JP2014174371A - Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014174371A JP2014174371A JP2013047702A JP2013047702A JP2014174371A JP 2014174371 A JP2014174371 A JP 2014174371A JP 2013047702 A JP2013047702 A JP 2013047702A JP 2013047702 A JP2013047702 A JP 2013047702A JP 2014174371 A JP2014174371 A JP 2014174371A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- developer
- carrier
- developing device
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、該装置に用いる現像装置及びプロセスカートリッジに係る。詳しくは、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用い、複雑なトナー補給装置を用いずに、現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度を一定範囲に制御可能な自己トナー濃度制御機構を有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a developing device used in the apparatus, and a process cartridge. Specifically, a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier is used, and the toner concentration of the developer on the developer carrier can be controlled within a certain range without using a complicated toner replenishing device. The present invention relates to a developing device having a control mechanism, a process cartridge, and an image forming apparatus.
二成分現像方式の現像装置では、現像剤担持体へ現像剤を搬送し、感光体上に形成された静電潜像にトナー像を形成する。また、トナーを帯電させ、均一なトナー濃度にするためにトナーとキャリアを攪拌するための循環経路が必要となるが、その循環経路を無くすことで装置の小型化が可能となる。そこで、現像剤担持体上のトナー濃度を一定に制御することができる自己トナー濃度制御機構を有する現像装置が既に知られている（例えば特許文献１，２）。
In a two-component developing system developing device, a developer is conveyed to a developer carrying member, and a toner image is formed on an electrostatic latent image formed on the photoreceptor. In addition, a circulation path for stirring the toner and the carrier is necessary to charge the toner and obtain a uniform toner density. By eliminating the circulation path, the apparatus can be miniaturized. Therefore, a developing device having a self-toner density control mechanism that can control the toner density on the developer carrying member at a constant level is already known (for example,
従来の自己トナー濃度制御現像方式では、トナー収容部のアジテータにより補給口から現像剤滞留部へトナーを送り出すように圧をかけて、第２現像剤規制部材に滞留した現像剤の嵩が少なくなることでトナーが取り込まれる。しかし、現像剤滞留部に対して圧をかけてトナー補給を行っているので、現像剤担持体の長手方向で圧のムラなどがあった場合、圧が大きくかかる部分が生じる。この部分では高トナー濃度になり、トナーも十分に帯電できないため、画像濃度ムラや地肌汚れ、トナー飛散が発生してしまう。 In the conventional self-toner density control development method, the agitator of the toner storage unit applies pressure so that the toner is sent from the replenishment port to the developer retention portion, and the volume of the developer retained in the second developer regulating member is reduced. As a result, the toner is taken in. However, since the toner is replenished by applying pressure to the developer retaining portion, when there is uneven pressure in the longitudinal direction of the developer carrying member, a portion where the pressure is greatly generated occurs. In this portion, the toner density is high, and the toner cannot be sufficiently charged. Therefore, uneven image density, background stain, and toner scattering occur.
磁性体を含有させた磁性トナーを用いることでトナーとキャリアの付着力を強めることができるので、トナーの取り込み性と帯電性を向上させたり、トナー飛散を防止したりすることができる。しかし、トナーに磁性体を含有させるためにカラー化は困難であった。 By using a magnetic toner containing a magnetic material, the adhesion between the toner and the carrier can be increased, so that the toner intake and charging properties can be improved, and toner scattering can be prevented. However, colorization is difficult because the toner contains a magnetic substance.
特許文献３には、トナー補給口でのトナー凝集をほぐして現像剤中に安定的にトナーを補給するために、撹拌部材をトナー補給口内に設置することが開示されている。しかし、トナーを帯電させることはできず、地肌汚れやトナー飛散の問題は残存している。
そこで本発明は、自己トナー濃度制御現像装置においてカラー現像を可能とするとともに、キャリアへのトナー取り込み性を向上させ、地肌汚れの発生を防止することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to enable color development in a self-toner density control developing device, improve toner uptake into a carrier, and prevent occurrence of background stains.
この課題は、内部に磁界発生手段を有し、非磁性トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持されて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、該現像剤規制部材で進行が阻止された現像剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部にて該現像剤担持体の現像剤搬送方向上流側で該現像剤担持体上の現像剤量を規制する第２現像剤規制部材とを備え、該現像剤担持体上の現像剤のトナー濃度上昇に伴って第２現像剤規制部材の現像剤搬送方向上流部での滞留現像剤が増加することで現像剤への非磁性トナーの取り込みが停止する現像装置において、該現像剤担持体表面と対向するトナー補給用開口に向けて非磁性トナーを飛翔させて、該現像剤担持体に担持されている現像剤に非磁性トナーを補給するトナー補給手段を有することにより解決される。 The problem is that a developer carrying body having a magnetic field generating means therein and carrying and transporting a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and carried and carried by the developer carrying body. A developer regulating member that regulates the amount of the developer, a developer accommodating portion that accommodates the developer that is prevented from advancing by the developer regulating member, and a developer on the developer carrying member in the developer accommodating portion A second developer regulating member that regulates the amount of developer on the developer carrying member on the upstream side in the transport direction, and the second developer regulating member as the toner concentration of the developer on the developer carrying member increases In the developing device in which the intake of the non-magnetic toner into the developer is stopped due to the increase in the staying developer in the upstream portion in the developer transport direction, the toner is not directed toward the toner supply opening facing the surface of the developer carrier. The magnetic toner is allowed to fly and the current carried on the developer carrier. It is solved by having a toner replenishing means for replenishing the magnetic toner to the agent.
帯電した非磁性トナーを自己トナー濃度制御現像装置に供給することができるため、キャリアとトナーの電気的な付着力の発生により現像剤へのトナー取り込み性が損なわれず、地肌汚れやトナー飛散が発生しない。また、第２現像剤規制部材の現像剤搬送方向上流部の現像剤滞留部の嵩でトナー取り込みを行う自己トナー濃度制御方式の現像装置で非磁性トナーを使用することができるので、小型の二成分カラー現像装置を提供することができる。 Since the charged non-magnetic toner can be supplied to the self-toner density control developing device, the electric adhesion between the carrier and the toner does not impair the ability of toner to be taken into the developer, and background contamination and toner scattering occur. do not do. Further, since the non-magnetic toner can be used in the developing device of the self toner concentration control system that takes in the toner by the bulk of the developer retaining portion upstream of the developer conveying direction of the second developer regulating member, A component color developing device can be provided.
本発明を電子写真式の画像形成装置であるレーザプリンタ（以下、「プリンタ」という。）の現像装置に適用した実施形態について説明する。
先ず、図１を用いて本実施形態に係るプリンタの概略について説明する。潜像担持体としての感光体ドラム１は、図中矢印Ａ方向に回転駆動されながら、感光体ドラム１に接触してその表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ５０により一様に帯電された後、光書き込みユニット５１により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。本実施形態では、上記帯電ローラ５０及び光書き込みユニット５１により潜像形成手段が構成されているが、他の種類の帯電装置や露光装置を用いて構成してもよい。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、後述する現像装置２により現像され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５３を備えた転写ユニットにより給紙カセット５４から給紙ローラ５５、レジストローラ対５６を経て搬送された転写材としての用紙５２上に転写される。転写終了後の用紙５２は、定着ユニット５７によりトナー像が定着され機外に排出される。なお、転写されなかった感光体ドラム１上の残留トナーは、クリーニング手段としてのクリーニングユニット５８により感光体ドラム１から除去される。また、感光体ドラム１上の残留電荷は除電ランプ５９で除去される。
An embodiment in which the present invention is applied to a developing device of a laser printer (hereinafter referred to as “printer”) which is an electrophotographic image forming apparatus will be described.
