circular main reference hole 454 a, and the other is an elliptical secondary reference hole 454 b having a major axis in the direction of the main reference hole 454 a.

主基準穴454aに不図示のピンを入れることで台座部452の現像装置4本体に対する位置を決定し、従基準穴454bで支える。ブレード部材450を固定した台座部452を、現像装置4本体(中ケース412)にドクタ固定ネジ455で固定することによってブレード部材450を現像装置4に固定する。   By inserting a pin (not shown) into the main reference hole 454a, the position of the pedestal 452 with respect to the main body of the developing device 4 is determined and supported by the sub reference hole 454b. The blade member 450 is fixed to the developing device 4 by fixing the pedestal portion 452 to which the blade member 450 is fixed to the developing device 4 main body (inner case 412) with a doctor fixing screw 455.

ドクタブレード45のブレード部材450は、SUS304CSPやSUS301CSP、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ42表面に10〜100[N/m]の押付力で接触させる。その押付力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材450には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源145からバイアスを印加する。   The blade member 450 of the doctor blade 45 uses a metal leaf spring material such as SUS304CSP, SUS301CSP, or phosphor bronze, and the free end side is brought into contact with the surface of the developing roller 42 with a pressing force of 10 to 100 [N / m]. The toner passing under the pressing force is regulated to a predetermined amount and an electric charge is given by frictional charging. Further, a bias is applied to the blade member 450 from a doctor bias power source 145 in order to assist frictional charging.

また、ドクタブレード45のブレード部材450としては、導電性を有する材質とすることが望ましい。ブレード部材450が導電性であることにより、Q/M値(単位体積当たりの帯電量)が大きなトナーTの帯電量を下げることができ、トナーTのQ/M値の均一化を図ることができる。これにより、トナーTの現像ローラ42に対する張り付きを防ぐことができる。   The blade member 450 of the doctor blade 45 is preferably made of a conductive material. Since the blade member 450 is conductive, the charge amount of the toner T having a large Q / M value (charge amount per unit volume) can be lowered, and the Q / M value of the toner T can be made uniform. it can. Thereby, sticking of the toner T to the developing roller 42 can be prevented.

また、ドクタバイアス電源145がブレード部材450に印加する電圧として、現像ローラ42に印加された交番電圧に対して、±200[V]の範囲で直流電圧を印加する構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御する構成としてもよい。これにより、環境変動によるM/A値(現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量)の変動を抑制することができる。   Further, as a voltage applied by the doctor bias power supply 145 to the blade member 450, a DC voltage is applied in a range of ± 200 [V] with respect to the alternating voltage applied to the developing roller 42. It is good also as a structure which controls the value of. As a result, it is possible to suppress fluctuations in the M / A value (toner carrying amount per unit area on the surface of the developing roller) due to environmental fluctuations.

次に、パドル46について説明する。図19はパドル46の斜視説明図、図20はパドル46の側面図である。現像装置4内には、トナーが収容される空間としてトナー収容部43を設けている。このトナー収容部43内にはパドル46を現像ケーシング41に対して回転可能に取り付けている。   Next, the paddle 46 will be described. FIG. 19 is a perspective explanatory view of the paddle 46, and FIG. 20 is a side view of the paddle 46. In the developing device 4, a toner accommodating portion 43 is provided as a space for accommodating toner. A paddle 46 is rotatably attached to the developing casing 41 in the toner container 43.

パドル46は、その軸部であるパドル軸461と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽460とを備える。パドル軸461は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽460をそれぞれ取り付けている。二枚のパドル羽460を、パドル軸461を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸461の平面部に固定する。   The paddle 46 includes a paddle shaft 461 that is a shaft portion thereof, and paddle blades 460 as thin blade members made of an elastic sheet material such as Mylar. The paddle shaft 461 has two flat portions facing each other, and paddle blades 460 are attached to the two flat portions, respectively. Two paddle blades 460 are fixed to the flat portion of the paddle shaft 461 so as to protrude in opposite directions around the paddle shaft 461.

