JP2020079899A - Developing device, image formation device, and process cartridge - Google Patents

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Abstract

To provide a developing device, an image formation device, and a process cartridge that can reduce their sizes.SOLUTION: In a conveyance path for conveying a developer from a developer container to a storage part of a frame body supporting a developer regulating member and a developer regulating member, a first conveyance member for conveying the developer by rotating and a second conveyance member for conveying the developer by rotating downstream of the first conveyance member are arranged. The second conveyance member has a drive receiving part for receiving the rotational force from the first conveyance member. The developer contains a toner having a toner particle and a compound containing silicon present on the surface of the toner particle. The adhesion ratio of the compound containing silicon to the surface of the toner particle is between 87% to 100%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子写真方式を利用して記録材(シート)上に画像形成を行う画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジに関するものであり、特に、現像手段へ現像剤(トナー)を供給するためのトナー搬送路を備えた現像装置に関するものである。ここで、電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう)とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。   The present invention relates to an image forming apparatus, a developing device, and a process cartridge that form an image on a recording material (sheet) by using an electrophotographic method, and particularly to supply a developer (toner) to a developing means. The present invention relates to a developing device including the toner transport path. Here, the electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also simply referred to as “image forming apparatus”) is an apparatus that forms an image on a recording material (recording medium) using an electrophotographic image forming method. Examples of the image forming apparatus include a copying machine, a printer (laser beam printer, LED printer, etc.), a facsimile machine, a word processor, and a multifunction machine (multifunction printer) of these.

近年、画像形成装置本体(以下、本体)の小サイズ化が進んでいるが、本体内部の各ユニットも本体の小サイズ化に伴い、本内内において配置可能となるスペースの広さが限定される。そのため、トナーカートリッジの配置制約が発生し、トナーカートリッジと現像手段の間をトナー搬送経路で結ぶ場合がある。このようなトナー搬送経路のトナー搬送装置として、プラスチック製のスクリューや金属製のコイルバネ等からなるトナー搬送部材を設けることがある。例えば特許文献1には、スクリュー型のトナー搬送部材が開示されており、トナー搬送部材が回転することにより、トナー搬送部材に螺旋状に設けられたブレード歯面が経路内を移動しながらトナーを押し出すことで現像手段へトナーが搬送される。   In recent years, the size of the main body of the image forming apparatus (hereinafter referred to as the main body) has been reduced, but with the reduction in size of each unit inside the main body, the space that can be arranged in the book is limited. It Therefore, there is a case where the arrangement of the toner cartridge is restricted, and the toner transport path connects the toner cartridge and the developing unit. As a toner transport device for such a toner transport path, a toner transport member including a screw made of plastic, a coil spring made of metal, or the like may be provided. For example, Patent Document 1 discloses a screw-type toner conveying member. When the toner conveying member rotates, a blade tooth surface spirally provided on the toner conveying member moves toner in a path. By pushing out, the toner is conveyed to the developing means.

トナー搬送部材を用いてトナーを供給する構成においては、トナー搬送部材を含むトナー搬送経路を配置するためにある程度のスペースが必要となる。したがって、例えば、トナーカートリッジと現像手段との並び方向(対向方向)に直線的にトナー搬送経路を延ばそうとする場合には、トナーカートリッジと現像手段との間に、トナー搬送部材を含むトナー搬送経路を設けるための所定の間隔を空ける必要が生じる。すなわち、かかる構成を採用する場合には、トナー搬送経路のスペース確保のために、例えば、トナーカットリッジをサイズダウンさせてトナー収容量を犠牲にするなどしなければならなくなる。   In the configuration in which toner is supplied using the toner carrying member, a certain amount of space is required to arrange the toner carrying path including the toner carrying member. Therefore, for example, when it is attempted to linearly extend the toner transport path in the arrangement direction (opposite direction) of the toner cartridge and the developing means, the toner transport path including the toner transport member is provided between the toner cartridge and the developing means. It is necessary to provide a predetermined interval for providing That is, when such a configuration is adopted, it is necessary to sacrifice the toner storage amount by, for example, reducing the size of the toner cut ridge in order to secure the space of the toner transport path.

特開2010-20227号公報JP, 2010-20227, A

本発明の目的は、装置の小型化を図ることが可能な現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。   An object of the present invention is to provide a developing device, an image forming apparatus, and a process cartridge that can reduce the size of the apparatus.

上記目的を達成するため、本発明における現像装置は、
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
潜像が形成される像担持体と、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
少なくとも前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明におけるプロセスカートリッジは、
画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the developing device in the present invention comprises:
A developing device used in an image forming apparatus,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports the developer carrier and the regulation member, and has a developer accommodating portion,
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
The adhesion rate of the silicon-containing compound on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.
In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention,
An image carrier on which a latent image is formed,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports at least the developer carrying member and the regulating member, and has a housing portion for the developer,
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
The adhesion rate of the silicon-containing compound on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.
In order to achieve the above object, the process cartridge according to the present invention,
A process cartridge used in an image forming apparatus,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports the developer carrier and the regulation member, and has a developer accommodating portion,
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
The adhesion rate of the silicon-containing compound on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.

本発明によれば、装置の小型化を図りつつ、画像形成における画像不良の発生を抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of an image defect in image formation while reducing the size of the device.

本発明の実施形態1における搬送部材の結合部の模式図The schematic diagram of the connection part of the conveyance member in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る画像形成装置の概略図1 is a schematic diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1におけるトナーカートリッジの説明図Explanatory drawing of the toner cartridge in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態におけるトナーカートリッジと本体搬送路の説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a main body conveyance path in the embodiment of the present invention 本発明の実施形態1におけるトナーカートリッジと本体搬送路とプロセスカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge, a main body conveyance path, and a process cartridge in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1における有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナーの模式図Schematic diagram of a toner having a surface layer containing an organosilicon polymer in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態2に係る画像形成装置の概略図Schematic diagram of an image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention 本発明の実施形態2におけるトナーカートリッジの説明図Explanatory drawing of the toner cartridge in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施形態2におけるトナーカートリッジと本体搬送路の説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a main body conveyance path in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施形態3におけるトナーカートリッジとプロセスカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a process cartridge in Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施形態4におけるトナーカートリッジとプロセスカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a process cartridge in Embodiment 4 of the present invention

以下、図面を参照して、本発明の実施形態又は実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、該実施形態又は実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
本発明に係る実施形態では、トナー収容器から現像手段へのトナー搬送経路を有し、搬送経路における複数の搬送部材の一方が他方から回転力を受ける事で駆動する構成において、トナー収容器に収容されるトナーとして固着率が87%以上100%以下である事を特徴とする。
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○〜××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
Hereinafter, embodiments or examples of the present invention will be illustratively described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described in the embodiments or examples are appropriately changed depending on the configuration of the device to which the invention is applied and various conditions, Unless otherwise stated, the scope of the invention is not intended to be limited thereto.
In the embodiment according to the present invention, the toner container is provided with a toner transport path from the toner container to the developing unit, and one of the plurality of transport members in the transport path is driven by receiving the rotational force from the other. The toner contained in the toner has a fixing rate of 87% or more and 100% or less.
In the present invention, the description such as “more than or equal to XX and less than or equal to XX” or “XX to XX” representing a numerical range means a numerical range including a lower limit and an upper limit, which are endpoints, unless otherwise specified.

<現像剤>
本発明において、現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有する。
また、該トナーは、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機ケイ素微粒子を有することが好ましい。
また、該トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面を被覆する有機ケイ素重合体を有することが好ましい。
<Developer>
In the present invention, the developer contains toner having toner particles and a compound containing silicon present on the surface of the toner particles.
Further, the toner preferably has toner particles and inorganic silicon fine particles present on the surfaces of the toner particles.
Further, it is preferable that the toner has toner particles and an organosilicon polymer coating the surfaces of the toner particles.

該トナー粒子は、結着樹脂を構成成分として含有させるとよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂が挙げられる。
ポリエステル樹脂は、通常一般に知られている、アルコール成分と酸成分とを縮重合する方法を用いて製造するとよい。
ビニル系樹脂としては、スチレン及びその誘導体;不飽和モノオレフィン類;不飽和ポリエン類;α−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸エステル類;ビニルケトン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドのようなアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体などの重合性単量体を重合して製造するとよい。
The toner particles may contain a binder resin as a constituent component.
Examples of the binder resin include polyester resin, vinyl resin, epoxy resin, and polyurethane resin.
The polyester resin may be produced by a generally known method of polycondensing an alcohol component and an acid component.
Examples of vinyl resins include styrene and its derivatives; unsaturated monoolefins; unsaturated polyenes; α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; acrylic acid esters; vinyl ketones; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, etc. It may be produced by polymerizing a polymerizable monomer such as acrylic acid or methacrylic acid derivative.

トナー粒子は離型剤を含有してもよい。該離型剤としては離型性を高められるものであれば制限はないが、例えば以下のものが挙げられる。
ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス。
離型剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100.0質量部に対して、1.0質量部以上30.0質量部以下であることが好ましく、5.0質量部以上25.0質量部以下であることがより好ましい。
The toner particles may contain a release agent. The release agent is not limited as long as it can enhance the releasability, and examples thereof include the following.
Aliphatic hydrocarbon wax such as polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax.
The content of the release agent is preferably 1.0 part by mass or more and 30.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer that forms the binder resin, It is more preferably 5.0 parts by mass or more and 25.0 parts by mass or less.

トナーは、磁性一成分トナー、非磁性一成分トナーのいずれのトナーとしても使用でき
るが、非磁性一成分トナーであることが好ましい。
非磁性一成分トナーとして用いる場合の着色剤としては、従来知られている種々の染料や顔料などが挙げられる。
The toner may be either a magnetic one-component toner or a non-magnetic one-component toner, but a non-magnetic one-component toner is preferable.
Examples of the colorant when used as the non-magnetic one-component toner include various conventionally known dyes and pigments.

黒色着色剤としては、カーボンブラック、又は以下に示すイエロー、マゼンタ、及びシアン着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。
イエロー着色剤としては、モノアゾ化合物、ジスアゾ化合物、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物などが挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、モノアゾ化合物、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物などが挙げられる。
シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物などが挙げられる。
該着色剤の含有量は、結着樹脂又は結着樹脂を生成する重合性単量体100.0質量部に対して、1.0質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。
Examples of the black colorant include carbon black and those toned in black using the yellow, magenta, and cyan colorants shown below.
Examples of the yellow colorant include monoazo compounds, disazo compounds, condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds and allylamide compounds.
Examples of magenta colorants include monoazo compounds, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds and perylene compounds.
Examples of cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and their derivatives, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds.
The content of the colorant is preferably 1.0 part by mass or more and 20.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the binder resin or the polymerizable monomer that forms the binder resin.

本発明に用いられる無機ケイ素微粒子としては、湿式製法シリカ微粒子、乾式製法シリカ微粒子のようなシリカ微粒子、それらシリカ微粒子をシランカップリング剤、チタンカップリング剤、又はシリコーンオイル等により表面処理を施した疎水化処理シリカ微粒子が挙げられる。
乾式製法シリカ微粒子とは、例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利用して製造するもので、基礎となる反応式は次のようなものである。
SiCl+2H+O→SiO+4HCl
この製造工程において、塩化アルミニウム又は塩化チタンなどの他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粒子を得ることも可能であり、無機ケイ素微粒子としてはそれらも包含する。
該無機ケイ素微粒子の一次粒子の個数平均粒径(D1)は、5nm以上、10nm以上、15nm以上、20nm以上、25nm以上であることが好ましく、また、500nm以下、400nm以下、300nm以下、250nm以下、200nm以下であることが好ましい。該数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該無機ケイ素微粒子の含有量は、トナー粒子100.0質量部に対して、0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましく、1.0質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましい。
As the inorganic silicon fine particles used in the present invention, silica fine particles such as wet process silica fine particles and dry process silica fine particles, and the silica fine particles are surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or silicone oil. Hydrophobized silica fine particles may be mentioned.
The dry-process silica fine particles are produced, for example, by utilizing the thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxyhydrogen flame, and the basic reaction formula is as follows.
SiCl 4 +2H 2 +O 2 →SiO 2 +4HCl
In this manufacturing process, it is possible to obtain composite fine particles of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride or titanium chloride together with silicon halogen compounds, and these are also used as the inorganic silicon fine particles. Include.
The number average particle diameter (D1) of the primary particles of the inorganic silicon fine particles is preferably 5 nm or more, 10 nm or more, 15 nm or more, 20 nm or more, 25 nm or more, and 500 nm or less, 400 nm or less, 300 nm or less, 250 nm or less. , 200 nm or less is preferable. The numerical ranges can be combined arbitrarily.
The content of the inorganic silicon fine particles is preferably 0.1 part by mass or more and 10.0 parts by mass or less, and 1.0 part by mass or more and 5.0 parts by mass or less with respect to 100.0 parts by mass of the toner particles. Is more preferable.

本発明において、トナー粒子の表面における該無機ケイ素微粒子の固着率は、87%以上100%以下であり、90%以上100%以下であることが好ましい。
該固着率が上記範囲である場合、搬送経路中において、トナーが搬送部材により強いせん断力を受ける構成であっても、該無機ケイ素微粒子が外れにくく、該無機ケイ素微粒子の凝集を抑制することができる。その結果、無機ケイ素微粒子の凝集体が大きく成長しない為、スジ画像などの画像欠陥が発生しにくい。
なお、上記固着率は、トナー粒子と無機ケイ素微粒子の混合物に、高速接触による撃力又はせん断力を加減することにより、上記範囲に調整することができる。
In the present invention, the fixing rate of the inorganic silicon fine particles on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less, and preferably 90% or more and 100% or less.
When the fixing rate is within the above range, even if the toner is subjected to a strong shearing force in the conveying path by the conveying member, the inorganic silicon fine particles are hard to come off and the aggregation of the inorganic silicon fine particles can be suppressed. it can. As a result, since the aggregates of the inorganic silicon fine particles do not grow large, image defects such as streak images are unlikely to occur.
The fixing rate can be adjusted to the above range by adjusting the impact force or the shearing force due to the high speed contact with the mixture of the toner particles and the inorganic silicon fine particles.

本発明において、トナー粒子の表面における無機ケイ素微粒子の被覆率は、80%以上、85%以上、90%以上であることが好ましく、また、100%以下、であることが好ましい。上記数値範囲は任意に組み合わせることができる。
該被覆率が上記範囲である場合、搬送経路中において、トナーが搬送部材により強いせん断力を受ける構成であっても、該無機ケイ素微粒子が外れにくく、該無機ケイ素微粒子
の凝集を抑制することができる。その結果、無機ケイ素微粒子の凝集体が大きく成長しない為、スジ画像などの画像欠陥が発生しにくい。
なお、上記被覆率は、無機ケイ素微粒子の添加量により、上記範囲に調整することができる。
In the present invention, the coverage of the inorganic silicon fine particles on the surface of the toner particles is preferably 80% or more, 85% or more, 90% or more, and preferably 100% or less. The above numerical ranges can be combined arbitrarily.
When the coverage is within the above range, even if the toner is subjected to a strong shearing force by the conveying member in the conveying path, the inorganic silicon fine particles are hard to come off and the aggregation of the inorganic silicon fine particles can be suppressed. it can. As a result, the aggregates of the inorganic silicon fine particles do not grow significantly, so that image defects such as streak images are less likely to occur.
The above-mentioned coverage can be adjusted within the above range by the addition amount of the inorganic silicon fine particles.

<トナー粒子の表面における無機ケイ素微粒子の固着率の測定方法>
洗浄前トナー:作製した各種トナーをそのまま用いて、下記方法で洗浄前のトナー粒子の表面に存在するケイ素化合物中のケイ素量を求める。
洗浄後トナー:
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50mL)に上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(容量50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H−9R 株式会社コクサン製)にて3500rpm、30分間の条件で分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを含む水溶液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥する。乾燥品をスパチュラで解砕し、下記方法で洗浄後のトナー粒子の表面に存在するケイ素量を求める。
そして、(洗浄後のトナー粒子の表面に存在するケイ素量/洗浄前のトナー粒子の表面に存在するケイ素量)×100を固着率(%)とする。
<Method of measuring the sticking rate of the inorganic silicon fine particles on the surface of the toner particles>
Toner before washing: Using the produced various toners as they are, the amount of silicon in the silicon compound existing on the surface of the toner particles before washing is determined by the following method.
Toner after cleaning:
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved with a water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifuge tube (volume 50 mL), 31 g of the above concentrated sucrose solution, Contaminone N (a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, pH 7 precision measuring instrument) 6% of a mass% aqueous solution, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is added to prepare a dispersion liquid. To this dispersion, 1.0 g of toner is added, and a lump of toner is loosened with a spatula or the like.
The centrifuge tube is shaken with a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced with a glass tube for swing rotor (capacity: 50 mL), and separated by a centrifuge (H-9R, manufactured by Kokusan Co., Ltd.) under conditions of 3500 rpm and 30 minutes. Visually confirm that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and collect the toner separated in the uppermost layer with a spatula or the like. The collected aqueous solution containing the toner is filtered with a vacuum filter and then dried with a dryer for 1 hour or more. The dried product is crushed with a spatula, and the amount of silicon present on the surface of the toner particles after washing is determined by the following method.
Then, (the amount of silicon present on the surface of the toner particles after washing/the amount of silicon present on the surface of the toner particles before washing)×100 is defined as the sticking rate (%).

ケイ素の蛍光X線を用いた測定は、JIS K 0119−1969に準ずるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。なお、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は10mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリング直径10mmの中に、洗浄前、又は、洗浄後のトナーを約1g入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE−32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで60秒間加圧し、厚さ約2mmに成型したペレットを用いる。
該条件で測定を行い、得られたX線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのX線光子の数である計数率(単位:cps)からその濃度を算出する。
The measurement using fluorescent X-rays of silicon conforms to JIS K 0119-1969, and specifically is as follows.
As a measuring device, a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer "Axios" (manufactured by PANalytical) and attached dedicated software "SuperQ ver. 4.0F" (manufactured by PANalytical) for performing measurement condition setting and measurement data analysis ) Is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 10 mm, and the measurement time is 10 seconds. Moreover, when measuring a light element, it is detected by a proportional counter (PC), and when measuring a heavy element, it is detected by a scintillation counter (SC).
As a measurement sample, about 1 g of toner before or after washing was put into a dedicated aluminum ring for press with a diameter of 10 mm and flattened to flatten it, and a tablet molding compressor "BRE-32" (Maekawa Testing Machine Manufacturing Co., Ltd. (Manufactured by Mfg. Co., Ltd.) is used and pressure is applied at 20 MPa for 60 seconds, and pellets molded to a thickness of about 2 mm are used.
The measurement is performed under the conditions, the element is identified based on the obtained X-ray peak position, and the concentration is calculated from the count rate (unit: cps) which is the number of X-ray photons per unit time.

一方、トナー粒子100質量部に対して、例えば、シリカ(SiO)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を2.0質量部、5.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。 On the other hand, to 100 parts by mass of the toner particles, for example, silica (SiO 2 ) fine powder is added so as to be 0.5 parts by mass and sufficiently mixed using a coffee mill. Similarly, fine silica powder is mixed with toner particles so as to be 2.0 parts by mass and 5.0 parts by mass, respectively, and these are used as a sample for a calibration curve.

それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi−Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸
に、各検量線用試料中のSiO添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
次に、分析対象の上記ペレットのSi−Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線を用いて、各ケイ素量を求める。
For each sample, pellets of the sample for the calibration curve were prepared as described above using the tablet molding compressor, and when PET was used for the dispersive crystal, it was observed at the diffraction angle (2θ)=109.08°. The Si-Kα ray count rate (unit: cps) is measured. At this time, the acceleration voltage and the current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A calibration curve of a linear function is obtained with the obtained X-ray count rate as the vertical axis and the addition amount of SiO 2 in each calibration curve sample as the horizontal axis.
Next, the count rate of Si-Kα ray of the above-mentioned pellet to be analyzed is measured. Then, each amount of silicon is obtained using the above calibration curve.