First, the outline of the printer according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
次に、本実施形態に係る現像装置の全体構成について説明する。
図２は現像装置２の主要部の拡大図である。この現像装置２は感光体ドラム１の側方に配設され、磁性キャリア（以下「キャリア」という。）及び当該磁性キャリアに摩擦帯電的に付着する非磁性トナー（以下「トナー」という。）３ａを含む二成分現像剤（以下「現像剤」という。）３を表面に担持する現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ４を備えている。
Next, the overall configuration of the developing device according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the developing
この現像スリーブ４は、ケーシング２ａの感光体ドラム１側に形成された開口部から一部露出するように取り付けられ、図示しない駆動装置により、感光体ドラム１と対向する現像領域において現像剤を下方（図中矢印Ｂ方向）に移動させる向きに回転駆動可能になっている。
The developing sleeve 4 is attached so as to be partially exposed from an opening formed on the
また、現像スリーブ４の内部には、磁界発生手段としての固定磁石群からなるマグネットローラ５が固定配置されている。
Further, a
また、本現像装置２は、現像スリーブ４上に担持され現像領域に向けて搬送されている現像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクタ６、該ドクタ６に現像剤搬送方向上流側で現像スリーブ４の表面及びドクタ６との間に現像剤３を収容する現像剤収容部Ｓを形成するように設けられた現像剤収容ケース７、トナー収容部としてのトナーホッパー８なども備えている。
Further, the developing
トナーホッパー８は現像スリーブ４上の現像剤搬送方向における現像剤収容部Ｓの上流側に隣接して現像スリーブ表面と対向するトナー補給用開口（以下「トナー補給口」という。）８ａを有している。 The toner hopper 8 has a toner replenishing opening (hereinafter referred to as “toner replenishing port”) 8 a adjacent to the upstream side of the developer accommodating portion S in the developer conveying direction on the developing sleeve 4 and facing the surface of the developing sleeve. ing.
トナー補給口へのトナー供給方法としてトナーを飛翔させることで、現像剤担持体に対して過剰な圧力をかけずにトナーを補給することができるので、トナー濃度のムラができづらく、濃度ムラのない画像を提供することができる。 As a method of supplying toner to the toner replenishing port, toner can be replenished without applying excessive pressure to the developer carrying member, so that uneven toner density is difficult to be produced. No image can be provided.
上記現像剤収容ケース７の現像スリーブ４に近接する先端部（ひさし部）は、トナーホッパー８からトナーが補給され現像剤収容部Ｓ内に向かって進行しようとする現像剤の量を規制する第２現像剤規制部材としてのプレドクタ７ａとして用いられている。
A tip portion (eave portion) of the
また、上記現像剤収容ケース７等で形成される現像剤収容部Ｓには、感光体ドラム１との対向する現像領域に供給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤が収容される。
Further, in the developer accommodating portion S formed by the
上記マグネットローラ５の表面部には、該ローラの中心軸方向に沿った方向に延在する磁極が複数形成されている。具体的には、現像領域に対向する位置に主極（Ｎ１極）が形成され、上記現像剤収容部Ｓに磁界の磁力が及ぶように、プレドクタ７ａに対向する位置から上記現像領域に至る間に磁極（Ｓ２極）が配置されている。
A plurality of magnetic poles extending in the direction along the central axis direction of the roller are formed on the surface portion of the
また、上記マグネットローラ５の表面には、一般的な現像装置と同様に、現像スリーブ４上に現像剤を担持し続けながら搬送するための搬送磁極（Ｓ極、Ｎ極）が適宜配置されている。
Further, on the surface of the
なお、本実施形態では、基材に対して磁石片を嵌合固着した固定磁石体、いわゆるブロック型マグネットローラを用いたが、これに限定されるものではない。
例えば、所定の形に成形されたプラスチック磁石材料を磁気配向と同時に着磁させて作製するいわゆるフェライト系一体型プラスチックマグネットローラを用いてもよいことはもちろんである。
In the present embodiment, a fixed magnet body, that is, a so-called block-type magnet roller in which a magnet piece is fitted and fixed to a base material is used. However, the present invention is not limited to this.
For example, it is a matter of course that a so-called ferrite-based integral plastic magnet roller produced by magnetizing a plastic magnet material molded into a predetermined shape simultaneously with magnetic orientation may be used.
また、本現像装置２は、上記現像剤収容部Ｓ内で現像スリーブ４の表面に非接触で対向し該現像スリーブ４に担持搬送されている現像剤の一部（搬送現像剤の表層部）を剥離する剥離部材として、磁性体で形成されたローラ状の回転部材である剥離ローラ１１を備えている。
The developing
この剥離ローラ１１は、円筒状であっても円柱状であってもよく、その内部構造は特定の構造に限定されるものではない。上記剥離ローラ１１の材料（磁性体）としては、例えばＳＵＭ材（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）、磁性を有するＳＵＳ材、鉄、ニッケル等を用いることができる。また、鉄芯にニッケルメッキを施したもの、ステンレス素材に磁性材料をコーティングしたもの等を用いることもできる。
The peeling
また、剥離ローラ１１の表面は、現像スリーブから剥離した現像剤を良好に担持して搬送できるように、サンドブラスト処理等により粗し加工するのが好ましい。例えば、表面粗さ（１０点平均粗さＲｚ）が３０μｍ程度になるように粗し加工する。この表面粗さは、トナーの種類や剥離ローラの材料などの条件に応じてトナーを搬送できる程度に設定する。
Further, the surface of the peeling
また、上記剥離ローラ１１は、図示しない駆動装置により、現像スリーブ４と同じ回転方向（図中矢印Ｅ方向）に回転駆動されている。この回転駆動により、現像スリーブ４と剥離ローラ１１との対向部において、剥離ローラ１１の表面が現像スリーブ表面とは反対方向に表面移動するので、剥離ローラ１１で現像スリーブ４上の現像剤の上層部をせき止めて確実に剥離することができる。
The peeling
そして、この剥離された現像剤は、剥離ローラ１１の表面移動に従って連れ回され、現像スリーブ表面から離れるように移動し、現像剤収容部Ｓ内の収容現像剤と混合される。
また、上記現像剤収容部Ｓに対向する位置にある、マグネットローラ５の磁極（Ｓ２）は、剥離ローラ１１に対向する位置と上記プレドクタ７ａに対向する位置の間に配置しないようにする。
Then, the peeled developer is rotated along with the surface movement of the peeling
Further, the magnetic pole (S2) of the
次に、図２に基づいて、上記構成の現像装置２の現像動作について説明する。
現像スリーブ４上の現像剤３は該スリーブ４の矢印Ｂ方向の回転に伴って搬送され、ドクタ６により規制されて薄層化される。薄層化された現像剤３は、矢印Ａ方向に回転している感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。この現像領域で、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の可視像化が行われる。
Next, the developing operation of the developing
The
