JP4095516B2 - Developer - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真,静電荷像を顕像化するための画像形成方法及びトナージェットに使用される現像剤に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming method for developing an electrostatic image and a developer used in a toner jet.

従来、画像形成法としては、静電記録法、磁気記録法、トナージェット法など多数の方法が知られている。例えば、電子写真法は、一般には光導電性物質を利用した感光体などの像担持体の上に、種々の手段により電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像のトナー像とし、必要に応じて紙などの記録媒体にトナー像を転写した後、熱・圧力等により記録媒体上にトナー画像を定着して画像を得るものである。   Conventionally, as an image forming method, many methods such as an electrostatic recording method, a magnetic recording method, and a toner jet method are known. For example, electrophotography generally forms an electrical latent image on an image carrier such as a photoconductor using a photoconductive material by various means, and then develops the latent image with toner. A visible toner image is formed, and the toner image is transferred to a recording medium such as paper as necessary, and then the toner image is fixed on the recording medium by heat, pressure, or the like to obtain an image.

こういった方法では一般に、転写後に像担持体上に記録媒体に転写せずに残余したトナーが、種々の方法でクリーニングされ廃トナーとして廃トナー容器に蓄えられるクリーニング工程を経て、上述の工程が繰り返される画像形成法が用いられてきた。   In general, in such a method, after the transfer, the toner remaining without being transferred onto the recording medium on the image carrier is cleaned by various methods and stored in a waste toner container as waste toner. Repeated image forming methods have been used.

これに対し、廃トナーのでないシステムとして、現像同時クリーニング又はクリーナレスと呼ばれる技術も提案されている。このクリーナレスに関連する技術の開示を行っているものに特許文献1〜8等があるが、詳細かつ具体的なシステム全体の構成については言及されていない。   On the other hand, as a system without waste toner, a technique called simultaneous development cleaning or cleanerless has been proposed. Patent Documents 1 to 8 and the like disclose technologies related to this cleanerless, but no detailed and specific configuration of the entire system is mentioned.

本質的にクリーニング装置を有さない現像同時クリーニングでは、像担持体表面をトナー及びトナー担持体により擦る構成が必須とされてきたため、好ましく適用される現像方法として、トナー或いはトナーが像担持体に接触する接触現像方法が多く検討されてきた。これは、現像手段において転写残トナーを回収するために、トナー或いはトナーが像担持体に接触し、擦る構成が有利であると考えられるためである。しかしながら、接触現像方法を適用した現像同時クリーニング又はクリーナレスプロセスでは、長期間使用によるトナー劣化、トナー担持体表面劣化、像担持体表面劣化又は磨耗等を引き起こし、耐久特性に対して充分な解決がなされていない。   In the simultaneous development cleaning that essentially does not have a cleaning device, it has become essential to rub the surface of the image carrier with toner and the toner carrier. Therefore, as a preferred development method, toner or toner is applied to the image carrier. Many contact development methods that come into contact have been studied. This is because it is considered that a configuration in which the toner or toner contacts and rubs the image carrier in order to collect the transfer residual toner in the developing unit is advantageous. However, the simultaneous development cleaning or the cleaner-less process using the contact development method causes toner deterioration, toner carrier surface deterioration, image carrier surface deterioration or wear, etc. due to long-term use, and is a sufficient solution to durability characteristics. Not done.

対して、接触現像系のみならず非接触現像系での現像同時クリーニングも可能とし、さらにオゾンなどの活性イオンが発生せず環境的に好ましい新しい技術として、直接注入帯電機構が提案されている。   On the other hand, a direct injection charging mechanism has been proposed as a new environment-friendly new technique that enables simultaneous development cleaning not only in a contact development system but also in a non-contact development system and does not generate active ions such as ozone.

この直接注入帯電機構について簡単に説明する。   This direct injection charging mechanism will be briefly described.

直接注入帯電機構とは、接触帯電部材から被帯電体に直接に電荷が注入されることで被帯電体表面が帯電する機構である。直接帯電、あるいは注入帯電、あるいは電荷注入帯電とも称される。より詳しくは、中抵抗の接触帯電部材が被帯電体表面に接触して、放電現象を介さずに、つまり放電を基本的に用いないで被帯電体表面に直接電荷注入を行うものである。よって、接触帯電部材への印加電圧が放電閾値以下の印加電圧であっても、被帯電体を印加電圧相当の電位に帯電することができる。この帯電系はイオンの発生を伴わないため放電生成物による弊害は生じない。但し、直接注入帯電であるため、接触帯電部材の被帯電体への接触点数及び接触面積が帯電性に大きく効いてくる。そこでより高い頻度で被帯電体に接触する構成をとるため、接触帯電部材へより密な接触点を持たせる、被帯電体との接触時間を長く維持する等の構成が必要となる。   The direct injection charging mechanism is a mechanism in which the surface of the charged body is charged by directly injecting charges from the contact charging member to the charged body. It is also called direct charging, injection charging, or charge injection charging. More specifically, a medium-resistance contact charging member comes into contact with the surface of the member to be charged, and charge is directly injected into the surface of the member to be charged without going through a discharge phenomenon, that is, basically using no discharge. Therefore, even if the applied voltage to the contact charging member is an applied voltage that is equal to or lower than the discharge threshold, the object to be charged can be charged to a potential corresponding to the applied voltage. Since this charging system is not accompanied by the generation of ions, there is no adverse effect caused by the discharge products. However, since it is direct injection charging, the number of contact points and the contact area of the contact charging member to the member to be charged greatly affect the charging property. Therefore, in order to take a configuration in which the charged body is contacted more frequently, a configuration is required in which the contact charging member has a denser contact point, and the contact time with the charged body is maintained longer.

そのうち帯電部材と被帯電体との接触点の密度を大きくする手法としては、帯電部材と被帯電体、いわゆる像担持体との当接部に導電性を有する帯電促進粒子を存在させ、高効率な注入帯電性を確保する方法が提案されている。   Among them, as a method for increasing the density of the contact points between the charging member and the charged body, there is a high efficiency by providing conductive charge-promoting particles at the contact portion between the charging member and the charged body, so-called image carrier. A method for ensuring a good injection chargeability has been proposed.

例えば、特許文献9において、トナー粒子及びトナー粒径の1/2以下の粒径を有する導電性を有する帯電促進粒子を含む現像剤を直接注入帯電機構を用いた現像兼クリーニング画像形成方法に適用した画像形成装置が開示されている。この提案によると、放電生成物を生ずることなく、廃トナー量を大幅に減らすことが可能な、低コストで小型化に有利な現像兼クリーニング画像形成装置が得られ、帯電不良、画像露光の遮光或いは拡散を生じない良好な画像が得られる。   For example, in Patent Document 9, a developer containing toner particles and electrically conductive charge accelerating particles having a particle size equal to or smaller than ½ of the toner particle size is applied to a developing and cleaning image forming method using a direct injection charging mechanism. An image forming apparatus is disclosed. According to this proposal, it is possible to obtain a developing and cleaning image forming apparatus which can greatly reduce the amount of waste toner without generating a discharge product and is advantageous for downsizing at low cost. Alternatively, a good image that does not cause diffusion can be obtained.

更にまた、特許文献10によれば、トナーに導電性微粒子を外部添加し、少なくとも可撓性の接触帯電部材と像担持体との当接部に前記トナー中に含有の導電性微粒子が、現像工程で像担持体に付着し転写工程の後も像担持体上に残留し持ち運ばれて介在していることで、帯電不良、画像露光の遮光を生じない良好な画像が得られる現像兼クリーニング画像形成装置が開示されている。   Further, according to Patent Document 10, conductive fine particles are externally added to the toner, and the conductive fine particles contained in the toner are developed at least at the contact portion between the flexible contact charging member and the image carrier. Development and cleaning that provides a good image that does not cause poor charging and shading of image exposure by adhering to the image carrier in the process and remaining on the image carrier after the transfer process. An image forming apparatus is disclosed.

また、特許文献11においては、トナー粒径の1/50〜1/2の粒径を有する導電性微粒子を含む現像剤を直接注入帯電機構を用いた現像兼クリーニング画像形成方法に適用し導電性微粒子に転写促進効果を持たせた画像形成装置が開示されている。   In Patent Document 11, a developer containing conductive fine particles having a particle size of 1/50 to 1/2 of the toner particle size is applied to a developing and cleaning image forming method using a direct injection charging mechanism. An image forming apparatus in which fine particles have a transfer promoting effect is disclosed.

更に、特許文献12では、導電性微粒子の粒径を構成画素1画素の大きさ以下とすること、及び、より良好な帯電均一性を得るために導電性微粉末の粒径を10nm〜50μmとすることが記載されている。   Furthermore, in Patent Document 12, the particle diameter of the conductive fine powder is set to 10 nm to 50 μm in order to make the particle diameter of the conductive fine particles equal to or smaller than the size of one constituent pixel and to obtain better charging uniformity. It is described to do.

特許文献13では、人の視覚特性を考慮して帯電不良部の画像への影響を視覚的に認識されにくい状態とするために導電性微粒子を約5μm以下、好ましくは20nm〜5μmとすることが記載されている。   In Patent Document 13, in consideration of human visual characteristics, the conductive fine particles may be about 5 μm or less, preferably 20 nm to 5 μm, in order to make it difficult to visually recognize the influence of the poorly charged portion on the image. Are listed.

更に、特許文献14によれば、導電性微粒子の粒径をトナー粒径以下とすることで、現像時にトナーの現像を阻害する、あるいは現像バイアスが導電性微粒子を介してリークすることを防止し画像の欠陥をなくすことができること、及び導電性微粒子の粒径を0.1μmより大きく設定することにより、像担持体に導電性微粒子が埋め込まれ露光光を遮光する弊害も解決し、優れた画像記録を実現する直接注入帯電機構を用いた現像兼クリーニング画像形成方法が記載されている。   Further, according to Patent Document 14, by setting the particle size of the conductive fine particles to be equal to or smaller than the toner particle size, the development of the toner is inhibited during development, or the development bias is prevented from leaking through the conductive fine particles. By eliminating the defects in the image and setting the particle size of the conductive fine particles to be larger than 0.1 μm, the adverse effect of shielding the exposure light by embedding the conductive fine particles in the image bearing member can be solved. A developing and cleaning image forming method using a direct injection charging mechanism for realizing recording is described.

また、特許文献15においては、導電性微粉末を含有する現像剤の粒度分布を厳密に制御し、直接注入帯電性のみならず画像特性も改良する技術が開示されている。   Patent Document 15 discloses a technique for improving the image characteristics as well as the direct injection charging property by strictly controlling the particle size distribution of the developer containing the conductive fine powder.

一方、外部添加剤として導電性微粉末を添加する方法は数多く提案されている。例えば、導電性微粉末としてのカーボンブラックは、トナーに導電性を付与するため、或いはトナーの過剰な帯電を抑制しトリボ分布を均一化させるため等の目的で、トナー表面に付着或いは固着するための外部添加剤として用いることが広く知られている。また、特許文献16〜18では、高抵抗磁性トナーにそれぞれ酸化スズ、酸化亜鉛、酸化チタンの導電性微粉末を外部添加することが開示されている。また、特許文献19では、高抵抗磁性トナーに酸化鉄、鉄粉、フェライトの如き導電性磁性粉末を添加し、導電性磁性粉末に磁性トナーへの電荷誘導を促進させることで現像性と転写性を両立するトナーが提案されている。更に、特許文献20〜23では、トナーにグラファイト、マグネタイト、ポリピロール導電性粉末、ポリアニリン導電性粉末を添加することが開示されているほか、多種多様な導電性微粉末をトナーに添加することが知られている。   On the other hand, many methods for adding conductive fine powder as an external additive have been proposed. For example, carbon black as a conductive fine powder adheres to or adheres to the toner surface for the purpose of imparting conductivity to the toner, or for suppressing excessive charging of the toner and making the tribo distribution uniform. It is widely used as an external additive. Further, Patent Documents 16 to 18 disclose that conductive fine powders of tin oxide, zinc oxide, and titanium oxide are externally added to the high-resistance magnetic toner, respectively. In Patent Document 19, conductive property powder such as iron oxide, iron powder, and ferrite is added to high resistance magnetic toner, and charge induction to the magnetic toner is promoted in the conductive magnetic powder so that developability and transferability are achieved. Toners that satisfy both requirements have been proposed. Furthermore, Patent Documents 20 to 23 disclose that graphite, magnetite, polypyrrole conductive powder, and polyaniline conductive powder are added to the toner, and it is known that a wide variety of conductive fine powders are added to the toner. It has been.

一方で、2種類の外部添加剤を添加する技術も多数開示されている。特許文献24〜26では粒径の異なる2種類の外部添加剤を添加することで、トナーの耐久安定性や流動性を向上させる技術が提案されている。しかしながら、接触現像方法を適用した現像同時クリーニング又はクリーナレスプロセスにおける、長期間使用によるトナー劣化、トナー担持体表面劣化、像担持体表面劣化又は磨耗等の耐久特性に対しては充分な解決がなされているとはいえず,改良の余地がある。   On the other hand, many techniques for adding two types of external additives are also disclosed. Patent Documents 24 to 26 propose a technique for improving the durability stability and fluidity of a toner by adding two types of external additives having different particle diameters. However, in the simultaneous development cleaning or cleanerless process using the contact development method, sufficient solutions have been made to durability characteristics such as toner deterioration, toner carrier surface degradation, image carrier surface degradation or wear due to long-term use. However, there is room for improvement.

さらに、特許文献27〜31においては、導電性微粉末の好ましい粒径についてはある程度記載されているものの、粒度分布あるいは構成要素については記載されておらず、常に安定な性能を得るためには更なる改良の余地がある。   Furthermore, in Patent Documents 27 to 31, although the preferred particle size of the conductive fine powder is described to some extent, the particle size distribution or constituent elements are not described. There is room for improvement.

特許文献32についても、常に十分な性能を得られるとは限らず、これまでとは別の尺度での材料の見方が必要であり、やはり改良の余地がある。   Also in Patent Document 32, sufficient performance is not always obtained, and it is necessary to view the material on a different scale from the past, and there is still room for improvement.

また、これらの提案はいずれも帯電部材の表面が汚染されていないことを前提に記載されているものであり、様々なパターンの印字あるいは突発異常による本体停止などに起因して帯電部材が汚染されてしまうことは避けがたい現実であることを考えると、ある程度の帯電部材の汚染にも耐えうる直接注入帯電機構を早急に提案する必要がある。   In addition, these proposals are described on the assumption that the surface of the charging member is not contaminated, and the charging member is contaminated due to various pattern printing or the main body stop due to sudden abnormality. Considering that this is an unavoidable reality, it is necessary to promptly propose a direct injection charging mechanism that can withstand a certain amount of contamination of the charging member.

これらに対し、特許文献33においては、画像記録時に転写残トナーによって汚染される帯電部材に、非画像記録時に交流電圧を印加することにより汚染トナーを感光体表面に排除し、良好な帯電性を維持する画像記録装置が提案されている。   On the other hand, in Patent Document 33, an AC voltage is applied to the charging member that is contaminated by the transfer residual toner during image recording, thereby eliminating the contaminated toner on the surface of the photoconductor, thereby providing good chargeability. An image recording apparatus for maintaining is proposed.

しかしながらこの技術もまた、転写残トナーによる帯電部材表面の汚染レベルを低く抑え、良好な帯電性を維持する発想のものであり、通常ではない使用状況において帯電部材表面が汚染されてしまった場合には、画質が大きく損なわれ、場合によってはプリンタ本体の故障にもつながる恐れもある。   However, this technique is also based on the idea of keeping the charging member surface contamination level with the transfer residual toner low and maintaining good chargeability. When the charging member surface is contaminated in an unusual use situation. The image quality is greatly impaired, and in some cases, the printer main body may be damaged.

また、トナーに外部添加剤として導電性微粒子を添加し、画像特性を改良する場合、主に平均粒径に着目して添加剤が選択されることが多い。しかしながら、トナー粒子とこれらの導電性微粒子との相互作用を顧みると、両者の接触点の密度が実は大きな意味を持ち、直接注入帯電機構の場合と同様に、画像特性に多大な影響を及ぼすことは容易に類推されるが、この点に関し詳しく検討された例は数少ない。   In addition, when conductive fine particles are added as an external additive to the toner to improve the image characteristics, the additive is often selected mainly focusing on the average particle diameter. However, considering the interaction between the toner particles and these conductive fine particles, the density of the contact points between them is actually significant and, like the direct injection charging mechanism, has a great influence on the image characteristics. However, there are few examples that have been examined in detail in this regard.

特開昭59−133573号公報JP 59-133573 A 特開昭62−203182号公報JP-A-62-203182 特開昭63−133179号公報JP-A-63-133179 特開昭64−20587号公報JP-A 64-20587 特開平2−302772号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-302772 特開平5−2289号公報JP-A-5-2289 特開平5−53482号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-53482 特開平5−61383号公報JP-A-5-61383 特開平10−307456号公報JP-A-10-307456 特開平10−307456号公報JP-A-10-307456 特開平10−307421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-307421 特開平10−307455号公報JP-A-10-307455 特開平10−307457号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-307457 特開平10−307458号公報JP-A-10-307458 特開2001−235891号公報JP 2001-235891 A 特開昭57−151952号公報JP 57-151952 A 特開昭59−168458号公報JP 59-168458 A 特開昭60−69660号公報JP 60-69660 A 特開昭56−142540号公報JP-A-56-142540 特開昭61−275864号公報JP-A 61-275864 特開昭62−258472号公報JP-A-62-258472 特開昭61−141452号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-141452 特開平02−120865号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-120865 特開平2−45188号公報JP-A-2-45188 特許第2893147号公報Japanese Patent No. 2893147 特許第2754618号公報Japanese Patent No. 2754618 特開平10−307456号公報JP-A-10-307456 特開平10−307421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-307421 特開平10−307455号公報JP-A-10-307455 特開平10−307457号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-307457 特開平10−307458号公報JP-A-10-307458 特開2001−235891号公報JP 2001-235891 A 特開平11−149205号公報JP-A-11-149205

本発明の目的は、現像剤の長期にわたる繰り返し使用においても、帯電不良を生じず良好な画像を得られる現像剤を提供することにある。また、接触帯電工程を含む画像形成方法に使用した場合に、オゾンなどの放電生成物の生成が実質的になく、低い印加電圧で均一な像担持体の帯電が得られる直接注入帯電機構を用いた一様帯電を簡易な構成で均一に行うことができる現像剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a developer capable of obtaining a good image without causing poor charging even when the developer is repeatedly used over a long period of time. In addition, when used in an image forming method including a contact charging step, a direct injection charging mechanism is used that substantially does not generate discharge products such as ozone and that can uniformly charge an image carrier with a low applied voltage. It is an object of the present invention to provide a developer that can uniformly perform uniform charging with a simple structure.

本発明者は上記課題を解決するために、現像剤を以下の構成とした。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has the following constitution of the developer.

即ち本発明は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と、無機微粉末と導電性微粉末とを少なくとも有する現像剤において、
該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度が35〜80体積%の範囲内であり、
該無機微粉末は、少なくともシリコーンオイルで処理されたシリカを含有しており、
該導電性微粉末の体積平均粒径Daと無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径Dbが下記式(1)を満足し、
Da≧10Db (1)
導電性微粉末の遊離率aが50%〜95%であり、無機微粉末の遊離率bが0.1%〜%であることを特徴とする現像剤に関する。
That is, the present invention relates to a developer having at least toner particles containing a binder resin and a colorant, an inorganic fine powder, and a conductive fine powder.
When the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is in the range of 35 to 80% by volume,
The inorganic fine powder contains at least silica treated with silicone oil,
The volume average particle diameter Da of the conductive fine powder and the number average particle diameter Db of the primary particles of the inorganic fine powder satisfy the following formula (1):
Da ≧ 10 Db (1)
The present invention relates to a developer characterized in that the release rate a of the conductive fine powder is 50 % to 95% and the release rate b of the inorganic fine powder is 0.1% to 3 %.

また、本発明は、該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が10%のときのメタノール濃度が40〜85体積%の範囲内であることが好ましい。   In the present invention, when the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 10% is within the range of 40 to 85% by volume. It is preferable that

また、本発明は、該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度をC80、また、透過率が10%のときのメタノール濃度をC10としたとき、下記式(2)の範囲内であることが好ましい。   Further, in the present invention, when the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is C80, and the transmittance is 10 When the methanol concentration at% is C10, it is preferably within the range of the following formula (2).

0<C10−C80≦10 (2)       0 <C10-C80 ≦ 10 (2)

また、本発明は、該導電性微粉末は凝集体として存在し、かつその体積平均粒径が0.1〜4μmであることが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the conductive fine powder is present as an aggregate and the volume average particle diameter thereof is 0.1 to 4 μm.

また、本発明は、該導電性微粉末表面がシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも一種類の疎水化処理剤で疎水化処理されていることが好ましい。   In the present invention, the surface of the conductive fine powder is hydrophobized with at least one hydrophobic treatment agent selected from silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, and silane coupling agents. Preferably it has been treated.

また、本発明は、導電性微粉末の含有量が現像剤全体の0.1〜5.0質量%であることが好ましい。   In the present invention, the content of the conductive fine powder is preferably 0.1 to 5.0% by mass of the whole developer.

また、本発明は、導電性微粉末の抵抗が109Ω・cm以下であることが好ましい。 In the present invention, the resistance of the conductive fine powder is preferably 10 9 Ω · cm or less.

また、本発明は、導電性微粉末の抵抗が106Ω・cm以下であることが好ましい。 In the present invention, the resistance of the conductive fine powder is preferably 10 6 Ω · cm or less.

また、本発明は、導電性微粉末が酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンから選ばれる少なくとも一種の酸化物を含有していることが好ましい。   In the present invention, the conductive fine powder preferably contains at least one oxide selected from zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide.

また、本発明は、無機微粉末の含有量が現像剤全体の0.1〜3.0質量%であることが好ましい。   In the present invention, the content of the inorganic fine powder is preferably 0.1 to 3.0% by mass of the whole developer.

また、本発明は、無機微粉末が少なくともシラン化合物及びシリコーンオイルで処理されたものであることが好ましい。   In the present invention, the inorganic fine powder is preferably treated with at least a silane compound and silicone oil.

また、本発明は、無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径Dbが4〜80nmであることが好ましい。   In the present invention, the number average particle diameter Db of the primary particles of the inorganic fine powder is preferably 4 to 80 nm.

また、本発明は、現像剤の重量平均粒径が3μm以上12μm以下であることが好ましい。   In the present invention, the developer preferably has a weight average particle diameter of 3 μm or more and 12 μm or less.

また、本発明の現像剤は、無機微粉末を添加し混合した後導電性微粉末を添加することにより製造されることが好ましい。   Further, the developer of the present invention is preferably produced by adding and mixing inorganic fine powder and then adding conductive fine powder.

本発明によれば接触帯電工程を含む画像形成方法に使用した場合に、オゾンなどの放電生成物の生成が実質的になく、低い印加電圧で均一な像担持体の帯電が得られる直接注入帯電機構を用いた一様帯電を、簡易な構成で均一に行うことができ、現像剤の長期にわたる繰り返し使用においても、帯電不良を生じず良好な画像を得られる。   According to the present invention, when used in an image forming method including a contact charging process, there is substantially no generation of discharge products such as ozone, and direct injection charging that can obtain uniform image carrier charging at a low applied voltage. Uniform charging using the mechanism can be performed uniformly with a simple structure, and even when the developer is used repeatedly over a long period of time, a good image can be obtained without causing charging failure.

本発明者らは、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と、無機微粉末と導電性微粉末とを少なくとも有する現像剤において、その粒径に特定の関係を有する無機微粉末と導電性微粉末の現像剤からの遊離率を制御することで、接触帯電工程を含む画像形成方法に使用した場合に、オゾンなどの放電生成物の生成が実質的になく、低い印加電圧で均一な像担持体の帯電が得られる直接注入帯電機構を用いた一様帯電を、簡易な構成で均一に行うことができ、現像剤の長期にわたる繰り返し使用においても、帯電不良を生じず良好な画像を得られることを見出した。   In the developer having at least toner particles containing a binder resin and a colorant, an inorganic fine powder, and a conductive fine powder, the present inventors have developed an inorganic fine powder and a conductive material having a specific relationship in particle size. By controlling the release rate of the conductive fine powder from the developer, when used in an image forming method including a contact charging step, there is substantially no generation of discharge products such as ozone, and uniform at a low applied voltage. Uniform charging using a direct injection charging mechanism that can charge the image bearing member can be performed uniformly with a simple configuration, and even when the developer is used repeatedly over a long period of time, a good image can be obtained without causing charging failure. It was found that it was obtained.

また、本発明の現像剤を上記画像形成方法に用いることによって、転写残或いはカブリとして接触帯電部材に付着又は混入するトナー粒子を減少させ、かつ接触帯電部材への導電性微粉末の供給を促進することができ、一様帯電性を向上させ、グラフィック画像のハーフトーンまできめ細かに再現できる高画質な接触帯電による画像形成方法が可能となる。   Further, by using the developer of the present invention in the above image forming method, toner particles adhering to or mixing in the contact charging member as transfer residue or fog are reduced, and the supply of the conductive fine powder to the contact charging member is promoted. Therefore, it is possible to improve the uniform chargeability and to achieve an image forming method by high-quality contact charging that can be reproduced finely up to a halftone of a graphic image.

また、本発明の現像剤は、現像兼クリーニング工程を含む画像形成方法に用いる場合に、転写残トナーの回収不良や一様帯電又は潜像形成の阻害による画像不良を生じず、廃トナー量を大幅に減らすことが可能な、低コストで小型化に有利な現像兼クリーニング画像形成方法が可能となる。さらに、本発明の現像剤によって、感光体の摩耗を低減し、耐久性に優れた現像兼クリーニング画像形成方法が可能となる。   In addition, the developer of the present invention, when used in an image forming method including a development and cleaning process, does not cause poor transfer residual toner collection or image defects due to uniform charging or inhibition of latent image formation, and reduces the amount of waste toner. A developing and cleaning image forming method that can be greatly reduced and is advantageous for downsizing at low cost is possible. Furthermore, the developer of the present invention enables a developing and cleaning image forming method having reduced durability and excellent durability.

本発明の現像剤は、導電性微粉末の遊離率aが40%〜95%であり、無機微粉末の遊離率bが0.1%〜5%であることを特徴とする。   The developer of the present invention is characterized in that the release rate a of the conductive fine powder is 40% to 95%, and the release rate b of the inorganic fine powder is 0.1% to 5%.

以下に上記特徴を有する現像剤について、画像形成時における挙動とともに簡単に説明する。   The developer having the above characteristics will be briefly described below together with the behavior during image formation.

本発明の現像剤は、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と無機微粉末と導電性微粉末とを少なくとも有する現像剤において、その粒径に特定の関係を有する無機微粉末と導電性微粉末が特定の遊離率を有していることを特徴とする。現像剤が有する導電性微粉末は、像担持体に形成された静電潜像が現像される際に、トナー粒子とともに適当量が現像剤担持体から像担持体に移行する。静電潜像が現像されることにより像担持体上に形成されたトナー画像は、転写工程において紙などの転写材に転移する。このとき、像担持体上の導電性微粉末も一部は転写材に付着するが、残りは像担持体上に付着保持されて残留する。   The developer of the present invention is a developer having at least toner particles containing a binder resin and a colorant, an inorganic fine powder, and a conductive fine powder. The characteristic fine powder has a specific release rate. When the electrostatic latent image formed on the image carrier is developed, an appropriate amount of the conductive fine powder contained in the developer is transferred from the developer carrier to the image carrier. The toner image formed on the image carrier by developing the electrostatic latent image is transferred to a transfer material such as paper in the transfer process. At this time, a part of the conductive fine powder on the image carrier also adheres to the transfer material, but the rest remains attached and held on the image carrier.

像担持体上に繰り返して作像が行われる場合、転写工程と帯電工程との間で行われる公知のクリーニング工程、すなわち像担持体上に付着保持されて残留した現像剤成分を像担持体上から取り除く工程を持たない画像形成方法では、転写後の像担持体表面に残存したトナー粒子(以下、これを「転写残トナー粒子」という)及び上記残存した導電性微粉末は、像担持体において像を担持する面(以下、これを「像担持面」という)の移動に伴って帯電部に持ち運ばれる。   When image formation is repeatedly performed on the image carrier, a well-known cleaning process performed between the transfer process and the charging process, that is, the developer component adhered and held on the image carrier is left on the image carrier. In the image forming method that does not include the step of removing from the toner, the toner particles remaining on the surface of the image carrier after transfer (hereinafter referred to as “transfer residual toner particles”) and the remaining conductive fine powder are contained in the image carrier. As the image carrying surface (hereinafter referred to as “image carrying surface”) moves, it is carried to the charging unit.

