JP4476191B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。さらに詳しくは、安定したトナー濃度制御を可能とする画像形成装置および画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method . More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method that enable stable toner density control.

複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に種々の作像プロセスにて静電潜像を形成し、次いで現像機から供給されるトナーにより該静電潜像を現像してトナー像とし、該トナー像を記録材に転写した後、加熱加圧ローラにより定着させて画像を得るものである。なお、感光体としては、製造工程での安全性および環境に対する安全性が高く、材料コストが低いことから、有機高分子化合物と導電性材料とを含む光導電層を有する有機感光体ドラムが汎用される。   An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile forms an electrostatic latent image on a photosensitive member by various image forming processes, and then uses the toner supplied from the developing machine to generate the electrostatic latent image. Is developed into a toner image, the toner image is transferred to a recording material, and then fixed by a heat and pressure roller to obtain an image. As a photoconductor, an organic photoconductor drum having a photoconductive layer containing an organic polymer compound and a conductive material is widely used because it is highly safe in the manufacturing process and environmentally safe and has a low material cost. Is done.

電子写真方式の画像形成装置は、操作および保守管理が容易であり、良好な画質を有する画像を比較的高速で形成できるので、種々の場面において欠くべからざる装置となっているけれども、最近では、省スペースを目的として、一層の小型化が進められている。それに伴い、画像形成装置内部の構成装置、たとえば、感光体およびその周囲に配置される複数の装置、トナー収容容器などのさらなる小型化が求められる。   An electrophotographic image forming apparatus is easy to operate and maintain, and can form an image having a good image quality at a relatively high speed. Therefore, it has become an indispensable apparatus in various situations. For the purpose of saving space, further downsizing is being promoted. Along with this, further downsizing of constituent devices inside the image forming apparatus, for example, a photosensitive member and a plurality of devices arranged around the photosensitive member, a toner container, etc. is required.

画像形成装置には、小型化のほかに、画像形成速度の高速化およびトナー充填1回当りの画像形成可能枚数の増加が求められる。画像形成可能枚数の増加は、トナー収容容器の大容量化により達成できるけれども、その一方で装置の小型化という相反する要求があるため、単純に大容量化を行うことはできない。したがって、小型化されたトナー収容容器に従来よりも多量のトナーを収容するかまたは画像形成1回当りのトナー消費量を低減化することが求められる。このためには、たとえば、トナー粒子を小径化しかつトナーの記録材上での隠蔽力を高めることが考えられる。しかしながら、トナー粒子を小径化すると、トナー個々の摩擦帯電量が低下し、静電潜像を現像する際に現像機からトナーが飛散して画像形成装置内を汚染する。また、トナーの摩擦帯電量が低下すると、トナー粒子間のファンデルワールス力が増大してトナーの凝集が起こるので、静電潜像上に均一なトナー像を形成できず、画像不良を生じる原因になる。また、静電潜像以外の部分にトナーが付着してトナー消費量を著しく増加させる地肌カブリの発生も顕著になる。さらに、感光体上のトナー像を転写する際、文字画像のにじみ(文字画像周辺にトナーが飛び散る現象)、尾引き(文字画像の後端にトナーが尾を引いたように付着する現象)などが発生する。   In addition to downsizing, the image forming apparatus is required to increase the image forming speed and increase the number of images that can be formed per toner filling. Although an increase in the number of images that can be formed can be achieved by increasing the capacity of the toner container, on the other hand, there is a conflicting demand for downsizing the apparatus, and therefore it is not possible to simply increase the capacity. Accordingly, it is required to store a larger amount of toner than in the conventional case or to reduce the amount of toner consumed per image formation. For this purpose, for example, it is conceivable to reduce the diameter of the toner particles and increase the hiding power of the toner on the recording material. However, when the diameter of the toner particles is reduced, the triboelectric charge amount of each toner is reduced, and when the electrostatic latent image is developed, the toner is scattered from the developing device and contaminates the image forming apparatus. In addition, when the triboelectric charge amount of the toner is decreased, the van der Waals force between the toner particles is increased and the toner is agglomerated, so that a uniform toner image cannot be formed on the electrostatic latent image, causing image defects. become. In addition, the occurrence of background fogging that causes toner to adhere to portions other than the electrostatic latent image and remarkably increase the amount of toner consumption becomes significant. Furthermore, when transferring the toner image on the photoconductor, the character image is blurred (a phenomenon in which the toner is scattered around the character image), tailing (a phenomenon in which the toner adheres to the trailing edge of the character image). Will occur.

また、トナーを用いて画像を形成する際には、トナーに、二酸化珪素、酸化チタン、酸化アルミニウムなどのトナーの流動性を改良するための酸化物が添加される。また、磁性トナーとして用いられる場合には、無機磁性材料が併用される。このような酸化物および無機磁性材料は、有機感光体ドラムの光導電層を研磨する特性を有する。したがって、画像形成を重ねる過程で、光導電層は徐々に研磨され、薄層化される。その結果、光導電層における残留電位が上昇し、地肌カブリ、細線ライン画像のライン幅の太りといった画質不良などが多く発生し、しかも有機感光体ドラムの寿命を縮める。このような現状に鑑み、上記のような酸化物に代えて、重量平均粒径0.6〜5μm、個数平均粒径0.5〜4μmおよび重量平均粒径/個数平均粒径1.0〜2.4である金属酸化物粉末をトナーの流動化剤として用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この金属酸化物粉末は、トナーの流動性を確保する上で有効であるものの、高い研磨性を示し、有機感光体ドラムの寿命を縮めるという、従来の酸化物または無機磁性材料と同様の欠点を有する。   When an image is formed using toner, an oxide for improving the fluidity of the toner, such as silicon dioxide, titanium oxide, and aluminum oxide, is added to the toner. When used as a magnetic toner, an inorganic magnetic material is used in combination. Such oxides and inorganic magnetic materials have the property of polishing the photoconductive layer of the organic photoreceptor drum. Therefore, in the process of overlapping image formation, the photoconductive layer is gradually polished and thinned. As a result, the residual potential in the photoconductive layer is increased, image quality defects such as background fogging and widening of the line width of the fine line image occur frequently, and the life of the organic photosensitive drum is shortened. In view of such a current situation, instead of the oxides as described above, a weight average particle diameter of 0.6 to 5 μm, a number average particle diameter of 0.5 to 4 μm, and a weight average particle diameter / number average particle diameter of 1.0 to It has been proposed to use 2.4 metal oxide powder as a fluidizing agent for toner (see, for example, Patent Document 1). Although this metal oxide powder is effective in securing the fluidity of the toner, it has the same drawbacks as conventional oxides or inorganic magnetic materials that exhibit high abrasiveness and shorten the life of the organic photosensitive drum. Have.