<トナー粒子の表面における無機ケイ素微粒子の被覆率の測定方法>
無機ケイ素微粒子のトナー粒子の表面に対する被覆率は、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡S−4800((株)日立ハイテクノロジーズ)にて撮影されたトナー粒子表面画像を、画像解析ソフトImage−Pro Plus ver.5.0((株)日本ローパー)により解析して算出する。S−4800の画像撮影条件は以下の通りである。
(1)試料作製
試料台(アルミニウム試料台15mm×6mm)に導電性ペーストを薄く塗り、その上にトナーを吹きつける。さらにエアブローして、余分なトナーを試料台から除去し十分乾燥させる。試料台を試料ホルダーにセットし、試料高さゲージにより試料台高さを36mmに調節する。
(2)S−4800観察条件設定
上記被覆率の算出は、S−4800の反射電子像観察により得られた画像を用いて行う。反射電子像は二次電子像と比べて無機微粒子のチャージアップが少ないため、被覆率を精度良く測定することができる。
S−4800の筐体に取り付けられているアンチコンタミネーショントラップに液体窒素を溢れるまで注入し、30分間置く。S−4800の「PC−SEM」を起動し、フラッシング(電子源であるFEチップの清浄化)を行う。画面上のコントロールパネルの加速電圧表示部分をクリックし、[フラッシング]ボタンを押し、フラッシング実行ダイアログを開く。フラッシング強度が2であることを確認し、実行する。フラッシングによるエミッション電流が20〜40μAであることを確認する。試料ホルダーをS−4800筐体の試料室に挿入する。コントロールパネル上の[原点]を押し試料ホルダーを観察位置に移動させる。
加速電圧表示部をクリックしてHV設定ダイアログを開き、加速電圧を[0.8kV]、エミッション電流を[20μA]に設定する。オペレーションパネルの[基本]のタブ内にて、信号選択を[SE]に設置し、SE検出器を[上(U)]及び[+BSE]を選択し、[+BSE]の右の選択ボックスで[L.A.100]を選択し、反射電子像で観察するモードにする。同じくオペレーションパネルの[基本]のタブ内にて、電子光学系条件ブロックのプローブ電流を[Normal]に、焦点モードを[UHR]に、WDを[3.0mm]に設定する。コントロールパネルの加速電圧表示部の[ON]ボタンを押し、加速電圧を印加する。
(3)トナーの個数平均粒径(D1)の算出
コントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を5000(5k)倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ[COARSE]を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの[Align]をクリックし、アライメントダイアログを表示し、[ビーム]を選択する。操作パネルのSTIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。
次に[アパーチャ]を選択し、STIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。この操作をさらに2度繰り返し、ピントを合わせる。
その後、トナー300個について粒径を測定して個数平均粒径(D1)を求める。なお、個々の粒子の粒径は、トナーの粒子を観察した際の最大径とする。
(4)焦点調整
(3)で得た、個数平均粒径(D1)の±0.1μmの粒子について、最大径の中点を
測定画面の中央に合わせた状態でコントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を10000(10k)倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ[COARSE]を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの[Align]をクリックし、アライメントダイアログを表示し、[ビーム]を選択する。操作パネルのSTIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。次に[アパーチャ]を選択し、STIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。その後、倍率を50000(50k)倍に設定し、上記と同様にフォーカスつまみ、STIGMA/ALIGNMENTつまみを使用して焦点調整を行い、再度オートフォーカスでピントを合わせる。この操作を再度繰り返し、ピントを合わせる。ここで、観察面の傾斜角度が大きいと被覆率の測定精度が低くなりやすいので、ピント調整の際に観察面全体のピントが同時に合うものを選ぶことで、表面の傾斜が極力無いものを選択して解析する。
(5)画像保存
ABCモードで明るさ合わせを行い、サイズ1280×960ピクセルで写真撮影して保存する。この画像ファイルを用いて下記の解析を行う。トナーの粒子一つに対して写真を1枚撮影し、少なくともトナー30粒子以上について画像を得る。
(6)画像解析
本発明では下記解析ソフトを用いて、上述した手法で得た画像を2値化処理することで被覆率を算出する。このとき、上記一画面を正方形で12分割してそれぞれ解析する。
画像解析ソフトImage−Pro Plus ver.5.0の解析条件は以下の通りである。
ツールバーの「測定」から「カウント/サイズ」、「オプション」の順に選択し、二値化条件を設定する。オブジェト抽出オプションの中で8連結を選択し、平滑化を0とする。その他、予め選別、穴を埋める、包括線は選択せず、「境界線を除外」は「なし」とする。
ツールバーの「選択」から「測定項目」を選択し、面積の選別レンジに2〜10と入力する。
被覆率の計算は、正方形の領域を囲って解析を行う。この時、領域の面積(C)は、24000〜26000ピクセルになるようにする。「処理」−2値化で自動2値化し、無機微粒子の無い領域の面積の総和(D)を算出する。
正方形の領域の面積C、無機ケイ素微粒子の無い領域の面積の総和Dから下記式で無機ケイ素微粒子の被覆率が求められる。
無機ケイ素微粒子の被覆率(%)=100−(D/C×100)
上述した被覆率の計算を30粒子以上のトナー粒子について行う。得られた全データの算術平均値を本発明における無機ケイ素微粒子のトナー粒子の表面における被覆率(%)とする。
<Method of measuring the coverage of the inorganic silicon fine particles on the surface of the toner particles>
For the coverage of the surface of the toner particles of the inorganic silicon fine particles, the toner particle surface image photographed by Hitachi Ultra High Resolution Field Emission Scanning Electron Microscope S-4800 (Hitachi High Technologies Co., Ltd.) is used as the image analysis software Image- Pro Plus ver. Calculated by analysis with 5.0 (Nippon Roper Co., Ltd.). The image capturing conditions of S-4800 are as follows.
(1) Sample Preparation A sample table (aluminum sample table 15 mm×6 mm) is thinly coated with a conductive paste, and toner is sprayed onto the sample. Further, air blow is performed to remove excess toner from the sample table and dry it sufficiently. The sample table is set on the sample holder, and the sample table height is adjusted to 36 mm by the sample height gauge.
(2) S-4800 Observation Condition Setting The above coverage is calculated using the image obtained by the backscattered electron image observation of S-4800. Since the backscattered electron image has less charge-up of inorganic fine particles than the secondary electron image, the coverage can be measured with high accuracy.
Liquid nitrogen is poured into the anti-contamination trap attached to the housing of S-4800 until it overflows, and it is left for 30 minutes. The "PC-SEM" of S-4800 is started and flushing (cleaning of the FE chip which is the electron source) is performed. Click the accelerating voltage display area on the control panel on the screen and press the [Flushing] button to open the flushing execution dialog. Execute after confirming that the flushing strength is 2. Confirm that the emission current due to flashing is 20 to 40 μA. Insert the sample holder into the sample chamber of the S-4800 housing. Press [Origin] on the control panel and move the sample holder to the observation position.
Click the acceleration voltage display area to open the HV setting dialog, and set the acceleration voltage to [0.8 kV] and the emission current to [20 μA]. In the [Basic] tab of the operation panel, set the signal selection to [SE], select the SE detector [Up (U)] and [+BSE], and select [+BSE] in the selection box to the right. L. A. 100] is selected and the mode is set to observe with a backscattered electron image. Similarly, in the [Basic] tab of the operation panel, set the probe current of the electron optical system condition block to [Normal], the focus mode to [UHR], and the WD to [3.0 mm]. Press the [ON] button on the acceleration voltage display of the control panel to apply the acceleration voltage.
(3) Calculation of number average particle diameter (D1) of toner Drag inside the magnification display area of the control panel to set the magnification to 5000 (5k) times. Rotate the focus knob [COARSE] on the operation panel to adjust the aperture alignment when the focus is adjusted to some extent. Click [Align] on the control panel to display the alignment dialog and select [Beam]. The STIGMA/ALIGNMENT knobs (X, Y) on the operation panel are rotated to move the displayed beam to the center of the concentric circles.
Next, select [Aperture] and turn the STIGMA/ALIGNMENT knobs (X, Y) one by one to stop the movement of the image or adjust it so that the movement becomes the minimum. Close the aperture dialog and use auto focus to focus. Repeat this operation twice more to focus.
Then, the particle size of 300 toners is measured to obtain the number average particle size (D1). The particle size of each particle is the maximum size when the toner particles are observed.
(4) Focus adjustment For the particles of number average particle diameter (D1) of ±0.1 μm obtained in (3), adjust the inside of the magnification display section of the control panel with the midpoint of the maximum diameter aligned with the center of the measurement screen. Drag to set the magnification to 10,000 (10k) times. Rotate the focus knob [COARSE] on the operation panel to adjust the aperture alignment when the focus is adjusted to some extent. Click [Align] on the control panel to display the alignment dialog and select [Beam]. The STIGMA/ALIGNMENT knobs (X, Y) on the operation panel are rotated to move the displayed beam to the center of the concentric circles. Next, select [Aperture] and turn the STIGMA/ALIGNMENT knobs (X, Y) one by one to stop the movement of the image or adjust it so that the movement becomes the minimum. Close the aperture dialog and use auto focus to focus. After that, the magnification is set to 50,000 (50k) times, focus adjustment is performed using the focus knob and STIGMA/ALIGNMENT knob in the same manner as above, and focus is adjusted again by autofocus. Repeat this operation again to focus. Here, if the angle of inclination of the observation surface is large, the measurement accuracy of the coverage rate tends to be low, so by selecting one that simultaneously focuses on the entire observation surface when adjusting the focus, select a surface with as little inclination as possible. And analyze.
(5) Image storage Brightness matching is performed in ABC mode, and a picture is taken with a size of 1280 x 960 pixels and saved. The following analysis is performed using this image file. One photograph is taken for each toner particle, and an image is obtained for at least 30 toner particles.
(6) Image Analysis In the present invention, the coverage is calculated by binarizing the image obtained by the above-mentioned method using the following analysis software. At this time, the above-mentioned one screen is divided into 12 squares and analyzed.
Image analysis software Image-Pro Plus ver. The analysis conditions of 5.0 are as follows.
Select "Count/Size" then "Option" from the "Measure" on the toolbar and set the binarization conditions. Select 8 concatenation in the object extraction options and set smoothing to 0. In addition, selection of lines, filling of holes, and comprehensive lines are not selected in advance, and “exclude boundary lines” is set to “none”.
Select "Measurement item" from "Select" on the toolbar and enter 2 to 10 7 in the area selection range.
The coverage is calculated by surrounding a square area. At this time, the area (C) of the area is set to 24000 to 26000 pixels. "Processing"-Automatic binarization by binarization to calculate the total area (D) of the regions without inorganic fine particles.
From the area C of the square area and the total area D of the areas without the inorganic silicon fine particles, the coverage of the inorganic silicon fine particles can be calculated by the following formula.
Inorganic silicon fine particle coverage (%)=100−(D/C×100)
The above-described calculation of the coverage is performed on 30 or more toner particles. The arithmetic average value of all the obtained data is defined as the coverage (%) on the surface of the toner particles of the inorganic silicon fine particles in the invention.

一方、トナー粒子の表面が、有機ケイ素重合体で被覆されている場合、トナー粒子の最表面に存在する層である表層を有する。すなわち、トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有する。これは、トナーが、トナー粒子及び該トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有することを意味する。該表層はトナー粒子表面の一部に表層が形成されていない部分を設けてもよい。
本発明において、トナー粒子の表面における該有機ケイ素重合体の固着率は、87%以上100%以下であり、90%以上100%以下であることが好ましい。
該固着率が上記範囲である場合、搬送経路中において、トナーが搬送部材により強いせん断力を受ける構成であっても、該有機ケイ素重合体が外れにくく、該有機ケイ素重合体の凝集を抑制することができる。その結果、有機ケイ素重合体の凝集体が大きく成長しない為、スジ画像などの画像欠陥が発生しにくい。
On the other hand, when the surface of the toner particle is coated with the organosilicon polymer, it has a surface layer which is a layer existing on the outermost surface of the toner particle. That is, the toner particles have a surface layer containing the organosilicon polymer. This means that the toner has toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles. The surface layer may have a part where the surface layer is not formed on a part of the surface of the toner particles.
In the present invention, the fixing rate of the organosilicon polymer on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less, and preferably 90% or more and 100% or less.
When the sticking ratio is within the above range, the organosilicon polymer is less likely to come off and the aggregation of the organosilicon polymer is suppressed even if the toner is subjected to a strong shearing force by the carrying member in the carrying path. be able to. As a result, aggregates of the organosilicon polymer do not grow significantly, so that image defects such as streak images are less likely to occur.

該固着率を得るためは、下記式(1)で表される構造を有する有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子に形成するとよい。
また、有機ケイ素重合体の固着率は、有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。
R−SiO3/2 式(1)
(該Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を示す。)
In order to obtain the fixing rate, it is preferable to form a surface layer containing an organosilicon polymer having a structure represented by the following formula (1) on the toner particles.
Further, the fixing rate of the organosilicon polymer depends on the type and amount of the organosilicon compound used for forming the organosilicon polymer, the method for producing toner particles during the formation of the organosilicon polymer, the reaction temperature, the reaction time, the reaction solvent and the pH. Can be controlled.
R-SiO 3/2 formula (1)
(The R represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.)

式(1)の構造を有する有機ケイ素重合体において、Si原子の4個の原子価のうち1個はRと、残り3個はO原子と結合している。O原子は、原子価2個がいずれもSiと結合している状態、つまり、シロキサン結合(Si−O−Si)を構成する。
有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を有することになるため、−SiO3/2と表現される。
この有機ケイ素重合体の−SiO3/2構造は、多数のシロキサン結合で構成されるシリカ(SiO)と類似の性質を有することが考えられる。従って、従来の有機樹脂により表層形成されたトナーに比べて無機物に近い構造のため、その硬度を有機樹脂より高く、無機ケイ素微粒子よりは低く設定することが可能である。
In the organosilicon polymer having the structure of formula (1), one of the four valences of the Si atom is bonded to R and the remaining three are bonded to O atom. Each of the O atoms has a valence of 2 and is bonded to Si, that is, a siloxane bond (Si-O-Si).
Considering Si atoms and O atoms as the organosilicon polymer, two Si atoms have three O atoms, and thus they are expressed as —SiO 3/2 .
It is considered that the -SiO 3/2 structure of this organosilicon polymer has properties similar to silica (SiO 2 ) composed of many siloxane bonds. Therefore, the hardness of the toner can be set higher than that of the organic resin and lower than that of the inorganic silicon fine particles because of the structure closer to that of the inorganic substance as compared with the toner formed on the surface layer of the conventional organic resin.

式(1)で表される部分構造において、Rは炭素数が1以上6以下の炭化水素基である。これにより帯電量が安定化しやすい。特に環境安定性に優れている、炭素数が1以上5以下の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基であることが好ましい。
また、上記Rは炭素数が1以上3以下の脂肪族炭化水素基であることが、帯電性及びカブリ防止のさらなる向上のためにより好ましい。帯電性が良好であると、転写性が良く転写残トナーが少ないためドラム、帯電部材及び転写部材の汚染が良化する。
炭素数が1以上3以下の脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、又はプロピル基、又はビニル基が好ましく例示できる。環境安定性と保存安定性の観点から、より好ましくは、Rはメチル基である。
In the partial structure represented by the formula (1), R is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. This makes it easy to stabilize the charge amount. Particularly, an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a phenyl group, which is excellent in environmental stability, is preferable.
Further, it is more preferable that R is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms in order to further improve chargeability and fog prevention. When the chargeability is good, the transferability is good and the transfer residual toner is small, so that the contamination of the drum, the charging member and the transfer member is improved.
Preferred examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a vinyl group. From the viewpoint of environmental stability and storage stability, R is more preferably a methyl group.

有機ケイ素重合体の製造例としては、ゾルゲル法が好ましい。ゾルゲル法は、液体原料を出発原料に用いて加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経てゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機−無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。   As a production example of the organosilicon polymer, the sol-gel method is preferable. The sol-gel method is a method in which a liquid raw material is used as a starting raw material for hydrolysis and condensation polymerization, and a gel is formed through a sol state, and is used for synthesizing glass, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this manufacturing method, it is possible to manufacture functional materials having various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles from a liquid phase at a low temperature.

該有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。
該有機ケイ素重合体でトナー粒子の表面を被覆することによって、トナー粒子の表面における、該有機ケイ素重合体の固着率を向上させることができる。また、該有機ケイ素重合体でトナー粒子の表面を被覆することによって、トナーの環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。
Specifically, the organosilicon polymer is preferably produced by hydrolysis and condensation polymerization of a silicon compound represented by alkoxysilane.
By coating the surface of the toner particles with the organosilicon polymer, the sticking rate of the organosilicon polymer on the surface of the toner particles can be improved. Further, by coating the surface of the toner particles with the organosilicon polymer, the environmental stability of the toner is improved, and the performance of the toner is less likely to deteriorate during long-term use, and a toner having excellent storage stability is obtained. be able to.

さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による親水性によってトナー粒子の表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。   Furthermore, since the sol-gel method starts from a liquid and forms the material by gelling the liquid, various fine structures and shapes can be formed. In particular, when the toner particles are manufactured in an aqueous medium, the hydrophilicity of a hydrophilic group such as a silanol group of the organosilicon compound facilitates precipitation on the surface of the toner particles. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH and the kind and amount of the organometallic compound.

該有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の縮重合物であることが好ましい。   The organosilicon polymer is preferably a polycondensation product of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (Z).

Figure 2020079899

(式(Z)中、Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を表し、R、R及びRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基を表す。)
Figure 2020079899

(In the formula (Z), R 1 represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms, and R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, Or represents an alkoxy group.)

の炭化水素基(好ましくはアルキル基)により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えばフェニル基を用いることもできる。Rの疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑みてRは炭素数1以上3以下の炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。 The hydrocarbon group (preferably an alkyl group) of R 1 can improve hydrophobicity, and toner particles excellent in environmental stability can be obtained. Further, an aryl group which is an aromatic hydrocarbon group, for example, a phenyl group can be used as the hydrocarbon group. When R 1 has a large hydrophobicity, the charge amount tends to increase in various environments. Therefore, in view of environmental stability, R 1 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, It is more preferably a methyl group.

、R及びRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合させて架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、炭素数1以上3以下のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、R、R及びRの加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。 R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group or an alkoxy group (hereinafter, also referred to as a reactive group). These reactive groups are hydrolyzed, addition-polymerized and polycondensed to form a crosslinked structure, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained. Hydrolyzability is mild at room temperature, and an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms is preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is more preferable, from the viewpoints of depositability on the surface of toner particles and coverage. preferable. The hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 2 , R 3 and R 4 can be controlled by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.