像担持体の帯電に接触帯電部材を用いる場合は、導電性微粉末は像担持体と接触帯電部材とが接触して形成するニップ部である帯電部に持ち運ばれ、接触帯電部材に付着・混入する。したがって、上記のニップ部に導電性微粉末が介在した状態で像担持体の接触帯電が行われる。   When a contact charging member is used for charging the image carrier, the conductive fine powder is carried to a charging part, which is a nip formed by contact between the image carrier and the contact charging member, and is attached to the contact charging member. Mixed. Therefore, contact charging of the image carrier is performed with the conductive fine powder interposed in the nip portion.

導電性微粉末を接触帯電部材に付着・混入させ、帯電部に導電性微粉末が介在することにより、転写残トナー粒子の付着・混入により接触帯電部材が汚染されるにも拘わらず、接触帯電部材の抵抗を維持できるため、接触帯電部材による像担持体の帯電を良好に行うことができる。接触帯電部材の帯電部に十分な量の導電性微粉末が介在しない場合には、転写残トナー粒子の接触帯電部材への付着・混入による像担持体の帯電の低下が容易に起こり、画像汚れを生じやすい。   The conductive charging powder adheres to and mixes with the contact charging member, and the contact charging member is contaminated due to the adhesion and mixing of residual toner particles due to the conductive fine powder intervening in the charging portion. Since the resistance of the member can be maintained, the image carrier can be favorably charged by the contact charging member. If a sufficient amount of conductive fine powder is not present in the charged portion of the contact charging member, the charge of the image carrier easily decreases due to adhesion and mixing of the transfer residual toner particles to the contact charging member, resulting in image smearing. It is easy to produce.

更に、像担持体と接触帯電部材とが接触して形成するニップ部に導電性微粉末を積極的に持ち運ぶことにより、接触帯電部材の像担持体への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、接触帯電部材による像担持体の直接注入帯電を良好に行わせることができる。   Further, by carrying the conductive fine powder positively in the nip formed by the contact between the image carrier and the contact charging member, it is possible to maintain close contact and contact resistance of the contact charging member to the image carrier. Therefore, direct injection charging of the image carrier by the contact charging member can be performed satisfactorily.

転写残トナー粒子は、帯電部を通過し、又は接触帯電部材から徐々に像担持体上に吐き出され、像担持面の移動に伴って現像部に至る。ここで現像兼クリーニング工程を含む画像形成方法では、現像工程において現像兼クリーニング、すなわち転写残トナー粒子の回収が行われる。また、転写工程の後に像担持体上に付着保持されて残留する導電性微粉末も、転写残トナー粒子と同様に像担持面の移動に伴って現像部に至る。   The transfer residual toner particles pass through the charging portion or are gradually discharged from the contact charging member onto the image carrier, and reach the developing portion as the image carrying surface moves. Here, in the image forming method including the development and cleaning process, the development and cleaning, that is, the collection of the transfer residual toner particles is performed in the development process. Further, the conductive fine powder that remains adhered and held on the image carrier after the transfer step also reaches the developing portion along with the movement of the image carrying surface, like the transfer residual toner particles.

すなわち、転写残トナー粒子とともに導電性微粉末が像担持体上に存在して、現像工程において転写残トナー粒子の回収が行われる。現像工程における転写残トナー粒子の回収が現像バイアス電界を利用して行われる場合には、転写残トナー粒子が現像バイアス電界によって回収されるのに対して、像担持体上の導電性微粉末は導電性であることで回収され難い。このため、導電性微粉末の一部は回収されるものの残りは像担持体上に付着保持されて残留する。   That is, the conductive fine powder is present on the image carrier together with the transfer residual toner particles, and the transfer residual toner particles are collected in the development process. When the transfer residual toner particles are collected using a development bias electric field in the development process, the transfer residual toner particles are collected by the development bias electric field, whereas the conductive fine powder on the image carrier is It is difficult to be recovered because it is conductive. For this reason, a part of the conductive fine powder is recovered, but the rest remains attached to the image carrier.

本発明者らの検討によれば、このように現像工程において回収され難い導電性微粉末が像担持体上に存在することで、像担持体上の転写残トナー粒子の回収性を向上させる効果が得られることが判明した。すなわち、像担持体上の導電性微粉末が像担持体上の転写残トナー粒子の回収助剤として働き、現像工程における転写残トナー粒子の回収をより確実なものとし、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を有効に防止することができる。   According to the study by the present inventors, the presence of the conductive fine powder that is difficult to be collected in the development step on the image carrier as described above is effective in improving the recoverability of the transfer residual toner particles on the image carrier. Was found to be obtained. In other words, the conductive fine powder on the image carrier acts as an auxiliary agent for collecting the residual toner particles on the image carrier, further ensuring the recovery of the residual toner particles in the development process, and collecting the residual toner particles. Image defects such as positive ghosts and fogging due to defects can be effectively prevented.

従来、現像剤に導電性微粉末を外部添加する目的の多くが、トナー粒子表面に導電性微粉末を付着させることにより、トナー粒子の摩擦帯電性を制御することであり、トナー粒子から遊離或いは脱離する導電性微粉末は、現像剤特性の変化又は劣化、或いは像担持体の劣化を招く弊害として扱われてきた。   Conventionally, most of the purpose of externally adding conductive fine powder to the developer is to control the triboelectric chargeability of the toner particles by attaching the conductive fine powder to the surface of the toner particles. The detached conductive fine powder has been treated as an adverse effect that causes a change or deterioration in developer characteristics or deterioration of the image carrier.

これに対し、本発明の現像剤では、導電性微粉末と無機微粉末の粒径を制御することで、無機微粉末を遊離させることなく導電性微粉末をトナー粒子表面から積極的に遊離させ、像担持体上に供給することによって上述の効果が得られる点、及び少なくとも転写工程後の像担持体上において転写残トナー粒子が少なくトナー粒子から遊離して像担持体上に残留する導電性微粉末の量が多いことで上述の効果をより好ましく得られる点で、従来多く検討されてきた現像剤への導電性微粉末の外部添加とは異なる。すなわち本発明の現像剤は、接触帯電工程を含む画像形成方法、又は現像兼クリーニング工程を含む画像形成方法、又はこれらの工程の両方を含む画像形成方法において優れた効果を奏する。   In contrast, in the developer of the present invention, by controlling the particle size of the conductive fine powder and the inorganic fine powder, the conductive fine powder is actively released from the toner particle surface without releasing the inorganic fine powder. The above-described effects can be obtained by supplying the toner onto the image carrier, and at least the residual toner particles on the image carrier after the transfer process are few, and the conductive material that is free from the toner particles and remains on the image carrier. This is different from external addition of conductive fine powder to a developer, which has been studied in the past, in that the above-mentioned effects can be obtained more favorably because of the large amount of fine powder. That is, the developer of the present invention has an excellent effect in an image forming method including a contact charging step, an image forming method including a developing and cleaning step, or an image forming method including both of these steps.

本発明の現像剤は、導電性微粉末がトナー粒子表面から遊離し易く、導電性微粉末を転写後の像担持体上を経由して、像担持体と接触帯電部材とが接触して形成するニップ部である帯電部に持ち運び、介在させることにより像担持体の帯電性を向上させ、帯電不良の発生を防止し、安定して均一な一様帯電を可能とする。また、現像工程において導電性微粉末が像担持体上に存在することで、導電性微粉末が像担持体上の転写残トナー粒子の回収助剤として働き、現像工程における転写残トナー粒子の回収をより確実なものとし、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を有効に防止することができる。   In the developer of the present invention, the conductive fine powder is easily released from the surface of the toner particles, and the conductive fine powder is formed on the image carrier after the transfer with the image carrier and the contact charging member in contact with each other. By carrying and interposing it in the charging portion, which is a nip portion, the chargeability of the image carrier is improved, charging failure is prevented, and stable and uniform charging is possible. Further, since the conductive fine powder is present on the image carrier in the development process, the conductive fine powder serves as a recovery aid for the transfer residual toner particles on the image carrier, and the recovery of the transfer residual toner particles in the development process. Therefore, image defects such as positive ghosts and fogging due to poor collection of residual toner particles can be effectively prevented.

本発明においては、トナー粒子表面に付着してトナー粒子と共に挙動する導電性微粉末(すなわちトナー粒子表面から遊離しない導電性微粉末)は、本発明の現像剤が効果として発現する像担持体の帯電性の促進及び現像兼クリーニング性能の向上に対して寄与しない。そのため、導電性微粉末が表面に強く付着したトナー粒子は、摩擦帯電性が低下し、現像性の低下、現像兼クリーニングでの転写残トナー粒子回収性の低下、及び転写性の低下によって転写残トナー量が増加することにより一様帯電又は潜像形成を阻害する等の原因となる。   In the present invention, the conductive fine powder that adheres to the toner particle surface and behaves together with the toner particle (that is, the conductive fine powder that does not release from the toner particle surface) is an image bearing member in which the developer of the present invention is effective. It does not contribute to the promotion of chargeability and the improvement of development and cleaning performance. For this reason, toner particles having conductive fine powder strongly adhered to the surface have reduced triboelectric chargeability, resulting in lower developability, lower transferable toner particle recoverability during development and cleaning, and lower transferability due to lower transferability. Increasing the amount of toner may cause uniform charging or obstructing latent image formation.

本発明者らの、像担持体の帯電性促進効果及び現像兼クリーニング性に対する影響についての検討によれば、導電性微粉末及び無機微粉末のトナー粒子からの遊離状態、即ち、導電性微粉末の遊離率a及び無機微粉末の遊離率bを
遊離率b<遊離率a (より好ましくは20b<a)
を満足するように制御することがよい。このように、トナー粒子表面の導電性微粉末及び無機微粉末の遊離状態を制御することで、導電性微粉末が転写後の像担持体上を経由し、像担持体と接触帯電部材とが接触して形成するニップ部である帯電部に持ち運ばれ、その導電性微粉末を介在することにより像担持体の帯電性を向上させ、帯電不良の発生を防止し、安定して均一な一様帯電を可能とする。また、現像工程において導電性微粉末が像担持体上に存在し、かつトナー粒子表面上に無機微粉末が適度に付着した状態であると、導電性微粉末が像担持体上の転写残トナー粒子の回収助剤として働くとともに、転写残トナー粒子の再帯電時の立ち上がりの速度が早くなるため、現像工程における転写残トナー粒子の回収をより確実なものとし、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を有効に防止することができる。
According to the inventors' investigation on the effect of promoting the chargeability of the image carrier and the development and cleaning properties, the conductive fine powder and the inorganic fine powder are separated from the toner particles, that is, the conductive fine powder. The liberation rate a of the inorganic fine powder and the liberation rate b of the inorganic fine powder are: liberation rate b <release rate a (more preferably 20b <a)
It is better to control so as to satisfy In this way, by controlling the free state of the conductive fine powder and inorganic fine powder on the surface of the toner particles, the conductive fine powder passes through the transferred image carrier, and the image carrier and the contact charging member are connected. It is carried to the charging part, which is a nip part formed by contact, and by interposing the conductive fine powder, the charging property of the image carrier is improved, the occurrence of charging failure is prevented, and a stable and uniform one is obtained. Enables electrification. Further, if the conductive fine powder is present on the image carrier in the development step and the inorganic fine powder is appropriately adhered on the surface of the toner particles, the conductive fine powder is transferred to the toner remaining on the image carrier. It acts as a particle recovery aid, and the rising speed of recharged residual toner particles during recharging is faster, which ensures more reliable recovery of the residual toner particles in the development process, resulting in poor recovery of residual toner particles. Image defects such as positive ghost and fog can be effectively prevented.

また、長期にわたり画像形成を繰り返しても、導電性微粉末が現像工程で新たに像担持面に移行し、また像担持面に残留した導電性微粉末とともに、像担持面の移動に伴い転写工程を経て帯電部に持ち運ばれ、帯電部に逐次に供給され続ける。しかも、トナー粒子中の無機微粉末の遊離量を制御しているために、長期にわたる画像形成においても現像剤の劣化が生じにくい。したがって、帯電部において導電性微粉末が脱落するなどして減少したり、導電性微粉末の一様帯電性促進能力が劣化した場合でも、帯電部に導電性微粉末が供給され続けるため、長期にわたる繰り返し使用においても、像担持体の帯電性の低下を防止し、良好な一様帯電が安定して維持されるとともに転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を有効に防止することができる。   Even if image formation is repeated over a long period of time, the conductive fine powder newly moves to the image carrying surface in the development process, and together with the conductive fine powder remaining on the image carrying surface, the transfer process along with the movement of the image carrying surface. Then, it is carried to the charging unit and continuously supplied to the charging unit. In addition, since the liberated amount of the inorganic fine powder in the toner particles is controlled, the developer is hardly deteriorated even in long-term image formation. Therefore, even if the conductive fine powder is reduced by dropping off in the charging part or the uniform charge promoting ability of the conductive fine powder is deteriorated, the conductive fine powder continues to be supplied to the charging part. Even when used repeatedly, the chargeability of the image bearing member is prevented, and good uniform charging is stably maintained, and image defects such as positive ghosts and fogging due to poor collection of residual toner particles are effectively prevented. Can be prevented.

以上のように、トナー粒子表面の導電性微粉末及び無機微粉末の遊離状態を制御することで接触帯電部材への導電性微粉末の供給を促進することにより一様帯電性を向上させ、且つ、転写残トナーを効果的に回収することができるために、グラフィック画像のハーフトーンまできめ細かに再現できる高画質な接触帯電による画像形成方法が可能となる。   As described above, the uniform chargeability is improved by promoting the supply of the conductive fine powder to the contact charging member by controlling the free state of the conductive fine powder and inorganic fine powder on the toner particle surface, and In addition, since the transfer residual toner can be effectively collected, an image forming method by high-quality contact charging capable of finely reproducing the halftone of the graphic image becomes possible.

導電性微粉末及び無機微粉末のトナー粒子からの遊離状態、即ち、導電性微粉末の遊離率a及び無機微粉末の遊離率bが
遊離率b≧遊離率a
を満足した場合、導電性微粉末は無機微粉末に比べてトナー粒子表面に強固に付着し易く、無機微粉末はトナー粒子からの遊離量が多い状態になっていることを示している。そのため、現像工程で像担持面に導電性微粉末を十分には供給することができず、転写工程においてもトナー粒子表面から導電性微粉末が遊離しにくい。さらに、現像剤から無機微粉末が多く遊離しているために現像剤の帯電の立ち上がりが遅くなり、転写残のトナー粒子が増加してしまう。
Free state of conductive fine powder and inorganic fine powder from toner particles, that is, free rate a of conductive fine powder and free rate b of inorganic fine powder are free rate b ≧ free rate a
Is satisfied, the conductive fine powder tends to adhere firmly to the surface of the toner particles as compared with the inorganic fine powder, indicating that the inorganic fine powder is in a state of a large amount of release from the toner particles. Therefore, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied to the image bearing surface in the development process, and the conductive fine powder is hardly released from the toner particle surface in the transfer process. Further, since a large amount of inorganic fine powder is liberated from the developer, the rising of the charge of the developer is delayed, and toner particles remaining after transfer increase.

このため、転写後の像担持体上に導電性微粉末を積極的に残留させ、帯電部に導電性微粉末を積極的に供給することが困難になるとともに、帯電部にトナー粒子が多く残留してしまうために像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、像担持体上に導電性微粉末を十分に供給することができず、転写残トナーの帯電の立ち上がりも遅いために転写残トナーの回収性を向上させる効果が得られず、逆に回収すべき転写残トナーを増大してしまうために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。   For this reason, it is difficult to positively leave the conductive fine powder on the image carrier after transfer, and to actively supply the conductive fine powder to the charged portion, and many toner particles remain in the charged portion. As a result, the chargeability of the image carrier is lowered and image defects are likely to occur. Also, in the development and cleaning process, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied onto the image carrier, and the rising of the charge of the transfer residual toner is slow. On the contrary, since the transfer residual toner to be recovered increases, image defects such as positive ghost and fog due to poor recovery of transfer residual toner particles are likely to occur.

また、本発明の現像剤における導電性微粉末のトナー粒子からの遊離率aは40〜95%、より好ましくは50〜95%がよい。遊離率aが40%より低い場合、現像工程で像担持面に導電性微粉末を十分には供給することができず、転写工程においてもトナー粒子表面から導電性微粉末が遊離しにくい。このため、転写後の像担持体上に導電性微粉末を積極的に残留させ、帯電部に導電性微粉末を積極的に供給することが困難になるために像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、像担持体上に導電性微粉末を十分に供給することができず、転写残トナーの回収性を向上させる効果が得られないために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。また、遊離率aが95%より高い場合、導電性微粉末がトナー粒子からほとんど遊離した状態にあるため、現像工程で像担持面に導電性微粉末を供給することはできるものの、長期にわたり画像形成が繰り返されていくとともに現像剤中の導電性微粉末の濃度が低下していき耐久後半に、帯電部に導電性微粉末を積極的に供給することが困難になるとともに、帯電部にトナー粒子が多く残留してしまうために像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、像担持体上に導電性微粉末を十分に供給することができず、逆に回収すべき転写残トナーを増大してしまうために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。   Further, the release rate a of the conductive fine powder from the toner particles in the developer of the present invention is 40 to 95%, more preferably 50 to 95%. When the liberation rate a is lower than 40%, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied to the image bearing surface in the development process, and the conductive fine powder is hardly released from the toner particle surface in the transfer process. For this reason, the conductive fine powder remains positively on the image carrier after the transfer, and it becomes difficult to positively supply the conductive fine powder to the charging portion. Image defects are likely to occur. Also, in the development and cleaning process, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied onto the image carrier, and the effect of improving the recoverability of the transfer residual toner cannot be obtained. Image defects such as positive ghost and fog due to poor collection are likely to occur. Further, when the liberation rate a is higher than 95%, the conductive fine powder is almost free from the toner particles. Therefore, the conductive fine powder can be supplied to the image bearing surface in the development process, but the image can be obtained over a long period of time. As the formation is repeated, the concentration of the conductive fine powder in the developer decreases, and in the latter half of the endurance, it becomes difficult to positively supply the conductive fine powder to the charging portion, and the toner is charged to the charging portion. Since many particles remain, the chargeability of the image carrier is lowered and image defects are likely to occur. Also in the developing and cleaning process, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied onto the image carrier, and conversely, the amount of residual toner to be recovered increases. Image defects such as positive ghost and fog due to defects are likely to occur.

また、本発明の現像剤における無機微粉末のトナー粒子からの遊離率bは0.1〜5%、より好ましくは0.1〜3%がよい。遊離率bが5%よりも高い場合、現像剤から無機微粉末が多く遊離しているために現像剤の帯電の立ち上がりが遅くなり、転写残のトナー粒子が増加してしまう。   Further, the liberation rate b of the inorganic fine powder from the toner particles in the developer of the present invention is 0.1 to 5%, more preferably 0.1 to 3%. When the liberation rate b is higher than 5%, a large amount of inorganic fine powder is liberated from the developer, so that the rising of the charge of the developer is delayed, and toner particles remaining after transfer increase.

このため、帯電部にトナー粒子が多く残留し、像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、転写残トナーの帯電の立ち上がりも遅いために転写残トナーの回収性を向上させる効果が得られず、逆に回収すべき転写残トナーを増大してしまうために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。   For this reason, a large amount of toner particles remain in the charging portion, and the chargeability of the image carrier is lowered and image defects are likely to occur. Also, in the development and cleaning process, since the rise of the charge of the transfer residual toner is slow, the effect of improving the recovery of the transfer residual toner cannot be obtained, and conversely the transfer residual toner to be recovered increases. Image defects such as positive ghosts and fogging due to poor collection of residual toner particles are likely to occur.

遊離率bが0.1%よりも低い場合はトナー粒子からほとんど無機微粉末が遊離していないことを示しており、このような状態は通常トナー粒子への無機微粉末の埋め込まれ度合いが大きくなる場合に起こり易い。このような場合、帯電の立ち上がりが遅くなるだけではなく、帯電量を保持しにくくなるため、良好な現像性が得られにくい。   When the liberation rate b is lower than 0.1%, it is indicated that almost no inorganic fine powder is liberated from the toner particles. In such a state, the degree of embedding of the inorganic fine powder in the toner particles is usually large. This is likely to happen. In such a case, not only the rising of charging is delayed, but also it becomes difficult to maintain the charge amount, so that it is difficult to obtain good developability.

本発明における前記導電性微粉末及び無機微粉末のトナー粒子からの遊離率は、パーティクルアナライザー(PT1000:横河電機(株)製)により測定したものであり、パーティクルアナライザーはJapan Hardcopy97論文集の65〜68頁に記載の原理で測定を行う。具体的には、該装置はトナー等の微粒子を一個ずつプラズマへ導入し、微粒子の発光スペクトルから発光物の元素、粒子数、粒子の粒径を知ることが出来る装置である。例えば、無機微粉末としてシリカを導電性微粉末として酸化錫を添加したトナー粒子をプラズマに導入した場合を考えるが、プラズマに導入した際に、トナー1粒子に対して、結着樹脂の構成元素である炭素の発光とSi原子及びSn原子の発光がそれぞれ観察される。即ち、トナー1粒子につき1個の発光が得られるので、発光の回数からトナー粒子の個数を求めることが出来る。その時、炭素原子の発光から、2.6msec以内に発光したSi,Sn原子を同時発光した原子とし、それ以降のSi,Sn原子の発光はSi,Sn原子のみの発光とした。本発明中のトナーにおいては、炭素原子とSi,Sn原子が同時に発光するということはそれぞれシリカと酸化錫がトナー粒子表面に付着していることを意味し、Si,Sn原子のみの発光は、シリカ,酸化錫がトナー粒子から遊離していると言える。具体的な方法としては、温度23℃,湿度60%の環境下で一晩放置することで調湿したトナーサンプルを上記環境下で0.1%酸素含有のヘリウムガスを用いて測定する。即ち、チャンネル1で炭素原子(測定波長247.86nm)、チャンネル2で錫原子(測定波長326.23nm),チャンネル3でシリカ原子(測定波長288.16nm)を測定し、1回のスキャンで炭素原子の発光数が1000〜1400個となるようにサンプリングを行い、炭素原子の発光数が総数で10000以上となるまでスキャンを繰り返し、発光数を積算する。そして、その時のSi,Sn原子のみの発光数をカウントすることで遊離したシリカ,酸化錫の個数とする。また、このときのノイズカットレベルは1.50Vとする。   The release rate of the conductive fine powder and the inorganic fine powder from the toner particles in the present invention was measured by a particle analyzer (PT1000: manufactured by Yokogawa Electric Corporation), and the particle analyzer is 65 in the paper of Japan Hardcopy 97. Measurement is performed according to the principle described on page 68. Specifically, the apparatus is an apparatus in which fine particles such as toner are introduced into the plasma one by one, and the element of the luminescent material, the number of particles, and the particle size of the particles can be known from the emission spectrum of the fine particles. For example, consider the case where toner particles, in which silica is used as an inorganic fine powder and tin oxide is added as a conductive fine powder, are introduced into the plasma. The emission of carbon and the emission of Si atoms and Sn atoms are observed. That is, since one light emission is obtained for each toner particle, the number of toner particles can be obtained from the number of times of light emission. At that time, the Si and Sn atoms emitted within 2.6 msec from the emission of carbon atoms were simultaneously emitted, and the subsequent emission of Si and Sn atoms was only the Si and Sn atoms. In the toner of the present invention, simultaneous emission of carbon atoms, Si, and Sn atoms means that silica and tin oxide are attached to the toner particle surface, respectively, and emission of only Si and Sn atoms is It can be said that silica and tin oxide are liberated from the toner particles. As a specific method, a toner sample conditioned by being left overnight in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 60% is measured using helium gas containing 0.1% oxygen in the environment. That is, carbon atoms (measurement wavelength 247.86 nm) are measured in channel 1, tin atoms (measurement wavelength 326.23 nm) are measured in channel 2, silica atoms (measurement wavelength 288.16 nm) are measured in channel 3, and carbon is measured in one scan. Sampling is performed so that the number of light emission of atoms is 1000 to 1400, and scanning is repeated until the total number of light emission of carbon atoms reaches 10,000 or more, and the number of light emission is integrated. Then, by counting the number of light emission of only Si and Sn atoms at that time, the number of free silica and tin oxide is obtained. At this time, the noise cut level is 1.50V.

さらに、本発明の現像剤は、導電性微粉末の体積平均粒径Daと無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径DbがDa≧10Db(好ましくはDa≧20Db)であることを特徴とする。本発明者らの検討によれば、現像剤の表面への導電性微粉末及び無機微粉末の付着・遊離状態が帯電不良の発生を防止し安定して均一な一様帯電を可能とし、また、現像工程における転写残トナー粒子の回収をより確実なものとし、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を有効に防止するためには重要であることが明らかとなった。このような現像剤表面の状態を簡便に制御するためには導電性微粉末と無機微粉末の粒径が非常に重要になる。即ち、導電性微粉末の体積平均粒径Daと無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径DbがDa<10Dbの場合、導電性微粉末と無機微粉末の粒径の差が小さいことを示しており、このような場合、導電性微粉末だけではなく無機微粉末のトナー粒子からの遊離量が多い状態になりやすい。そのため、現像工程で像担持面に導電性微粉末単独で供給することができない。さらに、現像剤から無機微粉末が多く遊離しているために現像剤の帯電の立ち上がりが遅くなり、転写残のトナー粒子が増加してしまう。   Further, the developer of the present invention is characterized in that the volume average particle diameter Da of the conductive fine powder and the number average particle diameter Db of the primary particles of the inorganic fine powder are Da ≧ 10 Db (preferably Da ≧ 20 Db). . According to the study by the present inventors, the adhesion / release state of the conductive fine powder and the inorganic fine powder on the surface of the developer prevents the occurrence of charging failure and enables stable and uniform charging. It has become clear that it is important to ensure the recovery of transfer residual toner particles in the development process and to effectively prevent image defects such as positive ghosts and fogging due to poor recovery of transfer residual toner particles. . In order to easily control the state of the developer surface, the particle sizes of the conductive fine powder and the inorganic fine powder are very important. That is, when the volume average particle diameter Da of the conductive fine powder and the number average particle diameter Db of the primary particles of the inorganic fine powder are Da <10 Db, the difference in the particle diameter between the conductive fine powder and the inorganic fine powder is small. In such a case, not only the conductive fine powder but also the amount of inorganic fine powder released from the toner particles tends to be large. Therefore, the conductive fine powder alone cannot be supplied to the image bearing surface in the development process. Further, since a large amount of inorganic fine powder is liberated from the developer, the rising of the charge of the developer is delayed, and toner particles remaining after transfer increase.

このため、転写後の像担持体上に導電性微粉末のみを積極的に残留させ、帯電部に導電性微粉末を積極的に供給することが困難になるとともに、帯電部にトナー粒子が多く残留してしまうために像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、転写残トナーの帯電の立ち上がりが遅いために転写残トナーの回収性を向上させる効果が得られず、逆に回収すべき転写残トナーを増大してしまうために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。   For this reason, it is difficult to positively leave only the conductive fine powder on the image carrier after transfer, and to actively supply the conductive fine powder to the charging portion, and there are many toner particles in the charging portion. As a result, the chargeability of the image carrier is lowered and image defects are likely to occur. Also, in the development and cleaning process, since the rising of the charge of the transfer residual toner is slow, the effect of improving the recovery of the transfer residual toner cannot be obtained, and conversely the transfer residual toner to be recovered increases. Image defects such as positive ghosts and fogging due to poor collection of residual toner particles are likely to occur.

上記の遊離率を達成する製造法として、トナーに添加する無機微粉末,導電性微粉末の添加時期、添加時に使用する混合装置の処理条件(混合時間など)を変えることがある。この中でも、最初に混合装置にトナー粒子と無機微粉末を添加し混合した後導電性微粉末を添加する2段処理条件が無機微粉末と導電性微粉末のトナー粒子への付着状態との遊離率を制御する上で特に好ましい。   As a manufacturing method for achieving the above liberation rate, there are cases where the addition timing of the inorganic fine powder and conductive fine powder added to the toner and the processing conditions (mixing time, etc.) of the mixing apparatus used at the time of addition are changed. Among these, the two-stage treatment condition in which the toner particles and the inorganic fine powder are first added and mixed in the mixing device and then the conductive fine powder is added is the separation of the adhesion state of the inorganic fine powder and the conductive fine powder to the toner particles. It is particularly preferable for controlling the rate.