パドル羽460の付け根部分には複数の穴を、パドル軸461の軸方向に平行になるように並べて設けており、パドル軸461は、その軸方向に平行になるように複数の凸部を並べて設けている。そして、パドル羽460の穴にパドル軸461の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸461に対してパドル羽460を固定する。   A plurality of holes are arranged in the base portion of the paddle blade 460 so as to be parallel to the axial direction of the paddle shaft 461. The paddle shaft 461 has a plurality of convex portions arranged so as to be parallel to the axial direction. Provided. Then, the paddle blades 460 are fixed to the paddle shafts 461 by inserting the convex portions of the paddle shafts 461 into the holes of the paddle blades 460 and performing heat caulking.

パドル46を、パドル軸461の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置している。パドル軸461の軸方向両端を中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けている。   The paddle 46 is disposed so that the axial direction of the paddle shaft 461 is parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the figure). Both ends in the axial direction of the paddle shaft 461 are rotatably attached to the side wall portion 412 s of the middle case 412.

パドル46は、パドル軸461から伸びるパドル羽460の先端がトナー収容部43の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽460の突出量を設定している。図1および図5等に示すように、トナー収容部43の底面部43bをパドル46の回転方向に沿った円弧状とし、パドル46の回転に伴う接触動作でパドル羽460がトナー収容部43の底面部43bに引っかからないようにしている。   In the paddle 46, the protrusion amount of the paddle blade 460 is set to such a length that the tip of the paddle blade 460 extending from the paddle shaft 461 contacts the inner wall surface of the toner containing portion 43. As shown in FIGS. 1 and 5, the bottom surface portion 43 b of the toner storage portion 43 is formed in an arc shape along the rotation direction of the paddle 46, and the paddle blades 460 are contacted with the rotation of the paddle 46 by the paddle blades 460. The bottom surface 43b is not caught.

トナー収容部43の現像ローラ42側には底面部43bから垂直に立ち上がる側壁面部43sを形成している。この側壁面部43sがパドル軸461の中心と同等もしくは若干低い程度のところでX軸に平行なローラに向かう方向に水平になり、段部50を形成する。   On the developing roller 42 side of the toner containing portion 43, a side wall surface portion 43s that rises vertically from the bottom surface portion 43b is formed. The side wall surface portion 43 s becomes horizontal in the direction toward the roller parallel to the X axis at a level equal to or slightly lower than the center of the paddle shaft 461, thereby forming the stepped portion 50.

側壁面部43sとパドル軸461との距離を、底面部43bとパドル軸461との距離よりも短く設定している。そのため、底面部43bに接触してきたパドル羽460は、側壁面部43sに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部50にパドル羽460の先端部が差し掛かるとパドル羽460を押さえるものが無くなり、パドル羽460の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽460の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。   The distance between the side wall surface portion 43s and the paddle shaft 461 is set to be shorter than the distance between the bottom surface portion 43b and the paddle shaft 461. Therefore, the paddle blade 460 that has come into contact with the bottom surface portion 43b hits the side wall surface portion 43s and bends more greatly. Thereafter, when the tip of the paddle wing 460 reaches the stepped portion 50, there is nothing to hold the paddle wing 460, and the tip of the paddle wing 460 is released and jumps upward. By such movement of the paddle blade 460, the toner is splashed upward, and is stirred, conveyed, and supplied.

段部50を、X−Y平面に平行な水平面で、現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)に延びるように形成している。本実施形態の現像装置4では、段部50を幅方向の全域に設けているが、パドル羽460が跳ね上がるようにしていれば、現像装置4内の一部分に設けてもよい。   The step portion 50 is formed so as to extend in the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing) on a horizontal plane parallel to the XY plane. In the developing device 4 of the present embodiment, the step portion 50 is provided in the entire region in the width direction, but may be provided in a part of the developing device 4 as long as the paddle blades 460 jump up.