現像領域を通過した現像スリーブ４上の現像剤は該スリーブ４の回転に伴って更に搬送され、トナー補給口８ａと対向する位置に到達する。このトナー補給口８ａには、トナーホッパー８内のトナー３ａがトナー補給手段により飛翔させられて現像スリーブ４上の現像剤と接するように滞留している。トナー補給口８ａで新しいトナー３ａを取り込んだ後、現像剤収容部Ｓに戻る。一方、上記現像領域に供給されずにドクタ６で進行が阻止された現像剤３の一部は、現像剤収容部Ｓ内で循環するように移動する。
The developer on the developing sleeve 4 that has passed through the developing region is further transported as the sleeve 4 rotates, and reaches a position facing the
次に、図３（ａ）及び（ｂ）を用いて、本現像装置２における現像動作時の自己トナー濃度制御について説明する。
なお、図３中の２点鎖線は、互いに異なる挙動を示す現像剤同士の界面を示している。先ず、現像装置２に初期剤として所定のトナー濃度及び重量を有する現像剤をセットして、現像スリーブ４及び剥離ローラ１１を回転駆動すると、現像剤３は搬送現像剤３ｂ、収容現像剤３ｃ及び剥離現像剤３ｄの３つの部分に分かれる。
Next, self-toner density control during the developing operation in the developing
Note that a two-dot chain line in FIG. 3 indicates an interface between developers exhibiting different behaviors. First, when a developer having a predetermined toner concentration and weight is set as an initial agent in the developing
搬送現像剤３ｂは現像スリーブ４の表面に磁力で担持され該表面に連れ回るように搬送される現像剤である。収容現像剤３ｃは現像剤収容部Ｓ内に収容され上記搬送現像剤３ｂの移動に伴って現像剤収容部Ｓ内で循環移動する現像剤である。また、剥離現像剤３ｄは現像スリーブ４上の搬送現像剤３ｂから一部剥離され剥離ローラ１１の回転に伴って該剥離ローラ１１の表面に沿って移動する現像剤である。
The
そして、現像剤収容部Ｓ内では、図３（ａ）に示すように４つの現像剤流Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４が発生する。
第１の現像剤流Ｆ１は、現像スリーブ４と剥離ローラ１１との間を通過するように流れる搬送現像剤３ｂの流れである。第２の現像剤流Ｆ２は、現像スリーブ４から剥離されて剥離ローラ１１に沿って移動し、その一部が剥離ローラ１１とプレドクタ７ａの間の空間で循環する循環流である。
In the developer accommodating portion S, four developer flows F1, F2, F3, and F4 are generated as shown in FIG.
The first developer flow F <b> 1 is a flow of the
第３の現像剤流Ｆ３は、剥離ローラ１１の表面に沿って該ローラの上方を環流する剥離現像剤３ｄの流れである。第４の現像剤流Ｆ４は、ドクタ６で現像剤が該ドクタの背面を上昇し該ドクタ６と剥離ローラ１１の間の空間で発生する収容現像剤３ｃの循環流である。
The third developer flow F <b> 3 is a flow of the
次に、上記現像剤収容部Ｓ内に上記現像剤流Ｆ１〜Ｆ４が発生した状態で、トナーホッパー８にトナー３ａがセットされると、トナー補給口８ａより現像スリーブ４に担持された搬送現像剤３ｂにトナー３ａが供給される。トナーが供給された現像スリーブ４上の現像剤は、該トナーと共に現像剤収容部Ｓへ搬送される。そして、搬送途中で、搬送現像剤３ｂに供給されたトナーは現像スリーブ４の軸中心方向へ若干入り込む。
Next, when the
トナーが供給された搬送現像剤３ｂは、プレドクタ７ａによる規制位置を通過した後、剥離ローラ１１でその上層部が剥離されて剥離現像剤３ｄとなる。剥離現像剤３ｄは収容現像剤３ｃとの間で混合されながら搬送され、一部はプレドクタ７ａ近傍に発生する上記循環流Ｆ２に合流する。
The transported
一方、剥離ローラ１１に担持され続けて搬送される剥離現像剤３ｄは、更に収容現像剤３ｃとの間で混合されながら移動し、現像剤搬送方向下流側で再び現像スリーブ４上に担持され搬送現像剤３ｂとなる。
On the other hand, the
上記剥離現像剤３ｄと収容現像剤３ｃとの混合により、両現像剤同士の入れ替え、現像剤内でのトナーの分散撹拌による均一化、トナーとキャリアとの摩擦帯電によるトナー帯電等が行われる。
By mixing the
次に、上記トナーの補給により現像剤３中のトナー濃度が次第に上昇していくと、現像剤３の嵩が増大していくことにより、トナー補給口８ａに対向する位置からドクタ６による規制位置に至る区間で現像スリーブ４上の搬送現像剤３ｂの層厚が厚くなっていく。
Next, as the toner concentration in the
それとともに、現像スリーブ４上の搬送現像剤３ｂ内のキャリアの比率が低下することにより、該搬送現像剤３ｂに対する磁力が弱くなっていくため、該搬送現像剤３ｂの移動速度が低下していき、上記区間での現像スリーブ４上の搬送現像剤３ｂの層厚がますます厚くなっていく。
At the same time, the carrier ratio in the
この層厚が厚くなった搬送現像剤３ｂは、剥離ローラ１１から受ける搬送を阻止する向きの力（ブレーキ力）を強く受けるようになり、剥離ローラ１１による剥離位置のところに搬送されてくる搬送現像剤３ｂの移動速度はますます低下していく。
The
そして、トナー補給口８ａに対向する位置で層厚が厚くなった搬送現像剤３ｂの上層部は、上記プレドクタ７ａで掻き取られ、図３（ａ）に示すようにプレドクタ７ａの現像剤搬送方向上流側に滞留していく。
Then, the upper layer portion of the
以下、この滞留した現像剤を「滞留現像剤」３ｅという。この滞留現像剤３ｅは、それに接する搬送現像剤３ｂの移動に伴って循環運動を行っている。トナー補給口８ａに送り込まれたトナー３ａは、搬送現像剤３ｂの露出している部分に引き付けられるとともに、該搬送現像剤３ｂと該滞留現像剤３ｅとの合流点Ｐから引き込まれるようにして、現像剤中に取り込まれる。
Hereinafter, the staying developer is referred to as “staying developer” 3e. The staying developer 3e is circulated along with the movement of the
さらに現像剤３のトナー濃度が上昇していくと、図３（ｂ）に示すようにトナー補給口８ａにおける滞留現像剤３ｅの量が増え、該滞留現像剤３ｅでトナーに接している搬送現像剤３ｂの露出面が塞がれ、両現像剤の合流点Ｐもトナー補給口８ａの現像剤搬送方向上流端まで移動する。
As the toner concentration of the
それとともに、上記トナー補給口８ａの滞留現像剤３ｅ自体の循環移動速度も低下する。この時点で、現像剤へのトナーの取り込みがほぼ終了し、トナー濃度がそれ以上上昇しなくなる。
At the same time, the circulating movement speed of the staying developer 3e itself at the
上記トナーが取り込まれプレドクタ７ａと現像スリーブ４との間のギャップを通過した搬送現像剤３ｂの一部（上層部）は、剥離ローラ１１で剥離される。
剥離現像剤３ｄは、収容現像剤３ｃと混合撹拌されながら該剥離ローラ１１の表面に沿って搬送され、その一部は再び現像スリーブ４上に担持される。
A part (upper layer part) of the transported
The
現像スリーブ４とドクタ６との間のギャップを通過した搬送現像剤３ｂは、感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。そして、現像領域では、感光体ドラム１上に形成されている静電潜像にトナーが供給され、該静電潜像の現像に用いられる。
The transported
図３（ａ）のように上記感光体ドラム１の静電潜像の現像により現像スリーブ４上のトナーが消費されると、この部分のトナー濃度が減少し、現像スリーブ４によって現像剤に作用する搬送力が増加するとともに、この部分の現像剤の嵩も減少する。そして、上記プレドクタ７ａの先端部によって規制される搬送現像剤３ｂの層厚が低下し、トナー補給口８ａ付近に溜まっていた滞留現像剤３の量が減少し、該滞留現像剤３の循環移動速度も上昇してくる。
When the toner on the developing sleeve 4 is consumed by developing the electrostatic latent image on the
そこで、本実施形態では、トナー補給口８ａにおいて、現像スリーブ４により搬送される搬送現像剤３ｂとトナー補給手段からの飛翔トナー３ａとが接触することとなり、再度トナーが取り込まれて上述のように現像剤３のトナー濃度が増加する。
Therefore, in the present embodiment, the
以上のように、現像スリーブ４上のトナー濃度の変化に応じて、該現像スリーブ４上の搬送現像剤の上記プレドクタ７ａによる規制状態が変化し、上記トナーが消費された部分の現像剤のトナー濃度が所定の濃度範囲になるように自己制御される（図３（ｂ））。
そしてこれにより、現像スリーブ４上の搬送現像剤３のトナー濃度が常にほぼ一定濃度の範囲となるように保たれる。このため、トナー濃度センサが不要となる。
As described above, in accordance with the change in the toner density on the developing sleeve 4, the regulation state of the transport developer on the developing sleeve 4 by the