該有機ケイ素重合体を得るには、上記に示す式(Z)中のRを除く一分子中に3つの反応基(R、R及びR)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。
上記式(Z)としては以下のものが挙げられる。
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシメトキシシラン、メチルエトキシジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、メチルメトキシジクロロシラン、メチルエトキシジクロロシラン、メチルジメトキシクロロシラン、メチルメトキシエトキシクロロシラン、メチルジエトキシクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルジアセトキシメトキシシラン、メチルジアセトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジメトキシシラン、メチルアセトキシメトキシエトキシシラン、メチルアセトキシジエトキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、メチルメトキシジヒドロキシシラン、メチルエトキシジヒドロキシシラン、メチルジメトキシヒドロキシシラン、メチルエトキシメトキシヒドロキシシラン、メチルジエトキシヒドロキシシラン、のような三官能性のメチルシラン。
エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリクロロシラン、エチルトリアセトキシシラン、エチルトリヒドロキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリクロロシラン、プロピルトリアセトキシシラン、プロピルトリヒドロキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリクロロシラン、ブチルトリアセトキシシラン、ブチルトリヒドロキシ
シラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルトリクロロシラン、ヘキシルトリアセトキシシラン、ヘキシルトリヒドロキシシランのような三官能性のシラン。
フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルトリアセトキシシラン、フェニルトリヒドロキシシランのような三官能性のフェニルシラン。
また、本発明の効果を損なわない程度に、式(Z)で示される構造を有する有機ケイ素化合物とともに、以下を併用して得られた有機ケイ素重合体を用いてもよい。一分子中に4つの反応基を有する有機ケイ素化合物(四官能性シラン)、一分子中に2つの反応基を有する有機ケイ素化合物(二官能性シラン)又は1つの反応基を有する有機ケイ素化合物(一官能性シラン)。
In order to obtain the organosilicon polymer, an organosilicon compound having three reactive groups (R 2 , R 3 and R 4 ) in one molecule excluding R 1 in the above formula (Z) (hereinafter, referred to as three (Also referred to as a functional silane) may be used alone or in combination.
The following is mentioned as said formula (Z).
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxymethoxysilane, methylethoxydimethoxysilane, methyltrichlorosilane, methylmethoxydichlorosilane, methylethoxydichlorosilane, methyldimethoxychlorosilane, methylmethoxyethoxychlorosilane, methyldiethoxychlorosilane, methyl Triacetoxysilane, methyldiacetoxymethoxysilane, methyldiacetoxyethoxysilane, methylacetoxydimethoxysilane, methylacetoxymethoxyethoxysilane, methylacetoxydiethoxysilane, methyltrihydroxysilane, methylmethoxydihydroxysilane, methylethoxydihydroxysilane, methyldimethoxy Trifunctional methylsilanes such as hydroxysilane, methylethoxymethoxyhydroxysilane, methyldiethoxyhydroxysilane.
Ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltrichlorosilane, ethyltriacetoxysilane, ethyltrihydroxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltrichlorosilane, propyltriacetoxysilane, propyltrihydroxysilane, butyltri Trifunctional such as methoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltrichlorosilane, butyltriacetoxysilane, butyltrihydroxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexyltriethoxysilane, hexyltrichlorosilane, hexyltriacetoxysilane, hexyltrihydroxysilane Silane.
Trifunctional phenylsilanes such as phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltriacetoxysilane, phenyltrihydroxysilane.
Further, an organosilicon polymer obtained by using the following together with the organosilicon compound having the structure represented by the formula (Z) may be used to the extent that the effects of the present invention are not impaired. Organosilicon compound having four reactive groups in one molecule (tetrafunctional silane), organosilicon compound having two reactive groups in one molecule (difunctional silane) or organosilicon compound having one reactive group ( Monofunctional silane).

該トナー粒子中の有機ケイ素重合体の含有量は0.5質量%以上10.5質量%以下であることが好ましい。
有機ケイ素重合体の含有量が0.5質量%以上であることで、表層の表面自由エネルギーを更に小さくすることができ、流動性が向上し、部材汚染やカブリの発生を抑制することができる。10.5質量%以下であることで、チャージアップを発生し難くすることができる。
該有機ケイ素重合体の含有量は、有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。
有機ケイ素重合体を含有する表層とトナー粒子は、隙間なく接していることが好ましい。
The content of the organosilicon polymer in the toner particles is preferably 0.5% by mass or more and 10.5% by mass or less.
When the content of the organosilicon polymer is 0.5% by mass or more, the surface free energy of the surface layer can be further reduced, the fluidity can be improved, and member contamination and fogging can be suppressed. .. When the content is 10.5% by mass or less, it is possible to make charge-up less likely to occur.
The content of the organosilicon polymer is controlled by the kind and amount of the organosilicon compound used for forming the organosilicon polymer, the method for producing toner particles during the formation of the organosilicon polymer, the reaction temperature, the reaction time, the reaction solvent and the pH. can do.
It is preferable that the surface layer containing the organosilicon polymer and the toner particles are in contact with each other without a gap.

<トナー粒子の製造方法>
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。さらに、湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を生成するための重合性単量体、並びに、必要に応じて着色剤及びその他の添加剤を、ボールミル、超音波分散機のような分散機を用いてこれらを均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する(重合性単量体組成物の調製工程)。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。
<Method of manufacturing toner particles>
As a method for producing the toner particles, known means can be used, and a kneading and pulverizing method or a wet production method can be used. From the viewpoint of making the particle diameter uniform and controlling the shape, the wet production method can be preferably used. Further, examples of the wet manufacturing method include a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, and an emulsion aggregation method.
Here, the suspension polymerization method will be described. In the suspension polymerization method, first, a polymerizable monomer for forming a binder resin, and if necessary, a colorant and other additives are added using a disperser such as a ball mill or an ultrasonic disperser. Then, these are uniformly dissolved or dispersed to prepare a polymerizable monomer composition (step of preparing the polymerizable monomer composition). At this time, a polyfunctional monomer, a chain transfer agent, a wax as a release agent, a charge control agent, a plasticizer, and the like can be appropriately added, if necessary.

次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する(造粒工程)。
造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。
造粒工程の後、あるいは造粒工程を行いながら、好ましくは50℃以上90℃以下の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー粒子分散液を得る(重合工程)。
Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium prepared in advance, and a droplet made of the polymerizable monomer composition is desired by a stirrer or a disperser having a high shearing force. To the size of the toner particles (granulating step).
It is preferable that the aqueous medium in the granulation step contains a dispersion stabilizer in order to control the particle size of the toner particles, sharpen the particle size distribution, and suppress coalescence of the toner particles in the manufacturing process. The dispersion stabilizer is generally classified into a polymer that exhibits a repulsive force due to steric hindrance and a poorly water-soluble inorganic compound that stabilizes the dispersion by electrostatic repulsive force. Since the fine particles of the poorly water-soluble inorganic compound are dissolved by an acid or an alkali, they can be easily dissolved and removed by washing with an acid or an alkali after the polymerization, and thus are preferably used.
After the granulation step or while performing the granulation step, the temperature is preferably set to 50° C. or higher and 90° C. or lower to polymerize the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition to obtain a toner. A particle dispersion is obtained (polymerization step).

重合工程では容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うことが好ましい。重合
開始剤を添加する場合、任意のタイミングと所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。
In the polymerization step, it is preferable to carry out a stirring operation so that the temperature distribution in the container becomes uniform. When the polymerization initiator is added, it can be carried out at an arbitrary timing and required time. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction for the purpose of obtaining a desired molecular weight distribution. After that, part of the aqueous medium may be distilled off by a distillation operation. The distillation operation can be performed under normal pressure or reduced pressure.

高精細かつ高解像の画像を得るという観点から、トナーの重量平均粒径は、3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法により測定することができる。例えば「コールター・カウンター Multisizer 3」(ベックマン・コールター(株)製)用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。   From the viewpoint of obtaining a high-definition and high-resolution image, the weight average particle diameter of the toner is preferably 3.0 μm or more and 10.0 μm or less. The weight average particle diameter of the toner can be measured by the pore electrical resistance method. For example, it can be measured using "Coulter Counter Multisizer 3" (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The toner particle dispersion liquid thus obtained is sent to a filtration step for solid-liquid separating the toner particles and the aqueous medium.

得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用してもよい。   Solid-liquid separation for obtaining toner particles from the obtained toner particle dispersion liquid can be carried out by a general filtration method, and thereafter, in order to remove foreign substances that could not be completely removed from the toner particle surface, reslurry or washing water is used. Further washing is preferably carried out by washing with water. After sufficient washing is performed, solid-liquid separation is performed again to obtain a toner cake. After that, it is dried by a known drying means, and if necessary, a group of particles having a particle diameter outside the predetermined range is separated by classification to obtain toner particles. The particles having a particle size outside the predetermined range may be reused in order to improve the final yield.

有機ケイ素重合体を有する表層を形成する場合は、水系媒体中でトナー粒子を形成する場合には水系媒体中で重合工程などを行いながら前述のように有機ケイ素化合物の加水分解液を添加して該表層を形成させることができる。重合後のトナー粒子の分散液をコア粒子分散液として用いて、有機ケイ素化合物の加水分解液を添加し、該表層を形成させてもよい。また、混練粉砕法など水系媒体以外の場合には得られたトナー粒子を水系媒体に分散してコア粒子分散液として用いて、前述のように有機ケイ素化合物の加水分解液を添加し、該表層を形成させることができる。   When forming a surface layer having an organosilicon polymer, when forming the toner particles in an aqueous medium, the hydrolysis solution of the organosilicon compound is added as described above while performing the polymerization step in an aqueous medium. The surface layer can be formed. You may use the dispersion liquid of the toner particle after superposition|polymerization as a core particle dispersion liquid, and add the hydrolysis liquid of an organosilicon compound and form the said surface layer. Further, in the case of other than an aqueous medium such as a kneading and pulverizing method, the obtained toner particles are dispersed in an aqueous medium and used as a core particle dispersion liquid, and a hydrolyzed liquid of an organosilicon compound is added to the surface layer as described above. Can be formed.

有機ケイ素重合体を有する表層を形成する場合、特に好ましいのは以下の方法である。
まず、トナー粒子のコア粒子を製造して水系媒体に分散し、コア粒子分散液を得る。
この時の濃度はコア粒子分散液総量に対し、コア粒子の固形分が10質量%以上40質量%以下となる濃度で分散することが好ましい。そして、該コア粒子分散液の温度は35℃以上に調整しておくことが好ましい。また、該コア粒子分散液のpHは有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHに調整することが好ましい。有機ケイ素重合体の縮合が進みにくいpHは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいpHを中心として、±0.5以内が好ましい。
When forming the surface layer having an organosilicon polymer, the following method is particularly preferable.
First, core particles of toner particles are manufactured and dispersed in an aqueous medium to obtain a core particle dispersion liquid.
The concentration at this time is preferably such that the solid content of the core particles is 10% by mass or more and 40% by mass or less based on the total amount of the core particle dispersion liquid. The temperature of the core particle dispersion liquid is preferably adjusted to 35°C or higher. Further, the pH of the core particle dispersion liquid is preferably adjusted to a pH at which condensation of the organosilicon compound does not easily proceed. Since the pH at which condensation of the organosilicon polymer is difficult to proceed differs depending on the substance, it is preferably within ±0.5 around the pH at which the reaction is most difficult to proceed.

一方、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、有機ケイ素化合物の前処理として別容器で加水分解しておく。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下が好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。加水分解の条件としては、好ましくはpHが2〜7、温度が15℃〜80℃、時間が30分〜600分である。   On the other hand, it is preferable to use a hydrolyzed organosilicon compound. For example, the organosilicon compound is hydrolyzed in a separate container as a pretreatment. When the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, the charged concentration of hydrolysis is preferably 40 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water obtained by removing ion components such as ion-exchanged water and RO water, and more preferably 100 parts by mass of water. It is above 400 parts by mass. As conditions for hydrolysis, the pH is preferably 2 to 7, the temperature is 15° C. to 80° C., and the time is 30 minutes to 600 minutes.

得られた加水分解液とコア粒子分散液とを混合して縮合に適したpH(好ましくは6〜12、又は1〜3、より好ましくは8〜12)に調整することで、有機ケイ素化合物を縮合させながらトナー粒子のコア粒子表面に表層付けすることができる。縮合と表層付けは35℃以上で60分間以上取ることが好ましい。また、縮合に適したpHに調整する前に35℃以上で保持する時間を調整することで表面のマクロ構造を調整可能であるが、特定のマルテンス硬度を得やすくするため、3分以上120分以下が好ましい。   By mixing the obtained hydrolyzed liquid and the core particle dispersion liquid and adjusting the pH (preferably 6 to 12, or 1 to 3, and more preferably 8 to 12) suitable for condensation, the organosilicon compound is removed. A surface layer can be formed on the surface of the core particles of the toner particles while being condensed. Condensation and surface coating are preferably performed at 35° C. or higher for 60 minutes or longer. The surface macrostructure can be adjusted by adjusting the time of holding at 35° C. or higher before adjusting to a pH suitable for condensation, but in order to easily obtain a specific Martens hardness, 3 minutes or more and 120 minutes The following are preferred.

以上のような手段によって反応残基を減らすことができ、表層に凹凸を形成させることができ、更に凸間にネットワーク構造を形成させることができるため、上記特定の固着率を有するトナー粒子を得られやすい。   By the means as described above, it is possible to reduce the reaction residues, form irregularities on the surface layer, and further form a network structure between the protrusions, so that the toner particles having the above-mentioned specific sticking ratio can be obtained. It is easy to get hit.

<トナー(粒子)の粒径の測定>
細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置(商品名:コールター・カウンター Multisizer 3)と、専用ソフト(商品名:ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51、ベックマン・コールター社製)を用いた。アパーチャー径は100μmを用い、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出した。測定用の電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、ベックマン・コールター社製のISOTON II(商品名)を使用した。なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行った。
前記専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は(標準粒子10.0μm、ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定した。閾値/ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定した。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON II(商品名)に設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れた。
専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μm以上60μm以下に設定した。
具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250mL丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mLを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行った。そして、解析ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておいた。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れた。ここにコンタミノンN(商品名)(精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業(株)製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3mL加えた。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器(商品名:Ultrasonic Dispersion System Tetora150、日科機バイオス(株)製)の水槽内にイオン交換水所定量とコンタミノンN(商品名)を約2mL添加した。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させた。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整した。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー(粒子)約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させた。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続した。なお、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節した。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナー(粒子)を分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整した。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行った。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出した。なお、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、分析/体積統計値(算術平均)画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
<Measurement of particle size of toner (particles)>
A precise particle size distribution measuring device (trade name: Coulter Counter Multisizer 3) by a pore electric resistance method and dedicated software (trade name: Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) were used. The aperture diameter was 100 μm, the number of effective measurement channels was 25,000, and the measurement data was analyzed and calculated. As the electrolytic aqueous solution for measurement, a solution in which special grade sodium chloride was dissolved in ion-exchanged water so that the concentration became about 1% by mass, and ISOTON II (trade name) manufactured by Beckman Coulter, Inc. was used. Before the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
On the "Change standard measurement method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total count number in the control mode to 50,000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to (standard particles 10.0 μm, Beckman Coulter, Inc. The value obtained by using the product was set. The threshold and noise level were automatically set by pressing the threshold/noise level measurement button. Further, the current was set to 1600 μA, the gain was set to 2, and the electrolytic solution was set to ISOTON II (trade name), and the flash of the aperture tube after the measurement was checked.
In the dedicated software “pulse to particle size conversion setting screen”, the bin interval was set to logarithmic particle size, the particle size bin was set to 256 particle size bin, and the particle size range was set to 2 μm to 60 μm.
The specific measuring method is as follows.
(1) About 200 mL of the electrolytic aqueous solution was placed in a glass 250 mL round-bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod was stirred counterclockwise at 24 rotations/second. Then, the dirt and air bubbles in the aperture tube were removed by the "flush aperture tube" function of the analysis software.
(2) About 30 mL of the electrolytic aqueous solution was placed in a 100 mL flat-bottom beaker made of glass. Diluted solution of Contaminone N (trade name) (10% by mass aqueous solution of neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3 times by mass with deionized water was added to this solution. 3 mL was added.
(3) An ultrasonic disperser (trade name: Ultrasonic Dispersion System Tetra 150, manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) that has two oscillators with an oscillating frequency of 50 kHz and a phase shift of 180 degrees and has an electric output of 120 W. About 2 mL of a predetermined amount of ion-exchanged water and Contaminone N (trade name) were added to the water tank.
(4) The beaker of (2) was set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser was operated. Then, the height position of the beaker was adjusted so that the resonance state of the liquid surface of the electrolytic aqueous solution in the beaker was maximized.
(5) About 10 mg of toner (particles) was added little by little to the electrolytic aqueous solution in the beaker of the above (4) while being irradiated with ultrasonic waves, and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment was continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the water temperature in the water tank was appropriately adjusted to be 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) To the round-bottom beaker of (1) installed in the sample stand, drop the electrolytic solution of (5) in which the toner (particles) is dispersed using a pipette so that the measured concentration is about 5%. Adjusted to. Then, the measurement was performed until the number of measured particles reached 50,000.
(7) The measurement data was analyzed by the dedicated software attached to the apparatus to calculate the weight average particle diameter (D4). The “average diameter” on the analysis/volume statistical value (arithmetic mean) screen when the graph/volume% is set with the dedicated software is the weight average particle diameter (D4). The number average particle size (D1) is the "average diameter" of the "Analysis/number statistical value (arithmetic mean)" screen when graph/number% is set with dedicated software.

(NMR測定用のトナー粒子のTHF不溶分の調製法)
トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分は、以下のように調製した。
トナー粒子10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかける。溶媒としてTHF200mLを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中の濾物を40℃で数時間真空乾燥を行って得られたものをNMR測定用のトナー粒子のTHF不溶分とした。
(Method for preparing THF-insoluble matter of toner particles for NMR measurement)
Tetrahydrofuran (THF) insoluble matter of the toner particles was prepared as follows.
10.0 g of the toner particles are weighed, put into a cylindrical filter paper (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha, Ltd.), and put on a Soxhlet extractor. 200 mL of THF was used as a solvent for extraction for 20 hours, and the filter cake in the cylindrical filter paper was vacuum dried at 40° C. for several hours to obtain the THF-insoluble content of the toner particles for NMR measurement.

なお、外添剤などでトナー粒子の表面が処理されている場合は、下記方法によって外添剤を除去し、トナー粒子を得る。
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50mL)に該ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(容量50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H−9R株式会社コクサン製)にて3500rpm、30分間の条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、トナー粒子を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。
When the surface of the toner particles is treated with an external additive or the like, the external additive is removed by the following method to obtain toner particles.
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved with a water bath to prepare a concentrated sucrose solution. Centrifuge tube (capacity: 50 mL) containing 31 g of the concentrated sucrose solution and Contaminone N (a nonionic surfactant, anionic surfactant, an organic builder, pH 7 precision measuring instrument) 6% of a mass% aqueous solution, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is added to prepare a dispersion liquid. To this dispersion, 1.0 g of toner is added, and a lump of toner is loosened with a spatula or the like.
The centrifuge tube is shaken with a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is replaced with a glass tube for a swing rotor (volume: 50 mL), and separated by a centrifuge (H-9R Kokusan Co., Ltd.) under conditions of 3500 rpm and 30 minutes. By this operation, the toner particles and the detached external additive are separated. Visually confirm that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and collect the toner separated in the uppermost layer with a spatula or the like. The collected toner is filtered with a vacuum filter and then dried with a dryer for 1 hour or more to obtain toner particles. This operation is performed multiple times to secure the required amount.

《式(1)で示される構造の確認方法》
トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式(1)で示される構造の確認には以下の方法を用いる。
式(1)のRで表される炭化水素基は、13C−NMRにより確認した。
<<Method for confirming structure represented by formula (1)>>
The following method is used to confirm the structure represented by the formula (1) in the organosilicon polymer contained in the toner particles.
The hydrocarbon group represented by R in the formula (1) was confirmed by 13 C-NMR.

13C−NMR(固体)の測定条件≫
装置:JEOLRESONANCE製JNM−ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
<< 13 C-NMR (solid) measurement conditions>>
Device: JEOL RESONANCE JNM-ECX500II
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran particles insoluble in toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25MHz ( 13C )
Reference substance: Adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Total number of times: 1024

当該方法にて、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si−CH)、エチル基(Si−C)、プロピル基(Si−C)、ブチル基(Si−C)、ペンチル基(Si−C11)、ヘキシル基(Si−C13)またはフェニル基(Si−C−)などに起因するシグナルの有無により、式(1)のRで表される炭化水素基を確認した。 At this method, a methyl group (Si-CH 3) bonded to the silicon atom, an ethyl group (Si-C 2 H 5) , propyl (Si-C 3 H 7) , butyl group (Si-C 4 H 9 ), a pentyl group (Si—C 5 H 11 ), a hexyl group (Si—C 6 H 13 ), a phenyl group (Si—C 6 H 5 —), etc. depending on the presence or absence of a signal, the formula (1) The hydrocarbon group represented by R was confirmed.