一方、トナーにおいて、着色剤を保持するマトリックスになる結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が汎用される。ポリエステル樹脂の使用により、トナーの比較的低温下での記録材への定着が可能になる。また、ポリエステル樹脂はトナーに要求される程度の摩擦帯電性を有するので、記録材ではなく感光体にトナーが付着するフィルミングの防止を図り得るという利点がある。しかしながら、ポリエステル樹脂を結着樹脂とするトナーには、加熱加圧ロールによりトナー像を記録材に定着する際に、トナーが加熱加圧ロールに付着する、いわゆるオフセット現象が発生するという欠点がある。そこで、オフセット防止剤として、ワックス類が添加される。ワックス類としては、たとえば、非極性の低分子量ポリオレフィン樹脂、テフロン(登録商標)樹脂、パラフィンなどが挙げられる。しかしながら、これらのオフセット防止剤は、ポリエステル樹脂との相溶性が低いので、オフセット現象の発生を充分に防止できるものではない。しかも、このオフセット防止剤が微粒子のままトナー中に存在し、その一部が感光体に融着するかまたはトナーと併用されるキャリアに付着してトナーの帯電性を不均一にし、フィルミングと同様の現象を引き起こす。   On the other hand, a polyester resin is generally used as a binder resin that serves as a matrix for holding the colorant in the toner. By using the polyester resin, the toner can be fixed to the recording material at a relatively low temperature. Further, since the polyester resin has the frictional charging property required for the toner, there is an advantage that it is possible to prevent filming where the toner adheres not to the recording material but to the photosensitive member. However, a toner using a polyester resin as a binder resin has a drawback that a so-called offset phenomenon occurs in which the toner adheres to the heat and pressure roll when the toner image is fixed on the recording material by the heat and pressure roll. . Therefore, waxes are added as an anti-offset agent. Examples of the wax include nonpolar low molecular weight polyolefin resin, Teflon (registered trademark) resin, and paraffin. However, since these offset inhibitors have low compatibility with the polyester resin, the occurrence of the offset phenomenon cannot be sufficiently prevented. In addition, the offset preventive agent is present in the toner as fine particles, and a part of the anti-offset agent is fused to the photosensitive member or adheres to a carrier used in combination with the toner to make the charging property of the toner non-uniform. Causes a similar phenomenon.

なお、トナーの隠蔽力を高めるためには、トナー粒子表面に付着するワックスの粒子径および付着量の制御が極めて重要である。トナー粒子表面にワックス粒子が多数存在すると、トナーへの摩擦帯電付与が困難になり、所望のトナー摩擦帯電量が得難く、帯電量の少ないトナー粒子が増大し、ひいては、トナー飛散、地肌カブリといった不具合が発生し易い。また、トナー粒子表面のワックス粒子の付着量が少な過ぎると、当然のことながら、オフセット現象が起こり易くなり、トナーの記録材への定着性を損なう。   In order to increase the hiding power of the toner, it is extremely important to control the particle diameter and the amount of the wax adhering to the toner particle surface. When a large number of wax particles are present on the surface of the toner particles, it becomes difficult to impart triboelectric charge to the toner, it is difficult to obtain a desired toner triboelectric charge amount, toner particles with a small amount of charge increase, and consequently toner scattering, background fogging, Problems are likely to occur. Further, if the amount of wax particles adhering to the surface of the toner particles is too small, it is a matter of course that an offset phenomenon is likely to occur and the fixing property of the toner to the recording material is impaired.

結着樹脂としてポリエステル樹脂を含む静電潜像現像用トナーにおいて、オフセット防止剤としてポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸をグラフト重合してなる、酸価1以上の酸化型ポリオレフィンを用いることが提案されている(たとえば、特許文献2参照)。特許文献2の発明では、本来極性を有するポリエステル樹脂に極性を有する酸化型ポリオレフィンを添加するので、両者の相溶性が良好になり、酸化型ポリオレフィンの感光体への融着およびキャリアへの付着を確実に回避できる。さらに、酸化型ポリオレフィンはオフセット現象の防止にも有効である。しかしながら、一般的なポリエステル樹脂と酸化型ポリオレフィンとの組み合わせでは、相容性が良すぎて、酸化型ポリオレフィンが過度に微粒子分散することから、酸化型ポリオレフィンが本来有する高い潤滑性が充分に発揮されない。そのため、加熱加圧ローラと記録材である紙との離型性が不充分になる。特に、画像先端に黒ベタ画像がある場合には、画像形成装置内部で紙詰まりが発生するという問題がある。また、このトナーは、定着後の黒ベタ画像表面の滑り性、いわゆる擦り定着性が劣るので、画像形成した複数枚の記録材を重ね合せ、手めくりで閲覧する際に、記録材同志が擦れ合い、記録材の画像形成面とは反対の面にトナーが付着する、裏移りまたは裏汚れといった問題が生じる。   In electrostatic latent image developing toner containing a polyester resin as a binder resin, it has been proposed to use an oxidized polyolefin having an acid value of 1 or more obtained by graft polymerization of an unsaturated carboxylic acid to a polyolefin resin as an anti-offset agent. (For example, see Patent Document 2). In the invention of Patent Document 2, since the oxidized polyolefin having polarity is added to the polyester resin having polarity originally, the compatibility of both is improved, and the fusion of the oxidized polyolefin to the photoreceptor and the adhesion to the carrier are prevented. It can be avoided reliably. Furthermore, the oxidized polyolefin is effective in preventing the offset phenomenon. However, the combination of a general polyester resin and an oxidized polyolefin is too compatible, and the oxidized polyolefin excessively disperses fine particles, so that the high lubricity inherent to the oxidized polyolefin is not sufficiently exhibited. . Therefore, the releasability between the heat and pressure roller and the paper as the recording material becomes insufficient. In particular, when there is a solid black image at the leading edge of the image, there is a problem that a paper jam occurs inside the image forming apparatus. In addition, since this toner is inferior in slidability on the surface of a black solid image after fixing, so-called rubbing fixability, when recording a plurality of image-formed recording materials and viewing them by turning, the recording materials rub against each other. In addition, there is a problem that the toner adheres to the surface opposite to the image forming surface of the recording material, and the back-off or back-stain.

また、静電潜像現像用トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用い、電子写真方式の画像形成装置にて画像を記録材に形成する場合、透磁率センサにより現像剤の透磁率を検出することによりトナー濃度を測定し、トナー濃度を一定濃度に制御することにより画質を安定させるようにしている。しかしながら、透磁率センサの検出出力が許容範囲から逸脱して振幅する「うねり」が発生し、そのうねり現象によってトナー濃度が許容範囲から逸脱する場合があり、トナー濃度が高すぎると形成画像に「かぶり」を生じ、トナー濃度が低すぎると形成画像が薄くなるという不具合が生じることを、本発明の発明者らは認識しており、このような問題および解決策は当業界において未だ発表されていない。なお、前記うねり現象の原因は、未だ十分に解明されてはいないが、透磁率センサの出力に対するトナー補給のタイミングのずれや、補給されたトナーが現像剤中に均一に分散するのに要する時間などが考えられる。   When a two-component developer containing toner for electrostatic latent image development and a carrier is used and an image is formed on a recording material by an electrophotographic image forming apparatus, the magnetic permeability of the developer is detected by a magnetic permeability sensor. Thus, the toner density is measured, and the image density is stabilized by controlling the toner density to a constant density. However, there is a “waviness” in which the detection output of the magnetic permeability sensor deviates from the allowable range, and the toner density deviates from the allowable range due to the waviness phenomenon. The inventors of the present invention have recognized that when the toner density is too low, the formed image becomes thin, and the inventors of the present invention have recognized such problems and solutions. Absent. Although the cause of the waviness phenomenon has not yet been fully elucidated, there is a difference in the timing of toner replenishment with respect to the output of the magnetic permeability sensor, and the time required for the replenished toner to be uniformly dispersed in the developer. And so on.