次に供給スクリュ48について説明する。図5および図6に示すように、供給スクリュ48は、供給スクリュ軸481と、この供給スクリュ軸481に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部480とからなるスクリュ部材である。供給スクリュ軸481を中心に回転可能に設けており、供給スクリュ軸481の軸方向が現像装置4の長手方向(図中Y軸方向)と平行になるように配置している。供給スクリュ軸481の軸方向両端を中ケース412の側壁部412sに対して回転可能に取り付けている。   Next, the supply screw 48 will be described. As shown in FIGS. 5 and 6, the supply screw 48 is a screw member including a supply screw shaft 481 and a supply screw blade portion 480 that is a spiral blade portion fixed to the supply screw shaft 481. The supply screw shaft 481 is provided so as to be rotatable, and the supply screw shaft 481 is arranged so that the axial direction of the supply screw shaft 481 is parallel to the longitudinal direction of the developing device 4 (Y-axis direction in the drawing). Both axial ends of the supply screw shaft 481 are rotatably attached to the side wall portion 412s of the middle case 412.

供給スクリュ48の軸方向端部は、現像装置4の長手方向端部に形成されたトナー補給口55の下方に位置している。そして、供給スクリュ48が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部480がトナー補給口55から補給されたトナーを長手方向における現像装置4の中央部方向に搬送する。   The end of the supply screw 48 in the axial direction is positioned below a toner supply port 55 formed at the end of the developing device 4 in the longitudinal direction. Then, when the supply screw 48 is rotated, the spiral supply screw blade 480 conveys the toner replenished from the toner replenishing port 55 toward the central portion of the developing device 4 in the longitudinal direction.

次に入口シールについて説明する。図5、図7〜図10に示すように、上ケース411の開口部56を形成する縁部分には、入口シール47としてマイラー等のシート部材を長手方向に沿って貼り付けている。入口シール47は略長方形のシートであって、その短手の一端を上ケース411の縁部分に貼り付け、他端は自由端としている。入口シール47の自由端側を現像装置4の内部方向に突出しており、さらに、現像ローラ42に接触するように配置している。   Next, the inlet seal will be described. As shown in FIGS. 5 and 7 to 10, a sheet member such as a mylar is attached to the edge portion of the upper case 411 that forms the opening 56 as the inlet seal 47 along the longitudinal direction. The inlet seal 47 is a substantially rectangular sheet, one end of which is affixed to the edge portion of the upper case 411, and the other end is a free end. The free end side of the inlet seal 47 protrudes toward the inside of the developing device 4, and is further disposed so as to contact the developing roller 42.

入口シール47は、現像ローラ42の回転方向上流側が上ケース411に固定されており、現像ローラ42の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ42に対して、入口シール47の面部分が接触するように配置している。また、上ケース411の現像装置4の内部側は供給ローラ44の上部形状に沿うように湾曲形状をなしており、上ケース411の湾曲形状の表面と供給ローラ44の表面との隙間は、1.0[mm]である。   The inlet seal 47 is fixed to the upper case 411 on the upstream side in the rotational direction of the developing roller 42, and the downstream side in the rotational direction of the developing roller 42 is a free end, and the surface portion of the inlet seal 47 contacts the developing roller 42. It is arranged to do. Further, the inner side of the developing device 4 of the upper case 411 is curved so as to follow the upper shape of the supply roller 44, and the gap between the curved surface of the upper case 411 and the surface of the supply roller 44 is 1 0.0 [mm].