As a result, the toner density of the conveyed
次に、図２を用いて本発明の実施形態に係るトナー補給手段について説明する。
トナー補給手段は、トナー担持体としてのトナー補給ローラ４１と、トナー補給ローラ４１へトナーを供給するトナー供給部材としてのトナー供給ローラ４２と、トナーの層厚を規制するトナー規制部材としての規制ドクタ４３と、入口シール４４と、電界形成手段としてのワイヤ４５とを有している。この現像装置２のトナー補給ローラ４１は、複数の電極を備え、互いに隣り合う電極間に形成される電界によってトナーをホッピングさせた状態で担持し、回転駆動による表面移動によってトナーをトナー補給口８ａ側に搬送する、いわゆるフレア現像方式を採用するものである。このフレア現像方式の現像に用いられる筒状のトナー補給ローラはフレアローラとも呼ばれる。
Next, the toner replenishing means according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The toner supply means includes a
トナー供給ローラ４２の表面とトナー補給ローラ４１の外周面との接触位置（以下「トナー供給位置」という。）では、トナー供給ローラ４２の表面とトナー補給ローラ４１の外周面とが互いに逆方向（カウンター方向）へ移動している。つまり、トナー供給ローラ４２とトナー補給ローラ４１は同方向に回転している。したがって、トナー供給位置へと搬送されてきたトナー供給ローラ４２上のトナーは、トナー補給ローラ４１の外周面に擦りつけられ、トナー補給ローラ４１の外周面へと移動する。
At the contact position between the surface of the toner supply roller 42 and the outer peripheral surface of the toner supply roller 41 (hereinafter referred to as “toner supply position”), the surface of the toner supply roller 42 and the outer peripheral surface of the
本実施形態では、トナー補給ローラ４１の外周面を、トナーとの摩擦によってトナーに対して正規帯電極性（本実施形態ではマイナス極性）の電荷を与える絶縁性材料で形成しており、トナーは、トナー補給ローラ４１の外周面との摩擦により正規帯電極性側に帯電される。これにより、規制ドクタ４３による規制部での帯電付与に加えて、トナーをホッピング状態にするのに必要なトナー帯電量がより安定的に確保される。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the
トナーが供給されるトナー補給ローラ４１の外周面の一部は、トナー補給口８ａ側に露出している。このトナー補給口近傍の露出箇所では、ワイヤ４５が、トナー補給ローラ４１の軸方向にトナー補給ローラ４１から数十〜数百μｍの間隙を介して配設されている。ワイヤ部材であるワイヤ４５は、心材として細線のタングステンを用い、表層にカーボンを被覆している。
A part of the outer peripheral surface of the
トナー補給ローラ４１の表面上に供給されたトナーは、トナー補給ローラ４１の回転駆動に伴って規制ドクタ４３による規制部へ搬送され、規制ドクタ４３によりトナー補給ローラ４１上のトナー量が規制される。
The toner supplied onto the surface of the
このとき、トナーは規制ドクタ４３やトナー補給ローラ４１の外周面との摩擦により正規帯電極性側に帯電する。規制ドクタ４３通過後の帯電トナーは、後述する理由により、トナー補給ローラ４１の表面上でホッピングしながら、トナー補給ローラ４１の回転に伴ってトナー供給位置からトナー補給口８ａに向けて搬送される。
At this time, the toner is charged to the normal charging polarity side by friction with the outer periphery of the regulating
トナー補給口８ａまで搬送されたトナーは、トナー補給ローラ４１とワイヤ４５の電界によってトナー補給ローラ４１から飛翔し、トナー補給口８ａ内でトナークラウド状態となり、トナー補給口８ａから現像スリーブ４の現像剤に補給される。本実施形態では、ワイヤ４５には＋２００Ｖを印加している。しかし、これに限られず、トナー補給量を制御しつつトナーが飛翔する電界がかかるバイアスであればよい。
The toner conveyed to the
トナー供給位置へ進入する際に、トナー供給ローラ４２によりトナー補給ローラ４１上から掻き取られたトナーは、現像装置２のケーシング２ａ内部に戻され、再利用される。
When entering the toner supply position, the toner scraped from the
次に、本実施形態におけるトナー補給ローラ４１の具体的構成について説明する。
図４は、本実施形態におけるトナー補給ローラ４１を、その回転軸に対して直交する面に沿って切断したときの断面を模式的に表した部分断面図である。また、図５（ａ）はトナー補給ローラ４１を展開した状態の平面図であり、図５（ｂ）はトナー補給ローラ４１と第１電源６１及び第２電源６２との関係を模式的に示す斜視図である。また、図６（ａ）はトナー補給ローラ４１を展開した状態で示す模式的平面図、図６（ｂ）はトナー補給ローラ４１の模式的断面図である。
Next, a specific configuration of the
FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section of the
トナー補給ローラ４１は、絶縁部材である絶縁性基板４１Ａの表面上に櫛歯状（梯子状）の第１電極６３と櫛歯状（梯子状）の第２電極６４とを設け、その上に表面保護層４１Ｂを設けたものである。第１電極６３と第２電極６４とは、トナーの搬送方向と直交する方向に微細なピッチに並行に設けられており、両サイドのバスライン６３ａ，６４ａを介して第１電源６１や第２電源６２にそれぞれ接続されている。
The
また、本実施形態において、第２電極６４の電極幅（各櫛歯部分の幅）は、１０μｍ以上１２０μｍ以下であるのが好ましい。１０μｍよりも小さいと、細すぎて電極が途中で断線してしまうおそれがある。一方、１２０μｍより大きいと、第２電極６４の被給電部からの距離が遠い箇所の電圧が低くなり、その箇所でトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。
In the present embodiment, the electrode width of each second electrode 64 (the width of each comb tooth portion) is preferably 10 μm or more and 120 μm or less. If it is smaller than 10 μm, the electrode may be too thin and the electrode may be broken in the middle. On the other hand, if it is larger than 120 μm, the voltage at a location far from the power-supplied part of the
本実施形態の被給電部は、トナー補給ローラ４１の外周面上における軸方向両端に設けられている。よって、本実施形態では、第２電極６４の電極幅が１２０μｍより大きいと、トナー補給ローラ４１の軸方向中央部におけるホッピング電界が軸方向両端部のホッピング電界よりも相対的に低くなり、軸方向中央部に担持されているトナーを安定かつ有効にホッピングさせることが困難となる。
The power-supplied portions of the present embodiment are provided at both axial ends on the outer peripheral surface of the
また、本実施形態では、第２電極６４の電極ピッチ（櫛歯部分間の距離）は、電極幅と同じか電極幅よりも広いのが好ましい。電極幅よりも小さいと、第１電極６３からの電気力線の多くが表面層６６の外側に出る前に第２電極６４へ収束してしまい、表面層６６の外側に形成されるホッピング電界が弱くなってしまうからである。
In the present embodiment, the electrode pitch of the second electrode 64 (distance between the comb teeth portions) is preferably the same as the electrode width or wider than the electrode width. If it is smaller than the electrode width, most of the lines of electric force from the
一方、電極ピッチが大きいと、電極間中央のホッピング電界が弱くなってしまう。本実施形態において、電極ピッチは、電極幅以上であって電極幅の５倍以下の範囲内であるのが好ましい。 On the other hand, when the electrode pitch is large, the hopping electric field at the center between the electrodes becomes weak. In the present embodiment, the electrode pitch is preferably within the range of not less than the electrode width and not more than 5 times the electrode width.