特開平6−3854号公報JP-A-6-3854 特開昭59−129863号公報JP 59-129863 A

本発明の主たる目的の一つは、画像形成時におけるトナー濃度を安定して制御できる画像形成装置および画像形成方法を提供することである。 One of the main objects of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of stably controlling the toner density during image formation.

本発明の発明者らは、二成分現像剤の透磁率を検出する透磁率センサの出力のうねり現象を解明すべく鋭意研究を重ねた結果、トナーおよびキャリアに関する物性パラメータ、特に現像剤の比透磁率を特定範囲に設定することにより、画像形成時においてトナー濃度制御が安定化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば、静電潜像現像用現像剤と、この現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備え、前記現像剤は、ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と顔料とを有してなる着色性樹脂粒子、および該着色性樹脂粒子の表面に付着する疎水性流動化剤粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリアとを含み、前記透磁率センサによって前記現像剤の透磁率を検出してその検出データに基いて現像剤の比透磁率が1.65〜2となるように、現像剤のトナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録可能に構成された画像形成装置が提供される。
また、本発明の別の観点によれば、ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と顔料とを有してなる着色性樹脂粒子、および該着色性樹脂粒子の表面に付着する疎水性流動化剤粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリアとを含む静電潜像現像用現像剤の透磁率を透磁率センサによって検出してその検出データに基いて現像剤の比透磁率が1.65〜2となるように現像剤にトナーを補給し、トナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録する画像形成方法が提供される
The inventors of the present invention have conducted extensive research to elucidate the undulation phenomenon of the permeability sensor that detects the permeability of the two-component developer. As a result, the physical property parameters relating to the toner and the carrier, particularly the relative permeability of the developer. By setting the magnetic susceptibility to a specific range, it has been found that toner density control can be stabilized during image formation, and the present invention has been completed.
Thus, according to the present invention, the developer for developing an electrostatic latent image, and a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer, the developer includes a binder resin containing a polyester resin and a pigment. An electrostatic latent image developing toner including coloring resin particles having a hydrophobic fluidizing agent particle adhering to the surface of the coloring resin particles, and a carrier, and the development by the magnetic permeability sensor. The magnetic permeability of the developer is detected, and an image is recorded on the recording material by an electrophotographic method while controlling the toner concentration of the developer so that the relative permeability of the developer becomes 1.65 to 2 based on the detected data. An image forming apparatus configured to be possible is provided.
Further, according to another aspect of the present invention, a coloring resin particle having a binder resin containing a polyester resin and a pigment, and a hydrophobic fluidizing agent particle attached to the surface of the coloring resin particle The magnetic permeability of the electrostatic latent image developing developer containing the toner and the carrier containing the carrier is detected by a magnetic permeability sensor, and the relative permeability of the developer is 1.65 based on the detected data. There is provided an image forming method in which toner is supplied to a developer so as to be ˜2 and an image is recorded on a recording material by an electrophotographic method while controlling the toner density .

本発明によれば、静電潜像現像用トナーとキャリアとを有する二成分現像剤の比透磁率を1.65〜2に設定することにより、画像形成装置による画像形成時において透磁率センサの出力のうねり現象を抑制し、トナー濃度制御を安定させることができ、その結果、画像濃度、かぶり、耐擦り性等を向上させることが可能となる。   According to the present invention, by setting the relative permeability of the two-component developer having the electrostatic latent image developing toner and the carrier to 1.65 to 2, the magnetic permeability sensor of the image forming apparatus can be used at the time of image formation. Swelling phenomenon of output can be suppressed and toner density control can be stabilized. As a result, it is possible to improve image density, fogging, abrasion resistance and the like.

本発明の画像形成装置は、静電潜像現像用現像剤と、この現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備え、
前記現像剤は、ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と顔料とを有してなる着色性樹脂粒子、および該着色性樹脂粒子の表面に付着する疎水性流動化剤粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリアとを含み、前記透磁率センサによって前記現像剤の透磁率を検出してその検出データに基いて現像剤の比透磁率が1.65〜2となるように、現像剤のトナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録可能に構成されている
つまり、本発明では、トナー濃度制御の安定化を図るべく、静電潜像現像用トナーとキャリアとを有する二成分現像剤の比透磁率を1.65〜2に設定することにより、画像形成装置による画像形成時において透磁率センサの出力のうねり現象を抑制し、画像濃度(画質)、かぶり、耐擦り性(定着率)等を向上させることができる。なお、比透磁率が1.65よりも小さいと、キャリア付着(引き)を生じ、画像形成装置における感光体との誘電分極を生じ易く、その結果、キャリアにより感光体表面が削られ、傷が発生したり、キャリアが消費されることによる現像剤量の減少、ひいてはトナー濃度の不安定化をきたすことなる。また、比誘電率が2を越えると、高抵抗化し、画像濃度(ID)が低下し、かつ、かぶりが増加する。
The image forming apparatus of the present invention includes a developer for developing an electrostatic latent image, and a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer,
The developer includes an electrostatic latent image development including a coloring resin particle having a binder resin containing a polyester resin and a pigment, and a hydrophobic fluidizing agent particle adhering to the surface of the coloring resin particle. Toner and a carrier, and the magnetic permeability sensor detects the magnetic permeability of the developer, and the developer has a relative magnetic permeability of 1.65 to 2 based on the detected data. An image can be recorded on a recording material by an electrophotographic method while controlling the toner density .
That is, in the present invention, in order to stabilize the toner density control, the relative magnetic permeability of the two-component developer having the electrostatic latent image developing toner and the carrier is set to 1.65 to 2 to form an image. When the image is formed by the apparatus, the swell phenomenon of the output of the magnetic permeability sensor can be suppressed, and the image density (image quality), fogging, rubbing resistance (fixing rate) and the like can be improved. If the relative permeability is less than 1.65, carrier adhesion (pulling) is likely to occur, and dielectric polarization with the photoconductor in the image forming apparatus tends to occur. As a result, the surface of the photoconductor is scraped by the carrier and scratches are generated. The amount of the developer is reduced due to the occurrence or the consumption of the carrier, and the toner density is unstable. On the other hand, when the relative dielectric constant exceeds 2, the resistance increases, the image density (ID) decreases, and the fog increases.

本発明において、比透磁率は、二成分現像剤の比透磁率を以下の方法により測定した値を指し、量記号はμsで表す。
試料である二成分現像剤を収容した測定用ビーカーを測定用治具にて保持すると共に、測定用治具に取り付けた透磁率プローブの先端をビーカーの下方から試料に近接させ、透磁率プローブを島津製作所製携帯用磁力計MB140型に接続した比透磁率測定装置を用いて、比透磁率を測定した(有効数字小数点下2桁)。このとき、試料の量は80ccであり、透磁率プローブ先端から試料(現像剤)までの距離は4.5mmである。
In the present invention, the relative permeability refers to a value obtained by measuring the relative permeability of the two-component developer by the following method, and the quantity symbol is expressed in μs.
While holding the measurement beaker containing the two-component developer as the sample with the measurement jig, the tip of the magnetic permeability probe attached to the measurement jig is brought close to the sample from below the beaker, and the magnetic permeability probe is The relative permeability was measured using a relative permeability measuring apparatus connected to a portable magnetometer MB140 manufactured by Shimadzu Corporation (the last two significant digits). At this time, the amount of the sample is 80 cc, and the distance from the tip of the magnetic permeability probe to the sample (developer) is 4.5 mm.