次にサイドシールについて説明する。図7〜図10に示すように、現像装置4の開口部56の長手方向両端部にあたる中ケース412の一部にはサイドシール59を貼り付けている。サイドシール59は、現像ローラ42の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー422よりも軸方向における内側で、かつ、現像ローラ42にドクタブレード45が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けている。このようなサイドシール59によって現像ケーシング41における開口部56の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。また、中ケース412に設けられたトナー残量センサー49は、トナー収容部43内のトナーの量を検知するものである。   Next, the side seal will be described. As shown in FIGS. 7 to 10, side seals 59 are attached to a part of the middle case 412 corresponding to both ends in the longitudinal direction of the opening 56 of the developing device 4. The side seal 59 is provided on the inner side in the axial direction of the spacer 422 provided in the vicinity of both ends in the axial direction of the developing roller 42 and in an area where the axial end where the doctor blade 45 contacts the developing roller 42 overlaps. Yes. Such a side seal 59 prevents the toner from leaking from the end portion in the longitudinal direction of the opening 56 in the developing casing 41. A remaining toner sensor 49 provided in the middle case 412 detects the amount of toner in the toner storage unit 43.

次に、現像装置4内でのトナーの動きについて説明する。図5に示すように、トナー補給口55から現像装置4内に補給されたトナーは、供給スクリュ48によってトナー収容部43に供給され、パドル46によって攪拌される。また、トナーは、パドル46の跳ね上げによって現像ローラ42および供給ローラ44の方向に跳ね上げられ、搬送される。供給ローラ44に供給されたトナーは、供給ローラ44が現像ローラ42と接触する供給ニップβで現像ローラ42の表面に受け渡される。現像ローラ42の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクタブレード45によって現像ローラ42の表面からかき落とされる。   Next, the movement of toner in the developing device 4 will be described. As shown in FIG. 5, the toner replenished into the developing device 4 from the toner replenishing port 55 is supplied to the toner accommodating portion 43 by the supply screw 48 and stirred by the paddle 46. In addition, the toner is splashed in the direction of the developing roller 42 and the supply roller 44 by the paddle 46 and is transported. The toner supplied to the supply roller 44 is delivered to the surface of the developing roller 42 at a supply nip β where the supply roller 44 contacts the developing roller 42. Of the toner delivered to the surface of the developing roller 42, the amount of toner exceeding a predetermined amount conveyed to the developing area α is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the doctor blade 45.

ドクタブレード45との対向部を通過した現像ローラ42の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ42の回転による表面移動方によって搬送され、感光体2と対向する現像領域αに搬送される。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール47が接触する位置を通過し、供給ローラ44との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ42によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ44によって現像ローラ42の表面からかき取られ、供給ローラ44によって搬送される。   The toner remaining on the surface of the developing roller 42 that has passed through the portion facing the doctor blade 45 is conveyed as it is by the surface movement method by the rotation of the developing roller 42 and is conveyed to the developing region α facing the photosensitive member 2. The toner that has passed through the development region α without being used for development passes through a position where the inlet seal 47 contacts, and is conveyed to the supply nip β that is a position facing the supply roller 44. The toner that reaches the supply nip β by the developing roller 42 is scraped off from the surface of the developing roller 42 by the supply roller 44 and is conveyed by the supply roller 44.

次に、本実施形態に係る複写機500に用いるトナーについて説明する。複写機500で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が40[%]以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。また、トナーとして平均粒径6μm以下で、個々の粒子を平面に投影したときの(投影面積の等しい相当円の周囲長/個々の粒子の周囲長)の値で定義される円形度の平均値が0.95以上のものを使用する。現像ローラ42に設けた合成樹脂層51、52として非静電付着力が小さいものを選択したので、小粒径トナーを使用できる。このような特性を備えるトナーは、製造に有利な重合法により製造できる。   Next, toner used in the copying machine 500 according to the present embodiment will be described. As the toner used in the copying machine 500, a toner having high fluidity is used so as to be compatible with high-speed toner conveyance. Specifically, a toner having an accelerated aggregation degree of 40% or less is used. The accelerated aggregation degree is an index indicating the fluidity of the toner. Further, an average value of circularity defined by a value of (peripheral length of an equivalent circle having the same projected area / periphery length of individual particles) when an individual particle is projected on a plane having an average particle diameter of 6 μm or less as a toner. Use 0.95 or more. Since the synthetic resin layers 51 and 52 provided on the developing roller 42 have been selected to have a low non-electrostatic adhesion, toner having a small particle diameter can be used. A toner having such characteristics can be produced by a polymerization method advantageous for production.

トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
<測定装置>
・ホソカワミクロン製 パウダテスタ
<測定方法>
・測定対象サンプルを恒温槽に放置(35±2[℃],24±1[h])
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種のふるいを使用(例えば、75[μm],44[μm],22[μm])
・ふるったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
{(上段のふるいに残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100
{(中段のふるいに残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×3/5
{(下段のふるいに残ったトナー重量)/(試料採取量)}×100×1/5
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度[%]とする。
A method for measuring the accelerated aggregation degree of the toner is shown below.
<Measurement device>
・ Powder tester made by Hosokawa Micron <Measurement method>
・ Leave the sample to be measured in a thermostat (35 ± 2 [° C], 24 ± 1 [h])
・ Measured with a powder tester ・ Uses three types of sieves with different mesh openings (for example, 75 [μm], 44 [μm], 22 [μm])
-Calculate from the remaining amount of toner at the time of sieving, and obtain the degree of aggregation by the following calculation.
{(Weight of toner remaining on upper screen) / (sample amount)} × 100
{(Weight of toner remaining on middle screen) / (sample amount)} × 100 × 3/5
{(Weight of toner remaining on lower screen) / (sample amount)} × 100 × 1/5
The total of the above three calculated values is defined as the heat aggregation degree [%].

トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。   As described above, the accelerated aggregation degree of the toner is an index obtained by stacking three types of meshes having different openings in the order of increasing openings, placing particles on the uppermost stage, sieving with constant vibration, and calculating from the toner weight on each mesh. .

また、本実施形態では、平均円形度が0.95以上のトナー(0.95〜1.00のトナー)を用いる。ここでは、下記(1)式より得られた値を円形度aと定義する。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。   In this embodiment, toner having an average circularity of 0.95 or more (0.95 to 1.00 toner) is used. Here, the value obtained from the following equation (1) is defined as circularity a. 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.

円形度a=L0/L・・・・(1)
(L0:粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、L:粒子の投影像の周囲長)
Circularity a = L0 / L (1)
(L0: perimeter of a circle having the same projected area as the particle image, L: perimeter of the projected image of the particle)

平均円形度が0.95〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体2との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が0.95〜1.00の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置4内での現像剤(トナー)の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体2や、帯電部材3等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
When the average circularity is in the range of 0.95 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photosensitive member 2 is small, so that the transferability is excellent.
When the average circularity is in the range of 0.95 to 1.00, since the toner particles have no corners, the developer (toner) agitation torque in the developing device 4 is small, and the agitation drive is stabilized, thereby causing abnormal images. Can be prevented.
In addition, since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, when the pressure is brought into contact with the transfer medium during transfer, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots, and the transfer is not easily lost.
Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles itself is small, and it is possible to prevent the surfaces of the photoreceptor 2 and the charging member 3 from being damaged or worn.

次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。   Next, a method for measuring the circularity will be described. The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.

具体的な測定方法としては、容器中のあらかじめ不純固形物を除去した水100〜150[ml]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0.1〜0.5[ml]加え、さらに測定試料を0.1〜0.5[g]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3000〜10000[個/μl]として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。   As a specific measurement method, a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added in an amount of 0.1 to 0.5 [ml] in 100 to 150 [ml] of water from which impure solids have been removed in advance. In addition, about 0.1 to 0.5 [g] of a measurement sample is further added. 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 and particle size of the toner are measured by the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 [pieces / μl].