外添処理用の装置としては、例えばヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられる。   For example, Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining); Super mixer (manufactured by Kawata); Ribocon (manufactured by Okawara Seisakusho); A spiral pin mixer (manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.) and a Ladige mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.).

また、本発明の現像剤は、メタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定したときに、その透過率におけるメタノール/水混合溶媒中のメタノール濃度が特定の濃度領域に属していることが好ましい。   Further, the developer of the present invention has a methanol concentration in the methanol / water mixed solvent at a specific concentration region when the wettability with respect to the methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm. Preferably it belongs.

図1に本発明の後述する実施例1の現像剤の780nmの波長光の透過率に対するメタノール濃度のグラフを示す。透過率が80%を超える領域は現像剤がメタノールにほとんど濡れていないことを表しており、透過率が10%よりも低い領域は現像剤がほぼ完全に濡れていることを表している。   FIG. 1 shows a graph of the methanol concentration with respect to the transmittance of light having a wavelength of 780 nm of the developer of Example 1 described later. A region where the transmittance exceeds 80% indicates that the developer is hardly wetted with methanol, and a region where the transmittance is lower than 10% indicates that the developer is almost completely wetted.

現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性は、トナー粒子表面への無機微粉末の付着状態により大きな影響を受ける。   The wettability of the developer with respect to the methanol / water mixed solvent is greatly affected by the adhesion state of the inorganic fine powder to the toner particle surface.

接触帯電工程を含む画像形成方法においては、現像剤の長期にわたる繰り返し使用においても転写残或いはカブリとして接触帯電部材に付着又は混入するトナー粒子を減少させ、かつ接触帯電部材への導電性微粉末の供給を促進し、一様帯電性を向上させることが特に求められる。それにより、接触帯電による帯電不良を生じない画像形成方法が可能となり、高画質なグラフィック画像のハーフトーンまできめ細かに再現できる良好な画像を得られるのだが、磁性トナーが不均一に帯電し、帯電量の分布にばらつきがあると、現像剤の長期にわたる繰り返し使用において現像スリーブ上に供給された現像剤の帯電とスリーブ上の現像剤の帯電量のばらつきが大きくなり、トナー粒子が転写残或いはカブリとして接触帯電部材に付着又は混入するために帯電不良を生じる。さらに、スリーブ上においてトナーの穂立ちが不均一になり飛び散りの多い画像が発生してしまうことがある。   In the image forming method including the contact charging step, toner particles adhering to or mixed in the contact charging member as a transfer residue or fog are reduced even when the developer is used repeatedly over a long period of time, and the conductive fine powder on the contact charging member is reduced. It is particularly required to promote the supply and improve the uniform chargeability. As a result, an image forming method that does not cause charging failure due to contact charging is possible, and a good image that can be reproduced finely up to halftone of a high-quality graphic image can be obtained, but the magnetic toner is charged unevenly and charged. If the distribution of the amount varies, the developer charged on the developing sleeve and the charge amount of the developer on the sleeve vary greatly during repeated use of the developer over a long period of time. As a result, the charging failure occurs due to adhesion or mixing with the contact charging member. Further, toner spikes may be non-uniform on the sleeve and an image with many scattering may be generated.

即ち、本発明においては、現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度が35〜80体積%(好ましくは45〜75体積%)の範囲内であることが良い。さらに本発明においては、現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が10%のときのメタノール濃度が40〜85体積%(好ましくは50〜80体積%)の範囲内であることが良い。   That is, in the present invention, when the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is 35 to 80% by volume (preferably It is preferable that it is in the range of 45 to 75% by volume. Furthermore, in the present invention, when the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 10% is 40 to 85% by volume (preferably 50%). It is good that it is in the range of ˜80% by volume.

現像剤の表面への無機微粉末の付着量が多い、又は表面への無機微粉末の埋め込まれ度合いが小さいほど、即ち無機微粉末によってトナー粒子表面が覆われている割合が多くなるほど、高いメタノール濃度で現像剤が濡れるようになる。   The higher the amount of inorganic fine powder attached to the surface of the developer, or the smaller the degree of embedding of the inorganic fine powder on the surface, that is, the higher the proportion of the toner particle surface covered by the inorganic fine powder, the higher the methanol. The developer gets wet with the density.

トナー粒子表面への無機微粉末の付着量が多い、又は埋め込まれ度合いが小さくなるほど現像剤の帯電性が向上し、より高い現像性が得られるようになる。即ち透過率が80%のときのメタノール濃度が35〜80体積%の範囲内であり、透過率が10%のときのメタノール濃度が40〜85体積%であることにより、現像剤の帯電特性が安定化し、低温低湿、高温高湿などの各環境下においても優れた現像性を示す。   As the amount of the inorganic fine powder adhering to the toner particle surface is larger or the embedding degree is smaller, the chargeability of the developer is improved and higher developability can be obtained. That is, when the transmittance is 80%, the methanol concentration is in the range of 35 to 80% by volume, and when the transmittance is 10%, the methanol concentration is 40 to 85% by volume. Stabilizes and exhibits excellent developability even under various environments such as low temperature and low humidity and high temperature and high humidity.

しかし透過率が80%のときのメタノール濃度が80体積%を超えるもしくは透過率が10%のときのメタノール濃度が85体積%を超えるような場合、これは無機微粉末の付着量が多すぎる、あるいは埋め込まれ度合いが小さすぎることを示し、現像剤が適正な帯電性能を得られなくなり好ましくない。また、透過率が80%のときのメタノール濃度が35体積%よりも低いもしくは透過率が10%のときのメタノール濃度が40体積%よりも低いような場合、これはトナー粒子表面への無機微粉末の付着量が少ない、又は埋め込まれ度合いが大きいことを示し、このような場合、帯電量を保持しにくくなり良好な現像性が得られにくい。   However, when the methanol concentration when the transmittance is 80% exceeds 80% by volume or the methanol concentration when the transmittance is 10% exceeds 85% by volume, this is too much adhesion of the inorganic fine powder. Or it shows that the degree of embedding is too small, and the developer cannot obtain proper charging performance, which is not preferable. When the methanol concentration when the transmittance is 80% is lower than 35% by volume or when the transmittance is 10%, the methanol concentration is lower than 40% by volume. This indicates that the amount of powder attached is small or the degree of embedding is large. In such a case, it is difficult to maintain the charge amount and it is difficult to obtain good developability.

また、現像剤の帯電量分布は、トナー粒子表面への無機微粉末の付着状態に大きな影響を受け、無機微粉末の付着状態の均一性が増すほど帯電量分布も均一になる。トナー粒子表面への無機微粉末の付着状態は現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性の挙動を測定することによって知ることができる。表面への無機微粉末の付着状態が均一なほど、現像剤がメタノール/水混合溶媒に対して濡れ始めてから濡れ終わるまでのメタノールの濃度差が小さくなる。本発明においてはメタノール/水混合溶媒に対する磁性トナーの濡れ性を波長780nmの光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度をC80、また、透過率が10%のときのメタノール濃度をC10としたとき、下記式(2)
0<C10−C80≦10 (2)
好ましくは、0<C10−C80≦8
の範囲内であることが、透過率が80%のときのメタノール濃度と透過率が10%のときのメタノール濃度の濃度差が小さくなり、即ち現像剤の帯電量分布が均一化し、現像剤に均一且つ高い帯電性を素早く付与することができる意味でも好ましい。
Further, the charge amount distribution of the developer is greatly influenced by the adhesion state of the inorganic fine powder to the toner particle surface, and the charge amount distribution becomes uniform as the uniformity of the inorganic fine powder adhesion state increases. The state of adhesion of the inorganic fine powder to the toner particle surface can be determined by measuring the wettability behavior of the developer with respect to the methanol / water mixed solvent. The more uniformly the inorganic fine powder adheres to the surface, the smaller the difference in methanol concentration from when the developer starts to wet with the methanol / water mixed solvent until it ends. In the present invention, when the wettability of the magnetic toner with respect to the methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is C80, and the transmittance is 10%. When the methanol concentration of C10 is C10, the following formula (2)
0 <C10-C80 ≦ 10 (2)
Preferably, 0 <C10−C80 ≦ 8
Is within the range, the difference between the methanol concentration when the transmittance is 80% and the methanol concentration when the transmittance is 10% is reduced, that is, the charge amount distribution of the developer becomes uniform, It is also preferable in the sense that uniform and high chargeability can be quickly imparted.

C10−C80が10%よりも大きいと、磁性トナーが不均一に帯電し、帯電量の分布にばらつきが生じ、現像剤の長期にわたる繰り返し使用において現像スリーブ上に供給された現像剤の帯電とスリーブ上の現像剤の帯電量のばらつきが大きくなり、トナー粒子が転写残或いはカブリとして接触帯電部材に付着又は混入するために帯電不良を生じる。さらに、スリーブ上においてトナーの穂立ちが不均一になり飛び散りの多い画像が発生してしまうことがある。   When C10-C80 is larger than 10%, the magnetic toner is non-uniformly charged, the distribution of the charge amount varies, and the developer charged on the developing sleeve and the sleeve when the developer is repeatedly used over a long period of time. The variation in the charge amount of the upper developer becomes large, and the toner particles adhere to or mix in the contact charging member as a transfer residue or fog, resulting in poor charging. Further, toner spikes may be non-uniform on the sleeve and an image with many scattering may be generated.

また、不均一に帯電した磁性トナー粒子が存在することにより、画像濃度の一様性やドット再現性等画質が悪化する。   Also, the presence of non-uniformly charged magnetic toner particles degrades image quality such as uniformity of image density and dot reproducibility.

本発明においては、前記透過率及びメタノール濃度の関係、すなわち現像剤の濡れ性、すなわち現像剤の疎水特性は、メタノール滴下透過率曲線を用いて測定する。具体的には、その測定装置として、例えば(株)レスカ社製の粉体濡れ性試験機WET−100Pが挙げられ、具体的な測定操作としては、以下に例示する方法が挙げられる。   In the present invention, the relationship between the transmittance and the methanol concentration, that is, the wettability of the developer, that is, the hydrophobic property of the developer is measured using a methanol dropping transmittance curve. Specifically, as the measuring device, for example, a powder wettability tester WET-100P manufactured by Reska Co., Ltd. may be mentioned, and specific measuring operations may include the methods exemplified below.

まず例として初期メタノール濃度が40体積%の場合についての方法を述べるが、初期のメタノール濃度は現像剤の濡れ始めの濃度、濡れ終わりの濃度が測定できるように初期濃度30体積%,40体積%,70体積%の3水準を適宜使い分けて測定を行った。メタノール40体積%と水60体積%とからなる含水メタノール液70mlを容器中に入れ、その測定用サンプル中の気泡等を除去するために超音波分散器で5分間分散を行う。この中に検体である現像剤を0.5g精秤して添加し、現像剤の疎水特性を測定するためのサンプル液を調製する。   First, a method for the case where the initial methanol concentration is 40% by volume will be described. The initial methanol concentration is 30% by volume and 40% by volume, so that the concentration at the beginning of wetting of the developer and the concentration at the end of wetting can be measured. , 70 volume% 3 levels were properly used for measurement. 70 ml of a hydrated methanol solution composed of 40% by volume of methanol and 60% by volume of water is placed in a container, and dispersed for 5 minutes with an ultrasonic disperser in order to remove bubbles and the like in the measurement sample. In this, 0.5 g of a developer as a specimen is precisely weighed and added to prepare a sample solution for measuring the hydrophobic characteristics of the developer.

次に、この測定用サンプル液を6.67s-1の速度で撹拌しながら、メタノールを1.3ml/min.の滴下速度で連続的に添加し、波長780nmの光で透過率を測定し、図1に示したようなメタノール滴下透過率曲線を作製する。この際にメタノールを滴定溶媒としたのは、現像剤に含有される染料、顔料、荷電制御剤等の様々なトナー材料が溶出するおそれが少なく、現像剤の表面状態がより正確に観察できるためである。尚、この測定において、フラスコとしては、直径5cmの円形で、厚さ1.75mmのガラス製のものを用い、マグネティックスターラーとしては、長さ25mm、最大径8mmの紡錘形でありフッ素樹脂コーティングを施されたものを用いた。 Next, while stirring the sample solution for measurement at a speed of 6.67 s −1 , methanol was added at 1.3 ml / min. Are continuously added at a dropping rate of, and the transmittance is measured with light having a wavelength of 780 nm to prepare a methanol dropping transmittance curve as shown in FIG. In this case, methanol is used as the titration solvent because various toner materials such as dyes, pigments, and charge control agents contained in the developer are less likely to elute and the surface state of the developer can be observed more accurately. It is. In this measurement, a glass flask having a diameter of 5 cm and a thickness of 1.75 mm was used as the flask, and a magnetic stirrer having a spindle shape of 25 mm in length and a maximum diameter of 8 mm and coated with fluororesin. What was done was used.

また、本発明の導電性微粉末の体積平均粒径は、0.1μm〜4.0μm(より好ましくは0.1μm〜2.0μm)が好ましい。   In addition, the volume average particle size of the conductive fine powder of the present invention is preferably 0.1 μm to 4.0 μm (more preferably 0.1 μm to 2.0 μm).

0.1μmよりも小さいものはトナー粒子表面に強固に付着し易く、現像工程で像担持面に導電性微粉末を十分には供給することができず、転写工程においてもトナー粒子表面から導電性微粉末が遊離しにくい。   Those smaller than 0.1 μm tend to adhere firmly to the toner particle surface, and the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied to the image bearing surface in the development process. Fine powder is not easily released.

このため、転写後の像担持体上に導電性微粉末を積極的に残留させ、帯電部に導電性微粉末を積極的に供給することが困難であり、像担持体の帯電性を低下させ画像不良を生じやすい。また、現像兼クリーニング工程においても、像担持体上に導電性微粉末を十分に供給することができず、像担持体上に導電性微粉末が供給されたとしても粒子径が小さすぎるために転写残トナーの回収性を向上させる効果が得られず、逆に回収すべき転写残トナーを増大してしまうために、転写残トナー粒子の回収不良によるポジゴーストやカブリ等の画像欠陥を生じやすい。   For this reason, it is difficult to positively leave the conductive fine powder on the image carrier after transfer, and to actively supply the conductive fine powder to the charging portion, thereby reducing the chargeability of the image carrier. Image defects are likely to occur. Also, in the developing and cleaning process, the conductive fine powder cannot be sufficiently supplied onto the image carrier, and the particle diameter is too small even if the conductive fine powder is supplied onto the image carrier. The effect of improving the transferability of the transfer residual toner is not obtained, and on the contrary, the transfer residual toner to be recovered increases, and thus image defects such as positive ghosts and fogging are likely to occur due to poor transfer residual toner particle recovery. .

また、導電性微粉末のうち粒子径が4μm超えるものは、帯電部に供給されても粒径が大きいために均一に像担持体の帯電性を促進することができず、導電性微粉末が帯電部材から脱落しやすくなり、安定して十分な粒子数の導電性微粉末を帯電部に介在させ続けることが困難となる。   Further, among the conductive fine powders, those having a particle diameter exceeding 4 μm cannot promote the charging property of the image bearing member uniformly even when supplied to the charging portion, and thus the conductive fine powder cannot be promoted. It becomes easy to drop off from the charging member, and it becomes difficult to stably keep the conductive fine powder having a sufficient number of particles in the charging portion.

更に、単位質量当たりの導電性微粉末の粒子数が減少するため、十分な像担持体の均一帯電促進効果が得られるだけの粒子数の導電性微粉末を帯電部に介在させるには、導電性微粉末の現像剤に対する添加量を大きくせざるを得なくなる。   Furthermore, since the number of particles of the conductive fine powder per unit mass is reduced, the conductive fine powder having a number of particles sufficient to obtain a uniform charge promoting effect of the image carrier is interposed in the charged portion. The amount of fine powder added to the developer must be increased.

しかし、導電性微粉末の添加量を大きくしすぎると、現像剤全体としての摩擦帯電能及び現像性を低下させ、画像濃度低下やトナー飛散を生じやすい。また、導電性微粉末の粒径が大きいために、現像兼クリーニング工程における転写残トナー粒子の回収助剤としての効果が十分には得られない。また転写残トナー粒子の回収を高めるために、導電性微粉末の像担持体上での存在量を大きくしすぎると、粒径が大きいために潜像形成のための画像露光を遮ることによる画像欠陥を生じやすい。   However, if the amount of conductive fine powder added is too large, the triboelectric chargeability and developability of the developer as a whole are lowered, and the image density and toner scattering are likely to occur. Further, since the conductive fine powder has a large particle size, the effect as a recovery aid for the residual toner particles in the development and cleaning process cannot be sufficiently obtained. Further, if the amount of the conductive fine powder on the image carrier is increased too much in order to enhance the recovery of the transfer residual toner particles, the image is formed by blocking the image exposure for forming the latent image due to the large particle size. Prone to defects.

導電性微粉末の粒子径は、以下のように測定することができる。すなわち、走査型電子顕微鏡により拡大撮影した現像剤の写真と、更に走査型電子顕微鏡に付属させたX線マイクロアナライザー(XMA)等の元素分析手段によって導電性微粉末の含有する元素でマッピングされた現像剤の写真を対照し、トナー粒子表面に付着或いは遊離して存在している導電性微粉末を特定する。走査型電子顕微鏡により拡大撮影した現像剤の写真(例えば、日立製作所製FE−SEMS−800で3000〜5000倍の視野で撮影した写真)から、又は走査型電子顕微鏡からインターフェースを介して導入した(3000〜5000倍に拡大した)画像情報から、特定された導電性微粉末の画像を画像処理装置(例えばニレコ社製画像解析装置LuzexIII)に導入し、解析することによって導電性微粉末の粒度が求められる。   The particle diameter of the conductive fine powder can be measured as follows. That is, a photograph of the developer magnified by a scanning electron microscope was mapped with the elements contained in the conductive fine powder by an element analysis means such as an X-ray microanalyzer (XMA) attached to the scanning electron microscope. The photograph of the developer is contrasted, and the conductive fine powder existing on the surface of the toner particles is identified. It was introduced from a photograph of the developer magnified by a scanning electron microscope (for example, a photograph photographed with a field of view of 3000 to 5000 times by FE-SEMS-800 manufactured by Hitachi, Ltd.) or from a scanning electron microscope via an interface ( From the image information (magnified 3000 to 5000 times), an image of the specified conductive fine powder is introduced into an image processing device (for example, image analysis device Luzex III manufactured by Nireco Corporation), and analyzed to determine the particle size of the conductive fine powder. Desired.

以上のように、現像剤の特定溶媒に対する濡れ性を制御し、且つ、その粒径に特定の関係を有する無機微粉末と導電性微粉末のトナー粒子からの遊離率を制御することによって、転写残或いはカブリとして接触帯電部材に付着又は混入するトナー粒子を減少させ、かつ接触帯電部材への導電性微粉末の供給を促進することができ、一様帯電性を向上させ、グラフィック画像のハーフトーンまできめ細かに再現できる高画質な接触帯電による画像形成方法が可能となる。   As described above, by controlling the wettability of the developer to a specific solvent and controlling the release rate of toner fine particles and conductive fine powder having a specific relationship with the particle size from the toner particles, It is possible to reduce toner particles adhering to or mixing in the contact charging member as residual or fogging, and to promote the supply of conductive fine powder to the contact charging member, improving the uniform charging property, and the halftone of the graphic image An image forming method by high-quality contact charging that can be reproduced finely and finely becomes possible.

また本発明は、導電性微粉末表面を被覆する酸化ケイ素、酸化アルミ、酸化チタンから選ばれる金属酸化物微粒子がシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも一種類の疎水化処理剤で疎水化処理されていることが好ましい。導電性微粉末表面を被覆する該金属酸化物微粒子を処理することにより環境安定性、特に高温高湿下の帯電安定性、流動性維持が良化する。   In the present invention, the metal oxide fine particles selected from silicon oxide, aluminum oxide and titanium oxide covering the surface of the conductive fine powder are silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, and silane cups. It is preferable that the surface is hydrophobized with at least one hydrophobizing agent selected from ring agents. By treating the metal oxide fine particles covering the surface of the conductive fine powder, environmental stability, in particular, charging stability under high temperature and high humidity and fluidity maintenance are improved.

また、本発明の現像剤は、導電性微粉末の含有量が現像剤全体の0.1〜5.0質量%(より好ましくは0.1〜2.0質量%)であることが好ましい。導電性微粉末の含有量を上記範囲とすることにより、像担持体の帯電を促進するための適度な量の導電性微粉末を帯電部に供給でき、現像兼クリーニングにおいて転写残トナー粒子の回収性を高めるために必要な量の導電性微粉末を像担持体上に供給できる。   In the developer of the present invention, the content of the conductive fine powder is preferably 0.1 to 5.0% by mass (more preferably 0.1 to 2.0% by mass) of the entire developer. By setting the content of the conductive fine powder within the above range, an appropriate amount of the conductive fine powder for accelerating the charging of the image carrier can be supplied to the charging unit, and the transfer residual toner particles can be collected in the development and cleaning. The amount of conductive fine powder necessary for enhancing the properties can be supplied onto the image carrier.

現像剤の導電性微粉末の含有量が上記範囲よりも小さすぎる場合には、帯電部に供給される導電性微粉末量が不足し易く、安定した像担持体の帯電促進効果が得にくい。現像兼クリーニングを用いる画像形成においても、転写残トナー粒子と共に像担持体上に存在する導電性微粉末量が不足し易く、転写残トナー粒子の回収性の向上の効果が得にくい。また、現像剤の導電性微粉末の含有量が上記範囲よりも大きすぎる場合には、過剰の導電性微粉末が帯電部に供給され易く、帯電部に保持しきれない導電性微粉末が多量に像担持体上に排出されることによる露光不良を生じ易くなる。また、トナー粒子の摩擦帯電性を低下させる或いは乱し、画像濃度低下やカブリの増加の原因となることがある。このような観点から、現像剤の導電性微粉末の含有量は、上記範囲内であることが好ましい。   When the content of the conductive fine powder in the developer is too smaller than the above range, the amount of the conductive fine powder supplied to the charging portion is likely to be insufficient, and it is difficult to obtain a stable charge promoting effect of the image carrier. Even in image formation using development and cleaning, the amount of the conductive fine powder existing on the image carrier together with the transfer residual toner particles tends to be insufficient, and the effect of improving the recovery of the transfer residual toner particles is difficult to obtain. In addition, when the content of the conductive fine powder in the developer is too larger than the above range, excessive conductive fine powder is easily supplied to the charging portion, and a large amount of conductive fine powder cannot be held in the charging portion. In addition, exposure failure due to being discharged onto the image carrier is likely to occur. Further, the triboelectric charging property of the toner particles may be reduced or disturbed, which may cause a decrease in image density and an increase in fog. From such a viewpoint, the content of the conductive fine powder of the developer is preferably within the above range.

また、導電性微粉末の抵抗は、像担持体の帯電促進効果及び転写残トナー回収性の向上効果を現像剤に付与するために、109Ω・cm以下であることが好ましい。導電性微粉末の抵抗が、上記範囲よりも大きすぎると、導電性微粉末を帯電部材と像担持体とのニップ部或いはその近傍の帯電領域に介在させ、接触帯電部材の導電性微粉末を介しての像担持体への緻密な接触性を維持させても、像担持体の良好な帯電性を得るための帯電促進効果が小さくなる。現像兼クリーニングにおいても、導電性微粉末が転写残トナー粒子と同極性の電荷を帯び易くなるために転写残トナー粒子と共に回収され易くなり、回収助剤として回収されにくい導電性微粉末が像担持体上に介在することによる転写残トナーの回収性の向上が大幅に低下する場合がある。 Further, the resistance of the conductive fine powder is preferably 10 9 Ω · cm or less in order to impart to the developer the effect of promoting charging of the image carrier and the effect of improving transfer residual toner recovery. When the resistance of the conductive fine powder is too larger than the above range, the conductive fine powder is interposed in the nip portion between the charging member and the image carrier or in the vicinity of the charging region, and the conductive fine powder of the contact charging member is removed. Even if the close contact property to the image carrier is maintained, the charge promoting effect for obtaining good chargeability of the image carrier is reduced. Even during development and cleaning, the conductive fine powder tends to be charged with the same polarity as the transfer residual toner particles, so that it is easy to be recovered together with the transfer residual toner particles, and the conductive fine powder is difficult to recover as a recovery aid. In some cases, the improvement in the recoverability of the transfer residual toner due to the presence on the body may be significantly reduced.

導電性微粉末による像担持体の帯電促進効果を十分に引き出し、像担持体の良好な一様帯電性を安定して得るためには、導電性微粉末の抵抗が、接触帯電部材の表面部或いは像担持体との接触部の抵抗よりも小さいことが好ましく、この接触帯電部材の抵抗の1/100以下であることがさらに好ましい。   In order to sufficiently obtain the effect of promoting the charging of the image carrier by the conductive fine powder and to stably obtain a good uniform charging property of the image carrier, the resistance of the conductive fine powder is determined by the surface portion of the contact charging member. Alternatively, it is preferably smaller than the resistance of the contact portion with the image carrier, and more preferably 1/100 or less of the resistance of the contact charging member.

更に、導電性微粉末の抵抗が106Ω・cm以下であることが、絶縁性の転写残トナー粒子の付着・混入による接触帯電部材への帯電阻害に打ち勝って像担持体の帯電をより良好に行わせる上で、及び、現像兼クリーニングにおいて転写残トナーの回収性の向上効果をより安定して得る上で好ましく良い。この導電性微粉末の抵抗は、100〜105Ω・cmであることがさらに好ましい。接触帯電においては像担持体の良好な帯電を実現し、現像兼クリーニングにおいてはトナー回収性の向上効果を安定させる上でより一層効果的である。 Furthermore, if the resistance of the conductive fine powder is 10 6 Ω · cm or less, the charging of the image bearing member can be more satisfactorily overcome the inhibition of charging to the contact charging member due to the adhesion / mixing of insulating transfer residual toner particles. It is preferable that the process is carried out and that the effect of improving the recoverability of the transfer residual toner in the development and cleaning is obtained more stably. The resistance of the conductive fine powder is more preferably 100 to 10 5 Ω · cm. Contact charging realizes good charging of the image bearing member, and development and cleaning are more effective in stabilizing the effect of improving toner recovery.

本発明において、導電性微粉末の抵抗測定は、錠剤法により測定し正規化して求めることができる。即ち、底面積2.26cm2の円筒内に約0.5gの粉体試料を入れ、粉体試料の上下に配置された上下電極間に147N(15kg)の加重を行うと同時に100Vの電圧を印加し抵抗値を計測、その後正規化して比抵抗を算出する。 In the present invention, the resistance of the conductive fine powder can be determined by measuring and normalizing by the tablet method. That is, about 0.5 g of a powder sample is put in a cylinder with a bottom area of 2.26 cm 2 and a voltage of 100 V is applied at the same time as a weight of 147 N (15 kg) is applied between the upper and lower electrodes arranged above and below the powder sample. Apply and measure the resistance, then normalize to calculate the specific resistance.

また、導電性微粉末は、透明、白色或いは淡色の導電性微粉末であることが、転写材上に転写される導電性微粉末がカブリとして目立たないため好ましい。潜像形成工程における露光光の妨げになることを防ぐ意味でも導電性微粉末は、透明、白色或いは淡色の導電性微粉末であることが好ましい。さらに、導電性微粉末はこの静電潜像を形成する像露光光に対する透過率が30%以上であることが好ましい。この透過率は35%以上であることがさらに好ましい。   The conductive fine powder is preferably a transparent, white or light-colored conductive fine powder because the conductive fine powder transferred onto the transfer material is not noticeable as fog. The conductive fine powder is preferably a transparent, white or light-colored conductive fine powder in order to prevent the exposure light from being hindered in the latent image forming step. Further, the conductive fine powder preferably has a transmittance of 30% or more for image exposure light forming this electrostatic latent image. The transmittance is more preferably 35% or more.

以下、本発明における導電性微粉末の光透過性を測定する方法の一例を示す。片面に接着層を有する透明なフィルムの接着層上に、導電性微粉末を一層分固定した状態で透過率を測定する。光はシートの鉛直方向から照射し、フィルム背面まで透過した光を集光してその光量を測定する。フィルムのみの場合と導電性微粉末を付着した場合の光量の差に基づいて、正味の光量としての光透過率を算出する。実際的にはX−Rite社製310T透過型濃度計を用いて測定することができる。   Hereinafter, an example of a method for measuring the light transmittance of the conductive fine powder in the present invention will be described. The transmittance is measured in a state where the conductive fine powder is fixed one layer on the adhesive layer of a transparent film having an adhesive layer on one side. Light is irradiated from the vertical direction of the sheet, and the light transmitted to the back of the film is collected and the amount of light is measured. The light transmittance as the net light amount is calculated based on the difference in light amount between the case of the film alone and the case where the conductive fine powder is adhered. Actually, it can be measured using a 310T transmission densitometer manufactured by X-Rite.