本発明において、トナー濃度制御の安定化を図るための主となるパラメータは、静電潜像現像用現像剤の上記比透磁率μsであり、以下の式(I)
比透磁率μs=(6.63×10-4)σs+(−6.80×10-3)D50+(2.97×10-4)I+(−7.10×10-2)T/D+2.51 (I)
で表すことができる。
式(I)中、σsはキャリアの飽和磁化(単位:Am2/kg)、D50はキャリア体積平均粒径(単位:μm)、Iはキャリア電流(単位:μA)、T/Dはトナー濃度(単位:重量%)(T:トナー重量、D:現像剤重量)を表している。
比透磁率μsを表す上記式(I)は、透磁率センサの出力のうねり現象を抑制するために試験を行い、うねり現象の抑制が確認された現像剤における複数の上記パラメータに基く重回帰分析により導き出されている。この式(I)によれば、キャリアの飽和磁化σs
、キャリア体積平均粒径D50およびトナー濃度T/Dといったトナーの流動性に関係するパラメータが、現像剤の比透磁率μs(うねり現象)の制御性に主として影響するものとして含まれている。本発明の現像剤は、式(I)より、比透磁率μsの制御性に最も強い
相関があるものはトナー濃度T/Dであり、次いでキャリア体積平均粒径D50、その次にキャリアの飽和磁化σsであり、キャリア電流Iは最も相関が弱いことが分かる。
In the present invention, the main parameter for stabilizing the toner density control is the relative permeability μs of the developer for developing an electrostatic latent image, and the following formula (I)
Relative permeability μs = (6.63 × 10 −4 ) σs + (− 6.80 × 10 −3 ) D 50 + (2.97 × 10 −4 ) I + (− 7.10 × 10 −2 ) T / D + 2.51 (I)
Can be expressed as
In the formula (I), s is the saturation magnetization of the carrier (unit: Am 2 / kg), D 50 is the carrier volume average particle size (unit: μm), I is the carrier current (unit: μA), and T / D is the toner. Concentration (unit: weight%) (T: toner weight, D: developer weight).
The above formula (I) representing the relative magnetic permeability μs is tested to suppress the undulation phenomenon of the output of the magnetic permeability sensor, and the multiple regression analysis based on the above-described parameters in the developer in which the suppression of the undulation phenomenon is confirmed. It is derived by. According to this formula (I), the saturation magnetization σs of carriers
, Parameters relating such carrier volume average particle diameter D 50 and the toner concentration T / D to the fluidity of the toner is contained as primarily affect the controllability of the relative permeability μs of the developer (undulation phenomenon). In the developer of the present invention, the toner concentration T / D has the strongest correlation with the controllability of the relative magnetic permeability μs from the formula (I), then the carrier volume average particle diameter D 50 , and then the carrier It can be seen that the saturation magnetization σs and the carrier current I has the weakest correlation.

本発明において、キャリアの飽和磁化σsとは、磁性体であるキャリアのヒステリシスカーブにおける最大磁化を意味し、以下の公知方法により測定した値である。
測定装置として、東英工業株式会社製の振動資料型磁力計VSMP−1S型を用い、外部磁界1.1(MA/m)を印加し、飽和磁化(最大磁化)を求めた。
In the present invention, the saturation magnetization σs of the carrier means the maximum magnetization in the hysteresis curve of the carrier that is a magnetic substance, and is a value measured by the following known method.
As a measuring device, a vibration data type magnetometer VSMP-1S manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd. was used, an external magnetic field 1.1 (MA / m) was applied, and saturation magnetization (maximum magnetization) was determined.

本発明において、キャリア体積平均粒径D50は以下の公知方法により測定した。
金属粉−乾式ふるい分けによる粒度試験方法(JISZ2510)に準じ、各ふるい分級物からキャリア体積平均粒径D50(μm)を求めた。
In the present invention, the carrier volume average particle diameter D 50 was measured by the following known method.
The carrier volume average particle diameter D 50 (μm) was determined from each sieve classification according to a particle size test method (JISZ2510) by metal powder-dry sieving.

本発明において、上記キャリア電流Iは、図3に示す回路を有する株式会社パウダーテック製キャリア電流測定装置を用いて測定した。測定に際しては、試料であるキャリア単体を、マグネットを内蔵する現像スリーブ上の磁気ブラシ内へ入れ、5μAで500V印加し、30秒経過後、図示しない電流値測定機およびレコーダを用いて30秒間の電流値を測定した(10KΩの固定抵抗での電圧降下より換算)。試料は、800g秤取し、室内温度20〜26℃、湿度50〜60%RHの環境下に15分以上暴露したものを用いた。なお、図3中のアルミドラムは表面に感光体は有しておらず、アルミドラムと現像スリーブとの間隙は0.6mmである。   In the present invention, the carrier current I was measured using a carrier current measuring device manufactured by Powdertech Co., Ltd. having the circuit shown in FIG. In measurement, a single carrier as a sample is put into a magnetic brush on a developing sleeve containing a magnet, 500 V is applied at 5 μA, and after 30 seconds, a current value measuring machine and a recorder (not shown) are used for 30 seconds. The current value was measured (converted from a voltage drop at a fixed resistance of 10 KΩ). The sample used weighed 800 g and was exposed to an environment with an indoor temperature of 20 to 26 ° C. and a humidity of 50 to 60% RH for 15 minutes or more. The aluminum drum in FIG. 3 does not have a photoreceptor on the surface, and the gap between the aluminum drum and the developing sleeve is 0.6 mm.

さらに、本発明の静電潜像現像用現像剤は、結着樹脂が、ポリアルキレン樹脂、ポリオレフィン系分散剤および非酸化ポリエチレン樹脂をさらに含み、前記ポリオレフィン系分散剤が、ポリオレフィン樹脂にスチレン系ポリマー鎖またはスチレン(メタ)アクリル系ポリマー鎖がグラフト重合してなるグラフト重合体およびスチレン(メタ)アクリル系ポリマーから選ばれるポリオレフィン系分散剤であり、かつ、トナーの時定数が100〜350msecであることをもう一つの特徴としている。   Furthermore, in the developer for developing an electrostatic latent image of the present invention, the binder resin further includes a polyalkylene resin, a polyolefin-based dispersant, and a non-oxidized polyethylene resin, and the polyolefin-based dispersant is added to the polyolefin resin with a styrene-based polymer. A polyolefin-based dispersant selected from a graft polymer obtained by graft polymerization of a chain or a styrene (meth) acrylic polymer chain and a styrene (meth) acrylic polymer, and a toner time constant of 100 to 350 msec. Is another feature.

このように構成することによって、結着樹脂中に非酸化ポリエチレン樹脂を1μm以下の適度な大きさの粒子として均一に分散させることができる。その結果、単にポリオレフィン系分散剤を添加するだけでは解決できなかった、ポリエステル樹脂とポリアルキレン樹脂との相溶性の低さが改良され、ポリアルキレン樹脂の粒子がポリエステル樹脂中に適度に分散し、トナー粒子表面にも、トナーに充分な摩擦帯電量を付与しかつ耐オフセット性、転写性、定着性などを損なうことがない程度に付着するので、所望の静電潜像現像用トナーを得ることができる。
本発明における静電潜像現像用トナーは、前述のように、ポリアルキレン樹脂粒子が結着樹脂の主成分であるポリエステル樹脂中に適度に均一に分散することに基づいて、次の(1)〜(4)のような効果を有する。
By comprising in this way, a non-oxidized polyethylene resin can be uniformly disperse | distributed as a moderately sized particle | grain of 1 micrometer or less in binder resin. As a result, the low compatibility between the polyester resin and the polyalkylene resin, which could not be solved simply by adding a polyolefin-based dispersant, the particles of the polyalkylene resin were appropriately dispersed in the polyester resin, Since the toner particle surface also adheres to the toner particles with a sufficient amount of triboelectric charge and does not impair offset resistance, transferability, fixability, etc., a desired toner for developing an electrostatic latent image can be obtained. Can do.
As described above, the electrostatic latent image developing toner in the present invention is based on the fact that the polyalkylene resin particles are appropriately and uniformly dispersed in the polyester resin, which is the main component of the binder resin, as described in the following (1). It has an effect like (4).