600[dpi]以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径(D4)として3〜8[μm]が好ましく、特に6〔μm〕以下のものが好ましい。本実施形態では6〔μm〕以下のトナーを用いている。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径(D4)が3[μm]未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。   In order to reproduce minute dots of 600 [dpi] or more, the weight average particle diameter (D4) of the toner is preferably 3 to 8 [μm], and particularly preferably 6 [μm] or less. In this embodiment, a toner of 6 [μm] or less is used. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the weight average particle diameter (D4) is less than 3 [μm], phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur.

重量平均粒径(D4)が8[μm]を超えると、文字やラインの飛びちりを抑えることが難しい。また、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(D1)との比(D4/D1)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(D4/D1)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。   When the weight average particle diameter (D4) exceeds 8 [μm], it is difficult to suppress the jumping of characters and lines. Moreover, it is preferable that ratio (D4 / D1) of a weight average particle diameter (D4) and a number average particle diameter (D1) exists in the range of 1.00-1.40. The closer (D4 / D1) 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.

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。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)があげられる。以下に測定方法について述べる。   Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.

まず、電解水溶液100〜150[ml]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0.1〜5[ml]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)が使用できる。ここで、さらに測定試料を2〜20[mg]加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100[μm]アパーチャーを用いて、トナー粒子またはトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径(D1)を求めることができる。   First, 0.1 to 5 [ml] of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 [ml] of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary 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 with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the weight and number of toner particles or toner using a 100 [μm] aperture. Then, the weight distribution and the number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner can be obtained.

チャンネルとしては、2.00〜2.52[μm]未満;2.52〜3.17[μm]未満;3.17〜4.00[μm]未満;4.00〜5.04[μm]未満;5.04〜6.35[μm]未満;6.35〜8.00[μm]未満;8.00〜10.08[μm]未満;10.08〜12.70[μm]未満;12.70〜16.00[μm]未満;16.00〜20.20[μm]未満;20.20〜25.40[μm]未満;25.40〜32.00[μm]未満;32.00〜40.30[μm]未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00[μm]以上乃至40.30[μm]未満の粒子を対象とする。   As a channel, it is less than 2.00-2.52 [micrometer]; 2.52-less than 3.17 [micrometer]; 3.17-less than 4.00 [micrometer]; 4.00-5.04 [micrometer] Less than 5.04 to 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]; 20.20 to less than 25.40 [μm]; 25.40 to less than 32.00 [μm]; Using 13 channels of 00 to less than 40.30 [μm], particles having a particle size of 2.00 [μm] or more to less than 40.30 [μm] are targeted.

本実施形態で用いるトナーは、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、水系溶媒中で架橋および/または伸長反応させて得られるトナーであり、重合トナーと呼ばれる。以下に、トナーの構成材料および製造方法について説明する。   The toner used in the exemplary embodiment is obtained by crosslinking a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent in an aqueous solvent. It is a toner obtained by an extension reaction and is called a polymerized toner. Hereinafter, the constituent materials and the manufacturing method of the toner will be described.

<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)があげられ、(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)付加物などがあげられる。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あげられる。
<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), and (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) and addition products thereof. 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. 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.); 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)があげられ、(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)などがあげられる。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)などがあげられる。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) , 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 polyvalent carboxylic 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。酸価をも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 polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) is heated to 150 to 280 [° C.] in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate or dibutyltin oxide, and reduced in pressure as necessary. The produced water is distilled off while obtaining 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 fixing property 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、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋および/または伸長されて得られるものである。   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. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of amide with amines.

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種以上の併用があげられる。   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; Blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

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。   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.

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0.5〜40[wt%]、好ましくは1〜30[wt%]、さらに好ましくは2〜20[wt%]である。0.5[wt%]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、40[wt%]を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyisocyanate 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 is deteriorated, 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.

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。   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)などがあげられる。   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).

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)などがあげられる。   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.).

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あげられる。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あげられる。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あげられる。   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.

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あげられる。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あげられる。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。   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。   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.