≪トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式(1)の構造に帰属されるピーク面積の割合の算出方法≫
トナー粒子のTHF不溶分の29Si−NMR(固体)測定を、以下の測定条件で行う。
29Si−NMR(固体)の測定条件≫
装置:JEOLRESONANCE製JNM−ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:97.38MHz(29Si)
基準物質:DSS(外部標準:1.534ppm)
試料回転数:10kHz
コンタクト時間:10ms
遅延時間:2s
積算回数:2000〜8000回
<<Calculation Method of Ratio of Peak Areas Assigned to Structure of Formula (1) in Organosilicon Polymer Contained in Toner Particles>>
29 Si-NMR (solid) measurement of the THF insoluble matter of the toner particles is performed under the following measurement conditions.
<< 29 Si-NMR (solid) measurement conditions>>
Device: JEOL RESONANCE JNM-ECX500II
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran particles insoluble in toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 97.38 MHz ( 29 Si)
Reference substance: DSS (external standard: 1.534 ppm)
Sample rotation speed: 10 kHz
Contact time: 10 ms
Delay time: 2s
Total number of times: 2000-8000 times

上記測定後に、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにて下記X1構造、X2構造、X3構造、及びX4構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出する。
X1構造:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2 (2)
X2構造:(Rg)(Rh)Si(O1/2 (3)
X3構造:RmSi(O1/2 (4)
X4構造:Si(O1/2 (5)
After the above measurement, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups, which are insoluble in tetrahydrofuran of the toner particles, are peak-separated into the following X1 structure, X2 structure, X3 structure, and X4 structure by curve fitting. Calculate the area.
X1 structure: (Ri)(Rj)(Rk)SiO 1/2 (2)
X2 structure: (Rg)(Rh)Si(O 1/2 ) 2 (3)
X3 structure: RmSi(O 1/2 ) 3 (4)
X4 structure: Si(O 1/2 ) 4 (5)

Figure 2020079899

Figure 2020079899

Figure 2020079899

Figure 2020079899
Figure 2020079899

Figure 2020079899

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(式(2)、(3)及び(4)中のRi、Rj、Rk、Rg、Rh、Rmはケイ素に結合している、炭素数1〜6の炭化水素基などの有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基又はアルコキシ基を示す。)
なお、上記式(1)で示される構造をさらに詳細に確認する必要がある場合、上記13C−NMR及び29Si−NMRの測定結果と共にH−NMRの測定結果によって同定してもよい。
(Ri, Rj, Rk, Rg, Rh, and Rm in formulas (2), (3), and (4) are organic groups such as hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, which are bonded to silicon, and halogen atoms. , Hydroxy group, acetoxy group or alkoxy group.)
When the structure represented by the above formula (1) needs to be confirmed in more detail, it may be identified by the measurement result of 1 H-NMR together with the measurement result of 13 C-NMR and 29 Si-NMR.

<トナー粒子中の有機ケイ素重合体の含有量の測定>
有機ケイ素重合体の含有量の測定は、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。なお、X線管球のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は27mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリングの中にトナー粒子4gを入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE−32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで、60秒間加圧し、厚さ2mm、直径39mmに成型したペレットを用いる。
有機ケイ素重合体を含まないトナー粒子100質量部に対して、シリカ(SiO)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を5.0質量部、10.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi−Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとした。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
次に、分析対象のトナー粒子を、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi−Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー粒子中の有機ケイ素重合体含有量を求める。
<Measurement of Content of Organosilicon Polymer in Toner Particles>
The content of the organosilicon polymer is measured by a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer “Axios” (manufactured by PANalytical) and dedicated software “SuperQ ver. 4.” attached for setting measurement conditions and analyzing measurement data. 0F” (manufactured by PANalytical) is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 27 mm, and the measurement time is 10 seconds. When measuring a light element, a proportional counter (PC) is used, and when measuring a heavy element, a scintillation counter (SC) is used.
As a measurement sample, 4 g of toner particles were placed in a dedicated aluminum ring for pressing and flattened, and a tablet molding compressor "BRE-32" (manufactured by Maekawa Testing Machine Co., Ltd.) was used at 60 MPa at 60 MPa. Pellets that are pressed for 2 seconds and molded into a thickness of 2 mm and a diameter of 39 mm are used.
To 100 parts by mass of toner particles containing no organosilicon polymer, 0.5 parts by mass of silica (SiO 2 ) powder is added and sufficiently mixed using a coffee mill. Similarly, fine silica powder is mixed with toner particles in an amount of 5.0 parts by mass and 10.0 parts by mass, and these are used as a sample for a calibration curve.
For each sample, pellets of the sample for the calibration curve were prepared as described above using the tablet molding compressor, and when PET was used for the dispersive crystal, it was observed at the diffraction angle (2θ)=109.08°. The Si-Kα ray count rate (unit: cps) is measured. At this time, the acceleration voltage and current value of the X-ray generator were set to 24 kV and 100 mA, respectively. A calibration curve of a linear function is obtained with the obtained X-ray count rate as the vertical axis and the addition amount of SiO 2 in each calibration curve sample as the horizontal axis.
Next, the toner particles to be analyzed are pelletized by using a tablet molding compressor as described above, and the Si-Kα ray count rate is measured. Then, the organosilicon polymer content in the toner particles is determined from the above calibration curve.

<トナー粒子の表面における有機ケイ素重合体の固着率の測定方法>
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50mL)に上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
<Method for measuring the sticking rate of the organosilicon polymer on the surface of the toner particles>
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved with a water bath to prepare a concentrated sucrose solution. In a centrifuge tube (volume 50 mL), 31 g of the above concentrated sucrose solution, Contaminone N (a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder, pH 7 precision measuring instrument) 6% of a mass% aqueous solution, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. is added to prepare a dispersion liquid. To this dispersion, 1.0 g of toner is added, and a lump of toner is loosened with a spatula or the like.

遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(容量50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H−9R 株式会社コクサン製)にて3500rp
m、30分間の条件で分離する。トナー粒子と水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナー粒子をスパチュラ等で採取する。採取したトナー粒子を含む水溶液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥する。乾燥品をスパチュラで解砕し、蛍光X線でケイ素の量を測定する。上記ショ糖濃厚液で処理後のトナー粒子と処理前のトナー粒子の測定対象の元素量比から固着率(%)を計算する。
各元素の蛍光X線の測定は、JIS K 0119−1969に準ずるが、具体的には以下の通りである。
測定装置としては、波長分散型蛍光X線分析装置「Axios」(PANalytical社製)と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「SuperQ ver.4.0F」(PANalytical社製)を用いる。なお、X線管球
のアノードとしてはRhを用い、測定雰囲気は真空、測定径(コリメーターマスク径)は10mm、測定時間10秒とする。また、軽元素を測定する場合にはプロポーショナルカウンタ(PC)、重元素を測定する場合にはシンチレーションカウンタ(SC)で検出する。
測定サンプルとしては、専用のプレス用アルミリング直径10mmの中に水洗後のトナー粒子と初期のトナー粒子を約1g入れて平らにならし、錠剤成型圧縮機「BRE−32」(前川試験機製作所社製)を用いて、20MPaで60秒間加圧し、厚さ約2mmに成型したペレットを用いる。
上記条件で測定を行い、得られたX線のピーク位置をもとに元素を同定し、単位時間あたりのX線光子の数である計数率(単位:cps)からその濃度を算出する。
The centrifuge tube is shaken with a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution was replaced with a glass tube for swing rotor (capacity: 50 mL), and a centrifuge (H-9R manufactured by Kokusan Co., Ltd.) was operated at 3500 rp.
Separation under the condition of m, 30 minutes. Visually confirm that the toner particles and the aqueous solution are sufficiently separated, and collect the toner particles separated in the uppermost layer with a spatula or the like. The collected aqueous solution containing toner particles is filtered with a vacuum filter and then dried with a dryer for 1 hour or more. The dried product is disintegrated with a spatula and the amount of silicon is measured by fluorescent X-ray. The sticking rate (%) is calculated from the element amount ratio of the toner particles after the treatment with the concentrated sucrose solution and the toner particles before the treatment.
The measurement of the fluorescent X-ray of each element conforms to JIS K 0119-1969, and specifically is as follows.
As a measuring device, a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer "Axios" (manufactured by PANalytical) and attached dedicated software "SuperQ ver. 4.0F" (manufactured by PANalytical) for performing measurement condition setting and measurement data analysis ) Is used. Rh is used as the anode of the X-ray tube, the measurement atmosphere is vacuum, the measurement diameter (collimator mask diameter) is 10 mm, and the measurement time is 10 seconds. When measuring a light element, a proportional counter (PC) is used, and when measuring a heavy element, a scintillation counter (SC) is used.
As a measurement sample, about 1 g of the toner particles after washing and the initial toner particles were put into a dedicated aluminum ring for press with a diameter of 10 mm and flattened, and the tablet molding compressor “BRE-32” (Maekawa Test Machine Co., Ltd. (Manufactured by K.K.) is used to press at 20 MPa for 60 seconds, and pellets molded to a thickness of about 2 mm are used.
The measurement is performed under the above conditions, the element is identified based on the obtained X-ray peak position, and the concentration is calculated from the count rate (unit: cps), which is the number of X-ray photons per unit time.

トナー粒子中の定量方法としては、例えばケイ素量はトナー粒子100質量部に対して、例えば、シリカ(SiO)微粉末を0.5質量部となるように添加し、コーヒーミルを用いて充分混合する。同様にして、シリカ微粉末を2.0質量部、5.0質量部となるようにトナー粒子とそれぞれ混合し、これらを検量線用の試料とする。
それぞれの試料について、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにして検量線用の試料のペレットを作製し、PETを分光結晶に用いた際に回折角(2θ)=109.08°に観測されるSi−Kα線の計数率(単位:cps)を測定する。この際、X線発生装置の加速電圧、電流値はそれぞれ、24kV、100mAとする。得られたX線の計数率を縦軸に、各検量線用試料中のSiO添加量を横軸として、一次関数の検量線を得る。
As a quantification method in the toner particles, for example, silica is added in an amount of 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles, and silica (SiO 2 ) fine powder is sufficiently added using a coffee mill. Mix. Similarly, fine silica powder is mixed with toner particles so as to be 2.0 parts by mass and 5.0 parts by mass, respectively, and these are used as a sample for a calibration curve.
For each sample, pellets of the sample for the calibration curve were prepared as described above using the tablet molding compressor, and when PET was used for the dispersive crystal, it was observed at the diffraction angle (2θ)=109.08°. The Si-Kα ray count rate (unit: cps) is measured. At this time, the acceleration voltage and the current value of the X-ray generator are set to 24 kV and 100 mA, respectively. A calibration curve of a linear function is obtained with the obtained X-ray count rate as the vertical axis and the addition amount of SiO 2 in each calibration curve sample as the horizontal axis.

次に、分析対象のトナー粒子を、錠剤成型圧縮機を用いて上記のようにしてペレットとし、そのSi−Kα線の計数率を測定する。そして、上記の検量線からトナー粒子中のケイ素量を求める。
そして、(ショ糖処理後のトナー粒子の表面に存在するケイ素量/ショ糖処理前のトナー粒子の表面に存在するケイ素量)×100を固着率(%)とする。
Next, the toner particles to be analyzed are pelletized by using a tablet molding compressor as described above, and the Si-Kα ray count rate is measured. Then, the amount of silicon in the toner particles is obtained from the above calibration curve.
Then, (the amount of silicon present on the surface of the toner particles after the sucrose treatment/the amount of silicon present on the surface of the toner particles before the sucrose treatment)×100 is defined as the sticking rate (%).

〔外添剤〕
トナー粒子は、外添剤を外添せずにトナーとすることもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、いわゆる外添剤である流動化剤、クリーニング助剤などを添加してトナーとしてもよい。
[External additive]
The toner particles can be used as a toner without externally adding an external additive, but in order to improve fluidity, charging property, cleaning property, etc., so-called external additives such as a fluidizing agent and a cleaning aid are used. May be added to obtain a toner.

外添剤としては、例えば、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   As the external additive, for example, inorganic oxide fine particles made of alumina fine particles, titanium oxide fine particles, etc., inorganic stearate compound fine particles such as aluminum stearate fine particles, zinc stearate fine particles, or strontium titanate, zinc titanate, etc. Inorganic titanate compound fine particles and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が
行われていることが好ましい。外添剤のBET比表面積は、10m/g以上450m/g以下であることが好ましい。
These inorganic fine particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil or the like in order to improve the heat resistant storage property and the environmental stability. The BET specific surface area of the external additive is preferably 10 m 2 /g or more and 450 m 2 /g or less.

BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出
することができる。
The BET specific surface area can be determined by the low temperature gas adsorption method by the dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, by using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver. 5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, and measurement is performed using the BET multipoint method. The BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.

これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上5質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上3質量部以下である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。   The total amount of these various external additives added is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. It is below the mass part. Further, various external additives may be used in combination.

≪実施形態1≫
<画像形成装置の概略>
図2を参照して、本発明の実施形態1に係る電子写真画像形成装置の全体構成について説明する。図2は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1の模式的断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここでは、本実施形態の画像形成装置1として、タンデム方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタに本発明を適用した場合について説明する。
<<Embodiment 1>>
<Outline of image forming apparatus>
The overall configuration of the electrophotographic image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic sectional view of the image forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. Examples of the image forming apparatus to which the present invention can be applied include a copying machine and a printer using an electrophotographic method. Here, the image forming apparatus 1 of the present embodiment is a full-color image forming apparatus using a tandem method and an intermediate transfer method. A case where the present invention is applied to a laser beam printer will be described.

図2に示すように、画像形成装置1には、像担持体として回転駆動可能に感光体ドラム5が配置されている。感光体ドラム5の周囲には、感光体ドラム5の表面を均―に帯電する帯電手段としての帯電ローラ6、画像情報に基づきレーザを照射して感光ドラム上に静電像(静電潜像)を形成する露光手段としてのレーザスキャナユニット90(露光装置)が配置されている。さらに、感光体ドラム5の周囲には、静電像をトナー像(現像剤像)として現像する為の現像装置、転写後の感光体ドラム5の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニング部材8が配置されている。   As shown in FIG. 2, in the image forming apparatus 1, a photosensitive drum 5 is arranged as an image carrier so as to be rotatable and driven. Around the photoconductor drum 5, a charging roller 6 as a charging means for uniformly charging the surface of the photoconductor drum 5, a laser based on image information is irradiated with a laser, and an electrostatic image (electrostatic latent image) is formed on the photoconductor drum. A laser scanner unit 90 (exposure device) as an exposure unit for forming an image is formed. Further, around the photosensitive drum 5, a developing device for developing an electrostatic image as a toner image (developer image), and a cleaning unit for removing transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 5 after transfer. The cleaning member 8 is disposed.

現像ユニット(現像装置)45は、現像剤として非磁性1成分現像剤のトナー(1成分トナー)を用い、現像剤担持体としての現像ローラ7と、現像ローラ7上にトナーコートする為の現像剤規制部材としての現像ブレード9を有する。本実施形態の画像形成装置は、現像ローラ7を感光体ドラム5に対して接触させて反転現像を行う接触現像方式である。すなわち、現像ローラ7が担持する負極性に帯電したトナーを、感光ドラム5上の露光により電荷が減衰した部分(画像部、露光部)に付着させることで、感光体ドラム5上の静電像をトナー像(現像剤像)に現像する。   The developing unit (developing device) 45 uses a toner of non-magnetic one-component developer (one-component toner) as a developer, a developing roller 7 as a developer carrying member, and a developing process for toner coating on the developing roller 7. It has a developing blade 9 as an agent regulating member. The image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is a contact developing method in which the developing roller 7 is brought into contact with the photosensitive drum 5 to perform reversal development. That is, by attaching the negatively charged toner carried by the developing roller 7 to the portion (image portion, exposed portion) of which the charge is attenuated by the exposure on the photosensitive drum 5, an electrostatic image on the photosensitive drum 5 is obtained. Is developed into a toner image (developer image).

本実施形態に係る画像形成装置1は、感光体ドラム5等のプロセス手段をプロセスカートリッジ4として一体化して、画像形成装置1の装置本体に対して着脱可能に構成している。プロセスカートリッジ4は、画像形成装置1の装置本体内において、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色毎に対応して、4つ備えられており、一列に並列している。すなわち、プロセスカートリッジ4y、4m、4c、4kが画像形成装置1の装置本体内において一列に並列している。また、各プロセスカートリッジ4は、像担持体である感光体ドラム5(5y、5m、5c、5k)、帯電ローラ6(6y、6m、6c、6k)、現像ローラ7(7y、7m、7c、7k)、現像ブレード9(9y、9m、9c、9k)、ドラムクリーニング部材8(8y、8m、8c、8k)等を備えている。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is configured such that the process means such as the photosensitive drum 5 is integrated as a process cartridge 4 and is attachable to and detachable from the apparatus body of the image forming apparatus 1. In the main assembly of the image forming apparatus 1, four process cartridges 4 are provided for each color of yellow, magenta, cyan, and black, and are arranged in a line. That is, the process cartridges 4y, 4m, 4c, and 4k are arranged in a line in the apparatus main body of the image forming apparatus 1. Further, each process cartridge 4 includes a photosensitive drum 5 (5y, 5m, 5c, 5k) which is an image bearing member, a charging roller 6 (6y, 6m, 6c, 6k), a developing roller 7 (7y, 7m, 7c, 7k), the developing blade 9 (9y, 9m, 9c, 9k), the drum cleaning member 8 (8y, 8m, 8c, 8k) and the like.

なお、図1の画像形成装置1の姿勢は、画像形成装置が、通常の設置状態(動作時の設置状態)として、水平面に設置された状態を示しており、各図における紙面の上下方向が
重力方向(鉛直方向)に略対応し、紙面の左右方向が水平方向に略対応する。
また、ここでは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色毎にy,m,c,kの添え字を記載しているが、各色毎に区別の必要がない場合は、以降簡単の為、適宜省略して記載する。
The posture of the image forming apparatus 1 in FIG. 1 shows a state in which the image forming apparatus is installed on a horizontal plane as a normal installation state (installation state during operation). It corresponds substantially to the direction of gravity (vertical direction), and the left-right direction of the paper surface corresponds substantially to the horizontal direction.
In addition, here, the subscripts of y, m, c, and k are described for each color of yellow, magenta, cyan, and black. The description is omitted.