(1)保存安定性に優れ、小型化されたトナー収容容器内でも、融着(ブロッキング)、凝集、変形などを起こすことがなく、また流動性に優れるので、該トナーの静電潜像への供給を長期にわたって均一にかつ円滑に実施できる。
(2)記録材への転写性および定着性が良好で、感光体へのフィルミング、加熱加圧ローラ(定着ローラ)へのオフセットなどが起こり難い。
(3)有機感光体の光導電層に対する研磨作用が小さく、有機感光体の寿命を徒に縮めることがない。しかも、画像形成1回当たりの消費量が非常に少ないので、トナー収容容器を小型化しても、画像形成装置への1回の充填で、従来よりも多量の画像を形成できる。
(4)本発明におけるトナーは、好ましくは3〜15μm、さらに好ましくは5〜8μmの粒径に調製できるけれども、トナーに要求される諸性能を低下させることなく、3〜5μm程度への小径化も可能である。
(1) It has excellent storage stability and does not cause fusing (blocking), aggregation, deformation, etc. even in a miniaturized toner container, and it has excellent fluidity. Can be uniformly and smoothly performed over a long period of time.
(2) Transferability to a recording material and fixability are good, and filming on a photoconductor and offset to a heat and pressure roller (fixing roller) hardly occur.
(3) The polishing action of the organic photoreceptor on the photoconductive layer is small, and the lifetime of the organic photoreceptor is not shortened. In addition, since the amount of consumption per image formation is very small, even if the toner container is reduced in size, a larger amount of images can be formed than in the past by filling the image forming apparatus once.
(4) The toner in the present invention can be adjusted to a particle size of preferably 3 to 15 μm, more preferably 5 to 8 μm, but the diameter can be reduced to about 3 to 5 μm without deteriorating various performances required for the toner. Is also possible.

さらに、前述の構成を採ることによって、本発明における静電潜像現像用トナーは、時定数τが100〜350msecの範囲にある、帯電立上り時間が適度に早いトナーになる。このため、トナーを小径化しても、該トナーが充分な摩擦帯電性を有するので、画像形成装置内で飛散することがなく、文字のにじみ、尾引き、地肌カブリなどの発生がなく、紙詰まりなども防止できる。したがって、本発明における静電潜像現像用トナーを用いれば、転写性、定着性に優れることも相俟って、充分な画像濃度を有し、画質品位の高い画像を効率良く形成することができる。なお、トナーの時定数τについて詳しくは後述する。   Further, by adopting the above-described configuration, the electrostatic latent image developing toner in the present invention becomes a toner having a time constant τ in the range of 100 to 350 msec and a reasonably fast charge rise time. For this reason, even if the diameter of the toner is reduced, the toner has sufficient frictional charging properties, so that it does not scatter in the image forming apparatus, does not cause blurring of characters, tailing, background fogging, etc., and is jammed. Can also be prevented. Therefore, the use of the electrostatic latent image developing toner according to the present invention can efficiently form an image having a sufficient image density and high image quality, in combination with excellent transferability and fixability. it can. The toner time constant τ will be described in detail later.

さらに本発明によれば、前述のポリエステル樹脂の中でも、酸価15〜30mgKOH/gおよび水酸基価4〜17mgKOH/gであるものが好ましい。ポリエステル樹脂の酸価を前記範囲に調整することによって、本発明トナーの耐オフセット性および負帯電安定性が一層向上する。また、ポリエステル樹脂の水酸基価を前記範囲に調整することによって、本発明トナーは高温多湿環境下でも安定した帯電性能を示す。   Furthermore, according to the present invention, among the above-mentioned polyester resins, those having an acid value of 15 to 30 mgKOH / g and a hydroxyl value of 4 to 17 mgKOH / g are preferable. By adjusting the acid value of the polyester resin within the above range, the offset resistance and negative charge stability of the toner of the present invention are further improved. Further, by adjusting the hydroxyl value of the polyester resin within the above range, the toner of the present invention exhibits stable charging performance even in a high temperature and high humidity environment.

さらに本発明によれば、前述のポリエステル樹脂の中でも、ガラス転移温度が55〜65℃であるものが好ましい。該ポリエステル樹脂を用いることによって、本発明トナーの耐ブロッキング性、耐オフセット性、耐フィルミング性などが一層向上する。   Furthermore, according to the present invention, among the above-mentioned polyester resins, those having a glass transition temperature of 55 to 65 ° C are preferable. By using the polyester resin, the blocking resistance, offset resistance, filming resistance and the like of the toner of the present invention are further improved.

さらに本発明によれば、前述のポリエステル樹脂の中でも、メルトインデックスが0.1〜6.0g/10分であるものが好ましい。該ポリエステル樹脂を用いることによって、ワックス成分であるポリアルキレン樹脂との相溶性が一層向上し、ポリアルキレン樹脂がポリエステル樹脂中に均一に分散するので、本発明トナーの諸特性がさらに向上する。
さらに本発明によれば、顔料としてカーボンブラックを用い、かつその使用量をポリエステル樹脂100重量部に対して5〜20重量部にすることによって、本発明の時定数を所望の範囲に調整するのが非常に容易になる。
Furthermore, according to the present invention, among the aforementioned polyester resins, those having a melt index of 0.1 to 6.0 g / 10 min are preferred. By using the polyester resin, the compatibility with the polyalkylene resin which is a wax component is further improved, and the polyalkylene resin is uniformly dispersed in the polyester resin, so that various properties of the toner of the present invention are further improved.
Further, according to the present invention, the time constant of the present invention is adjusted to a desired range by using carbon black as a pigment and using 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. Will be very easy.

さらに本発明によれば、前述のポリアルキレン樹脂の使用量をポリエステル樹脂100重量部に対して0.2〜20重量部にすることによって、ポリアルキレン樹脂の添加効果が、ポリアルキレン樹脂の存在による種々の弊害を伴うことなく、最も効率的に発揮される。
さらに本発明によれば、前述の非酸化ポリエチレンの使用量をポリエステル樹脂100重量部に対して0.5〜5.0重量部にすることによって、その添加効果が最も効率良く発揮される。
Furthermore, according to this invention, the addition effect of a polyalkylene resin is based on presence of a polyalkylene resin by making the usage-amount of the above-mentioned polyalkylene resin into 0.2-20 weight part with respect to 100 weight part of polyester resins. It is exhibited most efficiently without various harmful effects.
Furthermore, according to this invention, the addition effect is exhibited most efficiently by making the usage-amount of the above-mentioned non-oxidized polyethylene 0.5-5.0 weight part with respect to 100 weight part of polyester resins.