[NCO]/[NHx]が2を超える場合や、1/2未満の場合、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。   When [NCO] / [NHx] exceeds 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 polyhydric carboxylic acid (PC) are produced in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxy titanate and dibutyltin oxide at 150 to 280 [° C.] and, if necessary, reduced pressure. Water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Next, at 40 to 140 [° C.], this is reacted with polyvalent isocyanate (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 [° C.] to obtain a urea-modified polyester.

多価イソシアネート化合物(PIC)を反応させる際、および(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)などの多価イソシアネート化合物(PIC)に対して不活性なものがあげられる。   When reacting the polyvalent isocyanate compound (PIC) and reacting (A) and (B), a solvent may be used as 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 Inactive to polyvalent isocyanate compounds (PIC) such as benzene (tetrahydrofuran etc.).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋および/または伸長反応には、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)などがあげられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can 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).

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。   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、低温定着性および複写機500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。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the copying machine 500 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.

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。   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.

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。   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十分となる。   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 the temperature is less than 45 [° C.], the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 [° C.], the low-temperature fixability becomes insufficient.

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。   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、公知の染料および顔料がすべて使用でき、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、リトボンおよ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。
<Colorant>
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 Ortho Troaniline 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, Toulouse 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 red, pyrazolone , 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, Indance Ren 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, Chrome Oxide, Pyridian, Emerald Green , Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% [%], preferably 3 to 10% [%] 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およ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、脂肪族また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あげられ、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 the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, 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 resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax 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、サリチル酸金属塩および、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あげられる。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。
<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 salt or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. 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, sulfonate group, a carboxyl group, 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.

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42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。   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 42 is increased, the developer fluidity is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline.

<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装置12の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、以下のものがあげられる。ロウ類およ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、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あげられる。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あげられる。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および、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。
<Release agent>
As the release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 [° C.] is more effectively used as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller of the fixing device 12 and the toner interface. It works 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. The waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline and petrolatum. And petroleum wax. 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. .

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よい。   The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch 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、5×10−3〜2[μm]であることが好ましく、特に5×10−3〜0.5[μm]であることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500[m2/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0.01〜5[wt%]であることが好ましく、特に0.01〜2.0[wt%]であることが好ましい。
<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 [m2 / 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%].

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、窒化ケイ素などをあげることができる。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5×10−2[μm]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4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。   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 an average particle diameter of both fine particles of 5 × 10-2 [μm] or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even with the stirring and mixing in the developing device 4 performed to obtain the charge level, the fluidity imparting agent is not detached from the toner, and good image quality that does not cause firefly is obtained. Reduction is achieved.

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。   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.

しかし、疎水性シリカ微粒子および疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5[wt%]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。   However, when the addition 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. Stable image quality can be obtained even when copying is repeated.

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。   Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.

<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種以上組み合わ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。
<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。 (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.

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。   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ベタインなどの両性界面活性剤があげられる。   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およびその金属塩、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)カルボン酸および金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)およびその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸およびその金属塩、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あげられる。   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, perfluoroalkyl carboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctane sulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-hydroxyethyl) Perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be given.

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)などがあげられる。   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有する脂肪族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)などがあげられる。   In addition, examples of the cationic surfactant include aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary 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), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) ), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), and Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.).

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1[μm]、および3[μm]、ポリスチレン微粒子0.5[μm]および2[μm]、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1[μm]、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。   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 which exists on the surface of a toner base particle becomes the range of 10-90 [%]. 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), SGP (manufactured by Soken), technopolymer SB (manufactured by Sekisui Plastics), SGP-3G (manufactured by Soken), Micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical)

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。   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2〜20[μm]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1000〜30000[rpm]、好ましくは5000〜20000[rpm]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, in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 [μm], a high-speed shearing method is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 [rpm], preferably 5000 to 20000 [rpm]. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 [minutes]. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 [° C.] (under pressure), preferably 40 to 98 [° C.].