トナーカートリッジ20(現像剤容器)は、画像形成装置1本体に対して着脱可能であり、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ4に対応して、4つ備えられている。すなわち、トナーカートリッジ20y、20m、20c、20kがそれぞれプロセスカートリッジ4y、4m、4c、4kにトナーを供給するために各々配置されている。プロセスカートリッジ4y、4m、4c、4kにはトナー収容部44y、44m、44c、44kがそれぞれ設けられており、トナーカートリッジ20y、20m、20c、20kから供給されるトナーがそれぞれ収容される。
より詳細に説明すると、プロセスカートリッジ4は、ドラムユニット46と現像ユニット45に分かれていて、両者を一体として、またはそれぞれが個別に、画像形成装置1本体に対して着脱可能に構成されている。ドラムユニット46は、感光体ドラム5と、帯電ローラ6と、ドラムクリーニング部材8と、それらを一体的に支持するとともにドラムクリーニング部材8によって感光体ドラム5から掻き取られた残トナーを収容する廃トナー収容部を有する枠体と、が一体となったカートリッジである。現像ユニット45は、現像剤担持体としての現像ローラ7と、トナー供給ローラと、規制部材としての現像ブレード9と、それらを一体的に支持するとともにトナー収容部44を有する枠体(現像容器)と、が一体となったカートリッジである。
本実施例では、トナーカートリッジ20が、現像ユニット45とは略水平方向に並び、ドラムユニット46との略垂直方向の下方に並ぶように、配置されている。
プロセスカートリッジ4に対するトナーの搬送経路に関しては詳細を後述する。
The toner cartridges 20 (developer containers) are attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus 1, and four toner cartridges 20 (developer containers) are provided corresponding to each of the yellow, magenta, cyan, and black process cartridges 4. That is, the toner cartridges 20y, 20m, 20c and 20k are arranged to supply toner to the process cartridges 4y, 4m, 4c and 4k, respectively. The process cartridges 4y, 4m, 4c, and 4k are provided with toner storage portions 44y, 44m, 44c, and 44k, respectively, and store the toners supplied from the toner cartridges 20y, 20m, 20c, and 20k, respectively.
More specifically, the process cartridge 4 is divided into a drum unit 46 and a developing unit 45, and is configured to be attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus 1 either integrally or individually. The drum unit 46 integrally supports the photoconductor drum 5, the charging roller 6, the drum cleaning member 8, and the waste toner containing the residual toner scraped off the photoconductor drum 5 by the drum cleaning member 8. It is a cartridge in which a frame having a housing portion is integrated. The developing unit 45 includes a developing roller 7 as a developer carrying member, a toner supply roller, a developing blade 9 as a regulating member, and a frame body (developing container) that integrally supports them and has a toner storage portion 44. And is an integrated cartridge.
In this embodiment, the toner cartridges 20 are arranged so as to be aligned with the developing unit 45 in a substantially horizontal direction and below the drum unit 46 in a substantially vertical direction.
Details of the toner transport path for the process cartridge 4 will be described later.

本実施形態においては、現像剤容器としてのトナーカートリッジ20と、現像ローラ7等が配されている現像手段たる現像ユニット45と、トナーカートリッジ20から現像ユニット45(トナー収容部44)にトナー供給する為のトナー搬送手段を備えるトナー搬送経路(後述する)と、により本発明の現像装置が構成される。
本実施形態では、トナーカートリッジ20と現像ユニット45とを別体とし其々画像形成装置1の装置本体に対して着脱可能とすることで、メンテナンス性を向上させている。
即ち、画像形成のプロセス手段をプロセスカートリッジ4として一体的に装置本体に着脱可能に構成する一方で、画像形成プロセスに用いられる現像剤を収容する現像剤容器を、プロセスカートリッジ4とは独立して装置本体に着脱可能なトナーカートリッジ20として構成している。また、トナー搬送経路は、装置本体1に配置することで、カートリッジの小型化を図っている。
In the present embodiment, the toner cartridge 20 as a developer container, the developing unit 45 as a developing unit in which the developing roller 7 and the like are arranged, and the toner are supplied from the toner cartridge 20 to the developing unit 45 (toner accommodating portion 44). A developing device of the present invention is configured by a toner transport path (described later) that includes a toner transport means for performing the above.
In the present embodiment, the toner cartridge 20 and the developing unit 45 are provided as separate bodies and are detachably attached to the apparatus body of the image forming apparatus 1, thereby improving maintainability.
That is, while the image forming process means is integrally configured as the process cartridge 4 so as to be attachable to and detachable from the apparatus main body, the developer container for containing the developer used in the image forming process is provided independently of the process cartridge 4. The toner cartridge 20 is attachable to and detachable from the main body of the apparatus. Further, the toner conveying path is arranged in the apparatus main body 1 to reduce the size of the cartridge.

中間転写ユニット17は、一次転写ローラ10(10y、10m、10c、10k)、中間転写ベルト11、駆動ローラ12、テンションローラ13、二次転写対向ローラ14a、クリーニング装置30を備えている。中間転写ベルト11は、無端円筒状ベルトであり、駆動ローラ12、テンションローラ13、二次転写対向ローラ14aによって張架されている。またクリーニング装置30により拐取されたトナーは、廃トナー容器として廃トナーボックス40へ回収される。   The intermediate transfer unit 17 includes a primary transfer roller 10 (10y, 10m, 10c, 10k), an intermediate transfer belt 11, a drive roller 12, a tension roller 13, a secondary transfer counter roller 14a, and a cleaning device 30. The intermediate transfer belt 11 is an endless cylindrical belt, and is stretched around a drive roller 12, a tension roller 13, and a secondary transfer counter roller 14a. The toner picked up by the cleaning device 30 is collected in the waste toner box 40 as a waste toner container.

画像形成に際しては、制御部(不図示)がプリント信号を発すると、給送ローラ3によってシート積載部2に積載収納されたシートが送り出される。   At the time of image formation, when a control unit (not shown) issues a print signal, the feeding roller 3 sends out the sheets stacked and stored in the sheet stacking unit 2.

一方、感光体ドラム5は帯電ローラ6によって表面を帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット90が、内部に備える不図示の光源からレーザ光を出射し、レーザ光を感光体ドラム5上に照射する。これにより感光体ドラム5の表面上に静電潜像が形成され
る。この静電潜像を現像ローラ7が担持するトナー(現像剤)によって現像することにより感光体ドラム5上にトナー像(現像剤像)が形成される。各プロセスカートリッジ4の感光体ドラム5上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト11にそれぞれ一次転写される。中間転写ベルト11は駆動ローラ12がモータ(不図示)などの駆動源から回転力を受けることにより矢印Aの方向に回転する。一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト11の回転により回転方向下流にある二次転写対向ローラ14aと二次転写ローラ14bとで形成される二次転写部に到達し、ここでトナー像がシートに転写される。
トナー像が転写されたシートは、定着器15に送られ、加熱、加圧されてトナー像がシートに定着された後、排出ローラ16によって搬送されて排出部(排紙トレー)に排出される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 5 is charged by the charging roller 6. Then, the laser scanner unit 90 emits a laser beam from a light source (not shown) provided inside, and irradiates the photosensitive drum 5 with the laser beam. As a result, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 5. By developing this electrostatic latent image with the toner (developer) carried by the developing roller 7, a toner image (developer image) is formed on the photosensitive drum 5. The toner image formed on the photosensitive drum 5 of each process cartridge 4 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 11. The intermediate transfer belt 11 rotates in the direction of arrow A when the drive roller 12 receives a rotational force from a drive source such as a motor (not shown). The primary-transferred toner image reaches the secondary transfer portion formed by the secondary transfer counter roller 14a and the secondary transfer roller 14b, which is downstream in the rotation direction by the rotation of the intermediate transfer belt 11, and the toner image is transferred here. Transferred to the sheet.
The sheet on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 15, heated and pressed to fix the toner image on the sheet, and then is conveyed by the discharge roller 16 and discharged to a discharge portion (paper discharge tray). ..

<現像ブレード>
現像ブレード9は、現像ローラ7の回転に対し、カウンター方向を向くように配置されており、現像ローラ7に担持されるトナー量を規制する部材である。また、トナーは現像ブレード9と現像ローラ7との摺擦により摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード9は短手方向の一方の端部が現像容器にビス等の締結具によって固定され、他方の端部は自由端となっている。
<Developing blade>
The developing blade 9 is arranged so as to face the counter direction with respect to the rotation of the developing roller 7, and is a member that regulates the amount of toner carried on the developing roller 7. Further, the toner is frictionally charged by the sliding friction between the developing blade 9 and the developing roller 7 to be given an electric charge, and at the same time, the layer thickness is regulated. The developing blade 9 has one end in the short side direction fixed to the developing container by a fastener such as a screw, and the other end is a free end.

本実施例においては、現像ブレード9として短手方向の自由長が8mm、厚みが0.08mmの板バネ状の弾性を有するSUS304−1/2Hの薄板を用いた。当該ブレードは、自由端側を現像ローラ7表面に線圧25N/mの押圧力で当接させた。   In this embodiment, as the developing blade 9, a thin plate of SUS304-1/2H having a leaf spring-like elasticity and having a free length of 8 mm in the lateral direction and a thickness of 0.08 mm is used. The free end of the blade was brought into contact with the surface of the developing roller 7 with a pressing force of 25 N/m of linear pressure.

<現像ローラ>
現像ローラ7として、弾性ゴム層を被覆したローラを用いた。弾性ゴム層は、感光体ドラム5との接触状態を均一に保つ為に、その硬度はMD1硬度で20〜50°の硬度が好適に用いられる。実施形態においては、ゴム硬度38°のものを用いた。ゴム硬度は高分子計器株式会社製のMD−1硬度計(押針形状:タイプA)により測定した。表面粗さは中心線平均粗さRaで0.2〜2.0μmに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。Raが0.2未満となると所望のトナー量が得られず、濃度が薄くなる。またRaが2.0より大きくなると、トナー個々に十分な帯電を与えにくく、非画像部にトナーが付着する、所謂「かぶり」が発生しやすくなる。実施形態においては、Ra=1.0μmのものを用いた。中心線平均粗さRaは、小坂研究所社製「サーフコーダSE3500」により測定した。
<Developing roller>
As the developing roller 7, a roller coated with an elastic rubber layer was used. The hardness of the elastic rubber layer is preferably 20 to 50° in MD1 hardness in order to keep the contact state with the photosensitive drum 5 uniform. In the embodiment, a rubber having a hardness of 38° was used. The rubber hardness was measured with a MD-1 hardness meter (pressing needle shape: type A) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. The surface roughness is set to 0.2 to 2.0 μm in terms of center line average roughness Ra, and a required amount of toner is retained on the surface. If Ra is less than 0.2, the desired toner amount cannot be obtained and the density becomes low. Further, when Ra is larger than 2.0, it is difficult to give sufficient charge to each toner, and the so-called “fog” that toner adheres to the non-image area is likely to occur. In the embodiment, Ra=1.0 μm was used. The center line average roughness Ra was measured by "Surfcoder SE3500" manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.

<トナー搬送>
図3(a),(b),(c)で示すように、トナーカートリッジ20にはトナー排出口24およびトナー搬送スクリュー23が配置されている。図3(a)は、トナーカートリッジ20の模式的斜視図、図3(b)は、図3(a)中の点線Aにおけるトナーカートリッジ20の模式的断面図、図3(c)は、図3(a)中の点線Bにおけるトナーカートリッジ20の模式的断面図となっている。
<Toner transport>
As shown in FIGS. 3A, 3</b>B, and 3</b>C, the toner cartridge 20 is provided with a toner outlet 24 and a toner conveying screw 23. 3A is a schematic perspective view of the toner cartridge 20, FIG. 3B is a schematic sectional view of the toner cartridge 20 taken along the dotted line A in FIG. 3A, and FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of the toner cartridge 20 taken along the dotted line B in FIG.

トナーカートリッジ20の内部空間は、トナー40が収容されるトナー収容室201と、現像剤搬送部材としてのトナー搬送スクリュー23が配置されるトナー搬送室202と、で構成される。トナーカートリッジ20は、後述する本体側のトナー搬送路を形成する搬送路形成部材70と連結される連結部203を有し、トナー搬送室202は、連結部203の下面において開口するトナー排出口24を介してトナーカートリッジ20の外部と連通する。   The internal space of the toner cartridge 20 includes a toner storage chamber 201 in which the toner 40 is stored, and a toner transport chamber 202 in which the toner transport screw 23 as a developer transport member is disposed. The toner cartridge 20 has a connecting portion 203 that is connected to a conveying path forming member 70 that forms a toner conveying path on the main body side, which will be described later. And communicate with the outside of the toner cartridge 20.

連結部203は、トナーカートリッジ20の画像形成装置本体への装着方向における下流側(装置本体におけるトナーカートリッジ20の収容部の奥側)に面した側面から、上
記装着方向下流にさらに突出するように設けられている。トナーカートリッジ20が画像形成装置本体に装着されると、連結部203のトナー排出口24が、搬送路形成部材70へトナーを受け渡し可能な位置(後述する搬送路形成部材70のトナー受け入れ口71と連通可能に重なる位置)に配置される。
The connecting portion 203 is further projected downstream from the side surface facing the downstream side in the mounting direction of the toner cartridge 20 in the image forming apparatus main body (the inner side of the housing portion of the toner cartridge 20 in the apparatus main body) in the mounting direction. It is provided. When the toner cartridge 20 is attached to the main body of the image forming apparatus, the toner discharge port 24 of the connecting portion 203 is at a position where the toner can be transferred to the transport path forming member 70 (a toner receiving port 71 of the transport path forming member 70 described later). It is located at a position where they can communicate with each other.

トナー収容室201には、収容するトナー40を攪拌しトナー搬送室202まで搬送するための攪拌搬送部材としての撹拌羽22が、撹拌軸21を中心に回転可能に設けられている。撹拌軸21の回転にしたがって撹拌羽22が跳ね上げたトナー40は、トナー搬送スクリュー23が配置されたトナー搬送室202へ受け渡される。そして、トナー搬送スクリュー23の回転によってトナー搬送室202内をトナー排出口24に向かって搬送され、トナー排出口24から排出される。   In the toner storage chamber 201, a stirring blade 22 as a stirring/transporting member for stirring the stored toner 40 and transporting it to the toner transporting chamber 202 is provided rotatably around the stirring shaft 21. The toner 40, which the stirring blades 22 have jumped up in accordance with the rotation of the stirring shaft 21, is delivered to the toner transport chamber 202 in which the toner transport screw 23 is arranged. Then, by the rotation of the toner transport screw 23, the toner is transported in the toner transport chamber 202 toward the toner discharge port 24 and discharged from the toner discharge port 24.

図4(a)は、トナーカートリッジ20が本体1に装着された状態における模式的斜視図、図4(b)は、図4(a)中の点線Cにおけるトナーカートリッジ20と本体搬送路形成部70の模式的断面図を示している。
図5(a)は、トナーカートリッジ20およびプロセスカートリッジ4が本体1に装着された状態における、本体搬送路形成部材70周辺の構成の模式的斜視図、図5(b)は、図5(a)中の点線Hにおける模式的断面図を示している。
トナーカートリッジ20から排出されたトナーは、本体搬送路形成部材70のトナー受け入れ口71に自重によって受け渡される。そして、搬送スクリュー36の回転によって矢印Dの方向に搬送される。
FIG. 4A is a schematic perspective view in a state where the toner cartridge 20 is mounted on the main body 1, and FIG. 4B is a toner cartridge 20 and a main body transport path forming section along a dotted line C in FIG. 4A. A schematic cross-sectional view of 70 is shown.
5A is a schematic perspective view of the configuration around the main body transport path forming member 70 in a state where the toner cartridge 20 and the process cartridge 4 are mounted in the main body 1, and FIG. A schematic cross-sectional view taken along the dotted line H in FIG.
The toner discharged from the toner cartridge 20 is delivered to the toner receiving port 71 of the main body transport path forming member 70 by its own weight. Then, it is conveyed in the direction of arrow D by the rotation of the conveying screw 36.

搬送路形成部材70は、ダクト状の中空部材であり、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部材70は、トナーの搬送方向がそれぞれ異なる第1搬送部701と、第2搬送部702と、を有し、第1搬送部701の上流側に、トナーカートリッジ20の連結部203との間でトナー搬送路をつなぐ連結部703が設けられている。連結部703の上面には、トナーカートリッジ20のトナー排出口24から落下するトナーを受け入れるトナー受け入れ口71が設けられている。第1搬送部701は、トナーカートリッジ20の装置本体1への装着方向に延びる搬送路を形成し、その下流に第2搬送部702が連なる。第2搬送部702は、第1搬送部701によりトナーカートリッジ20の装置本体1への装着方向に延びる搬送路を、トナーカートリッジ20とプロセスカートリッジ4(現像ユニット45)との並び方向に平行となる方向に方向転換する。第2搬送部702の搬送路下流側には、搬送路の下方で開口するトナー排出口72が設けられている。トナーカートリッジ20から第1搬送部701、第2搬送部702を経て延びるトナー搬送路は、トナー排出口72から、プロセスカートリッジ4(現像ユニット45)の連結部43に設けられたトナー受け入れ口41を介して、トナー収容部44へとつながる。プロセスカートリッジ4の連結部43は、プロセスカートリッジ4の装置本体1への装着方向における下流側(装置本体におけるプロセスカートリッジ4の収容部の奥側)に面した側面から、上記装着方向下流にさらに突出するように設けられている。プロセスカートリッジ4が画像形成装置本体に装着されると、連結部43上面の上記装着方向下流側で開口するトナー受け入れ口41が、搬送路形成部材70から排出されるトナーを受け入れ可能な位置(トナー排出口72と連通可能に重なる位置)に配置される。   The transport path forming member 70 is a duct-shaped hollow member, and the hollow inner space thereof constitutes a toner transport path. The conveyance path forming member 70 includes a first conveyance section 701 and a second conveyance section 702, which have different toner conveyance directions, and the connection section 203 of the toner cartridge 20 is provided on the upstream side of the first conveyance section 701. A connecting portion 703 is provided to connect the toner transport path between the two. A toner receiving port 71 for receiving the toner falling from the toner discharging port 24 of the toner cartridge 20 is provided on the upper surface of the connecting portion 703. The first transport unit 701 forms a transport path extending in the mounting direction of the toner cartridge 20 in the apparatus main body 1, and the second transport unit 702 is connected downstream thereof. The second transport unit 702 has a transport path extending in the mounting direction of the toner cartridge 20 in the apparatus main body 1 by the first transport unit 701 in parallel to the alignment direction of the toner cartridge 20 and the process cartridge 4 (developing unit 45). Change direction. A toner discharge port 72 that opens below the transport path is provided on the downstream side of the transport path of the second transport unit 702. The toner transport path extending from the toner cartridge 20 through the first transport unit 701 and the second transport unit 702 extends from the toner discharge port 72 to the toner receiving port 41 provided in the connection unit 43 of the process cartridge 4 (developing unit 45). It is connected to the toner storage unit 44 via the. The connecting portion 43 of the process cartridge 4 further projects downstream from the side facing the downstream side in the mounting direction of the process cartridge 4 in the apparatus main body 1 (the inner side of the accommodating portion of the process cartridge 4 in the apparatus main body). It is provided to do. When the process cartridge 4 is mounted on the main body of the image forming apparatus, the toner receiving port 41 opening on the upper surface of the connecting portion 43 on the downstream side in the mounting direction is located at a position where the toner discharged from the transport path forming member 70 can be received (toner). It is arranged at a position (overlapping so as to communicate with the discharge port 72).

本実施例では、トナー搬送路の経路構成を、プロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20の並び方向とは異なる方向に迂回して延びる構成として、略コ字状に搬送経路の方向が変化する構成としている。かかる構成により、プロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20とを可及的に近接して配置することが可能となり、装置の小型化を図ることができるとともに、トナー搬送手段としてのスクリューの配置に必要な経路長さを任意に確保することができる。なお、トナー搬送路の経路構成は、ここに示したものに限定されるものではない。   In this embodiment, the path of the toner carrying path is detoured in a direction different from the direction in which the process cartridge 4 and the toner cartridge 20 are arranged, and the direction of the carrying path is changed in a substantially U-shape. .. With such a configuration, the process cartridge 4 and the toner cartridge 20 can be arranged as close to each other as possible, the size of the apparatus can be reduced, and a route required for disposing a screw as a toner conveying unit. The length can be arbitrarily secured. The configuration of the toner transport path is not limited to that shown here.

図1は、搬送路形成部材70の中に設けられる第1搬送部材としてのトナー搬送スクリュー36と第2搬送部材としてのトナー排出スクリュー37との接合部(駆動力伝達部)を示す模式的斜視図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing a joint portion (driving force transmission portion) of a toner conveying screw 36 as a first conveying member and a toner discharging screw 37 as a second conveying member provided in a conveying path forming member 70. It is a figure.