さらに本発明によれば、前述の疎水性流動化剤粒子の中でも、比表面積90〜240m2/gの疎水性シリカが好ましい。この疎水性シリカを用いることによって、本発明のトナーを小径化した場合でも、良好な流動性を確保できる。
さらに本発明によれば、前述の疎水性流動化剤粒子を、着色性樹脂粒子100重量部に対して0.1〜3.0重量部使用することによって、トナーへの流動性付与効果が一層顕著に発揮される。
Furthermore, according to the present invention, among the above-mentioned hydrophobic fluidizing agent particles, hydrophobic silica having a specific surface area of 90 to 240 m 2 / g is preferable. By using this hydrophobic silica, good fluidity can be secured even when the toner of the present invention is reduced in diameter.
Furthermore, according to the present invention, by using 0.1 to 3.0 parts by weight of the above-described hydrophobic fluidizing agent particles with respect to 100 parts by weight of the colored resin particles, the effect of imparting fluidity to the toner is further improved. Prominently demonstrated.

(トナーの時定数の説明)
本発明において、静電潜像現像用トナーは、前述のように時定数τが100〜350msecであることが好ましい。時定数τは、トナーが帯電(蓄電)に要する時間を示す指標になる物性であり、前述の範囲の時定数を有する場合に、トナーの帯電(蓄電)時間、いわゆる帯電立上り時間が適度に速くなり、現像器からのトナー飛散、非画像部の地肌カブリの発生などを充分に防止することができる。時定数τが100msec未満では、帯電の立上りは速くなるものの、トナー中顔料の均一分散が不足し定着汚れや定着性が低下する等の不具合をきたす可能性がある。また、350msecを超えると、帯電立上りが遅くなり、トナーの飛散、地肌カブリなどが発生するおそれがある。
(Explanation of toner time constant)
In the present invention, the electrostatic latent image developing toner preferably has a time constant τ of 100 to 350 msec as described above. The time constant τ is a physical property that serves as an index indicating the time required for the toner to be charged (power storage). When the toner has a time constant in the above-described range, the toner charge (power storage) time, that is, the so-called charge rise time is reasonably fast. Thus, it is possible to sufficiently prevent toner scattering from the developing unit and occurrence of background fogging in the non-image area. When the time constant τ is less than 100 msec, the rising of the charge is quick, but there is a possibility that the uniform dispersion of the pigment in the toner is insufficient and fixing stains and fixability are deteriorated. On the other hand, if it exceeds 350 msec, the rise of charging is delayed, and there is a risk of toner scattering, background fogging, and the like.

トナーは誘電体であるから、抵抗成分と静電容量(コンデンサ)成分とを併せ持つ。ここで、トナーの抵抗をR(Ω)、トナーの静電容量をC(F)とすると、トナーに電圧を印加した状態を、R(Ω)の抵抗とC(F)の静電容量とを直列接続した回路にたとえることができる。この直列回路に直流電圧E(V)を印加し、電圧Eを印加した瞬間を時刻0、時刻tで回路に流れる電流をi(t)(A)、コンデンサーに蓄えられる電気量をq(t)(C、クーロン)とする。このとき回路の方程式は次のようになる。
E=R・i(t)+q(t)/C …(1)
ここで電流は電子の流れ、すなわち荷電量の時間変化の大きさであるから、i(t)=dq(t)/dtと表わされ、式(1)は次のような電荷量q(t)についての微分方程式に書き換えられる。
E=[(R・dq(t)/dt)+q(t)]/C …(2)
(2)式を解くと、q(t)はtに関して以下のような指数関数で表わされることが判る。
q(t)=CE(1−exp(−t/RC)) …(3)
さらに、コンデンサ両端の電圧をec(t)とすれば、q(t)=C・ec(t)であるから、
ec(t)=E(1−exp(−t/τ)) …(4)
〔式中、τ=RCである。〕
という関係式を得る。
Since toner is a dielectric, it has both a resistance component and a capacitance (capacitor) component. Here, assuming that the resistance of the toner is R (Ω) and the electrostatic capacity of the toner is C (F), the state in which a voltage is applied to the toner is expressed by the resistance of R (Ω) and the electrostatic capacity of C (F). Can be compared to a series-connected circuit. A DC voltage E (V) is applied to this series circuit, the moment when the voltage E is applied is time 0, the current flowing through the circuit at time t is i (t) (A), and the amount of electricity stored in the capacitor is q (t ) (C, Coulomb). At this time, the equation of the circuit is as follows.
E = R · i (t) + q (t) / C (1)
Here, since the current is the flow of electrons, that is, the magnitude of the time change of the charge amount, it is expressed as i (t) = dq (t) / dt, and the equation (1) is expressed by the following charge amount q ( Rewritten as a differential equation for t).
E = [(R · dq (t) / dt) + q (t)] / C (2)
Solving equation (2) reveals that q (t) is represented by the following exponential function with respect to t.
q (t) = CE (1-exp (−t / RC)) (3)
Furthermore, if the voltage across the capacitor is ec (t), then q (t) = C · ec (t).
ec (t) = E (1-exp (−t / τ)) (4)
[Where τ = RC. ]
Is obtained.

ここでRとCとの積が回路の時定数τである。したがって、トナーの抵抗をR、トナーの静電容量をCとするとき、その積RCをトナーの時定数τと定義する。式(4)によれば、τが大きいほどec(t)がその最大値Eになるまでの時間が長くなる。時定数τはトナーの抵抗値Rと静電容量(電荷量)Cとに比例するので、トナーの抵抗またはトナーの容量成分に誘起される電荷量が大きいほど、トナーの蓄電に時間を要する。すなわち、トナーの摩擦帯電立上りが遅くなることになる。
時定数τを求めるには、直流電源のオンオフに代えて、回路に交流矩形波を加える。実際には、誘電体損測定装置(商品名:TRS−10T型、安藤電機(株)製)を使用し、トナーの抵抗(R)および容量(C)を測定し、時定数τを求めた。
以下、本発明の静電潜像現像用現像剤の各構成成分について具体的に説明する。
Here, the product of R and C is the time constant τ of the circuit. Therefore, when the resistance of the toner is R and the electrostatic capacity of the toner is C, the product RC is defined as the toner time constant τ. According to equation (4), the longer it takes for ec (t) to reach its maximum value E, the greater τ. Since the time constant τ is proportional to the resistance value R of the toner and the electrostatic capacity (charge amount) C, the larger the amount of charge induced by the toner resistance or the toner capacity component, the longer the time required for the toner to be stored. That is, the rise of frictional charging of the toner is delayed.
To obtain the time constant τ, an AC rectangular wave is applied to the circuit instead of turning on / off the DC power supply. Actually, using a dielectric loss measuring apparatus (trade name: TRS-10T type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), the resistance (R) and the capacity (C) of the toner were measured, and the time constant τ was obtained. .
Hereinafter, each component of the developer for developing an electrostatic latent image of the present invention will be specifically described.