また、導電性微粉末は、非磁性であることが好ましい。導電性微粉末を非磁性とすることで、透明、白色或いは淡色の導電性微粉末が得られ易い。反対に、磁性を有する導電性材料は、磁性を有することで、透明、白色或いは淡色とすることが困難となる。また、現像剤の磁気力による搬送及び保持を行う画像形成法においては、磁性を有する導電性微粉末は現像されにくくなり、像担持体上への導電性微粉末の供給が不足する或いは現像剤担持体表面に導電性微粉末が蓄積しトナー粒子の現像を妨げる等の弊害を起こし易い。更に、磁性トナー粒子に磁性を有する導電性微粉末を添加する場合には、磁気的凝集力によりトナー粒子から導電性微粉末が遊離しにくくなる傾向があり、導電性微粉末の像担持体上への供給性が低下し易い。   The conductive fine powder is preferably nonmagnetic. By making the conductive fine powder non-magnetic, transparent, white or light-colored conductive fine powder can be easily obtained. On the other hand, it is difficult for a conductive material having magnetism to be transparent, white, or light-colored by having magnetism. In the image forming method in which the developer is conveyed and held by the magnetic force, the conductive fine powder having magnetism becomes difficult to be developed, and the supply of the conductive fine powder onto the image carrier is insufficient or the developer. Conductive fine powder accumulates on the surface of the carrier and tends to cause adverse effects such as preventing development of toner particles. Further, when magnetic conductive fine powder is added to the magnetic toner particles, the conductive fine powder tends to be difficult to be separated from the toner particles due to magnetic cohesive force. Supplyability to the product tends to decrease.

本発明における導電性微粉末としては、例えば銅、金、銀、アルミニウム、ニッケルなどの金属微粉末;酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化タングステンなどの金属酸化物;硫化モリブデン、硫化カドミウム、チタン酸カリなどの金属化合物、あるいはこれらの複合酸化物などのうち、一次粒子の個数平均粒径が50〜500nmであり、一次粒子の凝集体を有する導電性微粉末が使用でき、好ましくは、上記の好ましい特性(抵抗、透過率など)を有するものが用いられる。また、現像剤としての粒度及び粒度分布を調整するために粒度分布の調整された導電性微粉末を用いることも好ましい。   Examples of the conductive fine powder in the present invention include metal fine powders such as copper, gold, silver, aluminum, and nickel; zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, aluminum oxide, indium oxide, silicon oxide, magnesium oxide, barium oxide, Metal oxides such as molybdenum oxide, iron oxide and tungsten oxide; among metal compounds such as molybdenum sulfide, cadmium sulfide and potassium titanate, or composite oxides thereof, the number average particle size of primary particles is 50 to 500 nm. The conductive fine powder having an aggregate of primary particles can be used, and those having the above preferable characteristics (resistance, transmittance, etc.) are preferably used. It is also preferable to use conductive fine powder having an adjusted particle size distribution in order to adjust the particle size and particle size distribution as a developer.

導電性微粉末は、これらの中でも、酸化亜鉛、酸化スズ及び酸化チタンから選ばれる少なくとも一種の酸化物を含有していることが、導電性微粉末の抵抗を低く設定することが可能である点で好ましい。また、非磁性であり、白色或いは淡色であり、転写材上に転写される導電性微粉末がカブリとして目立たない点でも好ましい。   Among these, the conductive fine powder contains at least one oxide selected from zinc oxide, tin oxide and titanium oxide, and the resistance of the conductive fine powder can be set low. Is preferable. Further, it is non-magnetic, white or light-colored, and is preferable in that the conductive fine powder transferred onto the transfer material is not noticeable as fog.

また、導電性微粉末の抵抗値を制御する等の目的で、アンチモン、アルミニウムなどの元素を含有させた金属酸化物の微粒子、導電性材料を表面に有する微粒子なども導電性微粉末として使用できる。例えば、アルミニウム元素を含有する酸化亜鉛微粒子、アンチモン元素を含有する酸化スズ微粒子などである。   In addition, for the purpose of controlling the resistance value of the conductive fine powder, metal oxide fine particles containing elements such as antimony and aluminum, and fine particles having a conductive material on the surface can also be used as the conductive fine powder. . For example, zinc oxide fine particles containing an aluminum element, tin oxide fine particles containing an antimony element, and the like.

さらに、導電性微粉末としてアルミニウム元素を含有する酸化亜鉛を用いることが、白色度が高く、安定して低抵抗な導電性微粉末が得られる点で特に好ましい。酸化亜鉛にアルミニウム元素を含有させる方法としては、特に限定はないが、特開平1−126228号公報等に開示されているような、導電性酸化亜鉛の製法によることが格別に好ましい。   Furthermore, it is particularly preferable to use zinc oxide containing an aluminum element as the conductive fine powder because a conductive fine powder having high whiteness and a stable and low resistance can be obtained. The method for incorporating aluminum element into zinc oxide is not particularly limited, but it is particularly preferable to use a method for producing conductive zinc oxide as disclosed in JP-A-1-126228.

上記導電性微粉末の体積平均粒径は回折法により測定されるものであっても良い。回折法による測定法を例示する。純水10mlに微量の界面活性剤を添加し、これに導電性微粉末の試料10mgを加え、超音波分散機(超音波ホモジナイザー)にて10分間分散した後、リキッドモジュールを取り付けたコールター社製、LS−230型レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて、0.04〜2000μmを粒子径の測定範囲とし、測定時間90秒、測定回数1回で測定する。   The volume average particle diameter of the conductive fine powder may be measured by a diffraction method. The measurement method by a diffraction method is illustrated. A small amount of surfactant is added to 10 ml of pure water, 10 mg of a conductive fine powder sample is added thereto, and the mixture is dispersed for 10 minutes with an ultrasonic disperser (ultrasonic homogenizer). Using an LS-230 type laser diffraction particle size distribution measuring apparatus, the particle diameter is measured in the range of 0.04 to 2000 μm, and the measurement is performed with a measurement time of 90 seconds and a measurement count of once.

本発明においては、導電性微粉末が主として凝集体として挙動する場合には、導電性微粉末の粒子の粒径もその一次粒子径ではなく、凝集体としての粒径として定義される。   In the present invention, when the conductive fine powder behaves mainly as an aggregate, the particle size of the conductive fine powder is defined not as the primary particle size but as the particle size as the aggregate.

本発明において現像剤は、一次粒子の個数平均粒径Dbが4〜80nmの無機微粉末を有することも必要である。   In the present invention, the developer also needs to have an inorganic fine powder having a primary particle number average particle diameter Db of 4 to 80 nm.

無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径が上記範囲よりも大きすぎる場合、或いは一次粒子の個数平均粒径が上記範囲の無機微粉末が添加されていない場合には、導電性微粉末を現像剤中でトナー粒子に対して均一に分散させることができず、像担持体上に均一に導電性微粉末を供給することが困難である。本発明にて用いられる潤滑剤によって表面処理を施した導電性微粉末は、トナー粒子から遊離し易い性質とともに現像剤中に均一に分散し難い傾向がある。このため、より現像剤への流動性付与能が高く、一次粒子の個数平均粒径のより小さい無機微粉末を併用することで、導電性微粉末を現像剤中に均一に分散させることが可能であることが判明した。   If the number average particle size of the primary particles of the inorganic fine powder is too larger than the above range, or if the number average particle size of the primary particles is not added, the conductive fine powder is developed. It is difficult to uniformly disperse the toner particles in the agent, and it is difficult to supply the conductive fine powder uniformly on the image carrier. The conductive fine powder surface-treated with the lubricant used in the present invention tends to be easily released from the toner particles and tends to be difficult to uniformly disperse in the developer. For this reason, it is possible to disperse the conductive fine powder uniformly in the developer by using an inorganic fine powder having higher fluidity to the developer and smaller primary particle number average particle size. It turned out to be.

導電性微粉末が現像剤中に均一に分散していない場合、像担持体上への導電性微粉末の長手方向での供給むらを生じ易く、接触帯電部材への供給むらを生じた場合には導電性微粉末の供給むらに対応した像担持体の帯電不良を生じ、現像兼クリーニング時には像担持体上の導電性微粉末の介在量の減少部に対応して転写残トナー粒子の回収性が低下することによる回収不良を生じ、筋状の画像欠陥として現れる。また、転写残トナー粒子が帯電部材へ付着した際に帯電部材に固着し易くなり、像担持体の安定して良好な帯電特性を得ることが困難となる。更に、良好な現像剤の流動性が得られず、トナー粒子への帯電付与が不均一になり易く、カブリの増大、画像濃度の低下、トナー飛散等の問題を避けられない。   When the conductive fine powder is not uniformly dispersed in the developer, it is easy to cause uneven supply of the conductive fine powder in the longitudinal direction on the image carrier, and when uneven supply to the contact charging member occurs. Causes poor charging of the image carrier corresponding to uneven supply of the conductive fine powder, and during development and cleaning, the recovery of the residual toner particles in correspondence with the reduced amount of the conductive fine powder on the image carrier This results in poor collection due to a drop in the image quality and appears as a streak-like image defect. In addition, when the transfer residual toner particles adhere to the charging member, the toner particles are easily fixed to the charging member, and it becomes difficult to stably obtain good charging characteristics of the image carrier. In addition, good developer fluidity cannot be obtained, and charging to toner particles tends to be uneven, and problems such as increased fog, decreased image density, and toner scattering cannot be avoided.

無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径が4nmよりも小さい場合には、無機微粉末の凝集性が強まり、一次粒子ではなく解砕処理によっても解れ難い強固な凝集性を持つ、粒度分布の広い凝集体として挙動し易く、無機微粉末の凝集体の現像による画像抜け、像担持体、現像担持体或いは接触帯電部材等を傷つけるなどによる画像欠陥を生じ易くなる。また、これらの観点から、無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径は6〜50nmであることが好ましい。   When the number average particle size of the primary particles of the inorganic fine powder is smaller than 4 nm, the cohesiveness of the inorganic fine powder is strengthened, and the particle size distribution has a strong cohesive property that is difficult to break even by crushing treatment instead of the primary particles. It tends to behave as a wide aggregate and easily causes image defects due to development of the aggregate of inorganic fine powder, and image defects due to damage to the image carrier, development carrier or contact charging member. From these viewpoints, the number average particle diameter of the primary particles of the inorganic fine powder is preferably 6 to 50 nm.

すなわち本発明において、無機微粉末は、トナー粒子の表面に付着させることで現像剤の流動性を改良し、トナー粒子を均一に帯電させるために添加されるのみでなく、導電性微粉末を現像剤中でトナー粒子に対して均一に分散させ、像担持体上に均一に導電性微粉末を供給せしめる効果も併せ持つ。   That is, in the present invention, the inorganic fine powder is not only added to improve the fluidity of the developer by adhering to the surface of the toner particles and to uniformly charge the toner particles, but also to develop the conductive fine powder. It also has the effect of uniformly dispersing the toner particles in the agent and supplying the conductive fine powder uniformly on the image carrier.

本発明において無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径の測定は、以下のように行うことができる。すなわち、走査型電子顕微鏡により拡大撮影した現像剤の写真と、更に走査型電子顕微鏡に付属させたX線マイクロアナライザー(XMA)等の元素分析手段によって無機微粉末の含有する元素でマッピングされた現像剤の写真を対照し、トナー粒子表面に付着或いは遊離して存在している無機微粉末の一次粒子を100個以上測定し、個数平均粒径を求めることができる。   In the present invention, the number average particle diameter of the primary particles of the inorganic fine powder can be measured as follows. That is, a photograph of the developer magnified with a scanning electron microscope, and further development developed with elements contained in the inorganic fine powder by an elemental analysis means such as an X-ray microanalyzer (XMA) attached to the scanning electron microscope By contrasting the photograph of the agent, 100 or more primary particles of the inorganic fine powder present on the surface of the toner particles adhering or liberating can be measured to determine the number average particle diameter.

また本発明において無機微粉末は、一次粒子の個数平均粒径4〜80nmのシリカ、チタニア(酸化チタン)及びアルミナから選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましい。例えば、シリカ微粉体としてはケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 -等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等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粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 In the present invention, the inorganic fine powder preferably contains at least one selected from silica, titania (titanium oxide) and alumina having a primary particle number average particle size of 4 to 80 nm. For example, as the silica fine powder, both a so-called dry method produced by vapor phase oxidation of silicon halide or dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass or the like can be used. but less silanol groups on the inner surface and the silica fine powder, also Na 2 O, SO 3 - it is preferable less dry silica of manufacturing residue such. In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.

また本発明において無機微粉末は、疎水化処理されたものであることが好ましい。無機微粉末を疎水化処理することによって、無機微粉末の高湿環境における帯電性の低下を防止し、無機微粉末が表面に付着したトナー粒子の摩擦帯電量の環境安定性を向上させることで、現像剤としての画像濃度、カブリ等の現像特性の環境安定性をより高めることができる。環境による無機微粉末の帯電性及び無機微粉末が表面に付着したトナー粒子の帯電量の変動を抑制することで、導電性微粉末のトナー粒子からの遊離し易さが変動することを防止でき、環境による導電性微粉末の像担持体上への供給量を安定化し、像担持体帯電性及び転写残トナー粒子回収性の環境安定性を高めることができる。   In the present invention, the inorganic fine powder is preferably hydrophobized. By hydrophobizing the inorganic fine powder, the chargeability of the inorganic fine powder in the high-humidity environment is prevented from decreasing, and the environmental stability of the triboelectric charge amount of the toner particles adhered to the surface is improved. Further, the environmental stability of development characteristics such as image density and fog as a developer can be further enhanced. Suppressing fluctuations in the chargeability of the inorganic fine powder and the charge amount of the toner particles with the inorganic fine powder attached to the surface due to the environment can prevent fluctuations in the ease of release of the conductive fine powder from the toner particles. Thus, the supply amount of the conductive fine powder on the image carrier depending on the environment can be stabilized, and the environmental stability of the image carrier chargeability and transfer residual toner particle recoverability can be improved.

疎水化処理の処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機ケイ素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤を単独で或いは併用して処理しても良い。その中でも、無機微粉末は少なくともシリコーンオイルで処理されたものであることが特に好ましい。処理は公知の方法に従って行うことができる。   As treatment agents for hydrophobization treatment, treatment agents such as silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, and organic titanium compounds may be used alone or in combination. And may be processed. Among these, the inorganic fine powder is particularly preferably treated with at least silicone oil. The treatment can be performed according to a known method.

疎水化処理に使用されるシラン化合物としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシランメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンが挙げられる。   Examples of the silane compound used for the hydrophobizing treatment include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, and benzyl. Dimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilane mercaptan, trimethylsilyl mercaptan, triorganosilyl acrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxy Silane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyl Examples include tildisiloxane and 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane.

上記シリコーンオイルは、25℃における粘度が10〜200,000mm2/sのものが、さらには3,000〜80,000mm2/sのものが好ましい。シリコーンオイルの粘度が上記範囲よりも小さすぎる場合には、無機微粉末の処理に安定性がなく、熱及び機械的な応力により、処理したシリコーンオイルが脱離、転移或いは劣化して画質が劣化する傾向がある。また、粘度が上記範囲よりも大きすぎる場合には、無機微粉末の均一な処理が困難になる傾向がある。 The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 200,000 mm 2 / s, and more preferably 3,000 to 80,000 mm 2 / s. If the viscosity of the silicone oil is too smaller than the above range, the processing of the inorganic fine powder is not stable, and the processed silicone oil is detached, transferred or deteriorated by heat and mechanical stress, resulting in deterioration of image quality. Tend to. Moreover, when a viscosity is larger than the said range, there exists a tendency for the uniform process of an inorganic fine powder to become difficult.

使用されるシリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好ましい。   As the silicone oil used, for example, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, α-methylstyrene modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, fluorine modified silicone oil and the like are particularly preferable.

シリコーンオイルの処理の方法としては、例えばシラン化合物で処理された無機微粉末とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合してもよいし、無機微粉末にシリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、シリカ微粉体を加え混合し溶剤を除去する方法でもよい。無機微粉末の凝集体の生成が比較的少ない点で噴霧機を用いる方法がより好ましい。   As a method for treating the silicone oil, for example, the inorganic fine powder treated with the silane compound and the silicone oil may be directly mixed using a mixer such as a Henschel mixer, or the silicone oil is sprayed onto the inorganic fine powder. A method may be used. Alternatively, after dissolving or dispersing silicone oil in a suitable solvent, silica fine powder may be added and mixed to remove the solvent. A method using a sprayer is more preferable in that the formation of aggregates of inorganic fine powder is relatively small.

シリコーンオイルの処理量は無機微粉末100質量部に対し1〜23質量部、好ましくは5〜20質量部が良い。シリコーンオイルの量が上記範囲よりも少なすぎると良好な疎水性が得られず、多すぎるとカブリ発生等の不具合が生ずることがある。   The treatment amount of silicone oil is 1 to 23 parts by mass, preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine powder. If the amount of the silicone oil is too smaller than the above range, good hydrophobicity cannot be obtained, and if it is too large, problems such as fogging may occur.

また本発明において無機微粉末は、少なくともシラン化合物で処理されると同時に、又はその後にシリコーンオイルで処理されたものであることが好ましい。無機微粉末の処理にシラン化合物を用いることが、シリコーンオイルの無機微粉末への付着性を高めて、無機微粉末の疎水性及び帯電性を均一化する上で特に好ましい。   In the present invention, the inorganic fine powder is preferably treated with silicone oil at the same time as or after treatment with the silane compound. It is particularly preferable to use a silane compound for the treatment of the inorganic fine powder in order to increase the adhesion of the silicone oil to the inorganic fine powder and to make the hydrophobicity and chargeability of the inorganic fine powder uniform.

無機微粉末の処理条件としては、例えば第一段反応としてシリル化反応を行いシラノール基を化学結合により消失させた後、第二段反応としてシリコーンオイルにより表面に疎水性の薄膜を形成することが挙げられる。   As the treatment conditions for the inorganic fine powder, for example, a silylation reaction is performed as a first-stage reaction and silanol groups are eliminated by chemical bonds, and then a hydrophobic thin film is formed on the surface with silicone oil as a second-stage reaction. Can be mentioned.

また、本発明の現像剤は、無機微粉末の含有量が現像剤全体の0.1〜3.0質量%であることが好ましい。無機微粉末の含有量が上記範囲より少なすぎる場合には、無機微粉末を添加することの効果が十分に得られず、また上記範囲より多すぎる場合には、トナー粒子に対して過剰な無機微粉末が導電性微粉末を被覆してしまい、導電性微粉末の抵抗が高い場合と同様な挙動を示すようになり、像担持体上への導電性微粉末の供給性の低下、像担持体の帯電促進効果の低下、転写残トナーの回収性の低下等、の本発明の効果を損なうようになる傾向がある。無機微粉末の含有量は、現像剤全体の0.3〜2.0質量%であることがより好ましく、さらに好ましくは0.5〜1.5質量%である。   Moreover, it is preferable that content of an inorganic fine powder is 0.1-3.0 mass% of the whole developer in the developer of this invention. If the content of the inorganic fine powder is less than the above range, the effect of adding the inorganic fine powder cannot be sufficiently obtained, and if it is more than the above range, the inorganic fine powder is excessively inorganic with respect to the toner particles. The fine powder coats the conductive fine powder, and the behavior becomes the same as when the conductive fine powder has a high resistance. There is a tendency that the effects of the present invention, such as a reduction in charging effect on the body and a reduction in the recovery of transfer residual toner, are impaired. The content of the inorganic fine powder is more preferably 0.3 to 2.0% by mass, and further preferably 0.5 to 1.5% by mass with respect to the whole developer.

本発明で用いられる一次粒子の個数平均粒径が4〜80nmの無機微粉末は、BET法で測定した窒素吸着による比表面積が40〜300m2/gの範囲内のものが好ましく、60〜250m2/gのものがより好ましい。比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置オートソーブ1(湯浅アイオニクス社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出することができる。 The inorganic fine powder having a primary particle number average particle size of 4 to 80 nm used in the present invention preferably has a specific surface area of 40 to 300 m 2 / g by nitrogen adsorption measured by the BET method, preferably 60 to 250 m. More preferred is 2 / g. The specific surface area can be calculated using the BET multipoint method by adsorbing nitrogen gas to the sample surface using a specific surface area measuring device Autosorb 1 (manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.) according to the BET method.

本発明のトナーについて更に説明する。   The toner of the present invention will be further described.

本発明のトナーに係る樹脂組成物は、保存性の観点から、ガラス転移温度(Tg)が45〜80℃、好ましくは50〜70℃であり、Tgが45℃より低いと高温雰囲気下でのトナーの劣化や定着時でのオフセットの原因となる。また、Tgが80℃を超えると、定着性が低下する傾向にある。   From the viewpoint of storage stability, the resin composition according to the toner of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 45 to 80 ° C., preferably 50 to 70 ° C. When Tg is lower than 45 ° C., This may cause toner deterioration and offset during fixing. On the other hand, when Tg exceeds 80 ° C., fixability tends to decrease.

本発明の樹脂のガラス転移温度を測定する方法として、示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)や、EXSTAR6000、SSC/5200(セイコーインスツルメンツ社製)、DSC2920MDSC(TAインスツルメンツ社製)等を用い、下記の条件にて測定することができる。   As a method for measuring the glass transition temperature of the resin of the present invention, a differential thermal analysis measurement device (DSC measurement device), DSC-7 (manufactured by Perkin Elmer), EXSTAR6000, SSC / 5200 (manufactured by Seiko Instruments Inc.), DSC2920MDSC ( TA Instruments, etc.) can be used under the following conditions.

<樹脂のガラス転移温度測定方法>
試料:0.5〜2mg、好ましくは1mg
温度曲線:昇温I(20℃〜180℃、昇温速度10℃/min)
降温I(180℃〜10℃、降温速度10℃/min)
昇温II(10℃〜180℃、昇温速度10℃/min)
測定法:試料をアルミパン中にいれ、リファレンスとして空のアルミパンを用いる。吸熱ピークが出る前と出た後のべースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点をガラス転移点Tgとした。
<Method for measuring glass transition temperature of resin>
Sample: 0.5-2 mg, preferably 1 mg
Temperature curve: Temperature increase I (20 ° C. to 180 ° C., temperature increase rate 10 ° C./min)
Temperature drop I (180 ° C. to 10 ° C., temperature drop rate 10 ° C./min)
Temperature increase II (10 ° C to 180 ° C, temperature increase rate 10 ° C / min)
Measurement method: Place the sample in an aluminum pan, and use an empty aluminum pan as a reference. The point of intersection between the line of the midpoint of the base line before and after the endothermic peak and the differential heat curve was defined as the glass transition point Tg.

本発明に用いる結着樹脂成分は、THF可溶成分のGPCにより測定される分子量において、Mn(数平均分子量)が3000〜20000、また、Mw(重量平均分子量)が50,000〜500,000の範囲であることが好ましい。この範囲内であれば定着性と耐久性のバランスが非常に良い。   The binder resin component used in the present invention has a Mn (number average molecular weight) of 3000 to 20000 and a Mw (weight average molecular weight) of 50,000 to 500,000 in the molecular weight measured by GPC of the THF soluble component. It is preferable that it is the range of these. Within this range, the balance between fixability and durability is very good.

これらの結着樹脂成分は、磁性トナーの製造に際し、予めワックス成分を混合、分散させておくこともできる。予めワックス成分を混合しておくことで、ミクロ領域での相分離が緩和され、良好な分散状態が得られる。   These binder resin components can be mixed and dispersed in advance in the production of the magnetic toner. By mixing the wax component in advance, phase separation in the micro region is relaxed, and a good dispersion state is obtained.

本発明において、トナー又は結着樹脂の、THF(テトラハイドロフラン)を溶媒としたGPCによる分子量分布は次の条件で測定される。   In the present invention, the molecular weight distribution of the toner or binder resin by GPC using THF (tetrahydrofuran) as a solvent is measured under the following conditions.

40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、試料のTHF溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば東ソー社製、或いは昭和電工社製の分子量が102〜107程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせるのが良い。例えば昭和電工社製のshodex GPC KF−801,802,803,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(HXL),G2000H(HXL),G3000H(HXL),G4000H(HXL),G5000H(HXL),G6000H(HHXL),G7000H(HXL),TSKguardcolumnの組み合わせを挙げることができる。 The column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber, and THF as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of a sample THF solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a product having a molecular weight of about 10 2 to 10 7 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko is used, and at least about 10 standard polystyrene samples are suitably used. . An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to combine a plurality of commercially available polystyrene gel columns. For example, Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko KK, TSKgel G1000H (HXL), G2000H (HXL), G3000H (HXL), G4000H (Tosoh Corporation) HXL), G5000H (HXL), G6000H (HHXL), G7000H (HXL), and a combination of TSK guard column.

試料は以下のようにして作製する。   The sample is prepared as follows.

試料をTHFに入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFとよく混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への試料の放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45〜0.5μm、例えばマイショリディスクH−25−5東ソー社製、エキクロディスク25CRゲルマン サイエンス ジャパン社製等が利用できる)を通過させたものを、GPCの測定試料とする。試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。   Put the sample in THF, leave it for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united) and let stand for more than 12 hours. At this time, the sample is left in THF for 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, available from Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corp., Excro Disc 25CR Gelman Science Japan Co., Ltd., etc.) can be used. This is a measurement sample. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.

本発明における結着樹脂の種類としては、スチレン系樹脂、スチレン系共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂が挙げられる。   As the kind of the binder resin in the present invention, styrene resin, styrene copolymer resin, polyester resin, polyol resin, polyvinyl chloride resin, phenol resin, natural modified phenol resin, natural resin modified maleic resin, acrylic resin, Examples include methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyurethane resin, polyamide resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, and petroleum resin.

スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノマーとしては、ビニルトルエンの如きスチレン誘導体、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチルの如きメタクリル酸エステル;マレイン酸;マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルの如き二重結合を有するジカルボン酸エステル;アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ブタジエン;塩化ビニル;酢酸ビニル、安息香酸ビニルの如きビニルエステル;エチレン、プロピレン、ブチレンの如きエチレン系オレフィン;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンの如きビニルケトン;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテルが挙げられる。これらのビニル系単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。   As a comonomer for the styrene monomer of the styrene copolymer, styrene derivatives such as vinyltoluene, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, acrylic Acrylic acid ester such as phenyl acid; Methacrylic acid ester such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate; Maleic acid; Double such as butyl maleate, methyl maleate, dimethyl maleate Dicarboxylic acid ester having a bond; acrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, butadiene; vinyl chloride; vinyl ester such as vinyl acetate and vinyl benzoate; ethylene, propylene, butylene Such ethylenic olefins, vinyl methyl ketone, such as vinyl vinyl hexyl ketone, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propionate ether. These vinyl monomers are used alone or in combination of two or more.

本発明における結着樹脂は、1〜100mgKOH/gの範囲で酸価を有することが好ましい。とくに好ましくは、1〜70mgKOH/gの酸価を有する樹脂である。100mgKOH/gより大きくなると、高湿下での摩擦帯電量が不十分となり、1mgKOH/gより小さいと、低湿下での摩擦帯電速度が遅くなる。   The binder resin in the present invention preferably has an acid value in the range of 1 to 100 mgKOH / g. Particularly preferred is a resin having an acid value of 1 to 70 mgKOH / g. If it exceeds 100 mgKOH / g, the triboelectric charge amount under high humidity is insufficient, and if it is less than 1 mgKOH / g, the triboelectric charging rate under low humidity becomes slow.

結着樹脂の酸価を調整するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸、ビニル酢酸、イソクロトン酸、アンゲリカ酸などのアクリル酸及びそのα−或いはβ−アルキル誘導体、フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、アルケニルコハク酸、イタコン酸、メサコン酸、ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸などの不飽和ジカルボン酸及びそのモノエステル誘導体又は無水物などがあり、このようなモノマーを単独、或いは混合し、他のモノマーと共重合させることにより所望の重合体を作ることができる。この中でも、特に不飽和ジカルボン酸のモノエステル誘導体を用いることが酸価値をコントロールする上で好ましい。   Examples of the monomer for adjusting the acid value of the binder resin include acrylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, vinyl acetic acid, isocrotonic acid, and angelic acid, and α- β-alkyl derivatives, fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, alkenyl succinic acid, itaconic acid, mesaconic acid, dimethyl maleic acid, dimethyl fumaric acid and other unsaturated dicarboxylic acids and monoester derivatives or anhydrides thereof, etc. Such a monomer can be made alone or mixed and copolymerized with other monomers to produce a desired polymer. Among these, it is particularly preferable to use a monoester derivative of an unsaturated dicarboxylic acid in order to control the acid value.