本実施形態では、電極幅及び電極ピッチをいずれも８０μｍに設定している。また、本実施形態では、第２電極６４の電極ピッチを、トナー補給ローラ４１の周方向にわたって一定となるように設定されている。電極ピッチを一定とすることで、第１電極６３と第２電極６４との間で作られるホッピング電界がトナー補給ローラ４１上の周方向にわたってほぼ均一となる。よって、現像領域で周方向に均一なトナーのホッピングを実現することが可能となり、均一な現像が可能となる。
In this embodiment, both the electrode width and the electrode pitch are set to 80 μm. In the present embodiment, the electrode pitch of the
次に、第１電極６３及び第２電極６４に印加する電圧について説明する。
トナー補給ローラ４１上の第１電極６３及び第２電極６４には、それぞれパルス電源（電圧印加手段）である第１電源６１及び第２電源６２から第１電圧及び第２電圧が印加される。第１電源６１及び第２電源６２が印加する第１電圧及び第２電圧は、矩形波が最も適している。ただし、これに限らず、例えばサイン波でも三角波でもよい。
Next, the voltage applied to the
A first voltage and a second voltage are applied to the
また、本実施形態では、ホッピング電界を形成するための電極が第１電極６３及び第２電極６４の２相構成であり、第１電極６３及び第２電極６４には互いに位相差πをもった電圧がそれぞれ印加される。
In the present embodiment, the electrode for forming the hopping electric field has a two-phase configuration of the
本実施形態において、各電圧は矩形波であり、第１電極６３と第２電極６４とにそれぞれ印加される第１電圧と第２電圧は、互いに位相がπだけずれた同じ大きさ（ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐ）の電圧である。
In the present embodiment, each voltage is a rectangular wave, and the first voltage and the second voltage applied to the
よって、第１電極６３と第２電極６４との間には、常にＶｐｐだけの電位差が生じる。この電位差によって電極間に電界が発生し、この電界のうち表面層６６の外側に形成されるホッピング電界によって表面層６６上をトナーがホッピングする。
Therefore, there is always a potential difference of Vpp between the
本実施形態において、Ｖｐｐは１００Ｖ以上１０００Ｖ以下の範囲内であるのが好ましい。Ｖｐｐが１００Ｖより小さいと、十分なホッピング電界を表面層６６上に形成できず、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。一方、Ｖｐｐが１０００Ｖより大きいと、電極間の電位差が大きくなり過ぎて経時使用により電極間でリークが発生する可能性が高くなる。本実施形態では、Ｖｐｐを５００Ｖに設定している。
In the present embodiment, Vpp is preferably in the range of 100V to 1000V. When Vpp is less than 100 V, a sufficient hopping electric field cannot be formed on the
本実施形態において、第１電圧と第２電圧の周波数ｆは、０．１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下であるのが好ましい。０．１ｋＨｚより小さいと、トナーのホッピングが現像速度に追いつかなくなるおそれがある。一方、１０ｋＨｚより大きいと、トナーの移動が電界の切り替わりに追従できなくなり、トナーを安定してホッピングさせるのが困難となる。本実施形態では、周波数ｆを５００Ｈｚに設定している。 In the present embodiment, the frequency f of the first voltage and the second voltage is preferably 0.1 kHz or more and 10 kHz or less. If it is less than 0.1 kHz, toner hopping may not be able to keep up with the development speed. On the other hand, if the frequency is higher than 10 kHz, the movement of the toner cannot follow the switching of the electric field, and it becomes difficult to stably hop the toner. In the present embodiment, the frequency f is set to 500 Hz.
次に、本トナー補給手段を備えた現像装置２におけるトナー補給量（飛翔量）について説明する。
トナー補給ローラ４１へのバイアス条件としては、ｆ＝５００Ｈｚ、Ｖｐｐ＝５００Ｖとした。ワイヤ４５へのバイアス条件としては、印加バイアスを５００Ｖとした。
Next, the toner replenishment amount (flying amount) in the developing
The bias conditions for the
図７は、ワイヤ４５へのバイアス印加時間とトナー飛翔量の関係を示す図である。
図示のように、ワイヤ４５へのバイアスの印加時間の増減によってトナー飛翔量を制御することができる。また、画像形成装置は画像面積率を算出する画像面積検知手段（不図示）を備えている。そこで、印刷した画像の画像面積率を画像面積検知手段により算出し、その画像面積率に応じてワイヤ４５へのバイアス印加時間を制御して、トナー供給量を制御する。これにより、トナー補給口８ａにおけるトナーが過剰にならずに安定したトナー補給を行うことができる。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the bias application time to the
As shown in the figure, the toner flying amount can be controlled by increasing / decreasing the bias application time to the
例えば、画像面積率１００％でＡ４用紙を１枚印刷した場合、トナー消費量は約０．２ｇであるので、用紙１枚につき８００ｍｓだけワイヤ４５へバイアス印加すれば、消費されたトナー分だけ新たにトナーを現像剤に補給することができる。
For example, when one sheet of A4 paper is printed with an image area ratio of 100%, the amount of toner consumed is about 0.2 g. Therefore, if a bias is applied to the
また、図示しないが、画像形成装置は上記現像装置を複数個備えてもよい。これにより、各現像装置に備えられたカラーのトナーを用いてカラー画像を印刷することができる。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する４個の現像装置が備えられると好ましい。 Although not shown, the image forming apparatus may include a plurality of the developing devices. Thereby, a color image can be printed using the color toner provided in each developing device. For example, it is preferable that four developing devices corresponding to yellow, magenta, cyan, and black are provided.