(キャリアの説明)
本発明において、キャリアは磁性キャリアを指す。キャリアとしては特に制限されず、この分野で常用されるものを使用できるけれども、主として、鉄、銅、マグネシウム、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムおよびリチウム元素などからなる1種または2種以上を含有する複合フェライト、キャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆したものなどが用いられる。被覆物質としては、トナーに含まれる成分に応じて適宜選択されるけれども、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル系樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアシド、ポリビニルラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料およびそのレーキ物等の樹脂組成物、または、シリカ系微粉末、アルミナ系微粉末、酸化チタン系微粉末、フッ素系微粉末などが挙げられるが、特にこれら被覆物質に限定されなくとも良い。被覆物質は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。キャリアの平均粒径は10〜100μm、好ましくは20〜50μmである。
(Career description)
In the present invention, the carrier refers to a magnetic carrier. Although it does not restrict | limit especially as a carrier, Although what is normally used in this field | area can be used, 1 type or 2 types or more mainly consisting of iron, copper, magnesium, zinc, nickel, cobalt, manganese, chromium, lithium elements, etc. are mainly used. The composite ferrite, carrier core particles whose surface is coated with a coating substance, and the like are used. The coating material is appropriately selected according to the components contained in the toner. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, ditertiary butyl salicylic acid metal Compound, Styrenic resin, Acrylic resin, Polyacid, Polyvinyllar, Nigrosine, Aminoacrylate resin, Resin composition such as basic dye and its lake, or Silica fine powder, Alumina fine powder, Titanium oxide fine powder Although powder, a fluorine-type fine powder, etc. are mentioned, it does not need to be specifically limited to these coating substances. A coating substance can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. The average particle size of the carrier is 10 to 100 μm, preferably 20 to 50 μm.

(結着樹脂の説明)
本発明における静電潜像現像用トナーの結着樹脂は、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリアルキレン樹脂、(c)ポリオレフィン系分散剤および(d)非酸化ポリエチレン樹脂を含有する。
(Description of binder resin)
The binder resin of the electrostatic latent image developing toner in the present invention contains (a) a polyester resin, (b) a polyalkylene resin, (c) a polyolefin-based dispersant, and (d) a non-oxidized polyethylene resin.

(a)ポリエステル樹脂
本発明で使用するポリエステル樹脂は、塩基酸と多価アルコールとの重縮合物である。塩基酸としては、ポリエステル樹脂の製造に常用されるものを使用でき、たとえば、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、メサコン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、テトラクロロ無水フタル酸、無水へット酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸などが挙げられる。これらの中でも、トナーの耐ブロッキング性をさらに向上させるという観点からは、芳香族ジカルボン酸類が好ましい。多塩基酸は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。多価アルコールとしても、ポリエステル樹脂の製造に常用されるものを使用でき、たとえば、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、1,3−ブチレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA、ビスフェノールジヒドロキシプロピルエーテル、グリコール、グリセリンなどが挙げられる。これらの中でも、トナーの耐ブロッキング性をさらに向上させるという観点からは、ジオール類が好ましい。多価アルコールは1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
(A) Polyester resin The polyester resin used in the present invention is a polycondensate of a basic acid and a polyhydric alcohol. As the basic acid, those commonly used in the production of polyester resins can be used. For example, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, mesaconic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic anhydride, anhydrous Succinic acid, Adipic acid, Azelaic acid, Sebacic acid, Tetrahydrophthalic anhydride, Hexahydrophthalic anhydride, Tetrabromophthalic anhydride, Tetrachlorophthalic anhydride, Het anhydride, Endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, Trimellitic acid, Examples include trimellitic anhydride, pyromellitic acid, pyromellitic anhydride, and the like. Among these, aromatic dicarboxylic acids are preferable from the viewpoint of further improving the blocking resistance of the toner. A polybasic acid can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. As the polyhydric alcohol, those commonly used in the production of polyester resins can be used. For example, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butylene glycol, 1, 6-hexanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, triethylene glycol, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, bisphenol dihydroxypropyl ether, glycol, glycerin and the like. Among these, diols are preferable from the viewpoint of further improving the blocking resistance of the toner. A polyhydric alcohol can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.

ポリエステル樹脂は、たとえば、多塩基酸および多価アルコールを含む有機溶媒中にて、触媒の存在下に、脱水縮合反応またはエステル変換反応を行うことにより合成できる。有機溶媒としては、多塩基酸および多価アルコールを溶解または分散することができ、かつ脱水縮合反応およびエステル変換反応に不活性なものを適宜選択して用いればよい。触媒としては、ポリエステル樹脂の合成に常用されるエステル化触媒およびエステル変換触媒を使用でき、たとえば、酢酸マグネシウム、酢酸亜鉛、酢酸鉛、三酸化アンチモンなどが挙げられる。触媒は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。反応温度は特に制限されないけれども、好ましくは150〜300℃である。   The polyester resin can be synthesized, for example, by performing a dehydration condensation reaction or an ester conversion reaction in an organic solvent containing a polybasic acid and a polyhydric alcohol in the presence of a catalyst. As the organic solvent, an organic solvent that can dissolve or disperse the polybasic acid and the polyhydric alcohol and is inactive in the dehydration condensation reaction and the ester conversion reaction may be appropriately selected and used. As the catalyst, an esterification catalyst and an ester conversion catalyst commonly used in the synthesis of polyester resins can be used, and examples thereof include magnesium acetate, zinc acetate, lead acetate, and antimony trioxide. A catalyst can be used individually by 1 type or can use 2 or more types together. The reaction temperature is not particularly limited but is preferably 150 to 300 ° C.

ポリエステル樹脂は、飽和ポリエステル樹脂および不飽和ポリエステル樹脂のいずれであってもよいけれども、不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
ポリエステル樹脂は、好ましくは、JIS K0070−1966に基づく酸価が15〜30mgKOH/gおよびJIS K0070−1916に基づく水酸基価が4〜17mgKOH/gである。ここで、酸価とは、ポリエステル樹脂の末端のカルボキシル残基数を意味し、水酸基価とは、ポリエステル樹脂の末端の水酸基残基数を意味する。酸価を前記の範囲に調整することによって、本発明トナーの耐オフセット性および負帯電性を一層向上させることができる。酸価の調整は、塩基酸として、二塩基酸とともに多塩基酸(無水マレイン酸、無水トリメリット酸など)を併用することによって実施できる。具体的には、たとえば、無水マレイン酸および無水トリメリット酸を、それぞれモノマー化合物全量の1〜5モル%程度用いればよい。また、水酸基価を前記の範囲に調整したポリエステル樹脂を用いることによって、本発明トナーの吸湿性が低下するので、本発明トナーは、高温多湿環境下でも優れた帯電安定性を示す。水酸基価の調整は、たとえば、一般的な方法に従って水酸基数を削減することによって実施できる。
The polyester resin may be either a saturated polyester resin or an unsaturated polyester resin, but is preferably an unsaturated polyester resin.
The polyester resin preferably has an acid value based on JIS K0070-1966 of 15 to 30 mgKOH / g and a hydroxyl value based on JIS K0070-1916 of 4 to 17 mgKOH / g. Here, the acid value means the number of carboxyl residues at the end of the polyester resin, and the hydroxyl value means the number of hydroxyl residues at the end of the polyester resin. By adjusting the acid value within the above range, the offset resistance and negative chargeability of the toner of the present invention can be further improved. The acid value can be adjusted by using a polybasic acid (maleic anhydride, trimellitic anhydride, etc.) in combination with a dibasic acid as a basic acid. Specifically, for example, maleic anhydride and trimellitic anhydride may be used in an amount of about 1 to 5 mol% of the total amount of monomer compounds. Further, since the hygroscopicity of the toner of the present invention is lowered by using a polyester resin having a hydroxyl value adjusted to the above range, the toner of the present invention exhibits excellent charging stability even in a high temperature and high humidity environment. The adjustment of the hydroxyl value can be carried out, for example, by reducing the number of hydroxyl groups according to a general method.