より具体的には、例えば、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイン酸モノブチル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノアリル、マレイン酸モノフェニル、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノブチル、フマル酸モノフェニルなどのようなα,β−不飽和ジカルボン酸のモノエステル類;n−ブテニルコハク酸モノブチル、n−オクテニルコハク酸モノメチル、n−ブテニルマロン酸モノエチル、n−ドデセニルグルタル酸モノメチル、n−ブテニルアジピン酸モノブチルなどのようなアルケニルジカルボン酸のモノエステル類などが挙げられる。   More specifically, for example, monomethyl maleate, monoethyl maleate, monobutyl maleate, monooctyl maleate, monoallyl maleate, monophenyl maleate, monomethyl fumarate, monoethyl fumarate, monobutyl fumarate, monophenyl fumarate Monoesters of α, β-unsaturated dicarboxylic acids such as: monobutyl n-butenyl succinate, monomethyl n-octenyl succinate, monoethyl n-butenylmalonate, monomethyl n-dodecenyl glutarate, monobutyl n-butenyl adipate And monoesters of alkenyldicarboxylic acid such as

以上のようなカルボキシル基含有モノマーは、結着樹脂を構成している全モノマー100質量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.2〜15質量部添加すればよい。   The carboxyl group-containing monomer as described above may be added in an amount of 0.1 to 20 parts by mass, preferably 0.2 to 15 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of all monomers constituting the binder resin.

本発明の結着樹脂の合成方法として本発明に用いることの出来る重合法として、溶液重合法、乳化重合法や懸濁重合法が挙げられる。   Examples of a polymerization method that can be used in the present invention as a method for synthesizing the binder resin of the present invention include a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, and a suspension polymerization method.

このうち、乳化重合法は、水にほとんど不溶の単量体(モノマー)を乳化剤で小さい粒子として水相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行う方法である。この方法では反応熱の調節が容易であり、重合の行われる相(重合体と単量体からなる油相)と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、その結果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。更に、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重合生成物が微細粒子であるために、トナーの製造において、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容易であること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の製造方法として有利な点がある。   Among them, the emulsion polymerization method is a method in which a monomer (monomer) almost insoluble in water is dispersed as small particles in an aqueous phase with an emulsifier, and polymerization is performed using a water-soluble polymerization initiator. In this method, the reaction heat can be easily adjusted, and the termination reaction rate is low because the phase in which the polymerization is carried out (the oil phase consisting of the polymer and the monomer) and the aqueous phase are separate, resulting in a high polymerization rate. A product having a high degree of polymerization is obtained. Furthermore, the reason is that the polymerization process is relatively simple, and that the polymerization product is fine particles, so that it can be easily mixed with colorants, charge control agents and other additives in the production of toner. Therefore, there is an advantage as a method for producing a binder resin for toner.

しかし、添加した乳化剤のため生成重合体が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操作が必要で、この不便を避けるためには懸濁重合が好都合である。   However, the added polymer is likely to be impure due to the added emulsifier, and an operation such as salting out is necessary to take out the polymer. Suspension polymerization is convenient to avoid this inconvenience.

懸濁重合においては、水系溶媒100質量部に対して、モノマー100質量部以下(好ましくは10〜90質量部)で行うのが良い。使用可能な分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、一般に水系溶媒100質量部に対して0.05〜1質量部で用いられる。重合温度は50〜95℃が適当であるが、使用する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択される。   In suspension polymerization, it is good to carry out by 100 mass parts or less (preferably 10-90 mass parts) of monomers with respect to 100 mass parts of aqueous solvents. Examples of the dispersant that can be used include polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, calcium phosphate, and the like, and generally 0.05 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the aqueous solvent. The polymerization temperature is suitably 50 to 95 ° C., but is appropriately selected depending on the initiator used and the target polymer.

本発明に用いられる結着樹脂は、以下に例示する様な多官能性重合開始剤単独あるいは単官能性重合開始剤と併用して生成することが好ましい。   The binder resin used in the present invention is preferably produced by using a polyfunctional polymerization initiator alone or in combination with a monofunctional polymerization initiator as exemplified below.

多官能構造を有する多官能性重合開始剤の具体例としては、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビス−(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、トリス−(t−ブチルパーオキシ)トリアジン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,2−ジ−t−ブチルパーオキシブタン、4,4−ジ−t−ブチルパーオキシバレリックアシッド−n−ブチルエステル、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート、ジ−t−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−t−ブチルパーオキシオクタン及び各種ポリマーオキサイド等の1分子内に2つ以上のパーオキサイド基などの重合開始機能を有する官能基を有する多官能性重合開始剤、及びジアリルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート及びt−ブチルパーオキシイソプロピルフマレート等の1分子内に、パーオキサイド基などの重合開始機能を有する官能基と重合性不飽和基の両方を有する多官能性重合開始剤から選択される。   Specific examples of the polyfunctional polymerization initiator having a polyfunctional structure include 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,3-bis- (t-butylperoxy Isopropyl) benzene, 2,5-dimethyl-2,5- (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (t-butylperoxy) hexane, tris- (t-butyl) Peroxy) triazine, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, 2,2-di-t-butylperoxybutane, 4,4-di-t-butylperoxyvaleric acid-n-butyl ester , Di-t-butylperoxyhexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate, di-t-butylperoxytrimethyladipate, 2,2-bis- ( , 4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-t-butylperoxyoctane and various polymer oxides, etc., a functional group having a polymerization initiating function such as two or more peroxide groups in one molecule. And a polyfunctional polymerization initiator having a peroxide group in one molecule such as diallyl peroxydicarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxyallylcarbonate and t-butylperoxyisopropyl fumarate And a polyfunctional polymerization initiator having both a functional group having a polymerization initiating function and a polymerizable unsaturated group.

これらの内、より好ましいものは、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキサン、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート、ジ−t−ブチルパーオキシアゼレート及び2,2−ビス−(4,4−ジ−t−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、及びt−ブチルパーオキシアリルカーボネートである。   Of these, more preferred are 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-di-t-butylperoxycyclohexane, di-t-butylperoxy. Hexahydroterephthalate, di-t-butylperoxyazelate and 2,2-bis- (4,4-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, and t-butylperoxyallyl carbonate.

これらの多官能性重合開始剤は、トナー用バインダーとして要求される種々の性能を満足する為には、単官能性重合開始剤と併用されることが好ましい。特に該多官能性重合開始剤の半減期10時間を得る為の分解温度よりも低い半減期10時間の分解温度を有する重合開始剤と併用することが好ましい。   These polyfunctional polymerization initiators are preferably used in combination with a monofunctional polymerization initiator in order to satisfy various performances required as a binder for toner. In particular, it is preferable to use in combination with a polymerization initiator having a decomposition temperature of a half-life of 10 hours which is lower than the decomposition temperature for obtaining a half-life of 10 hours of the polyfunctional polymerization initiator.

具体的には、ベンゾイルパーオキシド、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ジ(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジクミルパーオキシド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシジイソプロピル)ベンゼン、t−ブチルパーオキシクメン、ジ−t−ブチルパーオキシド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、ジアゾアミノアゾベンゼン等のアゾおよびジアゾ化合物等が挙げられる。   Specifically, benzoyl peroxide, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-di (t-butylperoxy) valerate, dichroic Organic peroxides such as milperoxide, α, α'-bis (t-butylperoxydiisopropyl) benzene, t-butylperoxycumene, di-t-butylperoxide, azobisisobutyronitrile, diazoamino Examples include azo and diazo compounds such as azobenzene.

これらの単官能性重合開始剤は、前記多官能性重合開始剤と同時にモノマー中に添加しても良いが、該多官能性重合開始剤の効率を適正に保つ為には、重合工程において該多官能性重合開始剤の示す半減期を経過した後に添加するのが好ましい。   These monofunctional polymerization initiators may be added to the monomer at the same time as the polyfunctional polymerization initiator, but in order to keep the efficiency of the polyfunctional polymerization initiator appropriate, in the polymerization step, It is preferably added after the half-life indicated by the polyfunctional polymerization initiator has elapsed.

これらの開始剤は、効率の点からモノマー100質量部に対し0.05〜2質量部で用いるのが好ましい。   These initiators are preferably used in an amount of 0.05 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the monomer from the viewpoint of efficiency.

結着樹脂は架橋性モノマーで架橋されていることも好ましい。   It is also preferable that the binder resin is crosslinked with a crosslinking monomer.

架橋性モノマーとしては主として2個以上の重合可能な二重結合を有するモノマーが用いられる。具体例としては、芳香族ジビニル化合物(例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等);アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類(例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート、及び、以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの);更には、ポリエステル型ジアクリレート化合物類(例えば、商品名MANDA(日本化薬))が挙げられる。多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート;等が挙げられる。   As the crosslinkable monomer, a monomer having two or more polymerizable double bonds is mainly used. Specific examples include aromatic divinyl compounds (eg, divinylbenzene, divinylnaphthalene, etc.); diacrylate compounds linked by alkyl chains (eg, ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4 -Butanediol diacrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and acrylates of the above compounds replaced with methacrylate); alkyl chain containing an ether bond Diacrylate compounds (eg, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, Ethylene glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, and acrylates of the above compounds in place of methacrylate); diacrylate compounds linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond (eg, polyoxyethylene) (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxyethylene (4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane diacrylate, and methacrylates of the above compounds Furthermore, polyester-type diacrylate compounds (for example, trade name MANDA (Nippon Kayaku)) are mentioned. As polyfunctional crosslinking agents, pentaerythritol acrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and acrylates of the above compounds are replaced with methacrylate. Triallyl cyanurate, triallyl trimellitate; and the like.

これらの架橋剤は、他のモノマー成分100質量部に対して、0.00001〜1質量部、好ましくは0.001〜0.05質量部の範囲で用いることが好ましい。   These crosslinking agents are preferably used in the range of 0.00001 to 1 part by mass, preferably 0.001 to 0.05 part by mass, with respect to 100 parts by mass of the other monomer components.

これらの架橋性モノマーのうち、トナーの定着性,耐オフセット性の点から好適に用いられるものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。   Among these crosslinkable monomers, aromatic divinyl compounds (especially divinylbenzene), diethers linked by a chain containing an aromatic group and an ether bond are preferably used from the viewpoint of toner fixing properties and offset resistance. Examples include acrylate compounds.

その他の合成方法としては、塊状重合方法、溶液重合方法を用いることができる。しかし、塊状重合法では、高温で重合させて停止反応速度を速めることで、低分子量の重合体を得ることができるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。その点、溶液重合法は、溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利用して、また、開始剤量や反応温度を調整することで、所望の分子量の重合体を温和な条件で容易に得ることができるので好ましい。特に、開始剤使用量を最小限に抑え、開始剤が残留することによる影響を極力抑えるという点で、加圧条件下での溶液重合法も好ましい。   As other synthesis methods, a bulk polymerization method and a solution polymerization method can be used. However, in the bulk polymerization method, a polymer having a low molecular weight can be obtained by polymerizing at a high temperature to increase the termination reaction rate, but there is a problem that the reaction is difficult to control. In that respect, the solution polymerization method can easily obtain a polymer with a desired molecular weight under mild conditions by utilizing the difference in chain transfer of radicals by a solvent and adjusting the amount of initiator and reaction temperature. Is preferable. In particular, a solution polymerization method under a pressurized condition is also preferable in that the amount of the initiator used is minimized and the influence of the remaining initiator is minimized.

本発明に用いられるポリエステル樹脂の組成は以下の通りである。   The composition of the polyester resin used in the present invention is as follows.

2価のアルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールA、また(E)式で表わされるビスフェノール及びその誘導体;   Examples of the divalent alcohol component include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, neopentyl glycol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, hydrogenated bisphenol A, and bisphenol represented by the formula (E) and derivatives thereof;

Figure 0004095516
Figure 0004095516

(式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0〜10である。)
また(F)式で示されるジオール類;
(In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x + y is 0 to 10.)
And diols represented by the formula (F);

Figure 0004095516
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2価の酸成分としては、例えばフタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベンゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;n−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、又はその無水物、低級アルキルエステル;フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエステル;等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。   Examples of the divalent acid component include benzene dicarboxylic acids such as phthalic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, and phthalic anhydride or anhydrides thereof, lower alkyl esters; alkyl dicarboxylic acids such as succinic acid, adipic acid, sebacic acid, and azelaic acid. Acids or anhydrides thereof, lower alkyl esters; alkenyl succinic acids or alkyl succinic acids such as n-dodecenyl succinic acid and n-dodecyl succinic acid, or anhydrides, lower alkyl esters thereof; fumaric acid, maleic acid, citraconic acid, itaconic acid Dicarboxylic acids such as unsaturated dicarboxylic acids or anhydrides thereof, lower alkyl esters;

また架橋成分として働く3価以上のアルコール成分と3価以上の酸成分を併用することが好ましい。   Moreover, it is preferable to use together the trihydric or more alcohol component and trivalent or more acid component which work as a crosslinking component.

3価以上の多価アルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。   Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butane. Triol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene, etc. Is mentioned.

また、本発明における三価以上の多価カルボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、低級アルキルエステル;次式   Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid component in the present invention include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5, 7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylene Carboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empole trimer acid, and their anhydrides, lower alkyl esters;

Figure 0004095516
Figure 0004095516

(式中、Xは炭素数3以上の側鎖を1個以上有する炭素数5〜30のアルキレン基又はアルケニレン基)
で表わされるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級アルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。
(Wherein X is an alkylene group or alkenylene group having 5 to 30 carbon atoms having one or more side chains having 3 or more carbon atoms)
And polycarboxylic acids such as anhydrides and lower alkyl esters thereof and derivatives thereof.

本発明に用いられるアルコール成分としては40〜60mol%、好ましくは45〜55mol%、酸成分としては60〜40mol%、好ましくは55〜45mol%であることが好ましい。また三価以上の多価の成分は、全成分中の5〜60mol%であることが好ましい。   The alcohol component used in the present invention is 40 to 60 mol%, preferably 45 to 55 mol%, and the acid component is 60 to 40 mol%, preferably 55 to 45 mol%. Moreover, it is preferable that the polyvalent component more than trivalence is 5-60 mol% in all the components.

該ポリエステル樹脂も通常一般に知られている縮重合によって得られる。   The polyester resin can also be obtained by a generally known condensation polymerization.

本発明に用いられるワックスには次のようなものがある。例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、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如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;又は、それらのブロック共重合物;キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろうの如き植物系ワックス;みつろう、ラノリン、鯨ろうの如き動物系ワックス;オゾケライト、セレシン、ペトロラクタムの如き鉱物系ワックス;モンタン酸エステルワックス、カスターワックスの如き脂肪族エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪族エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。更に、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、或いは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルカルボン酸類の如き飽和直鎖脂肪酸;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸の如き不飽和脂肪酸;ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、カウナビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、或いは更に長鎖のアルキル基を有するアルキルアルコールの如き飽和アルコール;ソルビトールの如き多価アルコール;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドの如き脂肪族アミド;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドの如き飽和脂肪族ビスアミド;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドの如き不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジステアリルイソフタル酸アミドの如き芳香族系ビスアミド;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムの如き脂肪族金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸の如きビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス;ベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物が挙げられる。   The waxes used in the present invention include the following. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, aliphatic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax; oxide of aliphatic hydrocarbon wax such as oxidized polyethylene wax Or block copolymers thereof; plant waxes such as candelilla wax, carnauba wax, waxy wax, jojoba wax; animal waxes such as beeswax, lanolin, spermaceti; mineral systems such as ozokerite, ceresin, petrolactam; Waxes; waxes mainly composed of aliphatic esters such as montanic acid ester wax and castor wax; those obtained by partially or fully deoxidizing aliphatic esters such as deoxidized carnauba wax . Further, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, montanic acid, or long-chain alkyl carboxylic acids having a long-chain alkyl group; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinal acid; stearyl alcohol Saturated alcohol such as eicosyl alcohol, behenyl alcohol, cannavir alcohol, seryl alcohol, melyl alcohol, or alkyl alcohol having a long chain alkyl group; polyhydric alcohol such as sorbitol; linoleic acid amide, oleic acid amide, lauric acid Aliphatic amides such as acid amides; saturated aliphatic bisamides such as methylene bisstearic acid amide, ethylene biscapric acid amides, ethylene bislauric acid amides, hexamethylene bisstearic acid amides; Unsaturated fatty acid amides such as inamide, hexamethylenebisoleic acid amide, N, N′-dioleyl adipic acid amide, N, N′-dioleyl sebacic acid amide; m-xylene bisstearic acid amide, N, Aromatic bisamides such as N'-distearylisophthalamide; aliphatic metal salts such as calcium stearate, calcium laurate, zinc stearate and magnesium stearate (commonly referred to as metal soap); aliphatic hydrocarbons Wax grafted with a vinyl monomer such as styrene or acrylic acid; Partial esterified product of fatty acid and polyhydric alcohol such as behenic acid monoglyceride; Hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oil Methyl ester compounds It is.

また、これらのワックスを、プレス発汗法、溶剤法、再結晶法、真空蒸留法、超臨界ガス抽出法又は融液晶析法を用いて分子量分布をシャープにしたものや低分子量固形脂肪酸、低分子量固形アルコール、低分子量固形化合物、その他の不純物を除去したものも好ましく用いられる。   In addition, these waxes have a sharp molecular weight distribution using a press sweating method, a solvent method, a recrystallization method, a vacuum distillation method, a supercritical gas extraction method or a melt liquid crystal deposition method, a low molecular weight solid fatty acid, a low molecular weight A solid alcohol, a low molecular weight solid compound, and other impurities are preferably used.

本発明の着色剤としては磁性酸化鉄を用いても良く、その場合磁性トナーとして用いることができ、磁性酸化鉄としては、マグネタイト,マグヘマイト,フェライト等の酸化鉄が用いられ、その磁性酸化鉄表面あるいは内部に非鉄元素を含有するものが好ましい。   Magnetic iron oxide may be used as the colorant of the present invention, in which case it can be used as a magnetic toner. As the magnetic iron oxide, iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite are used, and the surface of the magnetic iron oxide is used. Or what contains a nonferrous element inside is preferable.

本発明を磁性トナーとして適用する場合には、そこに使用される磁性酸化鉄は、鉄元素基準で異種元素を0.05〜10質量%含有することが好ましい。とくに好ましくは、0.1〜5質量%である。   When the present invention is applied as a magnetic toner, the magnetic iron oxide used therein preferably contains 0.05 to 10% by mass of a different element on the basis of the iron element. Especially preferably, it is 0.1-5 mass%.

また、これら磁性酸化鉄は、結着樹脂100質量部に対して20〜200質量部含有されていることが好ましい。更に好ましくは、50〜120質量部含有されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that these magnetic iron oxides contain 20-200 mass parts with respect to 100 mass parts of binder resin. More preferably, 50 to 120 parts by mass are contained.

異種元素としては、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、リン、イオウから選択される元素であることが好ましい。また、以下の、リチウム,ベリリウム,ボロン,ゲルマニウム,チタン,ジルコニウム,錫,鉛,亜鉛,カルシウム,バリウム,スカンジウム,バナジウム,クロム,マンガン,コバルト,銅,ニッケル,ガリウム,カドミウム,インジウム,銀元素,パラジウム,金,水銀,白金,タングステン,モリブデン,ニオブ,オスミウム,ストロンチウム,イットリウム,テクネチウム等の金属も挙げられる。   The different element is preferably an element selected from magnesium, aluminum, silicon, phosphorus, and sulfur. The following lithium, beryllium, boron, germanium, titanium, zirconium, tin, lead, zinc, calcium, barium, scandium, vanadium, chromium, manganese, cobalt, copper, nickel, gallium, cadmium, indium, silver element, Examples of the metal include palladium, gold, mercury, platinum, tungsten, molybdenum, niobium, osmium, strontium, yttrium, and technetium.

これらの磁性酸化鉄は個数平均粒径が0.05〜1.0μmが好ましく、更には0.1〜0.5μmのものが好ましい。磁性酸化鉄はBET比表面積は2〜40m2/g(より好ましくは、4〜20m2/g)のものが好ましく用いられる。形状には特に制限はなく、任意の形状のものが用いられる。磁気特性としては、磁場795.8kA/m下で飽和磁化が10〜200Am2/kg(より好ましくは、70〜100Am2/kg)、残留磁化が1〜100Am2/kg(より好ましくは、2〜20Am2/kg)、抗磁力が1〜30kA/m(より好ましくは、2〜15kA/m)であるものが好ましく用いられる。 These magnetic iron oxides preferably have a number average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm, more preferably 0.1 to 0.5 μm. Magnetic iron oxide having a BET specific surface area of 2 to 40 m 2 / g (more preferably 4 to 20 m 2 / g) is preferably used. There is no restriction | limiting in particular in a shape, The thing of arbitrary shapes is used. As magnetic characteristics, under a magnetic field of 795.8 kA / m, the saturation magnetization is 10 to 200 Am 2 / kg (more preferably 70 to 100 Am 2 / kg), and the residual magnetization is 1 to 100 Am 2 / kg (more preferably 2 ˜20 Am 2 / kg) and those having a coercive force of 1 to 30 kA / m (more preferably 2 to 15 kA / m) are preferably used.

また、本発明のトナーとして磁性トナーを用いる場合は該磁性トナーの密度が、1.3〜2.2g/cm3であることが望ましい。更には、1.5〜2.0g/cm3の範囲であることが好ましい。磁性トナーの質量(密度)は磁性トナー粒子に働く磁気力、静電気力、重力の作用に相関があり、磁性トナーの密度がこの範囲である場合、磁性酸化鉄の作用が適正であるため、帯電と磁気力とのバランスが良く、優れた現像力を示すことが出来る。 Further, when a magnetic toner is used as the toner of the present invention, the density of the magnetic toner is desirably 1.3 to 2.2 g / cm 3 . Furthermore, it is preferable that it is the range of 1.5-2.0 g / cm < 3 >. The mass (density) of the magnetic toner correlates with the magnetic force, electrostatic force, and gravity acting on the magnetic toner particles. When the density of the magnetic toner is within this range, the action of magnetic iron oxide is appropriate. The balance between magnetic force and magnetic force is good, and excellent developing power can be exhibited.

また、磁性トナーの密度が1.3g/cm3未満の場合、磁性トナーに対する磁性酸化鉄の作用が弱いため、磁気力が低くなる。このため、現像時に感光体ドラムへ飛翔するための静電気力が勝り、現像過多の状態となり、かぶりや、消費量の増加につながる。反対に磁性トナー密度が2.2g/cm3超である場合、磁性トナーに対する磁性酸化鉄の作用が強くなり磁気力が静電気力に勝るようになり、その強い磁気力作用が大きく比重も重くなるため、現像時にスリーブから飛翔しにくく、現像不足の状態となり、画像濃度薄や画像劣化につながる。 On the other hand, when the density of the magnetic toner is less than 1.3 g / cm 3 , the magnetic force is low because the action of magnetic iron oxide on the magnetic toner is weak. For this reason, the electrostatic force for flying to the photosensitive drum at the time of development is superior, resulting in an excessive development state, leading to fogging and an increase in consumption. On the other hand, when the magnetic toner density is over 2.2 g / cm 3 , the action of magnetic iron oxide on the magnetic toner becomes stronger and the magnetic force becomes stronger than the electrostatic force, and the strong magnetic force action is large and the specific gravity is also heavy. Therefore, it is difficult to fly from the sleeve at the time of development, resulting in a state of insufficient development, leading to low image density and image deterioration.

また、場合により、本発明の磁性トナーに用いる磁性酸化鉄は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、チタネート、アミノシラン等で処理しても良い。   In some cases, the magnetic iron oxide used in the magnetic toner of the present invention may be treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, titanate, aminosilane, or the like.

本発明のトナーは荷電制御剤を含有することが好ましい。   The toner of the present invention preferably contains a charge control agent.

トナーを負荷電性に制御するものとして下記化合物が挙げられる。   Examples of the toner that controls the negative charge include the following compounds.

有機金属錯体、キレート化合物が有効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボン酸の金属錯体が挙げられる。他には、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノールのフェノール誘導体類が挙げられる。   Organic metal complexes and chelate compounds are effective, and examples include monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, aromatic hydroxycarboxylic acids, and aromatic dicarboxylic acid metal complexes. Others include aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycarboxylic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives of bisphenol.

中でも、下記式(I)で表されるアゾ系金属錯体が好ましい。   Among these, an azo metal complex represented by the following formula (I) is preferable.

Figure 0004095516
Figure 0004095516

〔式中、Mは配位中心金属を表し、Sc,Ti,V,Cr,Co,Ni,Mn又はFe等が挙げられる。Arはアリール基であり、フェニル基、ナフチル基の如きアリール基であり、置換基を有してもよい。この場合の置換基としては、ニトロ基、ハロゲン基、カルボキシル基、アニリド基及び炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のアルコキシ基がある。X,X’,Y及びY’は−O−,−CO−,−NH−,−NR−(Rは炭素数1〜4のアルキル基)である。C+はカウンターイオンを示し、水素、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、脂肪族アンモニウム或いはそれらの混合イオンを示す。〕 [In the formula, M represents a coordination center metal, and examples thereof include Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn, and Fe. Ar is an aryl group, which is an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group, and may have a substituent. In this case, examples of the substituent include a nitro group, a halogen group, a carboxyl group, an anilide group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms. X, X ', Y and Y' are -O-, -CO-, -NH-, -NR- (R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). C + represents a counter ion, and represents hydrogen, sodium, potassium, ammonium, aliphatic ammonium, or a mixed ion thereof. ]

特に中心金属としてはFe又はCrが好ましく、置換基としてはハロゲン、アルキル基又はアニリド基が好ましく、カウンターイオンとしては水素、アルカリ金属、アンモニウム又は脂肪族アンモニウムが好ましい。カウンターイオンの異なる錯塩の混合物も好ましく用いられる。   In particular, Fe or Cr is preferred as the central metal, halogen, alkyl group or anilide group is preferred as the substituent, and hydrogen, alkali metal, ammonium or aliphatic ammonium is preferred as the counter ion. A mixture of complex salts having different counter ions is also preferably used.

トナーを正荷電性に制御するものとして下記の化合物がある。   The following compounds are used to control the toner to be positively charged.

ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変成物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩の如きオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類;グアニジン化合物;イミダゾール化合物が挙げられる。これらを単独で或いは2種類以上組み合わせて用いることができる。これらの中でも、トリフェニルメタン化合物、カウンターイオンがハロゲンでない四級アンモニウム塩が好ましく用いられる。下記式(II)   Nigrosine modified products such as nigrosine and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and analogs such as phosphonium salts Onium salts and lake pigments thereof; triphenylmethane dyes and lake pigments thereof (as rake agents, phosphotungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, ferricyanide, Ferrocyanide, etc.); metal salt of higher fatty acid; diorganotin oxide such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; dibutyltin borate, dioctyltin borate, di Black hexyl scan such diorgano tin borate such tin borate; guanidine compounds; imidazole compounds. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, triphenylmethane compounds and quaternary ammonium salts whose counter ions are not halogen are preferably used. The following formula (II)

Figure 0004095516
Figure 0004095516

〔式中R1はH又はCH3を示し、R2及びR3は置換または未置換のアルキル基(好ましくは、C1〜C4)を示す。〕
で表されるモノマーの単重合体;前述したスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤として用いることができる。この場合、この単重合体及び共重合体は荷電制御剤としての機能と、結着樹脂(の全部または一部)としての機能を有する。
[Wherein R 1 represents H or CH 3 , and R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted alkyl group (preferably C1 to C4). ]
A copolymer with a polymerizable monomer such as styrene, acrylic acid ester or methacrylic acid ester described above can be used as a positive charge control agent. In this case, the homopolymer and copolymer have a function as a charge control agent and a function as a binder resin (all or a part thereof).