また、現像装置と、感光体ドラム１、帯電ローラ５０及びクリーニングユニット５８から選択される少なくとも一つとが、一体に支持されたプロセスカートリッジとして構成され、画像形成装置本体に着脱自在であってもよい。これにより、現像装置の交換性が向上する。
Further, the developing device and at least one selected from the
また、画像形成装置はプロセスカートリッジを複数個具備すると好ましい。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する４個の現像装置に対応する４個のプロセスカートリッジが備えられると好ましい。これにより、寿命や故障による交換が必要なカートリッジのみを交換できるので、ユーザーにとってコストがかからず、安定した画像を得ることができる。 The image forming apparatus preferably includes a plurality of process cartridges. For example, it is preferable that four process cartridges corresponding to four developing devices corresponding to yellow, magenta, cyan, and black are provided. As a result, only the cartridge that needs to be replaced due to its life or failure can be replaced, so that it is not costly for the user and a stable image can be obtained.
＜実施例＞
実施例１として、ＩＰＳｉＯ ＳＰ ４３００（リコー社製）の現像装置に上記本実施形態のトナー補給装置を組み込み、ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ８２１（リコー社製）の非磁性のカラートナー（シアン）及び現像剤を用いた。比較例１として、ＩＰＳｉＯ ＳＰ ４３００（リコー社製）の現像装置に磁性体を含むカラートナー及び現像剤を用いた。実施例１と比較例１で印刷動作を行い、地肌汚れの発生状況を確認した。
<Example>
As Example 1, the toner replenishing device of the present embodiment is incorporated into a developing device of IPSiO SP 4300 (manufactured by Ricoh), and a nonmagnetic color toner (cyan) and developer of IPSiO SP C821 (manufactured by Ricoh) are used. It was. As Comparative Example 1, a color toner and a developer containing a magnetic material were used in a developing device of IPSiO SP 4300 (manufactured by Ricoh). A printing operation was performed in Example 1 and Comparative Example 1, and the occurrence of background stains was confirmed.
詳しくは、画像面積率５％の画像を５００枚印刷した後、印刷動作中に画像形成装置を瞬断し、そのときの感光体上の白部に付着したトナーをテープにより採取し、画像濃度をＸ−ｒｉｔｅ９３８（エックスライト社製）にて測定した。この結果を表１に示す。この感光体上の白部の画像濃度が０．０１以下であれば印刷物の白部に影響はないため、０．０１以下であることが望ましい。図示のように、本実施形態に係るトナー補給装置を搭載した画像形成装置（実施例１）では、感光体白部の画像濃度が０．０１以下であった。一方、比較例１では画像濃度は０．０１より大きかった。 Specifically, after printing 500 images with an image area ratio of 5%, the image forming apparatus is momentarily interrupted during the printing operation, and the toner adhering to the white portion on the photosensitive member at that time is collected with a tape, and the image density Was measured with X-rite 938 (manufactured by X-Rite). The results are shown in Table 1. If the image density of the white portion on the photoconductor is 0.01 or less, the white portion of the printed matter is not affected. As shown in the drawing, in the image forming apparatus (Example 1) equipped with the toner replenishing device according to the present embodiment, the image density of the white portion of the photoreceptor was 0.01 or less. On the other hand, in Comparative Example 1, the image density was greater than 0.01.
また、５００枚印刷後の現像剤の帯電量を測定した結果を表２に示す。実施例１では、ＩＰＳｉＯ ＳＰ Ｃ８２１（リコー社製）の現像装置で使用されている現像剤のトナーのトナー帯電量と同等まで帯電しており、十分にトナーが帯電できていた。しかし、比較例１では、トナーの帯電量はそれほど大きくならず、十分な帯電量ではなかった。 Table 2 shows the results of measuring the charge amount of the developer after printing 500 sheets. In Example 1, the toner used in the developing device of IPSiO SP C821 (manufactured by Ricoh) was charged to the same level as the toner charge amount of the developer, and the toner was sufficiently charged. However, in Comparative Example 1, the charge amount of the toner was not so large and the charge amount was not sufficient.
以下に、トナーの構成材料、製造方法について具体的に示す。
（懸濁重合法）
油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化した後に、後述するトナー粒子の表面処理を行えばよい。
Hereinafter, the constituent material of the toner and the manufacturing method will be specifically described.
(Suspension polymerization method)
A colorant, a release agent and the like are dispersed in an oil-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer, and then emulsified and dispersed by an emulsification method described later in an aqueous medium containing a surfactant and other solid dispersants. Thereafter, after the polymerization reaction to form particles, the toner particles may be subjected to a surface treatment described later.
（乳化重合凝集法）
水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中に分散した分散体を用意し、混合した後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後に後述するトナー粒子の表面処理を行えばよい。
(Emulsion polymerization aggregation method)
A water-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by an ordinary emulsion polymerization technique. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent and the like are dispersed in an aqueous medium is prepared, mixed, aggregated to a toner size, and heat-fused to obtain a toner. Thereafter, a surface treatment of toner particles described later may be performed.
（ポリマー懸濁法）
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、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）などが挙げられる。
トナー組成物の油相には、樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤、離型剤、帯電制御剤等を揮発性溶剤に溶解又は分散する。
水系媒体中に、トナー組成物からなる油相を界面活性剤、固体分散剤等の存在下で分散させ、プレポリマーの反応を行わせて粒子化する。その後に後述するトナー粒子の表面処理を行えばよい。
(Polymer suspension method)
As an aqueous medium, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
In the oil phase of the toner composition, a colorant such as resin, prepolymer and pigment, a release agent, a charge control agent and the like are dissolved or dispersed in a volatile solvent.
An oil phase composed of a toner composition is dispersed in an aqueous medium in the presence of a surfactant, a solid dispersant and the like, and a prepolymer is reacted to form particles. Thereafter, a surface treatment of toner particles described later may be performed.
（表面処理方法）
これらいずれのトナー製造法にも共通して、液中で帯電制御付与の表面処理を施すことができる。トナー粒子が水系媒体中で形成され、用いた界面活性剤等を洗浄によって除去した後に、本工程を行うのが好ましい。水系媒体中に存在している余剰の界面活性剤をろ過、遠心分離などの固液分離操作をして除去し、得られたケーキ、スラリーを水系媒体中に再分散する。
その後、トナー粒子表面が有する極性とは逆極性の界面活性剤水溶液を攪拌下で徐々に添加する。逆極性の界面活性剤はトナー粒子固形分に対し０．０１〜１重量％使用することができる。
(Surface treatment method)
In common with any of these toner manufacturing methods, surface treatment with charge control can be applied in the liquid. It is preferable to perform this step after toner particles are formed in an aqueous medium and the used surfactant and the like are removed by washing. Excess surfactant present in the aqueous medium is removed by solid-liquid separation operations such as filtration and centrifugation, and the resulting cake and slurry are redispersed in the aqueous medium.
Thereafter, a surfactant aqueous solution having a polarity opposite to the polarity of the toner particle surface is gradually added with stirring. The reverse polarity surfactant can be used in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the solid content of the toner particles.
トナー粒子表面が有する極性としては、１つに用いる界面活性剤が関与する。すなわち、上記に示したようなトナー粒子形成過程で水系媒体中に存在させた界面活性剤が、重合性単量体や有機溶媒と親和性が高いために、トナー粒子表面に残存し易く、この界面活性剤の有する極性がトナー粒子表面が有する極性となる。
また、ポリマー懸濁法の場合は、用いる樹脂を低分子量のものとして分散相の粘度を下げ、乳化を容易にし、しかも乳化後、粒子内で架橋及び／又は伸長反応させることにより、高分子量体の樹脂の含まれる粒子を作製できる。このとき、架橋及び／又は伸長反応によって得られたポリマーが有する極性がトナー粒子表面の極性となる。
このようなトナー粒子表面に存在する極性物質によって、トナーの安定した帯電性が得られないことがあるが、上記のようにトナー粒子表面の極性とは逆の極性の界面活性剤で表面処理することにより、トナー帯電性に与える影響を遮蔽できるというものである。
As the polarity of the toner particle surface, one surfactant is involved. That is, the surfactant present in the aqueous medium during the toner particle formation process as described above has a high affinity with the polymerizable monomer and the organic solvent, and therefore easily remains on the toner particle surface. The polarity of the surfactant is the polarity of the toner particle surface.