トナー搬送スクリュー36は、第1搬送部701内に配置され、トナーカートリッジ20から連結部703を介して第1搬送部701内に送り込まれたトナーを第2搬送部702に向けて搬送する。トナー搬送スクリュー36は、その中心に回転軸36kを備え、その外周表面には回転軸36k方向にトナーを搬送するように螺旋状に設けられた第1ブレード歯面36gを有するスクリュー部(螺旋羽根)を備えている。そして、トナー搬送スクリュー36の回転軸36kの端部に設けられた不図示の駆動ギア(駆動受け手段)によってモータ等の駆動源(不図示)から回転力を受け、図1の矢印E方向に回転する。
なお、トナー排出スクリュー37が不図示のモータ等の駆動源から回転力を直接受けるものとし、トナー搬送スクリュー36がトナー排出スクリュー37から回転力を受けて従動回転する構成としてもよい。
The toner carrying screw 36 is arranged in the first carrying unit 701, and carries the toner sent from the toner cartridge 20 into the first carrying unit 701 via the connecting unit 703 toward the second carrying unit 702. The toner conveying screw 36 has a rotating shaft 36k at its center, and a screw portion (spiral blade) having a first blade tooth surface 36g spirally provided on the outer peripheral surface thereof so as to convey the toner in the rotating shaft 36k direction. ) Is provided. Then, a rotational force is applied from a drive source (not shown) such as a motor by a drive gear (drive receiving means) (not shown) provided at the end of the rotary shaft 36k of the toner carrying screw 36, and the rotational force is applied in the direction of arrow E in FIG. Rotate.
The toner discharge screw 37 may directly receive a rotational force from a drive source such as a motor (not shown), and the toner transport screw 36 may receive the rotational force from the toner discharge screw 37 and be driven to rotate.

トナー搬送スクリュー36に接触したトナーは、トナー搬送スクリュー36の回転に伴い移動する第1ブレード歯面36gによって回転軸方向(矢印D方向)に搬送される。そして、トナー搬送スクリュー36のトナー搬送方向下流に設けられたトナー排出スクリュー37の上流側端部に向かう方向(矢印D方向)に押し出される形で搬送され、トナー排出スクリュー37と接触し始める。   The toner that has come into contact with the toner carrying screw 36 is carried in the rotation axis direction (arrow D direction) by the first blade tooth surface 36g that moves as the toner carrying screw 36 rotates. Then, the toner is discharged in a direction (arrow D direction) toward the upstream end of the toner discharging screw 37 provided downstream of the toner carrying screw 36 in the toner carrying direction, and starts to come into contact with the toner discharging screw 37.

トナー排出スクリュー37は、第2搬送部702内に配置され、トナー搬送スクリュー36によって第1搬送部701から第2搬送部702内に送り込まれたトナーを、プロセスカートリッジ4の連結部43に向けて搬送する。トナー排出スクリュー37は,回転軸37kを備え、その外周表面には回転軸37k方向(矢印G方向)にトナーを搬送するように螺旋状に設けられた第2ブレード歯面37gを有したスクリュー部(螺旋羽根)を備えている。また、装置の小型化のためにトナー搬送スクリュー36と略直交する方向に設けられている。さらにトナー排出スクリュー37は、トナー搬送スクリュー36から回転力を受けるための駆動受け部50を有し、トナー搬送スクリュー36の回転に従動して矢印F方向に回転する。駆動受け部50は、トナー搬送スクリュー36の第1ブレード歯面36gとの接触によって、回転するトナー搬送スクリュー36からトナー排出スクリュー37を回転させる力が作用するような形状に構成されている。この駆動受け部50がトナー搬送スクリュー36から回転力を受ける際に、トナーがトナー搬送スクリュー36と駆動受け部50との間で挟持・摺擦される。   The toner discharging screw 37 is arranged in the second conveying unit 702, and the toner sent by the toner conveying screw 36 from the first conveying unit 701 to the second conveying unit 702 is directed toward the connecting portion 43 of the process cartridge 4. Transport. The toner discharge screw 37 includes a rotating shaft 37k, and a screw portion having an outer peripheral surface having a second blade tooth surface 37g spirally provided so as to convey the toner in the rotating shaft 37k direction (arrow G direction). Equipped with (spiral blade). Further, it is provided in a direction substantially orthogonal to the toner carrying screw 36 for downsizing of the apparatus. Further, the toner discharging screw 37 has a drive receiving portion 50 for receiving a rotational force from the toner carrying screw 36, and rotates in the arrow F direction following the rotation of the toner carrying screw 36. The drive receiving portion 50 is configured in such a manner that a force for rotating the toner discharging screw 37 from the rotating toner conveying screw 36 acts by the contact with the first blade tooth surface 36g of the toner conveying screw 36. When the drive receiving portion 50 receives the rotational force from the toner carrying screw 36, the toner is sandwiched and rubbed between the toner carrying screw 36 and the drive receiving portion 50.

トナー排出スクリュー37と接触したトナーは、トナー排出スクリュー37の回転に伴い移動する第2ブレード歯面37gによってトナー排出スクリュー37の下流側端部近傍に設けられたトナー排出口72に向かう方向(矢印G方向)へ押し出される形で搬送される。その後、トナー排出口72からトナーが自重によって排出され、プロセスカートリッジ4の受け入れ口41に受け渡される。プロセスカートリッジ4の内部へは搬送スクリュー42によって搬送されることでプロセスカートリッジ4にトナーが供給される。
なお、トナー搬送スクリュー36の回転軸36kとトナー排出スクリュー37の回転軸37kは、両者に直交する方向(図5では図の上下方向)において互いにずれた位置関係にある。そのため、トナー搬送スクリュー36の第1ブレード歯面36gの移動領域(ブレード歯面がトナーに対して直接的に搬送作用を及ぼす(接触する)空間領域)と、トナー排出スクリュー37の第2ブレード歯面37gの移動領域も、互いにずれた位置関係となる。したがって、各スクリューのそれぞれブレード歯面の移動領域のずれに対応して、搬送路形成部材70の中空空間も、第1搬送部701の中空空間と第2搬送部702の中空空間とが、各スクリューの回転軸と直交する方向においてずれた構成とすると好適であ
る。すなわち、トナー搬送路の底面と天井のそれぞれの高さが、第1搬送部701と第2搬送部702との間で上下にずれるような構成である。このように、各スクリューと搬送路形成部材70の中空内壁面との間のギャップをトナー搬送に好適な設定にしてトナーの搬送効率を高めるのが好適である。
なお、図4では、第1搬送部701と第2搬送部702が同じ高さに形成された構成となっているが、例えば、壁の厚みを変化させる等により、それぞれの内部空間を上述したようにブレード歯面の移動領域のずれに合せて互いにずらすように構成してよい。あるいは、搬送路形成部材70全体で壁の厚みを均一にするなら、図4における外観構成として、第1搬送部701と第2搬送部702のそれぞれの上面及び下面の高さが上下にずれたような構成としてもよい。
このようにブレード歯面の移動領域の高さのずれに合せて搬送路形成部材の構成を変化させることは、他の実施形態の構成においても同様に適用してよい。
The toner in contact with the toner discharge screw 37 is directed toward the toner discharge port 72 provided near the downstream end of the toner discharge screw 37 by the second blade tooth surface 37g that moves with the rotation of the toner discharge screw 37 (arrow). It is conveyed in the form of being extruded in the G direction). After that, the toner is discharged from the toner discharge port 72 by its own weight and delivered to the receiving port 41 of the process cartridge 4. Toner is supplied to the process cartridge 4 by being conveyed into the process cartridge 4 by the conveying screw 42.
The rotary shaft 36k of the toner transport screw 36 and the rotary shaft 37k of the toner discharge screw 37 are in a positional relationship offset from each other in a direction orthogonal to the two (the vertical direction in FIG. 5). Therefore, the moving area of the first blade tooth surface 36g of the toner carrying screw 36 (the space area where the blade tooth surface directly carries (contacts) the toner carrying operation) and the second blade tooth surface of the toner discharging screw 37. The moving areas of the surface 37g also have a positional relationship that is offset from each other. Therefore, the hollow space of the transport path forming member 70, the hollow space of the first transport unit 701, and the hollow space of the second transport unit 702 correspond to the displacements of the moving regions of the tooth flanks of the respective screws. It is preferable to have a configuration that is displaced in a direction orthogonal to the rotation axis of the screw. That is, the heights of the bottom surface and the ceiling of the toner transport path are vertically displaced between the first transport section 701 and the second transport section 702. As described above, it is preferable that the gap between each screw and the hollow inner wall surface of the transport path forming member 70 is set to be suitable for toner transport to enhance the toner transport efficiency.
Note that, in FIG. 4, the first transporting section 701 and the second transporting section 702 are formed at the same height, but the respective internal spaces have been described above, for example, by changing the thickness of the wall. As described above, the blade tooth surfaces may be displaced from each other in accordance with the displacement of the moving area of the blade tooth surfaces. Alternatively, if the wall thickness is made uniform in the entire conveyance path forming member 70, the height of the upper surface and the lower surface of each of the first conveyance unit 701 and the second conveyance unit 702 is vertically displaced as the external configuration in FIG. Such a configuration may be adopted.
Thus, changing the configuration of the transport path forming member according to the height shift of the moving region of the blade tooth surface may be similarly applied to the configurations of other embodiments.

<トナー>
本実施例で用いたトナーについて以下に説明する。以下、各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。
<Toner>
The toner used in this embodiment will be described below. Hereinafter, all “parts” of each material are based on mass unless otherwise specified.

(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて攪拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを5.0に調整し、水系媒体1を得た。
(Preparation process of aqueous medium 1)
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in the reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate manufactured by Lhasa Kogyo Co., Ltd.) was charged, and the temperature was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, an aqueous solution of calcium chloride in which 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) was dissolved in 10.0 parts of ion-exchanged water was collected. Then, an aqueous medium containing the dispersion stabilizer was prepared. Furthermore, 10 mass% hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 5.0, and thus an aqueous medium 1 was obtained.

(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン :60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 : 6.5部
前記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン :20.0部
・n−ブチルアクリレート :20.0部
・架橋剤(ジビニルベンゼン) : 0.3部
・飽和ポリエステル樹脂 : 5.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度Tg=68℃、重量平均分子量Mw=10000、分子量分布Mw/Mn=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃) : 7.0部
これを65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
(Process for preparing polymerizable monomer composition)
-Styrene: 60.0 parts-C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was put into an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) and further dispersed using zirconia particles having a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5.0 hours to prepare a pigment. A dispersion was prepared. The following materials were added to the pigment dispersion.
-Styrene: 20.0 parts-n-butyl acrylate: 20.0 parts-Crosslinking agent (divinylbenzene): 0.3 parts-Saturated polyester resin: 5.0 parts (Propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol addition product) Polycondensate of terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature Tg=68° C., weight average molecular weight Mw=10000, molecular weight distribution Mw/Mn=5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78° C.): 7.0 parts This was kept warm at 65° C. K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.

(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、T.K.ホモミクサーの回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt−ブチルパーオキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
The temperature of the aqueous medium 1 is 70° C. K. While maintaining the rotation speed of the homomixer at 12000 rpm, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium 1, and 9.0 parts of t-butylperoxypivalate as a polymerization initiator was added. Granulation was performed for 10 minutes while maintaining 12,000 rpm with the stirring device.

(重合工程)
造粒工程の後、攪拌機をプロペラ撹拌羽根に換え150rpmで攪拌しながら70℃を
保持して5.0時間重合を行い、85℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行ってトナー粒子を得た。スラリーの温度を55℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。
(Polymerization process)
After the granulation step, the stirrer was changed to a propeller stirring blade to carry out polymerization for 5.0 hours while maintaining 70°C while stirring at 150 rpm, and the polymerization reaction was performed by heating to 85°C and heating for 2.0 hours. To obtain toner particles. When the temperature of the slurry was cooled to 55° C. and the pH was measured, it was pH=5.0.

(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子1を得た。乾燥の条件は吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。
(Washing and drying process)
After the completion of the polymerization process, the toner particle slurry is cooled, hydrochloric acid is added to the toner particle slurry to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left to stir for 1 hour, followed by solid-liquid separation with a pressure filter to obtain a toner cake. Got This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then solid-liquid separation was performed with the above-mentioned filter. The reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electric conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, and finally solid-liquid separation was performed to obtain a toner cake.
The obtained toner cake was dried using a flash jet dryer, a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), and fine coarse powder was cut using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect to obtain toner particles 1. The drying conditions were such that the blowing temperature was 90° C., the dryer outlet temperature was 40° C., and the toner cake supply rate was adjusted so that the outlet temperature did not deviate from 40° C. according to the water content of the toner cake.

(外添工程)
本実施例においては、得られたトナー粒子1に対して、無機ケイ素微粒子を外添してトナーを作成した。
トナー粒子100質量部に対して、シリカ微粒子2.0質量部〜5.0質量部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製、FM−10C)で10分間〜30分間乾式混合して、トナーA〜Eを得た。
(External process)
In this example, inorganic silicon fine particles were externally added to the obtained toner particles 1 to prepare a toner.
2.0 parts by mass to 5.0 parts by mass of silica fine particles are dry-mixed with 100 parts by mass of the toner particles by a Henschel mixer (FM-10C, manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) for 10 minutes to 30 minutes to obtain toners A to E. Got

なお、固着率が異なる複数のトナーは、該ヘンシェルミキサーの混合時間を変えることによって実現した。トナーは表1に記載の通りである。   A plurality of toners having different sticking rates were realized by changing the mixing time of the Henschel mixer. The toner is as shown in Table 1.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

本実施形態に記載の画像形成装置1において、得られたトナーを用い、印字率2%で印字通紙した。50000枚時点においてベタ画像出力した際の画像評価、及び現像ローラ7表面の観察を実施した。尚、トナー収容器から現像容器へのトナー供給は、印字したトナー量とほぼ同量の8g/1000枚とした。
(縦スジ画像)
〇:発生なし 画像全域で縦スジ状の濃度ムラなし
△:若干発生 画像の一部に軽微な縦スジ状の濃度ムラが発生したが、使用上問題なし
×:発生 画像の一部もしくは全域で縦スジ状の濃度ムラ発生
(現像ローラのスジ削れ)
〇:発生なし 現像ローラ清掃後の目視による観察で、削れ痕なし
△:若干発生 現像ローラ清掃後の目視による観察で、軽微な削れ跡は見られるが、
使用上問題なし
×:発生 現像ローラ清掃後の目視による観察で、削れ痕あり
In the image forming apparatus 1 according to this embodiment, the obtained toner was used and printing was performed at a printing rate of 2%. Image evaluation when a solid image was output at the time of 50,000 sheets and observation of the surface of the developing roller 7 were performed. The toner supply from the toner container to the developing container was set to 8 g/1000 sheets, which is almost the same as the printed toner amount.
(Vertical streak image)
◯: No occurrence of vertical stripe-like density unevenness over the entire image △: Slight occurrence of slight vertical stripe-like density unevenness, but no problem in use ×: Occurrence in part or all of the image Vertical stripe-shaped density unevenness (developing roller streaks)
◯: No occurrence of scratches by visual observation after cleaning the developing roller △: Slight occurrence Occurrence of slight scraping by visual observation after cleaning of the developing roller
No problem in use x: Occurrence There is a scratch mark by visual observation after cleaning the developing roller.

(評価結果)
表2は表1に記載のトナーを用いた画像評価、及び現像ローラ表面観察の結果である。
(Evaluation results)
Table 2 shows the results of image evaluation using the toner shown in Table 1 and observation of the surface of the developing roller.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

トナーD、トナーEにおいては、スジ発生部の現像ブレード9と現像ローラ7の当接位置には、シリカ微粒子の凝集体が挟まっている箇所があった。これはトナー搬送経路中の駆動受け部近傍において、強いせん断力を受けることによってシリカ微粒子が外れ凝集することで生成されたと考えられる。
その後、現像ローラ7上に供給されたシリカ微粒子の凝集体は小さいものであれば、現像ブレード9を通過し現像することでスジ画像に至ることはないが、トナーDの場合のようにシリカ微粒子の凝集体が大きくなり、現像ブレード9との当接ニップ及びその上流側に滞留すると現像ローラ7上のトナーコートムラが起こり画像スジに至ることがある。
また、トナーEの場合のように、更にシリカ微粒子の凝集体が大きく成長した場合には、現像ブレード9との当接ニップ及びその上流側に挟まることがあり、現像ローラ7表面と摺擦することで現像ローラ7のスジ状削れとなることがある。
In the toner D and the toner E, at the contact position between the developing blade 9 and the developing roller 7 in the streak generating portion, there was a portion where an aggregate of silica fine particles was sandwiched. It is considered that this is because the silica fine particles are detached and aggregated by receiving a strong shearing force in the vicinity of the drive receiving portion in the toner conveying path.
After that, if the agglomerates of the silica fine particles supplied onto the developing roller 7 are small, a streak image will not be formed by passing through the developing blade 9 and developing, but the silica fine particles as in the case of the toner D. When the agglomerates of the toner become large and stay in the contact nip with the developing blade 9 and the upstream side thereof, uneven toner coating on the developing roller 7 may occur, leading to image streaks.
Further, when the aggregate of silica fine particles further grows large, as in the case of the toner E, it may be pinched in the contact nip with the developing blade 9 and its upstream side, and rubs against the surface of the developing roller 7. As a result, the developing roller 7 may be stripped.

特にトナーEにおいては、現像ローラ7のスジ削れが発生しており、トナー搬送経路中において駆動受け部近傍でシリカ微粒子の凝集体が大きく成長していることを示唆している。
また、逆にトナーA、B、Cにおいてはシリカ微粒子の凝集体が大きく成長しない為、スジ画像が発生しなかったことを示している。
In particular, in the toner E, streaking of the developing roller 7 has occurred, which suggests that agglomerates of silica fine particles have grown significantly in the vicinity of the drive receiving portion in the toner transport path.
On the contrary, in toners A, B, and C, since the aggregate of silica fine particles did not grow significantly, streak images did not occur.

該実施例では、無機ケイ素微粒子の固着率が87%〜93%であるトナーを用いている。
無機ケイ素微粒子の固着率が高いトナーを用いることで、実施例のような搬送経路中に強いせん断力を受ける構成であってもシリカ微粒子が外れにくく、該シリカ微粒子の凝集体の形成を抑制することができる。該固着率が意味することは、前述した固着率の測定方法からも理解できるように、シリカ微粒子の外れにくさを表している。
In this embodiment, a toner having a fixing rate of inorganic silicon fine particles of 87% to 93% is used.
By using a toner having a high sticking rate of the inorganic silicon fine particles, the silica fine particles are hard to come off even if the composition is subjected to a strong shearing force in the transportation route as in the example, and the formation of aggregates of the silica fine particles is suppressed. be able to. The meaning of the sticking rate represents the degree of difficulty in removing the silica fine particles, as can be understood from the method of measuring the sticking rate described above.

以上述べたように、搬送経路における複数の搬送部材の一方が他方から回転力を受けることで駆動する構成であっても、本発明のトナーであればシリカ微粒子の凝集体成長に起因する縦スジ画像を抑制することができる。   As described above, even if one of the plurality of conveying members in the conveying path is driven by receiving a rotational force from the other, the toner of the present invention has vertical stripes caused by the growth of aggregates of silica fine particles. The image can be suppressed.

≪実施形態2≫
本実施形態は実施形態1と異なる部分を詳細に説明し、実施形態1と同様の部分については詳細な説明を割愛する。
<<Embodiment 2>>
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described in detail, and detailed description of the same parts as the first embodiment will be omitted.

<画像形成装置>
図7は、本実施形態における本体1の簡略図である。実施形態1と異なる点は、トナーカートリッジ25が、現像ローラ7をハウジングしている現像容器部分である現像ユニット45の枠体の下方に、ドラムユニット46とは略水平方向に並ぶように、配置されている点である。このようにトナーカートリッジ25を配置することで、例えば、現像ユニット45までのトナー搬送経路が短くなり本体構成が簡素にできる等のメリットがある。
<Image forming device>
FIG. 7 is a simplified diagram of the main body 1 in this embodiment. The difference from the first embodiment is that the toner cartridge 25 is arranged below the frame of the developing unit 45, which is the developing container portion housing the developing roller 7, and is arranged substantially horizontally with the drum unit 46. That is the point. By arranging the toner cartridge 25 in this way, there is an advantage that, for example, the toner conveying path to the developing unit 45 is shortened and the main body configuration can be simplified.