荷電制御剤をトナーに含有させる方法としては、トナー粒子内部に添加する方法と外添する方法がある。これらの荷電制御剤の使用量としては、結着樹脂の種類、他の添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくは結着樹脂100質量部に対して0.1〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部の範囲で用いられる。   As a method of incorporating a charge control agent into the toner, there are a method of adding it inside the toner particles and a method of adding it externally. The amount of these charge control agents used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of other additives, and the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

本発明のトナーを製造する方法としては、上述したようなトナー構成材料をボールミルその他の混合機により十分混合した後、熱ロールニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いてよく混練し、冷却固化後、機械的に粉砕し、粉砕粉を分級することによってトナーを得る方法が好ましい。他には、結着樹脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁液とした後に、重合させてトナーを得る重合法;コア材及びシェル材から成るいわゆるマイクロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル材、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方法;結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴霧乾燥することによりトナーを得る方法が挙げられる。更に必要に応じ所望の添加剤とトナー粒子とを混合機により前述した各種方法を用いて十分に混合し、本発明の現像剤を製造することができる。   As a method for producing the toner of the present invention, the above-described toner constituent materials are sufficiently mixed by a ball mill or other mixer, and then kneaded well using a heat kneader such as a hot roll kneader or an extruder, and then solidified by cooling. Thereafter, a method of obtaining toner by mechanically pulverizing and classifying the pulverized powder is preferable. In addition, a polymerization method in which a predetermined material is mixed with a monomer that constitutes the binder resin to obtain an emulsion suspension, followed by polymerization to obtain a toner; a so-called microcapsule toner comprising a core material and a shell material In which a predetermined material is contained in the core material, the shell material, or both of them; and a method of obtaining the toner by dispersing the constituent materials in the binder resin solution and then spray-drying. Furthermore, the developer of the present invention can be produced by sufficiently mixing the desired additive and toner particles with a mixer using the various methods described above as required.

例えば混合機としては、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製);スーパーミキサー(カワタ社製);リボコーン(大川原製作所社製);ナウターミキサー、タービュライザー、サイクロミックス(ホソカワミクロン社製);スパイラルピンミキサー(太平洋機工社製);レーディゲミキサー(マツボー社製)が挙げられ、混練機としては、KRCニーダー(栗本鉄工所社製);ブス・コ・ニーダー(Buss社製);TEM型押し出し機(東芝機械社製);TEX二軸混練機(日本製鋼所社製);PCM混練機(池貝鉄工所社製);三本ロールミル、ミキシングロールミル、ニーダー(井上製作所社製);ニーデックス(三井鉱山社製);MS式加圧ニーダー、ニダールーダー(森山製作所社製);バンバリーミキサー(神戸製鋼所社製)が挙げられ、粉砕機としては、カウンタージェットミル、ミクロンジェット、イノマイザ(ホソカワミクロン社製);IDS型ミル、PJMジェット粉砕機(日本ニューマチック工業社製);クロスジェットミル(栗本鉄工所社製);ウルマックス(日曹エンジニアリング社製);SKジェット・オー・ミル(セイシン企業社製);クリプトロン(川崎重工業社製);ターボミル(ターボ工業社製)が挙げられ、分級機としては、クラッシール、マイクロンクラッシファイアー、スペディッククラシファイアー(セイシン企業社製);ターボクラッシファイアー(日清エンジニアリング社製);ミクロンセパレータ、ターボプレックス(ATP)、TSPセパレータ(ホソカワミクロン社製);エルボジェット(日鉄鉱業社製)、ディスパージョンセパレータ(日本ニューマチック工業社製);YMマイクロカット(安川商事社製)が挙げられ、粗粒などをふるい分けるために用いられる篩い装置としては、ウルトラソニック(晃栄産業社製);レゾナシーブ、ジャイロシフター(徳寿工作所社製);バイブラソニックシステム(ダルトン社製);ソニクリーン(新東工業社製);ターボスクリーナー(ターボ工業社製);ミクロシフター(槙野産業社製);円形振動篩い等が挙げられる。   For example, as a mixer, Henschel mixer (made by Mitsui Mining); Super mixer (made by Kawata); Ribocorn (made by Okawara Seisakusho); Nauter mixer, turbulizer, cyclomix (made by Hosokawa Micron); Spiral pin mixer (Manufactured by Taiheiyo Kiko Co., Ltd.); Ladige mixer (manufactured by Matsubo Co., Ltd.), and kneaders: KRC kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works Co.); bus co kneader (manufactured by Buss); TEM type extruder (Manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.); TEX twin-screw kneader (manufactured by Nippon Steel Works); PCM kneader (manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd.); three roll mill, mixing roll mill, kneader (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.); Mining company); MS pressure kneader, Nider Ruder (Moriyama Seisakusho); Banbury mixer (Kobe Steel) As a pulverizer, a counter jet mill, a micron jet, an inomizer (manufactured by Hosokawa Micron); an IDS type mill, a PJM jet pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industry); a cross jet mill (manufactured by Kurimoto Iron Works); URMAX (manufactured by Nisso Engineering Co., Ltd.); SK Jet O Mill (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.); Turbo Mill (manufactured by Turbo Industry Co., Ltd.); , Micron Classifier, Spedick Classifier (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.); Turbo Classifier (Nisshin Engineering Co., Ltd.); Micron Separator, Turboplex (ATP), TSP Separator (manufactured by Hosokawa Micron Co.); Elbow Jet (Nittetsu Mining) Dispurge) Separator (manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.); YM Microcut (manufactured by Yaskawa Shoji Co., Ltd.), and as a sieving device used for sieving coarse particles, Ultrasonic (manufactured by Koei Sangyo Co., Ltd.); Resona sieve , Gyroshifter (manufactured by Tokusu Kosakusha); Vibrasonic system (manufactured by Dalton); Soniclean (manufactured by Shinto Kogyo); Turbo screener (manufactured by Turbo Kogyo); Micro shifter (manufactured by Hadano Sangyo); Circular A vibration sieve etc. are mentioned.

本発明の画像形成装置の構成の一態様を図2を参照して説明する。この画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを利用した現像兼クリーニングプロセス(クリーナーレスシステム)のレーザープリンター(記録装置)である。クリーニングブレードなどのクリーニング部材を有するクリーニングユニットを除去したプロセスカードリッジを有し、現像剤としては磁性一成分系現像剤を使用し、現像剤担持体上の現像剤層と像担持体が非接触となるよう配置される非接触現像の画像形成装置の例である。   One embodiment of the configuration of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. This image forming apparatus is a laser printer (recording apparatus) of a development and cleaning process (cleanerless system) using a transfer type electrophotographic process. It has a process cartridge from which a cleaning unit having a cleaning member such as a cleaning blade is removed, a magnetic one-component developer is used as a developer, and the developer layer on the developer carrier and the image carrier are not in contact with each other. 2 is an example of an image forming apparatus for non-contact development arranged to be.

1は像担持体としての、回転ドラム型OPC感光体であり、時計方向(矢印の方向)に120mm/secの周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。   Reference numeral 1 denotes a rotating drum type OPC photoconductor as an image carrier, which is rotationally driven at a peripheral speed (process speed) of 120 mm / sec in the clockwise direction (in the direction of the arrow).

2は接触帯電部材としての帯電ローラーである。帯電ローラー2は感光体1に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設してある。nは感光体1と帯電ローラー2の当接部である帯電当接部である。本態様では、帯電ローラー2は、感光体1との当接部nにおいて対向方向(感光体表面の移動方向と逆方向)に120mm/secの周速度で回転駆動されている。即ち接触帯電部材としての帯電ローラー2の表面は感光体1の表面に対して相対移動速度比200%の相対速度差を有している。   Reference numeral 2 denotes a charging roller as a contact charging member. The charging roller 2 is disposed in pressure contact with the photoreceptor 1 with a predetermined pressing force against elasticity. Reference numeral n denotes a charging contact portion that is a contact portion between the photosensitive member 1 and the charging roller 2. In this aspect, the charging roller 2 is rotationally driven at a peripheral speed of 120 mm / sec in the facing direction (opposite to the moving direction of the photosensitive member surface) at the contact portion n with the photosensitive member 1. That is, the surface of the charging roller 2 as a contact charging member has a relative speed difference of 200% relative to the surface of the photoreceptor 1.

ここで記述した相対的速度差を示す相対移動速度比は次式で表すことができる。   The relative movement speed ratio indicating the relative speed difference described here can be expressed by the following equation.

相対移動速度比(%)=|(Vc−Vp)/Vp|×100
(式中、Vcは帯電部材表面の移動速度、Vpは像担持体表面の移動速度であり、Vcは、当接部において帯電部材表面が像担持体表面と同じ方向に移動するとき、Vpと同符号の値とする。)
Relative moving speed ratio (%) = | (Vc−Vp) / Vp | × 100
(Where Vc is the moving speed of the surface of the charging member, Vp is the moving speed of the surface of the image carrier, and Vc is Vp when the surface of the charging member moves in the same direction as the surface of the image carrier at the contact portion. (It shall be the value of the same sign.)

本発明においては、像担持体表面の移動速度とそれに対向する帯電部材表面の相対移動速度比は、10〜500%であることが好ましく、20〜400%であることがより好ましい。相対移動速度比が、10%未満の場合には、接触帯電部材と像担持体との接触確率を増加させることが十分にはできず、直接注入帯電による像担持体の帯電性を維持することが難しい。更に、上述の像担持体と接触帯電部材との当接部に介在する現像剤成分全体の量を接触帯電部材と像担持体との摺擦によって制限することにより像担持体の帯電阻害を抑制する効果、及び転写残トナー粒子のパターンを均し現像兼クリーニングでの現像剤の回収性を高める効果が十分には得られない。相対移動速度比が、500%よりも大きい場合には、帯電部材表面の移動速度を著しく高めることとなるために、像担持体と接触帯電部材との当接部に持ち運ばれた現像剤成分が飛散することによる装置内の汚染を生じ易く、像担持体及び接触帯電部材が摩耗し易くなるあるいは傷の発生を生じ易くなり短寿命化する。   In the present invention, the ratio of the moving speed of the surface of the image carrier to the relative moving speed of the surface of the charging member facing it is preferably 10 to 500%, more preferably 20 to 400%. When the relative movement speed ratio is less than 10%, the contact probability between the contact charging member and the image carrier cannot be increased sufficiently, and the chargeability of the image carrier by direct injection charging is maintained. Is difficult. In addition, the charging amount of the image carrier is suppressed by limiting the total amount of the developer component interposed in the contact portion between the image carrier and the contact charging member by sliding between the contact charging member and the image carrier. And the effect of leveling the pattern of residual toner particles and improving the recoverability of the developer during development and cleaning cannot be sufficiently obtained. When the relative moving speed ratio is larger than 500%, the moving speed of the charging member surface is remarkably increased. Therefore, the developer component carried to the contact portion between the image carrier and the contact charging member is used. As a result, the image carrier and the contact charging member are likely to be worn out or scratches are easily generated, resulting in a shortened life.

また、帯電部材の移動速度が0である場合(帯電部材が静止している状態)は、帯電部材の像担持体との接触点が定点となるため、帯電部材の像担持体への接触部の摩耗または劣化を生じ易く、像担持体の帯電阻害を抑制する効果及び転写残トナー粒子のパターンを均し現像同時クリーニングでの現像剤の回収性を高める効果が低下しやすく好ましくない。   Further, when the moving speed of the charging member is 0 (in a state where the charging member is stationary), the contact point of the charging member with the image carrier becomes a fixed point. This is not preferable because the effect of suppressing the charging inhibition of the image carrier and the effect of leveling the pattern of the residual toner particles and improving the recoverability of the developer in the simultaneous development cleaning are liable to decrease.

また、帯電ローラー2の表面には、塗布量がおよそ一層で均一になるように導電性微粉末が塗布される。   In addition, conductive fine powder is applied to the surface of the charging roller 2 so that the coating amount is uniform in one layer.

また帯電ローラー2の芯金2aには帯電バイアス印加電源S1から−700Vの直流電圧を帯電バイアスとして印加する。本態様では感光体1の表面は帯電ローラー2に対する印加電圧とほぼ等しい電位(−680V)に直接注入帯電方式によって一様に帯電処理される。   A DC voltage of -700 V is applied as a charging bias to the cored bar 2a of the charging roller 2 from the charging bias application power source S1. In this embodiment, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged by a direct injection charging method to a potential (−680 V) substantially equal to the voltage applied to the charging roller 2.

3はレーザーダイオード及びポリゴンミラー等を含むレーザービームスキャナ(露光器)である。このレーザービームスキャナは、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザー光で感光体1の一様帯電面を走査露光Lする。この走査露光により回転感光体1に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。   Reference numeral 3 denotes a laser beam scanner (exposure device) including a laser diode and a polygon mirror. This laser beam scanner outputs laser light whose intensity is modulated in accordance with time-series electric digital pixel signals of target image information, and scans and exposes the uniformly charged surface of the photoreceptor 1 with the laser light. By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the rotary photoconductor 1.

4は現像装置である。感光体1の表面の静電潜像がこの現像装置によりトナー画像として現像される。本態様の現像装置4は、現像剤として負帯電性磁性一成分絶縁現像剤を用いた、非接触型の反転現像装置である。現像剤4dにはトナー粒子(t)及び導電性微粉末(m)が含有されている。   Reference numeral 4 denotes a developing device. The electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 1 is developed as a toner image by the developing device. The developing device 4 of this embodiment is a non-contact type reversal developing device using a negatively chargeable magnetic one-component insulating developer as a developer. The developer 4d contains toner particles (t) and conductive fine powder (m).

4aは現像剤担持搬送部材としての、マグネットロール4bを内包させた直径16mmの非磁性現像スリーブである。この現像スリーブ4aは感光体に対して320μmの離間距離をあけて対向配設し、感光体1との対向部である現像部(現像領域部)aにて感光体1の表面の移動方向と現像スリーブ4aの表面の移動方向とが順方向になるように感光体1の周速の110%の周速比で回転させる。   Reference numeral 4a denotes a non-magnetic developing sleeve having a diameter of 16 mm that includes a magnet roll 4b as a developer carrying member. The developing sleeve 4a is disposed to face the photosensitive member with a separation distance of 320 μm, and the developing portion (developing region portion) a which is a portion facing the photosensitive member 1 has a moving direction of the surface of the photosensitive member 1. The developing sleeve 4a is rotated at a peripheral speed ratio of 110% of the peripheral speed of the photosensitive member 1 so that the moving direction of the surface of the developing sleeve 4a is a forward direction.

この現像スリーブ4a上に弾性ブレード4cによって現像剤4dが薄層にコートされる。現像剤4dは弾性ブレード4cによって現像スリーブ4a上での層厚が規制されるとともに電荷が付与される。   A thin layer of developer 4d is coated on the developing sleeve 4a by an elastic blade 4c. The developer 4d is given a charge while the layer thickness on the developing sleeve 4a is regulated by the elastic blade 4c.

現像スリーブ4aにコートされた現像剤4dは、現像スリーブ4aが回転することによって、感光体1と該現像スリーブ4aの対向部である現像部aに搬送される。   The developer 4d coated on the developing sleeve 4a is transported to the developing portion a which is a facing portion between the photosensitive member 1 and the developing sleeve 4a as the developing sleeve 4a rotates.

また、現像スリーブ4aには現像バイアス印加電源S2より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧は、−420VのDC電圧と、周波数1500Hz、ピーク間電圧1600V(電界強度5×106V/m)の矩形の交流電圧を重畳したものを用いて、現像スリーブ4aと感光体1の間で一成分ジャンピング現像を行なわせる。 A developing bias voltage is applied to the developing sleeve 4a from a developing bias applying power source S2. The developing bias voltage is a superposition of a DC voltage of −420 V and a rectangular AC voltage having a frequency of 1500 Hz and a peak-to-peak voltage of 1600 V (electric field strength of 5 × 10 6 V / m). One-component jumping development is performed between.

5は接触転写手段としての中抵抗の転写ローラーであり、感光体1に長手方向の接触長1m当り98Nの線圧で圧接させて転写ニップ部bを形成している。この転写ニップ部bに図示せぬ給紙部から所定のタイミングで記録媒体としての転写材Pが給紙され、かつ転写ローラ−5に転写バイアス印加電源S3より所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光体1側のトナー像が転写ニップ部bに給紙された転写材Pの面に順次に転写されていく。   Reference numeral 5 denotes a medium-resistance transfer roller as a contact transfer means, which forms a transfer nip b by contacting the photosensitive member 1 with a linear pressure of 98 N per meter of contact length in the longitudinal direction. A transfer material P as a recording medium is fed to the transfer nip b from a paper feed unit (not shown) at a predetermined timing, and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias application power source S3. As a result, the toner image on the photosensitive member 1 side is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer nip portion b.

本様態では、転写ローラ−5は抵抗が5×108Ωcmのものを用い、+2000Vの直流電圧を印加して転写を行う。即ち、転写ニップ部bに導入された転写材Pはこの転写ニップ部bを挟持搬送されて、その表面側に感光体1の表面に形成担持されているトナー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。 In this embodiment, the transfer roller-5 having a resistance of 5 × 10 8 Ωcm is used, and transfer is performed by applying a DC voltage of + 2000V. That is, the transfer material P introduced into the transfer nip portion b is nipped and conveyed by the transfer nip portion b, and the toner images formed and supported on the surface of the photosensitive member 1 on the surface side are successively subjected to electrostatic force and pressing force. Will be transcribed.

6は熱定着方式等の定着装置である。転写ニップ部bに給紙されて感光体1側のトナー像の転写を受けた転写材Pは、感光体1の表面から分離されてこの定着装置6に導入され、トナー像の定着を受けて画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出される。   Reference numeral 6 denotes a fixing device such as a heat fixing method. The transfer material P that has been fed to the transfer nip portion b and has received the transfer of the toner image on the photoconductor 1 side is separated from the surface of the photoconductor 1 and introduced into the fixing device 6 to receive the fixing of the toner image. It is discharged out of the apparatus as an image formed product (print, copy).

本様態の画像形成装置はクリーニングユニットを除去しており、転写材Pに対するトナー像転写後の感光体1の表面に残留の転写残りの現像剤(転写残トナー粒子)はクリーナーで除去されることなく、感光体1の回転に伴い帯電当接部nを経由して現像部aに至り、現像装置4において現像兼クリーニング(回収)される。   The image forming apparatus according to this embodiment has the cleaning unit removed, and the developer remaining on the surface of the photoreceptor 1 after the transfer of the toner image onto the transfer material P (transfer residual toner particles) is removed with a cleaner. Rather, as the photosensitive member 1 rotates, it reaches the developing portion a via the charging contact portion n and is developed and cleaned (collected) in the developing device 4.

本態様の画像形成装置は、感光体1、帯電ローラー2、現像装置4の3つのプロセス機器を一括して画像形成装置本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジとして構成している。プロセスカートリッジ化するプロセス機器の組み合わせ等は上記に限られるものではなく任意である。   In the image forming apparatus of this aspect, the three process devices of the photoconductor 1, the charging roller 2, and the developing device 4 are collectively configured as a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. The combination of process devices to be processed into a process cartridge is not limited to the above, and is arbitrary.

現像装置4の現像剤4dに混入させた導電性微粉末mは、感光体1側の静電潜像の現像装置4による現像時に、トナー粒子tとともに適当量が感光体1側に移行する。   An appropriate amount of the conductive fine powder m mixed in the developer 4d of the developing device 4 is transferred to the photosensitive member 1 side together with the toner particles t when the electrostatic latent image on the photosensitive member 1 is developed by the developing device 4.

感光体1上のトナー画像、すなわちトナー粒子tは、転写部bにおいて転写バイアスの影響で記録媒体である転写材P側に引かれて積極的に転移する。しかし、感光体1上の導電性微粉末mは導電性であるため転写材P側には積極的には転移せず、感光体1上に実質的に付着保持されて残留する。   The toner image on the photoreceptor 1, that is, the toner particle t, is attracted to the transfer material P, which is a recording medium, and actively transfers at the transfer portion b due to the influence of the transfer bias. However, since the conductive fine powder m on the photosensitive member 1 is conductive, it does not actively transfer to the transfer material P side, and remains substantially adhered and held on the photosensitive member 1.

本発明においては、画像形成装置はクリーニング工程を有さないため、転写後の感光体1の表面に残存した転写残トナー粒子tおよび導電性微粉末mは、感光体1の回転に伴って感光体1と接触帯電部材である帯電ローラー2との当接部である帯電当接部nに持ち運ばれて、帯電ローラー2に付着或いは混入する。従って、帯電当接部nにこの導電性微粉末mが存在した状態で感光体1の直接注入帯電が行なわれる。   In the present invention, since the image forming apparatus does not have a cleaning process, the transfer residual toner particles t and the conductive fine powder m remaining on the surface of the photoconductor 1 after transfer are exposed to light as the photoconductor 1 rotates. It is carried to a charging contact portion n that is a contact portion between the body 1 and a charging roller 2 that is a contact charging member, and adheres to or mixes with the charging roller 2. Therefore, direct injection charging of the photosensitive member 1 is performed in a state where the conductive fine powder m exists in the charging contact portion n.

この導電性微粉末mの存在により、帯電ローラー2にトナー粒子tが付着・混入した場合でも、帯電ローラー2の感光体1への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、該帯電ローラー2による感光体1の直接注入帯電を行なわせることができる。   Due to the presence of the conductive fine powder m, even when the toner particles t adhere to and mix in the charging roller 2, the charging roller 2 can maintain a precise contact property and contact resistance with the photosensitive member 1. Thus, direct injection charging of the photosensitive member 1 can be performed.

つまり、帯電ローラー2が導電性微粉末mを介して密に感光体1に接触し、導電性微粉末mが感光体1表面を隙間なく摺擦する。これにより帯電ローラー2による感光体1の帯電において、放電現象を用いない安定かつ安全な直接注入帯電が支配的となり、従来のローラー帯電等では得られなかった高い帯電効率が得られる。従って、帯電ローラー2に印加した電圧とほぼ同等の電位を感光体1に与えることができる。また帯電ローラー2に付着或いは混入した転写残トナー粒子tは、帯電ローラー2から徐々に感光体1上に吐き出されて感光体1表面の移動に伴って現像部aに至り、現像装置4において現像兼クリーニング(回収)される。   That is, the charging roller 2 is in close contact with the photosensitive member 1 through the conductive fine powder m, and the conductive fine powder m rubs the surface of the photosensitive member 1 without a gap. As a result, in the charging of the photoreceptor 1 by the charging roller 2, stable and safe direct injection charging without using a discharge phenomenon is dominant, and high charging efficiency that cannot be obtained by conventional roller charging or the like is obtained. Therefore, a potential substantially equal to the voltage applied to the charging roller 2 can be applied to the photoreceptor 1. Further, the transfer residual toner particles t adhering to or mixed in the charging roller 2 are gradually discharged from the charging roller 2 onto the photosensitive member 1 and reach the developing unit a as the surface of the photosensitive member 1 moves, and are developed in the developing device 4. It is also cleaned (collected).

現像兼クリーニングは、転写後に感光体1上に残留したトナー粒子を、画像形成工程の次回以降の現像時(現像後、再度帯電工程、露光工程を介した後の潜像の現像時)において、現像装置のカブリ取りバイアス(現像装置に印加する直流電圧と感光体の表面電位間の電位差であるカブリ取り電位差Vback)によって回収するものである。本態様における画像形成装置のように反転現像の場合、この現像兼クリーニングは、現像バイアスによる感光体の暗部電位から現像スリーブにトナー粒子を回収する電界と、現像スリーブから感光体の明部電位へトナー粒子を付着させる(現像する)電界の作用でなされる。   In the development and cleaning, the toner particles remaining on the photosensitive member 1 after the transfer are developed at the next and subsequent developments in the image forming process (after development, again at the development of the latent image through the charging process and the exposure process). This is recovered by the fog removal bias of the developing device (fogging removal potential difference Vback which is a potential difference between the DC voltage applied to the developing device and the surface potential of the photoreceptor). In the case of reversal development as in the image forming apparatus in this embodiment, this development and cleaning is performed by the electric field for collecting toner particles from the dark portion potential of the photosensitive member to the developing sleeve by the developing bias and from the developing sleeve to the bright portion potential of the photosensitive member. This is done by the action of an electric field for attaching (developing) toner particles.

また、画像形成装置が稼働されることで、現像装置4の現像剤に含有された導電性微粉末mが現像部aで感光体1表面に移行し、感光体1表面の移動に伴って転写部bを経て帯電当接部nに持ち運ばれることによって、帯電部nに新しい導電性微粉末mが逐次に供給され続けるため、帯電部nにおいて導電性微粉末mが脱落等で減少したり、帯電部nの導電性微粉末mが劣化するなどしても、帯電性の低下が生じることが防止されて良好な帯電性が安定して維持される。   Further, when the image forming apparatus is operated, the conductive fine powder m contained in the developer of the developing device 4 is transferred to the surface of the photosensitive member 1 at the developing portion a, and transferred along with the movement of the surface of the photosensitive member 1. Since the conductive fine powder m continues to be sequentially supplied to the charging portion n by being carried to the charging contact portion n through the portion b, the conductive fine powder m decreases in the charging portion n due to dropping or the like. Even if the conductive fine powder m of the charging portion n is deteriorated, a decrease in charging property is prevented and good charging property is stably maintained.

かくして、接触帯電方式、転写方式、トナーリサイクルプロセスの画像形成装置において、接触帯電部材として簡易な帯電ローラー2を用いて均一な帯電性を低印加電圧で与えることができる。しかも帯電ローラー2が転写残トナー粒子により汚染されるにも関わらず、オゾンレスの直接注入帯電を長期に渡り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与えることができる。よって、オゾン生成物による障害、帯電不良による障害等のない、簡易な構成、低コストな画像形成装置を得ることができる。   Thus, in an image forming apparatus using a contact charging method, a transfer method, or a toner recycling process, a uniform charging property can be provided with a low applied voltage by using the simple charging roller 2 as a contact charging member. In addition, although the charging roller 2 is contaminated with the transfer residual toner particles, ozone-less direct injection charging can be stably maintained over a long period of time, and uniform chargeability can be provided. Therefore, it is possible to obtain an image forming apparatus with a simple configuration and low cost, which is free from troubles caused by ozone products, troubles caused by defective charging, and the like.

また、前述のように導電性微粉末mは帯電性を損なわないために、抵抗値が1×109Ω・cm以下である必要があるが、現像部aにおいて現像剤が直接感光体1に接触する接触現像装置を用いた場合には、導電性微粉末mの抵抗値が小さ過ぎると現像像剤中の導電性微粉末mを通じて、現像バイアスにより感光体1に電荷注入され、画像カブリが発生してしまう。 Further, as described above, the conductive fine powder m needs to have a resistance value of 1 × 10 9 Ω · cm or less in order not to impair the chargeability, but the developer is directly applied to the photoreceptor 1 in the developing portion a. In the case of using a contact developing device that makes contact, if the resistance value of the conductive fine powder m is too small, charge is injected into the photoreceptor 1 by the developing bias through the conductive fine powder m in the developed image agent, and image fogging occurs. Will occur.

しかし、本実施態様では現像装置は非接触型現像装置であるので、現像バイアスが感光体1に注入されることがなく、良好な画像を得ることが出来る。また、現像部aにおいて感光体1への電荷注入が生じないため、交流バイアスなど現像スリーブ4aと感光体1間に高電位差を持たせることが可能である。これにより導電性微粉末mが均等に現像されやすくなるため、均一に導電性微粉末mを感光体1表面に塗布し、帯電部で均一な接触を行い、良好な帯電性を得ることが出来き、良好な画像を得ることが可能となる。   However, in this embodiment, since the developing device is a non-contact type developing device, a developing bias is not injected into the photoreceptor 1 and a good image can be obtained. Further, since no charge is injected into the photosensitive member 1 in the developing portion a, it is possible to give a high potential difference between the developing sleeve 4a and the photosensitive member 1 such as an AC bias. As a result, the conductive fine powder m can be easily developed uniformly, so that the conductive fine powder m can be uniformly applied to the surface of the photoreceptor 1 and uniform contact can be made at the charging portion to obtain good chargeability. Therefore, a good image can be obtained.

帯電ローラー2と感光体1との接触面nでの導電性微粉末mの潤滑効果(摩擦低減効果)により、帯電ローラー2と感光体1との間に容易に効果的に速度差を設けることが可能となる。この潤滑効果により帯電ローラー2と感光ドラム1との摩擦を低減し、駆動トルクが低減し、帯電ローラー2や感光ドラム1の表面の削れ或いは傷を防止できる。また、この速度差を設けることにより、帯電ローラー2と感光体1の相互接触面部(当接部)nにおいて導電性微粉末mが感光体1に接触する機会を格段に増加させ、高い接触性を得ることができる。よって、良好な直接注入帯電が得られ、良好な画像を安定して得ることが可能となる。   A speed difference is easily and effectively provided between the charging roller 2 and the photosensitive member 1 by the lubricating effect (friction reduction effect) of the conductive fine powder m on the contact surface n between the charging roller 2 and the photosensitive member 1. Is possible. By this lubricating effect, friction between the charging roller 2 and the photosensitive drum 1 is reduced, driving torque is reduced, and scraping or scratches on the surface of the charging roller 2 or the photosensitive drum 1 can be prevented. Also, by providing this speed difference, the chance of the conductive fine powder m contacting the photoconductor 1 at the mutual contact surface portion (contact portion) n between the charging roller 2 and the photoconductor 1 is remarkably increased, and high contactability is achieved. Can be obtained. Therefore, good direct injection charging can be obtained, and a good image can be stably obtained.