In the case of the polymer suspension method, the resin to be used has a low molecular weight, the viscosity of the dispersed phase is lowered to facilitate emulsification, and after emulsification, the polymer is crosslinked and / or elongated to cause a high molecular weight product. The particles containing the resin can be produced. At this time, the polarity of the polymer obtained by the crosslinking and / or elongation reaction is the polarity of the toner particle surface.
Such a polar substance present on the surface of the toner particles may not provide a stable chargeability of the toner. However, as described above, the surface treatment is performed with a surfactant having a polarity opposite to the polarity of the toner particle surface. Thus, the influence on the toner charging property can be shielded.
上記トナー粒子表面の極性とは逆の極性の界面活性剤であって、フッ素を含有する化合物として、以下のものを好適に使用することができる。フッ素を含有する化合物をトナー粒子表面に含有させることで、安定した負帯電性能を有し、また、帯電立ち上がり性の良好なトナーとすることができる。
（フッ素系界面活性剤）
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界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
A surfactant having the opposite polarity to the polarity of the toner particle surface, and the following compounds can be preferably used as the fluorine-containing compound. By containing a fluorine-containing compound on the surface of the toner particles, a toner having stable negative charging performance and good charge rising property can be obtained.
(Fluorosurfactant)
Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [omega-fluoroalkyl (C6-C11) oxy. ] Sodium 1-alkyl (C3-C4) sulfonate, sodium 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonate, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal Salt, perfluoroalkylcarboxylic acid (C7 to C13) and its metal salt, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acid and its metal salt, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxy ethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
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−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工業社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。 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 Taikin Kogyo Co., Ltd.), Mega-Fac F-l10, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-102 , 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン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一級、二級もしくは三級アミン酸、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四級アンモニウム塩、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−ｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−ｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
また特に、下記一般式（１）にて示される含フッ素四級アンモニウム塩化合物を用いることにより、環境変動時における帯電量変化が少なく安定した現像剤を得ることができる。
Examples of cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts, and benzaza. Luconium 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 (manufactured by Daikin Industries) , Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
In particular, by using a fluorine-containing quaternary ammonium salt compound represented by the following general formula (1), it is possible to obtain a stable developer with little change in charge amount when the environment changes.
またさらに帯電性を補強する目的で再分散したスラリー中に樹脂微粒子分散体を存在させておくこともできる。逆極性の界面活性剤の添加によって樹脂微粒子分散体の水中での荷電が中和され、トナー粒子表面に凝集付着させることができる。この樹脂微粒子はトナー粒子固形分に対し０．０１〜５重量％使用することができる。
（帯電制御性樹脂微粒子）
帯電制御性樹脂微粒子としては、公知のものが使用できるが、高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られる樹脂微粒子分散体が好ましい。特に好ましいものとしては、メタクリル酸等のカルボキシル基を有するモノマーと共重合されたポリスチレン、フッ素系メタクリル酸エステルやフッ素系アクリル酸エステルを乳化重合、分散重合の際共重合させたものやシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体微粒子が挙げられる。
Further, the resin fine particle dispersion may be present in the redispersed slurry for the purpose of reinforcing the charging property. By adding a surfactant having a reverse polarity, the charge in the resin fine particle dispersion in water is neutralized, and can be agglomerated and adhered to the toner particle surface. The resin fine particles can be used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the solid content of the toner particles.
(Charge control resin fine particles)
As the charge controllable resin fine particles, known ones can be used, but polymer fine particles, for example, resin fine particle dispersions obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization or dispersion polymerization are preferable. Particularly preferred are polystyrene copolymerized with a monomer having a carboxyl group such as methacrylic acid, a copolymer obtained by emulsion polymerization or dispersion polymerization of a fluorine-based methacrylic ester or a fluorine-based acrylic ester, silicone, benzoguanamine. , Polymer condensation particles such as nylon and polymer fine particles by thermosetting resin.
これらトナー表面に付着させた帯電制御剤微粒子や樹脂微粒子は、その後スラリーを加熱することによりトナー表面に固定化し、脱離を防止することができる。その際トナーを構成する樹脂のＴｇよりも高い温度にて加熱することが望ましい。乾燥後加熱処理を行ってもよい。 These charge control agent fine particles and resin fine particles adhered to the toner surface can be fixed to the toner surface by heating the slurry thereafter to prevent detachment. At that time, it is desirable to heat at a temperature higher than the Tg of the resin constituting the toner. You may heat-process after drying.
本発明に係るトナーは、その母体粒子が、例えば以下のような原料、並びに製造方法によって製造される。 In the toner according to the present invention, the base particles are produced by the following raw materials and production methods, for example.
（変性ポリエステル）
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル（ｉ）を含む。変性ポリエステル（ｉ）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
(Modified polyester)
The toner according to the present invention contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, or resin components having different configurations are bonded to the polyester resin by a covalent bond, an ionic bond, or the like. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as a carboxylic acid group or an isocyanate group that reacts with a hydroxyl group into the polyester terminal and further reacting with an active hydrogen-containing compound.
変性ポリエステル（ｉ）としては、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）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group is further added to a polyvalent isocyanate compound (PIC). And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
The urea-modified polyester is produced as follows.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。 Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。 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.
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。 Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) ); Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
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０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
The ratio of the amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of the isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and the amino groups [NHx] in the amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
本発明で用いられる変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル（ｉ）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。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（ｉ）の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）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。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（ｉ）を得るためのポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
The modified polyester (i) used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. The peak molecular weight at this time is preferably 1000 to 10000. When the molecular weight is less than 1000, the elongation reaction hardly occurs, the elasticity of the toner is small, and as a result, the resistance to hot offset deteriorates. On the other hand, when it exceeds 10,000, the problem in production becomes high in the deterioration of fixability, particle formation and pulverization. The number average molecular weight of the modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
In the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) to obtain the modified polyester (i), a reaction terminator is used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. be able to. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
（未変性ポリエステル）
本発明においては、前記変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、未変性ポリエステル（ｉｉ）をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ｉｉ）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、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）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。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use. Examples of (ii) include polycondensates of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC), which are the same as the polyester component (i), and preferred ones are also the same as (i). . Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. In the case of containing (ii), the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。 The peak molecular weight of (ii) is 1000-10000 normally, Preferably it is 2000-8000, More preferably, it is 2000-5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. As for the acid value of (ii), 1-5 are preferable, More preferably, it is 2-4. Since a high acid value wax is used as the wax, the low acid value binder leads to electrification and high volume resistance, so that it is easy to match the toner used for the two-component developer.
バインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。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、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。 The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner is deteriorated. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner of the present invention tends to have good heat storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. Show.