<トナー搬送>
図8は、トナーカートリッジ25の外観構成を示す模式的斜視図である。本実施形態におけるトナーカートリッジ25は、実施形態1におけるトナーカートリッジ20の構成を左右反転したような構成となっている。すなわち、トナーカートリッジ25におけるトナー排出の構成は、トナーカートリッジ20と同様であり、説明は省略する。
<Toner transport>
FIG. 8 is a schematic perspective view showing an external configuration of the toner cartridge 25. The toner cartridge 25 according to the present exemplary embodiment has a configuration in which the configuration of the toner cartridge 20 according to the first exemplary embodiment is laterally reversed. That is, the toner discharging structure of the toner cartridge 25 is the same as that of the toner cartridge 20, and the description thereof is omitted.

図9(a)は、トナーカートリッジ25およびプロセスカートリッジ4が本体1に装着された状態における、本体搬送路形成部材80周辺の構成の模式的斜視図である。図9(b)は、図9(a)中の点線Hにおける模式的断面図である。
トナーカートリッジ25の連結部253(実施形態1のトナーカートリッジ20の連結部203と同様の構成である)のトナー排出口24から排出されたトナーは、本体搬送路形成部材80の受け入れ口81に自重によって受け渡される。
FIG. 9A is a schematic perspective view of the configuration around the main body transport path forming member 80 when the toner cartridge 25 and the process cartridge 4 are mounted on the main body 1. FIG. 9B is a schematic sectional view taken along the dotted line H in FIG. 9A.
The toner discharged from the toner discharge port 24 of the connecting portion 253 of the toner cartridge 25 (having the same configuration as the connecting portion 203 of the toner cartridge 20 of the first embodiment) is self-weighted to the receiving port 81 of the main body conveyance path forming member 80. Delivered by.

搬送路形成部材80は、搬送路形成部材70と同様に、ダクト状の中空部材であり、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部材80は、トナー搬送経路の上流側であるトナーカートリッジ25の連結部253から、下流側であるプロセスカートリッジ4の連結部43にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部801、第2搬送部802、第3搬送部803を有している。第2搬送部802にはトナー搬送スクリュー86が、第3搬送部803にはトナー排出スクリュー87が、それぞれ配置されている。   The transport path forming member 80 is a duct-shaped hollow member, like the transport path forming member 70, and its hollow internal space constitutes a toner transport path. The conveyance path forming member 80 includes a first conveyance section 801 and a second conveyance section 801 having different conveyance directions from the connection portion 253 of the toner cartridge 25 on the upstream side of the toner conveyance path to the connection portion 43 of the process cartridge 4 on the downstream side. It has a transport unit 802 and a third transport unit 803. A toner conveying screw 86 is arranged in the second conveying portion 802, and a toner discharging screw 87 is arranged in the third conveying portion 803.

第1搬送部801には、上述した受け入れ口81が上面に設けられているとともに、受け入れ口81から入ってきたトナーを、その自重によりトナー搬送路の下流に向けて移動させるための傾斜面85が、トナー搬送路の底面に形成されている。傾斜面85は、トナーの移動を促すべく、水平面に対する角度がトナーの安息角よりも大きくなるように設けられている。   The above-described receiving port 81 is provided on the upper surface of the first transporting unit 801, and the inclined surface 85 for moving the toner entering from the receiving port 81 toward the downstream of the toner transporting path by its own weight. Are formed on the bottom surface of the toner transport path. The inclined surface 85 is provided so that the angle with respect to the horizontal plane is larger than the repose angle of the toner in order to promote the movement of the toner.

傾斜面85の作用によって第1搬送部801から第2搬送路802の下部(上流側)に移動してきたトナーは、第2搬送部802内に配置されたトナー搬送スクリュー86に接触する。トナー搬送スクリュー86に接触したトナーは、トナー搬送スクリュー86の回転により、トナー搬送スクリュー86の上流側端部の側から下流側端部の側に向けて矢印Jの方向に上方搬送される。   The toner that has moved from the first transport unit 801 to the lower portion (upstream side) of the second transport path 802 by the action of the inclined surface 85 comes into contact with the toner transport screw 86 arranged in the second transport unit 802. The toner in contact with the toner carrying screw 86 is carried upward in the direction of arrow J from the upstream end of the toner carrying screw 86 toward the downstream end thereof by the rotation of the toner carrying screw 86.

トナー搬送スクリュー86によって第2搬送部802のトナー搬送路下流(上方)まで搬送されたトナーは、第3搬送部803内に配置されたトナー排出スクリュー87に接触する。トナー排出スクリュー87に接触したトナーは、トナー排出スクリュー87の回転によって、第3搬送部803のトナー搬送路内を矢印K方向(略水平方向)に搬送されるようになる。   The toner carried by the toner carrying screw 86 to the downstream side (upper side) of the toner carrying path of the second carrying unit 802 comes into contact with the toner discharging screw 87 arranged in the third carrying unit 803. The toner in contact with the toner discharging screw 87 is conveyed in the arrow K direction (substantially horizontal direction) in the toner conveying path of the third conveying portion 803 by the rotation of the toner discharging screw 87.

ここで、トナー搬送スクリュー86は、駆動受け部50がトナー排出スクリュー87から回転力を受けることで、トナー排出スクリュー87の回転に従動して回転する。トナー排出スクリュー87は回転軸の端部に設けられた不図示の駆動ギア(駆動受け手段)によってモータ等の駆動源(不図示)から回転力を受け、回転することで矢印Kの方向にトナ
ーを搬送する。この駆動受け部50が回転力を受ける際に、トナーがトナー搬送スクリュー86と駆動受け部50との間で挟持・摺擦される。
なお、トナー搬送スクリュー86が不図示のモータ等の駆動源から回転力を直接受けるものとし、トナー排出スクリュー87がトナー搬送スクリュー86から回転力を受けて従動回転する構成としてもよい。
Here, the toner carrying screw 86 rotates following the rotation of the toner discharging screw 87 when the drive receiving portion 50 receives the rotational force from the toner discharging screw 87. The toner discharge screw 87 receives a rotational force from a drive source (not shown) such as a motor by a drive gear (drive receiving means) (not shown) provided at the end of the rotation shaft, and rotates to rotate the toner in the direction of arrow K. To transport. When the drive receiving portion 50 receives the rotational force, the toner is sandwiched and rubbed between the toner conveying screw 86 and the drive receiving portion 50.
The toner transport screw 86 may directly receive a rotational force from a drive source such as a motor (not shown), and the toner discharge screw 87 may receive the rotational force from the toner transport screw 86 and be driven to rotate.

第3搬送部803のトナー搬送路下流まで搬送されたトナーは、第3搬送部803の下面に設けられたトナー排出口82から自重によって排出され、プロセスカートリッジ4の連結部43の受け入れ口41に受け渡される。プロセスカートリッジ4内部へは搬送スクリュー42によって搬送されることでプロセスカートリッジ4(現像ユニット45のトナー収容部44)にトナーが供給される。   The toner carried to the downstream of the toner carrying path of the third carrying unit 803 is discharged by its own weight from the toner discharge port 82 provided on the lower surface of the third carrying unit 803, and then to the receiving port 41 of the connecting unit 43 of the process cartridge 4. Delivered. Toner is supplied to the process cartridge 4 (toner accommodating portion 44 of the developing unit 45) by being conveyed by the conveying screw 42 into the process cartridge 4.

実施形態1の搬送路形成部材70は、トナー搬送経路を、プロセスカートリッジ4やドラムカートリッジ20の装置本体への装着方向に略コ字状に這わせる構成である。これに対し、実施形態2の搬送路形成部材80は、トナー搬送経路を、プロセスカートリッジ4とドラムカートリッジ25の奥側において両者の並び方向(対向方向)と略平行な方向に略コ字状に這わせる構成であり、装置小型化においてより優れた構成である。   The transport path forming member 70 of the first embodiment has a configuration in which the toner transport path is laid in a substantially U-shape in the mounting direction of the process cartridge 4 and the drum cartridge 20 in the apparatus main body. On the other hand, in the transport path forming member 80 of the second embodiment, the toner transport path is formed in a substantially U-shape in the direction substantially parallel to the arrangement direction (opposing direction) of the process cartridge 4 and the drum cartridge 25 on the inner side. It is a crawling structure and is a more excellent structure in terms of device miniaturization.

本実施形態は、トナーを上方に向かって搬送するためのトナー搬送スクリュー86がトナー搬送スクリュー87の回転に従動して、駆動受け部50が回転力を受けることで回転することを特徴としている。
発明者らの鋭意検討によると、本構成では、駆動受け部50においてトナーが繰り返しせん断力を受けることに加え、トナーから外れた外添剤が留まりやすいため、実施形態1に比べて外添剤の凝集塊が成長しやすいことが分かった。
The present embodiment is characterized in that the toner carrying screw 86 for carrying the toner upward is driven by the rotation of the toner carrying screw 87, and the drive receiving portion 50 is rotated by receiving the rotational force.
According to the inventors' earnest study, in this configuration, the toner is repeatedly subjected to the shearing force in the drive receiving portion 50, and the external additive that is dislodged from the toner easily stays. It was found that the agglomerates of were easy to grow.

以下に示す表3に記載のトナーを本実施形態に記載の画像形成装置を用いて実施形態1の方法で効果を確認した。   The effects of the toners shown in Table 3 below were confirmed by the method of Embodiment 1 using the image forming apparatus described in this embodiment.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

(評価結果)
表4は表3に記載のトナーを用いた画像評価、及び現像ローラ表面観察の結果である。
(Evaluation results)
Table 4 shows the results of image evaluation using the toner shown in Table 3 and observation of the developing roller surface.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

トナーD、トナーEにおいては、スジ発生部の現像ブレード9と現像ローラ7の当接位置には、シリカ微粒子の凝集体が挟まっている箇所があった。これはトナー搬送経路中の駆動受け部近傍において、強いせん断力を受けることによってシリカ微粒子が外れ凝集することで生成されたと考えられる。一方、トナーCにおいては、該シリカ微粒子の凝集体が挟まっているが、トナーD及びトナーEほど該凝集体が大きく成長しておらず、画像の一部に軽微な縦スジ状の濃度ムラが発生したが、使用上問題なしと判断された。
また、実施形態1と異なる点は、トナー搬送スクリュー86がトナーを上方に搬送する構成である点である。発明者らの鋭意検討によると、駆動受け部に挟持されたトナーがトナー排出スクリュー87に受けわたってすぐにトナー排出スクリュー87から零れ落ち、トナー搬送スクリュー86と搬送経路の壁の間に落下しているものがあることがわかった。結果として何度も繰り返し駆動受け部に挟持されるトナーが発生する。そのため、外添剤の凝集体形成を抑制する為に必要な固着率が上がったと考えられる。
更なる検討の結果、トナーがトナー排出スクリュー87から零れ落ちる条件は、トナー排出スクリュー87の回転軸の角度が水平面に対してトナーの安息角以上であることがわかった。
In the toner D and the toner E, at the contact position between the developing blade 9 and the developing roller 7 in the streak generating portion, there was a portion where an aggregate of silica fine particles was sandwiched. It is considered that this is because the silica fine particles are detached and aggregated by receiving a strong shearing force in the vicinity of the drive receiving portion in the toner conveying path. On the other hand, in the toner C, the agglomerates of the silica fine particles are sandwiched, but the agglomerates do not grow as large as the toner D and the toner E, and slight vertical stripe-like density unevenness is present in a part of the image. Although it occurred, it was judged that there was no problem in use.
The difference from the first embodiment is that the toner conveying screw 86 conveys the toner upward. According to the inventors' earnest study, the toner nipped by the drive receiving portion is immediately received by the toner discharging screw 87 and spills from the toner discharging screw 87, and falls between the toner conveying screw 86 and the wall of the conveying path. I found out that there are things. As a result, the toner that is nipped by the drive receiving portion is repeatedly generated. Therefore, it is considered that the sticking rate required to suppress the formation of aggregates of the external additive is increased.
As a result of further study, it was found that the condition under which the toner spills from the toner discharge screw 87 is that the angle of the rotation axis of the toner discharge screw 87 is equal to or greater than the repose angle of the toner with respect to the horizontal plane.

ここでトナーの安息角について説明する。トナーの安息角とは、トナーを平面上に落下させたときに、平面上にできるトナーの山の稜線の傾斜角をいう。本実施形態では、パウダテスタPT−S(ホソカワミクロン社製)を使用し、安息角を測定した。目開き250μmのメッシュ上にトナー150gを乗せ、振動を加えることで漏斗を介して、直径8cmの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。このとき、テーブルの端部からトナーがあふれる程度に堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの稜線と円形テーブル面との間に形成された角度を測定することで安息角とした。   Here, the angle of repose of the toner will be described. The angle of repose of the toner means the inclination angle of the ridge line of the mountain of the toner formed on the flat surface when the toner is dropped on the flat surface. In the present embodiment, the powder tester PT-S (manufactured by Hosokawa Micron) was used to measure the angle of repose. 150 g of toner is placed on a mesh having an opening of 250 μm, and vibration is applied to deposit the toner on a circular table having a diameter of 8 cm through a funnel. At this time, the toner is deposited to the extent that the toner overflows from the end of the table. The angle of repose was determined by measuring the angle formed between the ridgeline of the toner deposited on the table and the circular table surface at this time.

本実施形態では駆動受け部よりも上流側のトナー搬送スクリュー86が上方に搬送する構成であるが、駆動受け部よりも下流側のトナー排出スクリュー87が上方に搬送する構成であっても駆動受け部よりも上流側にトナーが零れ落ち、やはり繰り返し駆動受け部において繰り返し挟持される事になる為、本実施形態と同様の効果が得られる。   In the present embodiment, the toner conveying screw 86 on the upstream side of the drive receiving portion conveys upward, but even if the toner discharging screw 87 on the downstream side of the drive receiving portion conveys upward, Since the toner spills to the upstream side of the portion and is repeatedly nipped by the repeated drive receiving portion, the same effect as this embodiment can be obtained.

また、特にトナーD、トナーEにおいては、現像ローラ7のスジ削れが発生しており、トナー搬送経路中において駆動受け部近傍でシリカ微粒子の凝集体が大きく成長していることを示唆している。また、逆にトナーA〜Cにおいてはシリカ微粒子の凝集体が大きく成長しない為、使用上問題となるようなスジ画像が発生しなかったことを示している。   Further, particularly in the toner D and the toner E, streaking of the developing roller 7 has occurred, which suggests that the aggregate of silica fine particles has grown significantly in the vicinity of the drive receiving portion in the toner transport path. .. On the contrary, in toners A to C, since the aggregates of silica fine particles did not grow significantly, streak images that would cause problems in use were not generated.

以上述べたように、搬送経路における複数の搬送部材の一方が他方から回転力を受けることで駆動する構成であって、少なくとも搬送部材の片方が上方にトナー搬送するように配置されている場合であっても、無機ケイ素微粒子の固着率が87%以上のトナーであればシリカ微粒子の凝集体の成長に起因する縦スジ画像を抑制することができる。また、よ
り好ましくは無機ケイ素微粒子の固着率が90%以上のトナーであればシリカ微粒子の凝集体の成長に起因する縦スジ画像を更に抑制することができる。
As described above, one of the plurality of transport members in the transport path is driven by receiving the rotational force from the other, and at least one of the transport members is arranged to transport the toner upward. However, if the toner has a fixing rate of the inorganic silicon fine particles of 87% or more, it is possible to suppress the vertical stripe image due to the growth of the aggregate of the silica fine particles. Further, more preferably, a toner in which the fixing rate of the inorganic silicon fine particles is 90% or more can further suppress the vertical stripe image due to the growth of the aggregate of silica fine particles.

また本実施形態では、図6に示すような、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面を被覆する有機ケイ素重合体を有するトナーを用いている(図6において、トナー25は、トナー粒子25aはその表面に有機ケイ素重合体を含有する表層25bを有する)。
該有機ケイ素重合体を含有する表層で被覆されたトナーにおいても、上記実施形態で示したものと同様の効果が得られる。すなわち、本実施形態は、トナー搬送経路中において強いせん断力を受けた場合であっても、有機ケイ素重合体が外れて凝集体を形成することを抑制することができる。
Further, in this embodiment, a toner having toner particles and an organosilicon polymer coating the surface of the toner particles as shown in FIG. 6 is used (in FIG. 6, the toner 25 is the toner particle 25a and the toner particle 25a is the surface thereof). Has a surface layer 25b containing an organosilicon polymer).
Also in the toner coated with the surface layer containing the organosilicon polymer, the same effects as those described in the above embodiment can be obtained. That is, in the present embodiment, it is possible to prevent the organosilicon polymer from coming off and forming an aggregate even when a strong shearing force is applied in the toner conveying path.

次に使用したトナーの製造条件について記載する。   Next, the manufacturing conditions of the toner used will be described.

[トナーK]
(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて攪拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを5.0に調整し、水系媒体1を得た。
[Toner K]
(Preparation process of aqueous medium 1)
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in the reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate manufactured by Lhasa Kogyo Co., Ltd.) was charged, and the temperature was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, an aqueous solution of calcium chloride in which 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) was dissolved in 10.0 parts of ion-exchanged water was collected. Then, an aqueous medium containing the dispersion stabilizer was prepared. Furthermore, 10 mass% hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 5.0, and thus an aqueous medium 1 was obtained.

(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。その後、表層用有機ケイ素化合物であるメチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間以上撹拌して加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を得た。
(Hydrolysis step of organosilicon compound for surface layer)
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed in a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by mass of hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 70°C. Thereafter, 40.0 parts of methyltriethoxysilane, which is an organosilicon compound for the surface layer, was added and stirred for 2 hours or more for hydrolysis. The end point of the hydrolysis was visually confirmed by the fact that the oil and water did not separate to form a single layer, and it was cooled to obtain a hydrolyzed solution of the organosilicon compound for the surface layer.

(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン :60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 : 6.5部
前記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン :20.0部
・n−ブチルアクリレート :20.0部
・架橋剤(ジビニルベンゼン) : 0.3部
・飽和ポリエステル樹脂 : 5.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度Tg=68℃、重量平均分子量Mw=10000、分子量分布Mw/Mn=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃) : 7.0部
上記材料を加えた前記顔料分散液を65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
(Process for preparing polymerizable monomer composition)
-Styrene: 60.0 parts-C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was put into an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) and further dispersed using zirconia particles having a diameter of 1.7 mm at 220 rpm for 5.0 hours to prepare a pigment. A dispersion was prepared. The following materials were added to the pigment dispersion.
-Styrene: 20.0 parts-n-butyl acrylate: 20.0 parts-Crosslinking agent (divinylbenzene): 0.3 parts-Saturated polyester resin: 5.0 parts (Propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol addition product) Polycondensate of terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature Tg=68° C., weight average molecular weight Mw=10000, molecular weight distribution Mw/Mn=5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78° C.): 7.0 parts The pigment dispersion liquid containing the above materials was kept warm at 65° C. K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.

(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、T.K.ホモミクサーの回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt−ブチルパー
オキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
The temperature of the aqueous medium 1 is 70° C. K. While maintaining the rotation speed of the homomixer at 12000 rpm, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium 1, and 9.0 parts of t-butylperoxypivalate as a polymerization initiator was added. Granulation was performed for 10 minutes while maintaining 12,000 rpm with the stirring device.