本実施態様では、帯電ローラー2を回転駆動し、その回転方向は感光体1表面の移動方向とは逆方向に回転するように構成することで、帯電部nに持ち運ばれる感光体1上の転写残トナー粒子を、帯電ローラー2に一時的に回収し、帯電部nに介在する転写残トナー粒子の存在量を均す効果を得ている。このため、転写残トナー粒子の帯電当接部での偏在による帯電不良の発生が防止され、より安定した帯電性が得られる。   In this embodiment, the charging roller 2 is driven to rotate, and the rotation direction of the charging roller 2 rotates in the direction opposite to the moving direction of the surface of the photosensitive member 1, so that the charging roller n is carried on the photosensitive member 1. The transfer residual toner particles are temporarily collected on the charging roller 2 to obtain an effect of leveling the amount of the transfer residual toner particles present in the charging portion n. For this reason, occurrence of charging failure due to uneven distribution of the transfer residual toner particles at the charging contact portion is prevented, and more stable charging property can be obtained.

さらに、帯電ローラー2を逆方向に回転することによって、感光体1上の転写残トナー粒子を感光体1から一旦引き離し帯電を行なうことにより、優位に直接注入帯電を行なうことが可能である。また、導電性微粉末mの帯電ローラー2からの脱落を低減する効果が得られ、導電性微粉末mの帯電ローラー2からの過度の脱落による像担持体の帯電性の低下を起こさない。   Furthermore, by rotating the charging roller 2 in the reverse direction, the transfer residual toner particles on the photoconductor 1 are once separated from the photoconductor 1 and charged, whereby direct injection charging can be performed predominantly. Further, the effect of reducing the falling off of the conductive fine powder m from the charging roller 2 is obtained, and the chargeability of the image carrier due to excessive dropping off of the conductive fine powder m from the charging roller 2 is not caused.

また、帯電の阻害因子である接触帯電部材に付着・混入した転写残トナーを、画像記録装置の、例えば紙間等の非画像記録時において接触帯電部材から効率よく排除させるモード(接触帯電部材清掃モード)を具備させて、これにより接触帯電部材の転写残トナーによる汚染レベルを通常時には低く維持させる画像形成方法に本発明に係るトナーを用いれば、さらに良好な帯電性、画像特性を長期に渡り安定に維持できる。   Also, a mode (contact charging member cleaning) in which the transfer residual toner adhering to and mixed in the contact charging member, which is a charging inhibiting factor, is efficiently excluded from the contact charging member during non-image recording such as between papers. If the toner according to the present invention is used in an image forming method in which the level of contamination of the contact charging member due to residual toner on the contact charging member is normally kept low, a further excellent charging property and image characteristics can be obtained over a long period of time. It can be maintained stably.

即ち、接触帯電部材清掃モードを設けて接触帯電部材にDC+ACの電圧を印加するとともに、接触帯電部材に導電性微粉末を担持させることで、接触帯電部材を汚染している転写残トナーを効率良く吐き出し、画像比率が高い画像形成後の帯電特性についても高い帯電性能をできる。   That is, a contact charging member cleaning mode is provided to apply a DC + AC voltage to the contact charging member, and the contact charging member is loaded with conductive fine powder, so that the transfer residual toner contaminating the contact charging member is efficiently removed. High charging performance can also be achieved with respect to charging characteristics after image formation with high discharge and image ratio.

従来、接触帯電部材とトナーは強固に付着していたが、これらの間に帯電促進粒子として導電性微粉末を介在させ、5〜1000HzのACバイアスを印加することで、接触帯電部材とトナーの付着力を低減し、接触帯電部材と像担持体に適当な電位差を生じさせることで接触帯電部材の清掃を迅速に行えるのである。つまり、直接注入による帯電方式は、印加電圧と凡そ等しい帯電電位が得られるため、接触帯電部材と像担持体の間で電位差を生じ難い方式であり、本発明に係る導電性微粉末を用いても完全な部材の清掃は行われにくい。そこで、帯電部の前後でバイアスに差が生じやすい5〜1000Hzの周波数がトナー吐き出しのために望ましい条件となるのである。   Conventionally, the contact charging member and the toner are firmly adhered. However, the conductive charging powder and the toner are interposed between the conductive charging powder and the AC bias of 5 to 1000 Hz is applied between the contact charging member and the toner. The contact charging member can be quickly cleaned by reducing the adhesion force and generating an appropriate potential difference between the contact charging member and the image carrier. That is, the charging method by direct injection is a method in which a charging potential approximately equal to the applied voltage can be obtained, and therefore it is difficult to generate a potential difference between the contact charging member and the image carrier, and the conductive fine powder according to the present invention is used. However, it is difficult to completely clean the members. Therefore, a frequency of 5 to 1000 Hz where a difference in bias is likely to occur before and after the charging unit is a desirable condition for discharging the toner.

周波数が5Hz未満であると、周波数に対応して感光体上に電位ムラが発生し、それに呼応して画像濃度ムラが発生しやすい。一方、1000Hzを超えるとトナーの動きが追従できなくなり、清掃効果が薄まり、帯電性が低下しやすい。   When the frequency is less than 5 Hz, potential unevenness occurs on the photosensitive member corresponding to the frequency, and image density unevenness is likely to occur correspondingly. On the other hand, if the frequency exceeds 1000 Hz, the movement of the toner cannot follow, the cleaning effect is reduced, and the chargeability is liable to deteriorate.

なお、本発明に係るトナーを直接注入帯電工程を含むクリーナーレスシステムで用いる場合、使用される感光体が、少なくとも導電性支持体上に感光層及び電荷注入層を有し、該電荷注入層の膜厚をd(μm)としたとき、電荷注入層上で測定した弾性変形率We(OCL)(%)と該感光層上で測定した弾性変形率We(CTL)(%)の関係が下記の近似式(3)を満たす場合に、画像上のカブリと帯電性に良好な性能を示す。   When the toner according to the present invention is used in a cleaner-less system including a direct injection charging process, the photoreceptor used has at least a photosensitive layer and a charge injection layer on a conductive support, and the charge injection layer The relationship between the elastic deformation rate We (OCL) (%) measured on the charge injection layer and the elastic deformation rate We (CTL) (%) measured on the photosensitive layer when the film thickness is d (μm) is as follows. When the approximate expression (3) is satisfied, the image has good performance on fog and chargeability on the image.

−0.71×d+We(CTL)≦We(OCL)
≦0.03×d3−0.89×d2+8.43×d+We(CTL) 式(3)
但し、We%=We/(We+Wr)×100
We:弾性変形の仕事量(nJ)、Wr:塑性変形の仕事量(nJ)
(なお、測定環境は23℃/55%RHである。)
−0.71 × d + We (CTL) ≦ We (OCL)
≦ 0.03 × d 3 −0.89 × d 2 + 8.43 × d + We (CTL) Equation (3)
However, We% = We / (We + Wr) × 100
We: Work of elastic deformation (nJ), Wr: Work of plastic deformation (nJ)
(The measurement environment is 23 ° C./55% RH.)

感光体表面の弾性変形率を上記範囲内に制御すれば、右辺以下とすることで導電性微粉末の埋め込みを防ぎカブリを抑えつつ、左辺以上とすることで感光体表面の削れを防ぎ、良好な帯電性を維持できる。   If the elastic deformation rate on the surface of the photoconductor is controlled within the above range, setting it to the right side or less prevents embedding of the conductive fine powder and suppresses fogging, while setting it to the left side or more prevents the photoconductor surface from being scraped. Can maintain high chargeability.

電荷注入層を形成させる場合、導電性粒子を用いることが好ましく、用いられる導電性粒子としては、金属、金属酸化物及びカーボンブラック等が挙げられ、これらは、単独で用いることも2種以上を組み合わせて用いることもできる。2種以上を組み合わせて用いる場合は、単に混合しても、固溶体や融着の形にしてもよい。   When forming the charge injection layer, it is preferable to use conductive particles. Examples of the conductive particles used include metals, metal oxides, and carbon black. These may be used alone or in combination of two or more. It can also be used in combination. When two or more types are used in combination, they may be simply mixed, or may be in the form of a solid solution or fusion.

本発明において用いられる導電性粒子の平均粒径は、電荷注入層の透明性の点で0.3μm以下が好ましく、特には0.1μm以下が好ましい。   The average particle size of the conductive particles used in the present invention is preferably 0.3 μm or less, and particularly preferably 0.1 μm or less, from the viewpoint of the transparency of the charge injection layer.

こういった導電性粒子の中でも透明性の点で金属酸化物を用いることが好ましく、先述したように、特にトナーに添加する導電性微粉末と同一の金属元素から構成されている場合、帯電性が良好となる。   Among these conductive particles, it is preferable to use a metal oxide from the viewpoint of transparency. As described above, particularly when the conductive particles are composed of the same metal element as the conductive fine powder added to the toner, Becomes better.

ここで、トナー中に含まれる導電性微粉末の諸物性を測定する場合は、クリーナーレスシステムにおいて清掃モードの無い条件で多数枚の印字を行った後、トナー容器4を取り外して図には示されていないクリーナを取り付け、次に常時清掃モードの状態でプリンタを作動させることによりクリーナ容器中に導電性微粉末を採取し、十分量を捕集できるまで繰り返してから各測定を行う。   Here, when various physical properties of the conductive fine powder contained in the toner are measured, the toner container 4 is removed after the printing of a large number of sheets in a cleanerless system without the cleaning mode. A clean cleaner is attached, and then the printer is operated in the normal cleaning mode to collect the conductive fine powder in the cleaner container, and the measurement is repeated until a sufficient amount is collected.

以下、本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。尚、以下の配合における部数は全て質量部である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but this does not limit the present invention in any way. In addition, all the parts in the following mixing | blending are mass parts.

[導電性微粉末A−1の製造例]
酸性の塩化スズ水溶液を60〜80℃に制御し、そこにアンモニア水溶液を添加して沈殿物を生成させ、ろ過、洗浄して導電性微粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを乾燥、解砕した後、窒素雰囲気下で500℃で2時間、さらに窒素/水素混合ガス雰囲気下で500℃で1時間焼成し、再度解砕して金属化合物微粒子を得た。得られた金属化合物微粒子をメチルハイドロジェンシリコーンオイル3.5質量部で表面処理を行った。表面処理方法としては、加熱型混合機に金属化合物微粒子100質量部とトルエンで希釈したメチルハイドロジェンシリコーンオイル3.5質量部とを加え、80℃で撹拌混合しながら溶媒を除去した。その後混合を続けながら120℃で30分間加熱処理を行った。室温に戻した後に解砕処理を行った。得られた導電性微粉末A−1の物性は、体積抵抗8×102Ωcm、Da=1.3μmであった。
[Production Example of Conductive Fine Powder A-1]
The acidic tin chloride aqueous solution was controlled at 60 to 80 ° C., and an aqueous ammonia solution was added thereto to generate a precipitate, followed by filtration and washing to obtain a slurry of conductive fine particles. The obtained slurry was dried and crushed, and then calcined at 500 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere and further at 500 ° C. for 1 hour in a nitrogen / hydrogen mixed gas atmosphere, and crushed again to obtain metal compound fine particles. . The obtained metal compound fine particles were subjected to a surface treatment with 3.5 parts by mass of methyl hydrogen silicone oil. As a surface treatment method, 100 parts by mass of metal compound fine particles and 3.5 parts by mass of methyl hydrogen silicone oil diluted with toluene were added to a heating type mixer, and the solvent was removed while stirring and mixing at 80 ° C. Thereafter, heat treatment was performed at 120 ° C. for 30 minutes while continuing mixing. After returning to room temperature, crushing treatment was performed. The physical properties of the obtained conductive fine powder A-1 were volume resistance 8 × 10 2 Ωcm and Da = 1.3 μm.

[導電性微粉末A−2の製造例]
金属化合物微粒子の製造例1において、塩化スズ濃度、アンモニア水溶液の添加速度、焼成温度及び焼成時間を適宜調整して金属化合物微粒子を製造し、加熱型混合機中、100質量部の金属化合物微粒子に対し、エタノール100質量部にiso−ブチルトリメトキシシラン2質量部を加えた溶液を噴霧しながら80℃で撹拌混合し、噴霧終了後さらに120℃に昇温して30分間の加熱処理を行った。取り出し後、室温まで冷却し、解砕して表面処理を施した導電性微粉末A−2を得た。得られた微粒子の諸物性を表1に示す。
[Production Example of Conductive Fine Powder A-2]
In Production Example 1 of metal compound fine particles, metal compound fine particles were produced by appropriately adjusting the tin chloride concentration, the addition rate of the aqueous ammonia solution, the firing temperature and the firing time. In a heating mixer, 100 parts by weight of the metal compound fine particles were produced. On the other hand, while spraying a solution obtained by adding 2 parts by mass of iso-butyltrimethoxysilane to 100 parts by mass of ethanol, the mixture was stirred and mixed at 80 ° C., and after the spraying was completed, the temperature was further increased to 120 ° C. and a heat treatment was performed for 30 minutes. . After taking out, it cooled to room temperature, crushed, and obtained electroconductive fine powder A-2 which performed surface treatment. Table 1 shows the physical properties of the obtained fine particles.

[導電性微粉末A−3の製造例]
塩化スズと塩化アンチモンを、スズとアンチモンのモル比が100:7となるよう混合溶解したpH約1の塩酸水溶液を80℃とし、そこに水酸化ナトリウム水溶液を添加して、共沈物を生成させ、ろ過、洗浄して導電性微粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを乾燥、解砕した後、500℃で3時間焼成し、再度解砕して金属化合物微粒子を得た。その後、加熱型混合機中、100質量部の金属化合物微粒子に対し、エタノール100質量部にトリメチルエトキシシラン1.5質量部を加えた溶液を噴霧しながら80℃で撹拌混合し、噴霧終了後さらに120℃に昇温して30分間の加熱処理を行った。取り出し後、室温まで冷却し、解砕して表面処理を施した導電性微粉末A−3を得た。得られた微粉末の諸物性を表1に示す。
[Production Example of Conductive Fine Powder A-3]
A hydrochloric acid aqueous solution having a pH of about 1 in which tin chloride and antimony chloride are mixed and dissolved so that the molar ratio of tin and antimony is 100: 7 is brought to 80 ° C., and an aqueous sodium hydroxide solution is added thereto to form a coprecipitate. Then, filtration and washing were performed to obtain a slurry of conductive fine particles. The obtained slurry was dried and crushed, then calcined at 500 ° C. for 3 hours, and crushed again to obtain metal compound fine particles. Thereafter, in a heating mixer, 100 parts by mass of metal compound fine particles were stirred and mixed at 80 ° C. while spraying a solution obtained by adding 1.5 parts by mass of trimethylethoxysilane to 100 parts by mass of ethanol. The temperature was raised to 120 ° C. and a heat treatment for 30 minutes was performed. After taking out, it cooled to room temperature, crushed, and obtained the electroconductive fine powder A-3 which gave the surface treatment. Table 1 shows the physical properties of the obtained fine powder.

[導電性微粉末A−4,7の製造例]
金属化合物微粒子A−3の製造例において、塩化スズ濃度、スズとアンチモンのモル比、水酸化ナトリウム水溶液の添加速度、焼成温度及び焼成時間を適宜調整した後、表面処理を施して導電性微粉末A−4及び表面処理を行わずにA−7を得た。得られた微粉末の諸物性を表1に示す。
[Production Example of Conductive Fine Powder A-4, 7]
In the production example of the metal compound fine particles A-3, after adjusting the tin chloride concentration, the molar ratio of tin and antimony, the addition rate of the sodium hydroxide aqueous solution, the firing temperature and the firing time as appropriate, the surface treatment is applied to make the conductive fine powder. A-7 was obtained without A-4 and surface treatment. Table 1 shows the physical properties of the obtained fine powder.

[導電性微粉末A−5,6の製造例]
炭酸アンモニウム水溶液と硫酸アルミニウム水溶液を混合し、酸化亜鉛を分散した水溶液中に入れて60℃にて1時間撹拌後、ろ過して水洗し、スラリーを得た。このスラリーをイオン交換水中に分散して30℃に保ちながら炭酸ガスを4時間吹き込んだ。しばらく静置した後、上澄みを捨て、残ったスラリーをスプレードライヤーで噴霧乾燥し、乾燥粉体を得た。この粉体を250℃で5時間加熱分解し、導電性酸化亜鉛微粉末A−5,6を得た。得られた微粉末の諸物性を表1に示す。
[Production Example of Conductive Fine Powder A-5, 6]
An aqueous ammonium carbonate solution and an aqueous aluminum sulfate solution were mixed, put into an aqueous solution in which zinc oxide was dispersed, stirred at 60 ° C. for 1 hour, filtered and washed with water to obtain a slurry. This slurry was dispersed in ion-exchanged water, and carbon dioxide gas was blown in for 4 hours while maintaining the temperature at 30 ° C. After standing for a while, the supernatant was discarded, and the remaining slurry was spray-dried with a spray dryer to obtain a dry powder. This powder was thermally decomposed at 250 ° C. for 5 hours to obtain conductive zinc oxide fine powders A-5 and 6. Table 1 shows the physical properties of the obtained fine powder.

[現像剤の製造例1]
材料構成
・結着樹脂 100質量部
(スチレン−アクリル樹脂(DSC測定によるガラス転移温度Tgが58℃、酸価23.0mgKOH/g、GPCによるMn(数平均分子量)7000、Mw(重量平均分子量)400000、モノマー比:スチレン72.5質量部、n−ブチルアクリレート20質量部、モノ−n−ブチルマレート7質量部、ジビニルベンゼン0.5質量部)
・磁性酸化鉄 95質量部
(平均粒径:0.20μm、BET比表面積:8.0m2/g、抗磁力:3.7kA/m、飽和磁化:82.3Am2/kg、残留磁化:4.0Am2/kg)
・ポリエチレンワックス(融点110℃) 4質量部
・鉄アゾ錯体(保土谷化学製T−77) 2質量部
上記化合物を、130℃に加熱された二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕した。粉砕はターボミル(ターボ工業社製)を用い、機械式粉砕を行った。得られた微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェット分級機)で、超微粉および粗粉を厳密に分級除去してトナー粒子1を得た。得られたトナー粒子1の重量平均径は8.0μmであった。
[Developer Production Example 1]
Material composition / Binder resin 100 parts by mass (styrene-acrylic resin (glass transition temperature Tg by DSC measurement is 58 ° C., acid value 23.0 mgKOH / g, MPC by GPC (number average molecular weight) 7000, Mw (weight average molecular weight) 400000, monomer ratio: 72.5 parts by mass of styrene, 20 parts by mass of n-butyl acrylate, 7 parts by mass of mono-n-butyl malate, 0.5 parts by mass of divinylbenzene)
・ 95 parts by mass of magnetic iron oxide (average particle size: 0.20 μm, BET specific surface area: 8.0 m 2 / g, coercive force: 3.7 kA / m, saturation magnetization: 82.3 Am 2 / kg, residual magnetization: 4 .0 Am 2 / kg)
Polyethylene wax (melting point: 110 ° C.) 4 parts by mass Iron azo complex (T-77 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts by mass The above compound was melt-kneaded with a biaxial extruder heated to 130 ° C., and cooled. Was roughly crushed with a hammer mill. The pulverization was performed by mechanical pulverization using a turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.). The resulting finely pulverized product was subjected to strict classification and removal of ultrafine powder and coarse powder with a multi-division classifier (Elbow Jet Classifier manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) using the Coanda effect to obtain toner particles 1. The obtained toner particles 1 had a weight average diameter of 8.0 μm.

次に、
・上記トナー粒子1 100質量部
・一次粒径12nmの疎水性シリカB−1 1.0質量部
(ジメチルシリコーンオイルとヘキサメチルジシラザンで疎水化処理された、BET115m2/gのもの)
・導電性微粉末A−1 0.4質量部
上記の材料をヘンシェルミキサーFM10C/l(三井鉱山株式会社製)にてまず無機微粉末B−1を70s-1で2分間混合し、その後導電性微粉末を添加してさらに33s-1で1分間混合して現像剤1を得た。この現像剤1の、780nmの波長光の透過率に対するメタノール濃度のグラフを図1に示す。C80が62%,C10が64%であった。また、無機微粉末の遊離率aは1.3%,導電性微粉末の遊離率bは88%であった。トナー処方及び物性を表3に示す。
next,
100 parts by mass of toner particles 1 1.0 parts by mass of hydrophobic silica B-1 having a primary particle diameter of 12 nm (BET 115 m 2 / g hydrophobized with dimethyl silicone oil and hexamethyldisilazane)
-Conductive fine powder A-1 0.4 part by mass First, inorganic fine powder B-1 is mixed for 2 minutes at 70 s -1 in Henschel mixer FM10C / l (Mitsui Mining Co., Ltd.), and then conductive. Developer 1 was further added and mixed at 33 s -1 for 1 minute to obtain Developer 1. FIG. 1 shows a graph of methanol concentration with respect to the transmittance of the developer 1 having a wavelength of 780 nm. C80 was 62% and C10 was 64%. The release rate a of the inorganic fine powder was 1.3%, and the release rate b of the conductive fine powder was 88%. Table 3 shows the toner formulation and physical properties.

[現像剤の製造例2〜4,7,9〜12]
製造例1と同様にトナー粒子1を使用して表1に示した導電性微粉末と表2に示した無機微粉末を使用し、表3に記載の処方及び、外添条件にて現像剤2〜4,7,9〜12を得た。得られた現像剤の濡れ性,遊離率の物性を表3示す。
[Developer Production Examples 2 to 4, 7, 9 to 12]
In the same manner as in Production Example 1, toner particles 1 are used, and the conductive fine powders shown in Table 1 and the inorganic fine powders shown in Table 2 are used. 2-4, 7, 9-12 were obtained. Table 3 shows the wettability and release rate properties of the obtained developer.

[現像剤の製造例5,6]
材料構成
・結着樹脂 100質量部
(ポリエステル樹脂(DSC測定によるガラス転移温度Tgが57℃、酸価32.0mgKOH/g、GPCによるMw/Mn=16.9、モノマー比:BPA−PO:70mol、BPA−EO:30mol、TPA:90mol、TMA:40mol))
・磁性酸化鉄 95質量部
(平均粒径:0.20μm、BET比表面積:8.0m2/g、抗磁力:3.7kA/m、飽和磁化:82.3Am2/kg、残留磁化:4.0Am2/kg)
・ポリエチレンワックス(融点110℃) 4質量部
・鉄アゾ錯体(保土谷化学製T−77) 2質量部
[Developer Production Examples 5 and 6]
Material composition / Binder resin 100 parts by mass (polyester resin (glass transition temperature Tg by DSC measurement 57 ° C., acid value 32.0 mg KOH / g, Mw / Mn by GPC = 16.9, monomer ratio: BPA-PO: 70 mol) BPA-EO: 30 mol, TPA: 90 mol, TMA: 40 mol))
・ 95 parts by mass of magnetic iron oxide (average particle size: 0.20 μm, BET specific surface area: 8.0 m 2 / g, coercive force: 3.7 kA / m, saturation magnetization: 82.3 Am 2 / kg, residual magnetization: 4 .0 Am 2 / kg)
-Polyethylene wax (melting point 110 ° C) 4 parts by mass-Iron azo complex (T-77 manufactured by Hodogaya Chemical) 2 parts by mass

上記化合物を、130℃に加熱された二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕した。粉砕工程は衝突式気流粉砕を用いた微粉砕機で粉砕し、得られた微粉砕物をコアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェット分級機)で、超微粉および粗粉を厳密に分級除去してトナー粒子5を得た。得られたトナー粒子5の重量平均径は8.0μmであった。   The above compound was melt-kneaded with a biaxial extruder heated to 130 ° C., and the cooled kneaded product was coarsely pulverized with a hammer mill. The pulverization process is pulverized with a fine pulverizer using impingement airflow pulverization, and the resulting fine pulverized product is divided into ultrafine powder and coarse particles using a multi-division classifier (Nittetsu Mining Co., Ltd. elbow jet classifier) using the Coanda effect. Toner particles 5 were obtained by strictly classifying and removing the powder. The resulting toner particles 5 had a weight average diameter of 8.0 μm.

製造例1と同様にトナー粒子5を使用して表1に示した導電性微粉末と表2に示した無機微粉末を使用し、表3に記載の処方及び、外添条件にて現像剤5,6を得た。   In the same manner as in Production Example 1, toner particles 5 are used, and the conductive fine powders shown in Table 1 and the inorganic fine powders shown in Table 2 are used. 5 and 6 were obtained.

[現像剤の製造例8]
トナー粒子1を用いて、300℃の熱風中を瞬間的に通過させる処理を行い、トナー粒子8を得た。
[Developer Production Example 8]
The toner particles 1 were used to instantaneously pass through hot air at 300 ° C. to obtain toner particles 8.

製造例1と同様にトナー粒子8を使用して表1に示した導電性微粉末と表2に示した無機微粉末を使用し、表3に記載の処方及び、外添条件にて現像剤8を得た。   In the same manner as in Production Example 1, toner particles 8 are used, and the conductive fine powders shown in Table 1 and the inorganic fine powders shown in Table 2 are used. 8 was obtained.

[感光体の製造例1]
φ30mm×260.5mmのアルミニウムシリンダーを支持体として、この上にポリアミド樹脂のメタノール溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が0.5μmの下引き層を設けた。
[Photoconductor Production Example 1]
A 30 mm × 260.5 mm aluminum cylinder was used as a support, and a methanol solution of polyamide resin was applied thereon by a dipping method to provide an undercoat layer having a thickness of 0.5 μm.

オキシチタニウムフタロシアニン顔料4質量部、ポリビニルブチラール樹脂2質量部及びシクロヘキサノン80質量部を、サンドミル装置で4時間ほど分散した。この分散液を前記下引き層上に塗布し、0.2μmの電荷発生層を形成した。   4 parts by mass of oxytitanium phthalocyanine pigment, 2 parts by mass of polyvinyl butyral resin, and 80 parts by mass of cyclohexanone were dispersed in a sand mill apparatus for about 4 hours. This dispersion was applied onto the undercoat layer to form a 0.2 μm charge generation layer.

次いで、トリフェニルアミン化合物10質量部、及びポリカーボネート樹脂10質量部を、モノクロロベンゼン100質量部に溶解した。この溶液を、前記電荷発生層上に塗布し、熱風乾燥し、膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。   Next, 10 parts by mass of the triphenylamine compound and 10 parts by mass of the polycarbonate resin were dissolved in 100 parts by mass of monochlorobenzene. This solution was applied onto the charge generation layer and dried with hot air to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.

次に、電荷注入層として、シリコーンオイルで表面処理したアンチモンドープ酸化スズ微粒子50質量部をエタノール150質量部中に分散し、更に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子20質量部を加えて分散した。その後、レゾール型熱硬化型フェノール樹脂を樹脂成分として150質量部を溶解し、調合液とした。   Next, as a charge injection layer, 50 parts by mass of antimony-doped tin oxide fine particles surface-treated with silicone oil were dispersed in 150 parts by mass of ethanol, and further 20 parts by mass of polytetrafluoroethylene fine particles were added and dispersed. Thereafter, 150 parts by mass of a resol-type thermosetting phenol resin as a resin component was dissolved to obtain a preparation liquid.

この調合液を用いて、先の電荷輸送層上に浸漬塗布法により、膜を形成し、熱風乾燥して電荷注入層を形成して感光体1得た。この時、感光体1の電荷注入層の膜厚測定は、薄膜のため光の干渉による瞬間マルチ測光システムMCPD−2000(大塚電子(株)製)を用いて測定し、その膜厚は2μmであった。その他の膜厚測定法としては、感光体の膜の断面をSEM等で直接観察測定することもできる。 Using this prepared solution, a film was formed on the previous charge transport layer by a dip coating method, followed by drying with hot air to form a charge injection layer, whereby a photoreceptor 1 was obtained. At this time, the film thickness of the charge injection layer of the photosensitive member 1 is measured using an instantaneous multi-photometry system MCPD-2000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) due to light interference because of the thin film, and the film thickness is 2 μm. there were. As another method for measuring the film thickness, the cross section of the film of the photoreceptor can be directly observed and measured with an SEM or the like.