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダ樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。 The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded 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 resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
（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、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
離型剤はマスターバッチ、バインダ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。
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The release agent can be melt-kneaded with the masterbatch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 -3 ~2μm, it is particularly preferably 5 × 10 -3 ~0.5μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle diameter of 5 × 10 −2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed to obtain a good image quality that does not cause the release of the fluidity imparting agent from the toner and does not generate firefly, etc., and further reduces the residual toner. It is done.
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でもよいし、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。
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。２０００重量部を超えると経済的でない。
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone, or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the toner material liquid is poorly dispersed, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 2000 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挙げられる。
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは３級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。 In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Manufactured), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footgent F-300 (Neos), and the like.
樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。
このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は５〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
As the resin fine particles, any resin can be used as long as it can form an aqueous dispersion, and it may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Examples thereof include vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. As the resin, two or more of the above resins may be used in combination.
Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. For example, vinyl resins are polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid-acrylic acid esters. Examples thereof include resins such as a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer. The average particle size of the resin fine particles is 5 to 200 nm, preferably 20 to 300 nm.
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２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
５）上記で得られたトナー母体粒子に、必要に応じて荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモル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 as necessary, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.
The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the 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.
まとめると、本発明の自己トナー濃度制御方式の現像装置２では、プレドクタ７ａの上流の現像剤滞留部へのトナー補給（トナー取り込み）のために、トナーホッパー８の出口にトナー補給ローラ（フレアローラ）４１を配設している。規制ドクタ４３で摺擦された非磁性トナー３ａは帯電し、トナー補給ローラ４１によりトナー補給口８ａ側に搬送される。そして、トナー補給口８ａ側のトナー補給ローラ４１から微小なギャップで配設されたワイヤ４５に電位を持たせることで、帯電した非磁性トナーを飛翔させ、プレドクタ７ａの上流部に滞留した滞留現像剤３ｅに該トナーを取り込ませることができる。
In summary, in the developing
以上、図示例をもとに説明したが、画像形成装置は、カラー画像を形成するカラーレーザプリンタに限られず、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置であってもよい。また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 As described above, the image forming apparatus is not limited to the color laser printer that forms a color image, but the image forming apparatus such as other types of printers, facsimiles, copiers, or complex machines thereof. It may be. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
１：感光体ドラム、２：現像装置、２ａ：ケーシング、３：現像剤、３ａ：トナー、３ｂ：搬送現像剤、３ｃ：収容現像剤、３ｄ：剥離現像剤、３ｅ：滞留現像剤、４：現像スリーブ、５：マグネットローラ、６：ドクタ、７：現像剤収容ケース、７ａ：プレドクタ、８：トナーホッパー、８ａ：トナー補給口、１１：剥離ローラ（磁性体）、４１：トナー補給ローラ、４２：トナー供給ローラ、４３：規制ドクタ、５０：帯電ローラ、５１：光書き込みユニット、５２：用紙、５３：転写ローラ、Ｓ：現像剤収容部 1: photosensitive drum, 2: developing device, 2a: casing, 3: developer, 3a: toner, 3b: transport developer, 3c: housed developer, 3d: release developer, 3e: staying developer, 4: Development sleeve, 5: magnet roller, 6: doctor, 7: developer storage case, 7a: pre-doctor, 8: toner hopper, 8a: toner supply port, 11: peeling roller (magnetic material), 41: toner supply roller, 42 : Toner supply roller, 43: regulating doctor, 50: charging roller, 51: optical writing unit, 52: paper, 53: transfer roller, S: developer container
Claims (8)
該現像剤担持体表面と対向するトナー補給用開口に向けて非磁性トナーを飛翔させて、該現像剤担持体に担持されている現像剤に非磁性トナーを補給するトナー補給手段を有する現像装置。 A developer carrier having a magnetic field generating means therein and carrying and transporting a two-component developer containing a non-magnetic toner and a magnetic carrier, and the amount of developer carried and carried by the developer carrier A developer regulating member that regulates the developer, a developer containing portion that contains the developer that has been blocked by the developer restricting member, and an upstream side of the developer carrying member in the developer carrying direction in the developer containing portion And a second developer regulating member for regulating the amount of developer on the developer carrying member, and the developer of the second developer regulating member as the toner concentration of the developer on the developer carrying member increases. In the developing device in which the intake of the non-magnetic toner into the developer is stopped by increasing the staying developer at the upstream portion in the transport direction,
A developing device having a toner replenishing means for causing non-magnetic toner to fly toward a toner replenishing opening facing the surface of the developer carrying member to replenish the non-magnetic toner to the developer carried on the developer carrying member. .
該電界形成手段にバイアスを印加することで該トナー担持体上の非磁性トナーを飛翔させることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。 The toner replenishing means includes a plurality of electrodes provided along a surface carrying the nonmagnetic toner and insulated from each other by an insulating member, and the nonmagnetic toner is generated by an electric field formed by a potential difference between the plurality of electrodes. A toner carrier that transports the toner to the toner replenishing opening side while hopping the toner, a voltage applying unit that applies a voltage to the plurality of electrodes, a toner regulating member that regulates the amount of toner on the toner carrier, and the toner Electric field forming means disposed with a gap from the carrier,
The developing device according to claim 1, wherein a non-magnetic toner on the toner carrier is caused to fly by applying a bias to the electric field forming unit.
画像面積率を算出する画像面積検知手段を有し、印刷した画像の画像面積率に応じて前記電界形成手段へのバイアスを制御することでトナー供給量を制御することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 2,
An image forming apparatus comprising: an image area detecting unit for calculating an image area ratio; and a toner supply amount is controlled by controlling a bias to the electric field forming unit in accordance with an image area ratio of a printed image. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013047702A JP2014174371A (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013047702A JP2014174371A (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014174371A true JP2014174371A (en) | 2014-09-22 |
Family
ID=51695635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013047702A Pending JP2014174371A (en) | 2013-03-11 | 2013-03-11 | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2014174371A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116420118A (en) * | 2020-11-10 | 2023-07-11 | 佳能株式会社 | Toner supply container and mounting unit |
-
2013
- 2013-03-11 JP JP2013047702A patent/JP2014174371A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116420118A (en) * | 2020-11-10 | 2023-07-11 | 佳能株式会社 | Toner supply container and mounting unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005070274A (en) | Image forming apparatus, process cartridge and toner | |
| JP2006091809A (en) | Cleaning device, process cartridge, image forming apparatus, and toner | |
| JP4815402B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP4712473B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2007127944A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2008203705A (en) | Image developer and image forming apparatus | |
| JP2009037063A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus and toner | |
| JP5098022B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2007047392A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2005055783A (en) | Electrostatic latent image developing toner, and developing device and image forming apparatus using the same | |
| JP5044790B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP4866046B2 (en) | Lubricant coating apparatus, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2009216848A (en) | Developing device, process cartridge, image forming apparatus, and toner | |
| JP2009157345A (en) | Developing device, toner cartridge, process cartridge, and image forming device | |
| JP5434099B2 (en) | Developing device and image forming apparatus | |
| JP2006184837A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2014174371A (en) | Developing apparatus, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP5760496B2 (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2007003713A (en) | Image forming device and image forming method | |
| JP2007148298A (en) | Blade, cleaning device, applicator, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2007025041A (en) | Developing device, process cartridge, and image forming apparatus | |
| JP2009122190A (en) | Developing device, process cartridge and image forming apparatus | |
| JP4439903B2 (en) | Process cartridge and image forming apparatus | |
| JP6338197B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2008090188A (en) | Developing device, image forming apparatus and process cartridge |