(重合工程)
造粒工程の後、攪拌機をプロペラ撹拌羽根に換え150rpmで攪拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、85℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行ってコア粒子を得た。スラリーの温度を55℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。55℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を20.0部添加してトナー粒子の表層形成を開始した。そのまま30分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整して更に300分保持し、表層を形成させた。
(Polymerization process)
After the granulation step, the stirrer was changed to a propeller stirring blade to carry out polymerization for 5.0 hours while maintaining 70°C while stirring at 150 rpm, and the polymerization reaction was performed by heating to 85°C and heating for 2.0 hours. To obtain core particles. When the temperature of the slurry was cooled to 55° C. and the pH was measured, it was pH=5.0. While continuing stirring at 55° C., 20.0 parts of the hydrolyzed liquid of the organosilicon compound for the surface layer was added to start the formation of the surface layer of the toner particles. After maintaining as such for 30 minutes, the pH of the slurry was adjusted to 9.0 for completion of condensation using an aqueous solution of sodium hydroxide, and the slurry was further maintained for 300 minutes to form a surface layer.

(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
(Washing and drying process)
After the completion of the polymerization process, the toner particle slurry is cooled, hydrochloric acid is added to the toner particle slurry to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left to stir for 1 hour, followed by solid-liquid separation with a pressure filter to obtain a toner cake. Got This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then solid-liquid separation was performed with the above-mentioned filter. The reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electric conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, and finally solid-liquid separation was performed to obtain a toner cake.

得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子Kを得た。乾燥の条件は吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。   The obtained toner cake was dried with a flash dryer, a jet jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), and fine coarse powder was cut using a multi-division classifier utilizing the Coanda effect to obtain toner particles K. The drying conditions were such that the blowing temperature was 90° C., the dryer outlet temperature was 40° C., and the toner cake supply rate was adjusted so that the outlet temperature did not deviate from 40° C. according to the water content of the toner cake.

トナー粒子Kの断面TEM観察においてケイ素マッピングを行い、表層にケイ素原子が存在することを確認した。以降のトナー製造例においても、有機ケイ素重合体を含有する表層は同様のケイ素マッピングで表層にケイ素原子が存在することを確認した。本製造例においては、得られたトナー粒子Kを外添せずにそのままトナーKとして用いた。   It was confirmed that silicon atoms were present in the surface layer by performing silicon mapping in cross-sectional TEM observation of the toner particles K. Also in the following toner production examples, it was confirmed by the same silicon mapping that the surface layer containing the organic silicon polymer had silicon atoms in the surface layer. In this production example, the obtained toner particles K were used as the toner K as it was without external addition.

トナーKについて行った評価について、その方法を以下に述べる。
<固着率の測定方法>
「トナー粒子の表面における有機ケイ素重合体の固着率の測定方法」にて述べた方法により測定を行った。
The method of evaluating the toner K will be described below.
<Method of measuring sticking rate>
The measurement was carried out by the method described in "Method for measuring sticking rate of organosilicon polymer on surface of toner particles".

[トナーL]
トナーLは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表5のように変えた以外は、トナーKと同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーLの測定結果を表5に示す。
[Toner L]
Toner L was manufactured in the same manner as Toner K, except that the conditions for adding the hydrolysis liquid in the (polymerization step) and the holding time after addition were changed as shown in Table 5. The pH of the slurry was adjusted with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 5 shows the measurement results of the obtained toner L.

[トナーM]
トナーMは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表5のように変えた以外は、トナーKと同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーMの評価結果を表5に示す。
[Toner M]
Toner M was prepared in the same manner as Toner K except that the conditions for adding the hydrolyzed liquid in the (polymerization step) and the holding time after addition were changed as shown in Table 5. The pH of the slurry was adjusted with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 5 shows the evaluation results of the obtained toner M.

[トナーN]
(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)は行わなかった。代わりに、表層用有機ケイ素化合物のメチルトリエトキシシラン30部をモノマーのまま(重合性単量体組成物の
調製工程)で添加した。
(重合工程)では70℃に冷却してpH測定を行った後、加水分解液の添加を行わなかった。70℃で撹拌を継続したまま、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整して更に300分保持して表層を形成させた。得られたトナーNの評価結果を表5に示す。
[Toner N]
(Hydrolysis step of organosilicon compound for surface layer) was not performed. Instead, 30 parts of methyltriethoxysilane, which is an organosilicon compound for the surface layer, was added as a monomer (step of preparing a polymerizable monomer composition).
In the (polymerization step), after cooling to 70° C. and measuring the pH, the hydrolysis solution was not added. While continuing stirring at 70° C., the pH of the slurry was adjusted to 9.0 for completion of condensation with an aqueous sodium hydroxide solution, and the slurry was further held for 300 minutes to form a surface layer. Table 5 shows the evaluation results of the obtained toner N.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

(評価結果)
表6は表5に記載のトナーを用いた画像評価、及び現像ローラ表面観察の結果である。
(Evaluation results)
Table 6 shows the results of image evaluation using the toner shown in Table 5 and observation of the surface of the developing roller.

Figure 2020079899
Figure 2020079899

表6に記載の通り、表5に記載のトナーに関する変形例においても、表3に記載のトナーと同様の現象が確認された。トナーNにおいては、スジ発生部の現像ブレード9と現像ローラ7の当接位置には、有機ケイ素化合物の凝集体が挟まっている箇所があった。また、現像ローラ7のスジ削れが発生しており、これはトナー搬送経路中の駆動受け部近傍において、強いせん断力を受けることによって有機ケイ素化合物が外れ凝集し、更に大きく成長しているものと考えられる。また、逆にトナーK、トナーL、トナーMにおいては有機ケイ素化合物の凝集体が大きく成長しない為、スジ画像が発生しなかったことを示している。   As shown in Table 6, in the modified examples of the toner shown in Table 5, the same phenomenon as that of the toner shown in Table 3 was confirmed. In the toner N, at the contact position between the developing blade 9 and the developing roller 7 in the streak generating portion, there was a portion where the aggregate of the organosilicon compound was sandwiched. Further, streaking of the developing roller 7 occurs, which means that the organic silicon compound is detached and aggregated by the strong shearing force in the vicinity of the drive receiving portion in the toner conveying path, and further grows larger. Conceivable. On the contrary, in toner K, toner L, and toner M, since the aggregate of the organosilicon compound does not significantly grow, streak images are not generated.

以上述べたように、搬送経路における複数の搬送部材の一方が他方から回転力を受けることで駆動する構成であって、少なくとも搬送部材の片方が上方にトナー搬送するように
配置されている場合であっても、有機ケイ素重合体の固着率が固着率90%以上のトナーであれば有機ケイ素重合体の凝集体の成長に起因する縦スジ画像を抑制することができる。
As described above, one of the plurality of transport members in the transport path is driven by receiving the rotational force from the other, and at least one of the transport members is arranged to transport the toner upward. Even if the toner has a fixing rate of the organosilicon polymer of 90% or more, it is possible to suppress the vertical streak image resulting from the growth of the organosilicon polymer aggregate.

≪実施形態3≫
本実施形態が実施形態1と異なる点は、装置本体1に備え付けられていた搬送路形成部材70がトナーカートリッジ20と一体となって装置本体1に対して着脱自在になっている点である。
<<Embodiment 3>>
The present embodiment is different from the first embodiment in that the conveyance path forming member 70 provided in the apparatus main body 1 is integrated with the toner cartridge 20 and is detachable from the apparatus main body 1.

図10は、本実施形態におけるプロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ26の模式的斜視図である。
実施形態3のトナーカートリッジ26は、装置本体への装着方向の下流側の側面に搬送路形成部27が設けられている。
搬送路形成部27は、搬送路形成部材70と同様のダクト状の中空部材で構成され、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部27によるトナー搬送路は、トナーカートリッジ26の内部空間と、プロセスカートリッジ4の連結部43の内部空間と、の間を連通する。搬送路形成部27は、上流のトナーカットリッジ26側から下流のプロセスカートリッジ4の連結部43側にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部271、第2搬送部272、第3搬送部273を有している。
トナーカートリッジ26の内部構造は、実施形態1のトナーカートリッジ20と同様であり、トナー搬送スクリュー26の先端が、搬送路形成部27の第1搬送部271の内部まで延びている。したがって、トナー搬送スクリュー26により、第1搬送部271の内部上方までトナーが搬入され、第1搬送部271内部を落下する。以降のトナーの搬送は、実施形態1の搬送路形成部材70と同様、第2搬送部272、第3搬送部273の内部にそれぞれ配置された不図示のトナー搬送スクリュー、トナー排出スクリューによって行われる。
FIG. 10 is a schematic perspective view of the process cartridge 4 and the toner cartridge 26 in this embodiment.
The toner cartridge 26 of the third exemplary embodiment is provided with the transport path forming portion 27 on the side surface on the downstream side in the mounting direction to the apparatus main body.
The transport path forming unit 27 is configured by a duct-shaped hollow member similar to the transport path forming member 70, and the hollow inner space thereof constitutes a toner transport path. The toner transport path formed by the transport path forming unit 27 communicates between the internal space of the toner cartridge 26 and the internal space of the connecting portion 43 of the process cartridge 4. The transport path forming unit 27 includes a first transport unit 271, a second transport unit 272, and a third transport unit 273 that have different transport directions from the upstream toner cut ridge 26 side to the downstream process cartridge 4 coupling unit 43 side. Have
The internal structure of the toner cartridge 26 is similar to that of the toner cartridge 20 of the first embodiment, and the tip of the toner carrying screw 26 extends to the inside of the first carrying section 271 of the carrying path forming section 27. Therefore, the toner is carried into the upper part of the first carrying part 271 by the toner carrying screw 26 and falls inside the first carrying part 271. Subsequent toner conveyance is performed by a toner conveyance screw and a toner discharge screw (not shown) disposed inside the second conveyance section 272 and the third conveyance section 273, respectively, as with the conveyance path forming member 70 of the first embodiment. ..

搬送経路をトナーカートリッジ26に持たせることで、トナーの搬送経路間の受け渡し部分が減るために、受け渡し部におけるトナー漏れ防止部材(不図示)の部品点数を減らすことができる。
尚、本実施形態の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
By providing the toner cartridge 26 with the transport path, the number of parts to be transferred between the transfer paths of the toner is reduced, so that the number of parts of the toner leakage prevention member (not shown) in the transfer part can be reduced.
The setting conditions used in the description of this embodiment are examples, and the present invention is not limited to these.

≪実施形態4≫
本実施形態が実施形態1と異なる点は、装置本体1に備え付けられていたトナー搬送経路70がプロセスカートリッジ4と一体となって装置本体1に対して着脱自在になっている点である。
<<Embodiment 4>>
The present embodiment is different from the first embodiment in that the toner conveyance path 70 provided in the apparatus body 1 is integrated with the process cartridge 4 and is attachable to and detachable from the apparatus body 1.

図11は、本実施形態におけるプロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20の斜視図である。
実施形態4のプロセスカートリッジ4は、装置本体への装着方向の下流側の側面に搬送路形成部47が設けられている。
トナーカートリッジ20は、実施形態1の物と同様の構成である。
搬送路形成部47は、搬送路形成部材70と同様のダクト状の中空部材で構成され、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部47によるトナー搬送路は、トナーカートリッジ20の内部空間と、プロセスカートリッジ4の内部空間(現像ユニット45のトナー収容部44)と、の間を連通する。搬送路形成部47は、上流のトナーカットリッジ20側から下流のプロセスカートリッジ4の内部空間側にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部471、第2搬送部472、第3搬送部473、第4搬送部474を有している。
第2搬送部472、第3搬送部473、第4搬送部474には、それぞれ不図示のトナ
ー搬送スクリューが配置され、回転駆動力が直列的に伝達するように順次連結されている。
FIG. 11 is a perspective view of the process cartridge 4 and the toner cartridge 20 in this embodiment.
In the process cartridge 4 of the fourth embodiment, the conveyance path forming portion 47 is provided on the side surface on the downstream side in the mounting direction of the apparatus main body.
The toner cartridge 20 has the same configuration as that of the first embodiment.
The transport path forming unit 47 is configured by a duct-shaped hollow member similar to the transport path forming member 70, and the hollow inner space thereof constitutes a toner transport path. The toner transportation path by the transportation path forming unit 47 communicates between the internal space of the toner cartridge 20 and the internal space of the process cartridge 4 (the toner storage unit 44 of the developing unit 45). The transport path forming unit 47 includes a first transport unit 471, a second transport unit 472, a third transport unit 473, a third transport unit 473, and a third transport unit 473, which have different transport directions from the upstream toner cartridge 20 side to the downstream internal space side of the process cartridge 4. It has four transport units 474.
Toner transport screws (not shown) are respectively arranged in the second transport unit 472, the third transport unit 473, and the fourth transport unit 474, and are sequentially connected so that the rotational driving force is transmitted in series.

搬送経路をプロセスカートリッジ4に持たせることで、トナーの搬送経路間の受け渡し部分が減るために、受け渡し部におけるトナー漏れ防止部材(不図示)の部品点数を減らすことができる。
尚、本実施形態の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
By providing the process cartridge 4 with the carrying path, the number of parts for delivering the toner between the carrying paths is reduced, so that the number of parts of the toner leakage prevention member (not shown) in the delivering part can be reduced.
The setting conditions used in the description of this embodiment are examples, and the present invention is not limited to these.

1…画像形成装置、4…プロセスカートリッジ、20…トナーカートリッジ、21…撹拌軸、22…撹拌羽、23…トナー搬送スクリュー、24…排出口、25…トナー、25a…トナー粒子、25b…有機ケイ素重合体を含有する表層、36…トナー搬送スクリュー、36g…第1ブレード歯面、36k…回転軸、37…トナー排出スクリュー、37g…第2ブレード歯面、37k…回転軸、41…トナー受け入れ口、70…本体搬送路形成部材、71…トナー受け入れ口、72…トナー排出口   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Image forming apparatus, 4... Process cartridge, 20... Toner cartridge, 21... Stirring shaft, 22... Stirring blade, 23... Toner conveying screw, 24... Discharge port, 25... Toner, 25a... Toner particles, 25b... Organosilicon Surface layer containing polymer, 36... Toner conveying screw, 36g... First blade tooth surface, 36k... Rotating shaft, 37... Toner discharging screw, 37g... Second blade tooth surface, 37k... Rotating shaft, 41... Toner receiving port , 70... Main body conveyance path forming member, 71... Toner receiving port, 72... Toner discharging port

Claims (21)

画像形成装置に用いられる現像装置であって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とする現像装置。
A developing device used in an image forming apparatus,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports the developer carrying member and the regulating member, and has a developer accommodating portion;
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
A developing device, wherein the adhesion rate of the compound containing silicon on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材と前記第2搬送部材のうち前記搬送経路において下流に位置する方の搬送部材の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きくなるように配置されており、
前記固着率が、90%以上100%以下である、請求項1に記載の現像装置。
The rotation axis of one of the first transport member and the second transport member, which is located downstream in the transport path, is arranged to be larger than the repose angle of the developer with respect to the horizontal plane during operation. Has been done,
The developing device according to claim 1, wherein the fixing rate is 90% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の外周に設けられた螺旋羽根と、を有するスクリューである、請求項1または2に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the first transport member and the second transport member are screws having a rotation shaft and a spiral blade provided on the outer periphery of the rotation shaft. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機ケイ素微粒子を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner has toner particles and inorganic silicon fine particles present on the surfaces of the toner particles. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面を被覆する有機ケイ素重合体を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the toner includes toner particles and an organic silicon polymer that coats surfaces of the toner particles. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置。   6. The transport path extends from the developer container to the accommodating portion of the frame by bypassing in a direction different from the facing direction of the frame and the developer container. The developing device according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記現像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置。
The developer carrying body, the regulating member, and the frame body are attachable to and detachable from the apparatus body of the image forming apparatus as a first cartridge,
The developer container is detachable from the main assembly of the image forming apparatus as a second cartridge separately from the first cartridge.
The transport path is provided in the apparatus main body,
The developing device according to claim 1.
潜像が形成される像担持体と、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
少なくとも前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier on which a latent image is formed,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports at least the developer carrying member and the regulating member, and has a housing portion for the developer,
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
An image forming apparatus characterized in that the adhesion rate of the compound containing silicon on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材と前記第2搬送部材のうち前記搬送経路において下流に位置する方の搬送部材の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きくなるように配置されており、
前記固着率が、90%以上100%以下である、請求項8に記載の画像形成装置。
The rotation axis of one of the first transport member and the second transport member, which is located downstream in the transport path, is arranged to be larger than the repose angle of the developer with respect to the horizontal plane during operation. Has been done,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the fixation ratio is 90% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の外周に設けられた螺旋羽根と、を有するスクリューである、請求項8または9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, wherein the first transport member and the second transport member are screws having a rotation shaft and a spiral blade provided on the outer periphery of the rotation shaft. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機ケイ素微粒子を有する、請求項8〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, wherein the toner has toner particles and inorganic silicon fine particles present on the surfaces of the toner particles. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面を被覆する有機ケイ素重合体を有する、請求項8〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, wherein the toner includes toner particles and an organosilicon polymer that coats surfaces of the toner particles. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項8〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。   13. The transport path extends from the developer container to the accommodating portion of the frame by bypassing in a direction different from the facing direction of the frame and the developer container. The image forming apparatus according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして、前記現像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に、それぞれ着脱可能に構成された装置本体をさらに備え、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項8〜13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The developer carrying member, the regulating member, and the frame body are configured to be detachable separately from the developer container as a first cartridge, the developer container as a second cartridge, and the first cartridge. Further equipped with a device body,
The transport path is provided in the apparatus main body,
The image forming apparatus according to any one of claims 8 to 13.
画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を供給するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在するケイ素を含有する化合物を有するトナーを含有し、
前記トナー粒子の表面における、前記ケイ素を含有する化合物の固着率が、87%以上100%以下であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
A process cartridge used in an image forming apparatus,
A developer carrying member carrying a developer for developing the latent image formed on the image carrying member;
A regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier,
A frame body that supports the developer carrying member and the regulating member, and has a developer accommodating portion;
A developer container containing the developer,
A conveyance path for supplying the developer from the developer container to the housing portion of the frame,
A first transport member that transports the developer by rotating and a second transport member that transports the developer by rotating are arranged in the transport path.
The second transport member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first transport member,
The developer contains a toner having toner particles and a silicon-containing compound present on the surface of the toner particles,
A process cartridge, wherein a sticking rate of the compound containing silicon on the surface of the toner particles is 87% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材と前記第2搬送部材のうち前記搬送経路において下流に位置する方の搬送部材の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きくなるように配置されており、
前記固着率が、90%以上100%以下である、請求項15に記載のプロセスカートリッジ。
The rotation axis of one of the first transport member and the second transport member, which is located downstream in the transport path, is arranged to be larger than the repose angle of the developer with respect to the horizontal plane during operation. Has been done,
The process cartridge according to claim 15, wherein the fixing rate is 90% or more and 100% or less.
前記第1搬送部材及び前記第2搬送部材は、回転軸と、前記回転軸の外周に設けられた螺旋羽根と、を有するスクリューである、請求項15または16に記載のプロセスカートリッジ。   The process cartridge according to claim 15 or 16, wherein each of the first transport member and the second transport member is a screw having a rotation shaft and a spiral blade provided on the outer periphery of the rotation shaft. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面に存在する無機ケイ素微粒子を有する、請求項15〜17のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。   18. The process cartridge according to claim 15, wherein the toner has toner particles and inorganic silicon fine particles present on the surfaces of the toner particles. 前記トナーが、トナー粒子及び前記トナー粒子の表面を被覆する有機ケイ素重合体を有する、請求項15〜17のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。   18. The process cartridge according to claim 15, wherein the toner has toner particles and an organosilicon polymer that coats surfaces of the toner particles. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項15〜19のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。   20. The transport path extends from the developer container to the accommodating portion of the frame by detouring in a direction different from a facing direction of the frame body and the developer container. The process cartridge according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記現像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項15〜20のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
The developer carrying body, the regulating member, and the frame body are attachable to and detachable from the apparatus body of the image forming apparatus as a first cartridge,
The developer container is detachable from the main assembly of the image forming apparatus as a second cartridge separately from the first cartridge.
The transport path is provided in the apparatus main body,
The process cartridge according to any one of claims 15 to 20.
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