(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、分子鎖の架橋および/または伸長を伴う。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あげられる。 (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温度を上げ、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ものを用いた場合は、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, a spindle-shaped toner base particle can be prepared by removing the solvent. . When a dispersion stabilizer that is soluble in an acid or alkali such as calcium phosphate is used, the calcium phosphate is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate 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、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、およ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、真球状からラグ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 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.

1:プロセスカートリッジ
2:感光体(像担持体)
3:帯電部材
4:現像装置
5:感光体クリーニング装置
6:露光装置
7:中間転写ベルト
8:一次転写ローラ
9:二次転写ローラ
9a:二次転写対向ローラ
11:転写ベルトクリーニング装置
12:定着装置
41:現像ケーシング
42:現像ローラ(現像剤担持体)
42a:凸部
42b:凹部
43:トナー収容部
43b:底面部
43s:側壁面部
44:供給ローラ
45:ドクタブレード
45a:先端面
45b:対向面
200:給紙部
300:スキャナー部
400:トナーボトル
500:複写機(画像形成装置)
1: Process cartridge 2: Photoconductor (image carrier)
3: Charging member 4: Developing device 5: Photoconductor cleaning device 6: Exposure device 7: Intermediate transfer belt 8: Primary transfer roller 9: Secondary transfer roller 9a: Secondary transfer counter roller 11: Transfer belt cleaning device 12: Fixing Device 41: developing casing 42: developing roller (developer carrier)
42a: convex portion 42b: concave portion 43: toner accommodating portion 43b: bottom surface portion 43s: side wall surface portion 44: supply roller 45: doctor blade 45a: leading end surface 45b: facing surface 200: paper feeding unit 300: scanner unit 400: toner bottle 500 : Copier (image forming device)

特開2008−292594公報JP 2008-292594 A

Claims (7)

静電潜像を担持する像担持体に対向して配置されるとともに、周期的に配列された複数の凸部および該凸部を取り囲む凹部を備え、一成分現像剤を担持する金属製の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して付着する一成分現像剤の量を規制する金属製のブレードとを備える現像装置において、
前記現像剤担持体の凹部にのみ合成樹脂層を形成したことを特徴とする現像装置。
Metal development that is arranged opposite to an image carrier that carries an electrostatic latent image, and that has a plurality of periodically arranged convex portions and a concave portion surrounding the convex portions, and carries a one-component developer In a developing device comprising an agent carrier and a metal blade that regulates the amount of a one-component developer that contacts and adheres to the developer carrier,
A developing device, wherein a synthetic resin layer is formed only in a concave portion of the developer carrying member.
合成樹脂層に帯電制御剤を添加することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein a charge control agent is added to the synthetic resin layer. 合成樹脂層に導電性微粒子を添加することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein conductive fine particles are added to the synthetic resin layer. 平均粒径6μm以下のトナーを使用することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の現像装置。   4. The developing device according to claim 1, wherein a toner having an average particle size of 6 [mu] m or less is used. 現像剤担持体を像担持体と一定の間隔を隔てて配置することを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の現像装置。   5. The developing device according to claim 1, wherein the developer carrying member is disposed at a predetermined interval from the image carrying member. トナーの個々の粒子を平面に投影したとき、投影面積の等しい相当円の周囲長/個々の粒子の周囲長の値で定義される円形度の平均値が0.95以上のトナーを使用することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の現像装置。   When individual particles of toner are projected onto a flat surface, toner having an average circularity defined by the value of the circumference of the equivalent circle having the same projected area / the circumference of the individual particles is 0.95 or more. The developing device according to claim 1, wherein: 少なくとも像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させるための帯電手段と、
該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段と、を有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項1から6のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
At least an image carrier;
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
An image forming apparatus having development means for developing the electrostatic latent image into a toner image,
An image forming apparatus using the developing device according to claim 1 as the developing means.
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