弾性変形率We%の測定は、前述したフィッシャー硬度計(H100VP−HCU)を用いて行った。弾性変形率We%は、四角錐で先端の対面角136゜のダイヤモンド圧子で荷重をかけて測定する膜に1μmまで押し込み、荷重をかけた状態での押し込み深さを電気的に検出して読みとる。弾性変形率We%は、前述の通りに、弾性変形の仕事量We(nJ)と塑性変形の仕事量Wr(nJ)より、前記式を用いて得られる。測定は、同一サンプルで測定位置を変化させ10回行い、最大値と最小値を除く8点の平均で求めた。   The elastic deformation rate We% was measured using the above-described Fisher hardness meter (H100VP-HCU). The elastic deformation rate We% is read by detecting the indentation depth in a state where the load is applied by pushing the film into the film to be measured by applying a load with a diamond indenter with a square pyramid at a tip angle of 136 ° and pushing the load to 1 μm. . As described above, the elastic deformation rate We% is obtained from the elastic deformation work We (nJ) and the plastic deformation work Wr (nJ) using the above formula. The measurement was performed 10 times by changing the measurement position on the same sample, and the average was obtained from 8 points excluding the maximum value and the minimum value.

電荷注入層上からの弾性変形率{We(OCL)}の測定は、電子写真感光体の電荷注入層上から直接測定し、電荷輸送層上からの弾性変形率{We(CTL)}の測定は、電荷注入層を取り除いた後の感光層上で測定した。電荷注入層を取り除く方法としては、キヤノン(株)製ドラム研磨装置にてラッピングテープ(C2000:富士写真フィルム(株)製)を用いて行ったが、これに限定されるものではない。しかしながら、感光層の硬度測定は、なるべく電荷注入層を研磨し過ぎて感光層まで研磨しないように膜厚を順次測定しながら、また表面を観察しながら、電荷注入層が全てなくなるところで測定する。しかしながら、感光層の残膜厚が10μm以上ある時は、ほぼ同じ値が得られることは確認されており、感光層を研磨し過ぎても、感光層の残膜厚が10μm以上ある場合は、ほぼ同じ値が得られる。しかしながら、できるだけ電荷注入層がなくなり、感光層ができるだけ研磨しないような状態で測定するのがより好ましい。   The elastic deformation rate {We (OCL)} from the charge injection layer is measured directly from the charge injection layer of the electrophotographic photosensitive member, and the elastic deformation rate {We (CTL)} from the charge transport layer is measured. Was measured on the photosensitive layer after the charge injection layer was removed. The method for removing the charge injection layer was performed using a lapping tape (C2000: manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) with a drum polishing apparatus manufactured by Canon Inc., but is not limited thereto. However, the hardness of the photosensitive layer is measured at the point where the charge injection layer is completely removed while sequentially measuring the film thickness and observing the surface so that the charge injection layer is polished as much as possible so as not to polish the photosensitive layer. However, when the remaining film thickness of the photosensitive layer is 10 μm or more, it has been confirmed that almost the same value is obtained, and even when the photosensitive layer is excessively polished, when the remaining film thickness of the photosensitive layer is 10 μm or more, Nearly the same value is obtained. However, it is more preferable to measure in a state where the charge injection layer is eliminated as much as possible and the photosensitive layer is not polished as much as possible.

感光体1の弾性変形率We(CTL)は42となり、式(3)の下限(左辺)40.6、式(3)の上限(右辺)は55.5となった。これに対し、We(OCL)は55.5%であった。   The elastic deformation ratio We (CTL) of the photoreceptor 1 was 42, the lower limit (left side) of Formula (3) was 40.6, and the upper limit (right side) of Formula (3) was 55.5. On the other hand, We (OCL) was 55.5%.

[帯電部材の製造例1]
直径6mm、長さ264mmのSUSローラーを芯金とし、芯金上にウレタン樹脂、導電性物質としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラー状に形成し、さらに切削研磨し形状及び表面性を整え、可撓性部材として直径12mm、長さ234mmの帯電部材1を作製した。
[Production Example 1 of Charging Member]
A SUS roller with a diameter of 6 mm and a length of 264 mm is used as a core, and a medium-resistance urethane foam layer is formed in the shape of a roller on the core with urethane resin, carbon black as a conductive material, sulfiding agent, foaming agent, etc. Further, the charging member 1 having a diameter of 12 mm and a length of 234 mm was prepared as a flexible member by cutting and polishing to adjust the shape and surface properties.

得られた帯電部材1は、抵抗値が105Ωcmであり、硬度がアスカーC硬度で30度であった。 The obtained charging member 1 had a resistance value of 10 5 Ωcm and a hardness of 30 degrees in Asker C hardness.

<実施例1>
本例の画像形成装置の全体的な概略構成を図2に示す。図2は転写式電子写真プロセスを利用した現像同時クリーニングプロセス(クリーナーレスシステム)のレーザープリンター(記録装置)である。クリーニングブレード等のクリーニング部材を有するクリーニング手段を除去したプロセスカーリッジを有し、トナーとしてはトナー1を使用し、トナー担持体上のトナー層と像担持体が非接触となるよう配置される非接触現像法を用いる。
<Example 1>
FIG. 2 shows an overall schematic configuration of the image forming apparatus of this example. FIG. 2 shows a laser printer (recording apparatus) of a development simultaneous cleaning process (cleanerless system) using a transfer type electrophotographic process. A process carts ridge removing the cleaning unit having a cleaning member such as cleaning blade, a toner using the toner 1, is arranged to the toner layer and the image carrier on the toner carrying member is in a non-contact A non-contact development method is used.

像担持体としての、感光体1は、製造例1で得られた感光体であり、矢印のX方向に94mm/secの周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。   A photoconductor 1 as an image carrier is the photoconductor obtained in Production Example 1, and is driven to rotate at a peripheral speed (process speed) of 94 mm / sec in the X direction of an arrow.

接触帯電部材としては、上記帯電部材の製造例1で得られた帯電部材1が帯電ローラー2として用いられ、図に示すように帯電ローラー2は感光体1に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設してある。nは感光体1と帯電ローラー2の当接部である帯電当接部である。本例では、帯電ローラー2は感光体1との接触面である帯電当接部nにおいて対向方向(矢印Y方向)に100%の周速で回転駆動されている。帯電ローラー2の表面は感光体1の表面に対して、相対移動速度比200%の相対速度差を有している。また、帯電ローラー2の表面には、塗布量がおよそ1×104個/mm2で均一になるように前記導電性微粉末A−1が塗布されている。 As the contact charging member, the charging member 1 obtained in the charging member manufacturing example 1 is used as the charging roller 2, and the charging roller 2 has a predetermined resistance against the photoreceptor 1 against elasticity as shown in the figure. It is disposed in pressure contact with the pressing force. Reference numeral n denotes a charging contact portion that is a contact portion between the photosensitive member 1 and the charging roller 2. In this example, the charging roller 2 is rotationally driven at a peripheral speed of 100% in the facing direction (arrow Y direction) at a charging contact portion n that is a contact surface with the photoreceptor 1. The surface of the charging roller 2 has a relative speed difference of 200% relative to the surface of the photoreceptor 1. Further, the conductive fine powder A-1 is applied to the surface of the charging roller 2 so that the application amount is uniform at about 1 × 10 4 pieces / mm 2 .

また帯電ローラー2の芯金2aには、帯電バイアス印加電源S1から−650Vの直流電圧を帯電バイアスとして印加するようにした。本例では感光体1の表面は帯電ローラー2に対する印加電圧とほぼ等しい電位(−630V)に直接注入帯電方式にて一様に帯電処理される。   Further, a DC voltage of -650 V was applied as a charging bias to the cored bar 2a of the charging roller 2 from the charging bias application power source S1. In this example, the surface of the photoreceptor 1 is uniformly charged by a direct injection charging method at a potential (−630 V) substantially equal to the voltage applied to the charging roller 2.

露光手段であるレーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザービームスキャナ(露光器)3は、目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザー光を出力し、該レーザ光で上記感光体1の一様帯電面を走査露光する。この走査露光により回転感光体1の面に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。現像手段としての現像装置4により、感光体1の表面の静電潜像はトナー像として現像される。   A laser beam scanner (exposure device) 3 including a laser diode, a polygon mirror, or the like, which is an exposure means, outputs a laser beam whose intensity is modulated in accordance with a time-series electric digital pixel signal of target image information. Then, the uniformly charged surface of the photoreceptor 1 is scanned and exposed. By this scanning exposure, an electrostatic latent image corresponding to target image information is formed on the surface of the rotating photosensitive member 1. The electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor 1 is developed as a toner image by the developing device 4 as a developing unit.

本例の現像装置4は、トナーとしてトナー1を用いた、非接触型の反転現像装置である。   The developing device 4 of this example is a non-contact type reversal developing device using the toner 1 as the toner.

トナー担持体として、下記の構成の層厚約7μm、JIS中心線平均粗さ(Ra)1.0μmの樹脂層を、表面をブラストした直径16mmのアルミニウム円筒上に形成した現像スリーブ4aを使用し、現像磁極90mT(900ガウス)のマグネットロールを内包し、トナー層厚規制部材として厚み1.0mm、自由長1.5mmのウレタン製の弾性ブレード4cを29.4N/m(30g/cm)の線圧で当接させた。感光体1と現像スリーブ4aとの間隙は290μmとした。
・フェノール樹脂 100質量部
・グラファイト(体積平均粒径約7μm) 90質量部
・カーボンブラック 10質量部
また、現像スリーブ4aは、感光体1との対向部である現像部a(現像領域部)にて感光体1の回転方向と順方向(矢印W方向)に感光体1の周速の120%の周速で回転させる。
As a toner carrier, a developing sleeve 4a in which a resin layer having a layer thickness of about 7 μm and a JIS centerline average roughness (Ra) of 1.0 μm having the following configuration is formed on an aluminum cylinder having a diameter of 16 mm blasted on the surface is used. A magnetic roll of 90 mT (900 gauss) of development magnetic pole is included, and an elastic blade 4c made of urethane having a thickness of 1.0 mm and a free length of 1.5 mm as a toner layer thickness regulating member is 29.4 N / m (30 g / cm). The contact was made with linear pressure. The gap between the photoreceptor 1 and the developing sleeve 4a was 290 μm.
・ Phenolic resin 100 parts by mass ・ Graphite (volume average particle size of about 7 μm) 90 parts by mass ・ Carbon black 10 parts by mass Further, the developing sleeve 4a is provided in the developing part a (developing area part) which is the part facing the photoreceptor 1. Thus, the photosensitive member 1 is rotated in the forward direction (arrow W direction) at a peripheral speed of 120% of the peripheral speed of the photosensitive member 1.

この現像スリーブ4aに弾性ブレード24cでトナーが薄層にコートされる。トナーは弾性ブレード4cで現像スリーブ4aに対する層厚が規制され、また電荷が付与される。この時、現像スリーブ4aにコートされたトナー量は、16g/m2であった。 The developing sleeve 4a is coated with a thin layer of toner by an elastic blade 24c. The layer thickness of the toner with respect to the developing sleeve 4a is regulated by the elastic blade 4c, and an electric charge is applied. At this time, the amount of toner coated on the developing sleeve 4a was 16 g / m 2 .

現像スリーブ4aにコートされたトナーは、現像スリーブ4aの回転により、感光体1と現像スリーブ4aの対向部である現像部aに搬送される。また、スリーブ4aには現像バイアス印加電源S2より現像バイアス電圧が印加される。現像バイアス電圧は、−440Vの直流電圧と、周波数1600Hz、ピーク間電圧1500V(電界強度5×106V/m)の矩形の交流電圧を重畳したものを用い、現像スリーブ4aと感光体1の間、現像部aで1成分ジャンピング現像を行わせた。 The toner coated on the developing sleeve 4a is transported to the developing portion a which is a facing portion between the photosensitive member 1 and the developing sleeve 4a by the rotation of the developing sleeve 4a. A developing bias voltage is applied to the sleeve 4a from a developing bias applying power source S2. The development bias voltage is a superposition of a DC voltage of −440 V and a rectangular AC voltage with a frequency of 1600 Hz and a peak-to-peak voltage of 1500 V (electric field strength of 5 × 10 6 V / m). In the meantime, one-component jumping development was performed in the developing section a.

接触転写手段としての中抵抗の転写ローラー5は、感光体1に98N/m(100g/cm)の線圧で圧接させて転写当接部bを形成させてある。この転写当接部bに不図示の給紙部から所定のタイミングで転写材Pが給紙され、かつ転写ローラー5に転写バイアス印加電源S3から所定の転写バイアス電圧が印加されることで、感光体1側のトナー像が転写当接部bに給紙された転写材Pの面に順次に転写されていく。   The transfer roller 5 having a medium resistance as a contact transfer unit is brought into pressure contact with the photosensitive member 1 with a linear pressure of 98 N / m (100 g / cm) to form a transfer contact portion b. The transfer contact portion b is fed with a transfer material P at a predetermined timing from a paper supply unit (not shown), and a predetermined transfer bias voltage is applied to the transfer roller 5 from a transfer bias application power source S3. The toner image on the body 1 side is sequentially transferred onto the surface of the transfer material P fed to the transfer contact portion b.

本例では転写ローラー5の体積抵抗値は5×108Ωcmのものを用い、+2000Vの直流電圧を印加して転写を行った。即ち、転写当接部bに導入された転写材Pはこの転写当接部bを挟持搬送されて、その表面側に感光体1の表面に形成担持されているトナー像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。転写当接部bに給紙されて感光体1側のトナー像の転写を受けた転写材Pは感光体の表面から分離されて、定着手段である熱定着方式等の定着装置6に導入され、トナー像の定着を受けて画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出される。 In this example, the transfer roller 5 has a volume resistance value of 5 × 10 8 Ωcm, and transfer was performed by applying a DC voltage of + 2000V. That is, the transfer material P introduced into the transfer contact portion b is nipped and conveyed by the transfer contact portion b, and the toner image formed and supported on the surface of the photosensitive member 1 on the surface side is successively subjected to electrostatic force. It is transferred by pressing force. The transfer material P that has been fed to the transfer contact portion b and has received the transfer of the toner image on the photosensitive member 1 side is separated from the surface of the photosensitive member, and is introduced into a fixing device 6 such as a heat fixing method as a fixing means. The toner image is fixed and discharged as an image formed product (print, copy) to the outside of the apparatus.

本例の画像形成装置はクリーニング手段を除去しており、転写材Pに対するトナー像転写後の感光体1の表面に残留の転写残トナーはクリーナで除去されることなく、感光体1の回転にともない帯電当接部nを経由して現像部aに至り、現像装置4において現像同時クリーニング(回収)される。   In the image forming apparatus of this example, the cleaning means is removed, and residual toner remaining on the surface of the photoconductor 1 after the transfer of the toner image onto the transfer material P is not removed by the cleaner, and the photoconductor 1 is rotated. At the same time, it reaches the developing portion a via the charging contact portion n and is simultaneously cleaned (collected) by the developing device 4.

従来、トナーは絶縁体であるため帯電当接部nへの転写残トナーの混入は感光体の帯電において帯電不良を生じさせる因子である。しかしこの場合でも、BET値の大きい導電性微粉末A−1が感光体1と帯電ローラー2との帯電当接部nに介存することにより、帯電ローラー2の感光体1への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるため、帯電ローラー2の転写残トナーによる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレスの直接帯電を長期に渡り安定に維持させることができ、均一な帯電性を与えることが出来る。   Conventionally, since the toner is an insulator, the mixing of the untransferred toner into the charging contact portion n is a factor that causes a charging failure in charging the photosensitive member. However, even in this case, since the conductive fine powder A-1 having a large BET value is present in the charging contact portion n between the photosensitive member 1 and the charging roller 2, the contact property of the charging roller 2 to the photosensitive member 1 is high. Therefore, the ozone-less direct charging can be stably maintained over a long period of time at a low applied voltage regardless of the contamination of the charging roller 2 due to the transfer residual toner, and a uniform charging property can be provided. .

また、本実施例では、プリンタの非画像記録時である紙間時において、シーケンス制御回路により帯電バイアス印加電源のスイッチを切り換え、直流電圧に交流電圧を直列に接続化することにより、帯電ローラー2の芯金2aに
DC電圧:−650V
AC電圧:ピーク間電圧200V、周波数500Hzの矩形波の重畳電圧を印加させている。
Further, in this embodiment, the charging roller 2 is switched between the DC bias voltage and the AC voltage in series by switching the switch of the charging bias application power source by the sequence control circuit at the time of paper non-image recording. DC voltage to the core metal 2a: -650V
AC voltage: A rectangular wave superimposed voltage having a peak-to-peak voltage of 200 V and a frequency of 500 Hz is applied.

またこの紙間時において、現像装置4の現像スリーブ4aには、画像記録時と同じく、
DC電圧:−440V
AC電圧:ピーク間電圧1500V、周波数1.6kHz、矩形波の重畳電圧を印加した。
In addition, during the interval between the sheets, the developing sleeve 4a of the developing device 4 is similar to that at the time of image recording.
DC voltage: -440V
AC voltage: A peak-to-peak voltage of 1500 V, a frequency of 1.6 kHz, and a rectangular wave superimposed voltage were applied.

これらのバイアス関係を維持することにより、帯電ローラー2上で負に摩擦帯電されたトナーを感光体1上に現像し(帯電ローラー2上のトナーの感光体1側への吐き出し)、更にそのトナーを現像装置4のバックコントラストで回収することができる。   By maintaining these bias relationships, the toner that is negatively frictionally charged on the charging roller 2 is developed on the photosensitive member 1 (the toner on the charging roller 2 is discharged to the photosensitive member 1 side), and the toner is further developed. Can be recovered by the back contrast of the developing device 4.

本実施例では、上記画像形成装置に320gのトナー1を充填して、印字面積比率2%の横ラインのみからなる画像パターンにより、トナーカートリッジ内でトナー量が少なくなるまで使用した。転写材としては75g/m2のA4コピー紙を用い、高温高湿環境下(30℃,80%RH),常温常湿環境下(23.5℃,60%RH),低温恒湿環境下(15℃,10%RH)で一枚間欠で5000枚のプリントを行い耐久初期、5000枚耐久時、一日放置時について以下の評価を行った。結果は表4〜6に示した。 In this embodiment, 320 g of toner 1 is filled in the image forming apparatus, and the toner is used until the amount of toner in the toner cartridge decreases due to an image pattern including only horizontal lines with a printing area ratio of 2%. 75g / m 2 A4 copy paper is used as the transfer material, in a high temperature and high humidity environment (30 ° C, 80% RH), in a normal temperature and humidity environment (23.5 ° C, 60% RH), and in a low temperature and humidity environment. 5000 sheets were printed intermittently at 15 ° C. and 10% RH, and the following evaluations were performed for the initial durability period, the durability period of 5000 sheets, and the standing time for one day. The results are shown in Tables 4-6.

[評価]
転写効率は、ベタ黒画像転写後の感光体上の転写残トナーをマイラーテープによりテーピングしてはぎ取り、紙上に貼ったもののマクベス濃度の値をC、転写後定着前のトナーの載った紙上にマイラーテープを貼ったもののマクベス濃度をD、未使用の紙上に貼ったマイラーテープのマクベス濃度をEとした時、近似的に以下の式で計算した。転写効率は80%以上であれば実用上問題の無い画像である。
[Evaluation]
The transfer efficiency is determined by tapering the transfer residual toner on the photoconductor after the solid black image transfer with a Mylar tape and pasting it on the paper. The Macbeth density value is C, and the Mylar is applied on the paper with the toner after the fixing before the transfer. When the Macbeth concentration of the tape was affixed to D and the Macbeth concentration of the Mylar tape affixed on unused paper was assumed to be E, it was approximately calculated by the following formula. If the transfer efficiency is 80% or more, the image has no practical problem.

転写効率(%)=(D−C/D−E)×100       Transfer efficiency (%) = (DC / DE) × 100

ドット再現性は、静電潜像電界によって電界が閉じやすく、再現しにくい600dpiにおける小径孤立1ドットの再現性によって評価した。
◎:非常に良好、100個中の欠損が5個以下
○:良好、100個中の欠損が6〜10個
△:実用可、100個中の欠損が11〜20個
×:実用不可、100個中の欠損が20個以上
The dot reproducibility was evaluated by the reproducibility of one small-diameter isolated dot at 600 dpi, which is easy to close due to the electrostatic latent image electric field and difficult to reproduce.
◎: Very good, 5 or less defects in 100 ○: Good, 6 to 10 defects in 100 Δ: Practical, 11 to 20 defects in 100 ×: Impractical, 100 More than 20 defects

紙上カブリの測定は、東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC−6DSを使用して測定した。フィルターは、グリーンフィルターを用いた。カブリの数値は、ベタ白画像で下記の式より算出した。紙上カブリは、2.0%以下であれば良好な画像である。   The fog on the paper was measured using a REFECTMETER MODEL TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku. A green filter was used as the filter. The fog value was calculated from the following formula using a solid white image. If the fog on paper is 2.0% or less, a good image is obtained.

カブリ(反射率)(%)=標準紙上の反射率(%)−サンプル非画像部の反射率(%)   Fog (reflectance) (%) = reflectance on standard paper (%) − reflectance of sample non-image area (%)

画像濃度はマクベス濃度計RD918(マクベス社製)で測定した。   The image density was measured with a Macbeth densitometer RD918 (manufactured by Macbeth).

帯電性は、上端部(画像先端部から3cm幅)がベタ画像及び非画像の混合画像で、画像先端部から3cm以降が均一な中間調である画像パターン、即ち帯電ゴーストの発生しやすいゴースト画像により評価した。中間調部において、非画像対応部の画像濃度と、帯電性の不良でより濃く現像されるベタ画像対応部の画像濃度を測定し、両者の差を求めた。
◎:非常に良好、両者の差が0.05未満
○:良好、両者の差が0.05以上0.1未満
△:実用可、両者の差が0.1以上0.2未満
×:実用不可、両者の差が0.2以上
The charging property is a mixed image of a solid image and a non-image at the upper end (3 cm from the image front end), and a uniform halftone image after 3 cm from the image front end, that is, a ghost image in which charging ghost is likely to occur. It was evaluated by. In the halftone part, the image density of the non-image corresponding part and the image density of the solid image corresponding part developed darker due to poor chargeability were measured, and the difference between them was obtained.
◎: Very good, difference between both is less than 0.05 ○: Good, difference between both is 0.05 or more and less than 0.1 Δ: Practical use, difference between both is 0.1 or more and less than 0.2 ×: Practical No, the difference between them is 0.2 or more

トナー回収性は転写残が最も多くなるベタ黒を5枚連続で通紙したのち連続でベタ白を通紙する。このとき、転写残が多く回収しきれない場合はカブリとして紙上に発生する。このときのカブリの値でトナー回収性を評価した。この場合も2%以下であれば良好な画像と言える。   With regard to the toner recoverability, five sheets of solid black with the largest transfer residue are continuously fed and then solid white is continuously fed. At this time, if a large amount of transfer residue cannot be collected, fogging occurs on the paper. The toner recoverability was evaluated based on the fog value at this time. In this case as well, a good image can be said if it is 2% or less.

<実施例2,参考例1〜6、比較例1〜4>
表3に示すトナー処方及び物性のものに変える以外は実施例1と同様に評価した。結果は表4〜6に示す通りであった。
<Example 2 , Reference Examples 1-6 , Comparative Examples 1-4>
Evaluations were made in the same manner as in Example 1 except that the toner formulation and physical properties shown in Table 3 were used. The results were as shown in Tables 4-6.

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本発明の実施例1の現像剤1の、メタノール濃度に対する透過率を示したグラフである。It is the graph which showed the transmittance | permeability with respect to methanol concentration of the developer 1 of Example 1 of this invention. 本発明で使用される画像形成装置の一例の概略図を示す。1 is a schematic view of an example of an image forming apparatus used in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 帯電ローラー
2a 帯電ローラー芯金
2b 可撓性層
3 露光器
4 現像装置
4a 現像スリーブ
4b マグネットロール
4c 弾性ブレード
4d トナー
5 転写ローラー
6 定着装置
S1 帯電部材用電源
S2 現像用電源
S3 転写用電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 2a Charging roller core 2b Flexible layer 3 Exposure device 4 Developing device 4a Developing sleeve 4b Magnet roll 4c Elastic blade 4d Toner 5 Transfer roller 6 Fixing device S1 Power supply for charging member S2 Power source for development S3 Transfer Power supply

Claims (14)

結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー粒子と、無機微粉末と導電性微粉末とを少なくとも有する現像剤において、
該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度が35〜80体積%の範囲内であり、
該無機微粉末は、少なくともシリコーンオイルで処理されたシリカを含有しており、
該導電性微粉末の体積平均粒径Daと無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径Dbが下記式(1)を満足し、
Da≧10Db (1)
導電性微粉末の遊離率aが50%〜95%であり、無機微粉末の遊離率bが0.1%〜%であることを特徴とする現像剤。
In a developer having at least toner particles containing a binder resin and a colorant, an inorganic fine powder, and a conductive fine powder,
When the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is in the range of 35 to 80% by volume,
The inorganic fine powder contains at least silica treated with silicone oil,
The volume average particle diameter Da of the conductive fine powder and the number average particle diameter Db of the primary particles of the inorganic fine powder satisfy the following formula (1):
Da ≧ 10 Db (1)
A developer, wherein the release rate a of the conductive fine powder is 50 % to 95%, and the release rate b of the inorganic fine powder is 0.1% to 3 %.
該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が10%のときのメタノール濃度が40〜85体積%の範囲内であることを特徴とする請求項に記載の現像剤。 When the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 10% is in the range of 40 to 85% by volume. The developer according to claim 1 . 該現像剤のメタノール/水混合溶媒に対する濡れ性を780nmの波長光の透過率で測定した場合、透過率が80%のときのメタノール濃度をC80、また、透過率が10%のときのメタノール濃度をC10としたとき、下記式(2)を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の現像剤。
0<C10−C80≦10 (2)
When the wettability of the developer to a methanol / water mixed solvent is measured by the transmittance of light having a wavelength of 780 nm, the methanol concentration when the transmittance is 80% is C80, and the methanol concentration when the transmittance is 10%. when was the C10, developer according to claim 1 or 2, characterized by satisfying the following formula (2).
0 <C10-C80 ≦ 10 (2)
該導電性微粉末は凝集体として存在し、かつその体積平均粒径Daが0.1〜4μmであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 The developer according to any one of claims 1 to 3 , wherein the conductive fine powder exists as an aggregate and has a volume average particle diameter Da of 0.1 to 4 µm. 該導電性微粉末表面がシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤から選ばれる少なくとも一種類の疎水化処理剤で疎水化処理されていることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 The surface of the conductive fine powder is hydrophobized with at least one hydrophobizing agent selected from silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, and silane coupling agents. The developer according to any one of claims 1 to 4 , wherein 前記導電性微粉末の含有量が現像剤全体の0.1〜5.0質量%であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 Developer according to any one of claims 1 to 5 content of the conductive fine powder is characterized in that from 0.1 to 5.0% by weight of the total developer. 前記導電性微粉末は、抵抗が109Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 Developer according to any one of claims 1 to 6 wherein the electrically conductive powder, the resistance is equal to or less than 10 9 Ω · cm. 前記導電性微粉末は、抵抗が106Ω・cm以下であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 Developer according to any one of claims 1 to 6 wherein the electrically conductive powder, the resistance is equal to or less than 10 6 Ω · cm. 前記導電性微粉末は、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化チタンから選ばれる少なくとも一種の酸化物を含有していることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 The conductive fine powder, zinc oxide, developer according to any one of claims 1 to 8, characterized by containing tin oxide, an oxide of at least one selected from titanium oxide. 前記無機微粉末は、含有量が現像剤全体の0.1〜3.0質量%であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の現像剤。 The developer according to any one of claims 1 to 9 , wherein the content of the inorganic fine powder is 0.1 to 3.0% by mass of the whole developer. 前記シリカは、少なくともシラン化合物及びシリコーンオイルで処理されたものであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の現像剤。 The silica developer according to any one of claims 1 to 10, characterized in that treated with at least a silane compound and silicone oil. 前記無機微粉末の一次粒子の個数平均粒径Dbが4〜80nmであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の現像剤。 The developer according to any one of claims 1 to 11 , wherein the number average particle diameter Db of primary particles of the inorganic fine powder is 4 to 80 nm. 該現像剤の重量平均粒径が3μm以上12μm以下であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の現像剤。 Developer according to any one of claims 1 to 12 weight average particle diameter of the developer is equal to or is 3μm or 12μm or less. 該現像剤は、無機微粉末を添加し混合した後導電性微粉末を添加することにより製造されたことを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の現像剤。 Developer, after adding and mixing inorganic fine powder, the developer according to any one of claims 1 to 13, characterized in that it is manufactured by adding a conductive fine powder.
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