ポリエステル樹脂は、好ましくは、ASTM D 3418−82に基づくガラス転移温度(Tg)が55〜65℃である。ガラス転移温度がこの範囲にあるポリエステル樹脂を用いることによって、本発明トナーの耐ブロッキング性、耐オフセット性などをさらに向上させることができる。
ポリエステル樹脂は、好ましくは、メルトインデックス(MI)が0.1〜6.0g/10分である。該ポリエステル樹脂を用いることによって、ワックス成分であるポリオレフィン樹脂との相溶性が一層向上し、ポリオレフィン樹脂がポリエステル樹脂中に均一に分散するので、本発明トナーの諸特性がさらに向上する。
The polyester resin preferably has a glass transition temperature (Tg) based on ASTM D 3418-82 of 55-65 ° C. By using a polyester resin having a glass transition temperature in this range, the blocking resistance and offset resistance of the toner of the present invention can be further improved.
The polyester resin preferably has a melt index (MI) of 0.1 to 6.0 g / 10 min. By using the polyester resin, the compatibility with the polyolefin resin, which is a wax component, is further improved, and the polyolefin resin is uniformly dispersed in the polyester resin, so that various properties of the toner of the present invention are further improved.

ポリエステル樹脂は、好ましくは、GPC測定法による数平均分子量(Mn)が5200〜7000、さらに好ましくは5700〜6400である。数平均分子量を前記の範囲に調整することによって、特に、低濃度の画像(たとえば1%文字面積率の画像)を長期にわたって記録または複写する場合に、画像再現性に優れた、極めて良好な画像を形成できる。ここで、低濃度画像を長期にわたって記録または複写する場合とは、たとえば、ファクシミリ、多機能プリンタにおけるファックスモードなどにおける記録または複写である。本発明では、トナーの小径化が可能であり、画像形成1回当たりの消費量が少ないため、画像形成装置における現像器内のトナー収容容器に一度トナーを充填すると、トナーの入れ替えが少なくなり、過攪拌状態のトナーが増加する。その結果、トナー表面の疎水性流動化剤粒子がトナー中に埋没し、トナーの流動性が低下して静電潜像へのトナーの供給が不充分になり、画像にガサツキなどの画像不良を発生することがある。なお、ガサツキとは、ハーフトーン画像が細かい濃淡によりざらついたようになる画像不良である。数平均分子量が5200未満では、疎水性流動化剤粒子のトナー内への埋没を充分に防止できず、ガサツキを発生させる可能性がある。また数平均分子量が7000を超えると、トナーの定着性が低下する。   The polyester resin preferably has a number average molecular weight (Mn) of 5200 to 7000, more preferably 5700 to 6400 as measured by GPC. By adjusting the number average molecular weight within the above range, an excellent image with excellent image reproducibility, particularly when a low density image (for example, an image with a 1% character area ratio) is recorded or copied over a long period of time. Can be formed. Here, the case of recording or copying a low density image over a long period of time is, for example, recording or copying in a facsimile mode of a facsimile or a multi-function printer. In the present invention, since the toner diameter can be reduced and the amount of consumption per image formation is small, once the toner container in the developing device in the image forming apparatus is filled with toner, the toner replacement is reduced. Overstirred toner increases. As a result, the hydrophobic fluidizing agent particles on the toner surface are buried in the toner, the fluidity of the toner is lowered, and the supply of toner to the electrostatic latent image becomes insufficient, causing image defects such as rustiness in the image. May occur. Note that the roughness is an image defect in which a halftone image becomes rough due to fine shading. If the number average molecular weight is less than 5200, the embedding of the hydrophobic fluidizing agent particles in the toner cannot be sufficiently prevented, and there is a possibility of causing roughness. On the other hand, if the number average molecular weight exceeds 7000, the toner fixing property is lowered.

ポリエステル樹脂は、好ましくは、フローテスター等速昇温法(6℃/min、荷重20kg、ダイ1mm×0.5mmφ、装置:商品名CFT500、(株)島津製作所製)による4mm降下温度が160〜175℃である。この範囲に調整することによって、トナーの定着性、耐オフセット性などの一層の向上を図ることができる。
なお、ポリエステル樹脂の各種物性は、たとえば、モノマー化合物である塩基酸および多価アルコールの種類、配合比、反応温度、反応時間、触媒の種類などを適宜選択することによって、所望の範囲に設定することができる。
The polyester resin preferably has a temperature drop of 4 mm by a flow tester isothermal heating method (6 ° C./min, load 20 kg, die 1 mm × 0.5 mmφ, apparatus: trade name CFT500, manufactured by Shimadzu Corporation) of 160 to 175 ° C. By adjusting to this range, it is possible to further improve the toner fixing property, offset resistance, and the like.
Various physical properties of the polyester resin are set within a desired range by appropriately selecting, for example, the types of the basic acid and polyhydric alcohol that are monomer compounds, the mixing ratio, the reaction temperature, the reaction time, and the type of the catalyst. be able to.

ポリエステル樹脂のトナーにおける含有量は、ポリエステル樹脂そのものの種類および他成分の種類に応じて適宜選択できるけれども、好ましくは、トナー全量の67〜95重量%、さらに好ましくは85〜90重量%である。
なお、本発明において、結着樹脂の主成分として、静電潜像現像用トナーの好ましい特性を損なわない範囲で、ポリエステル樹脂とともに、アルキド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリオレフィン樹脂、ポリアリレートなどの1種または2種以上を用いることができる。
The content of the polyester resin in the toner can be appropriately selected according to the type of the polyester resin itself and the types of other components, but is preferably 67 to 95% by weight, more preferably 85 to 90% by weight of the total amount of the toner.
In the present invention, as a main component of the binder resin, a polyester resin, a polyolefin resin such as alkyd resin, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyarylate, as long as the preferable characteristics of the electrostatic latent image developing toner are not impaired. 1 type, or 2 or more types, such as these, can be used.

(b)ポリアルキレン樹脂
ポリアルキレン樹脂は、たとえば、本発明における静電潜像現像用トナーの耐オフセット性などを向上させるために用いられる。
ポリアルキレン樹脂としては、従来からトナー用結着樹脂であるポリエステル樹脂の物性改善に常用されるものを使用でき、たとえば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、ポリブテンワックス、エチレン−プロピレン共重合体ワックス、エチレン−ブテン共重合体ワックスなどが挙げられる。これらの中でも、低温での定着性を高める観点からはポリエチレンワックスが好ましく、耐オフセット性の一層の向上を図るという観点からはポリプロピレンワックスが好ましい。ポリアルキレン樹脂は1種を単独で使用できまたは必要に応じて2種以上を併用できる。
(B) Polyalkylene Resin The polyalkylene resin is used, for example, to improve the offset resistance of the toner for developing an electrostatic latent image in the present invention.
As the polyalkylene resin, those conventionally used for improving the physical properties of polyester resins, which are binder resins for toners, can be used. For example, polyethylene wax, polypropylene wax, polybutene wax, ethylene-propylene copolymer wax, ethylene- Examples include butene copolymer wax. Among these, polyethylene wax is preferable from the viewpoint of improving fixability at a low temperature, and polypropylene wax is preferable from the viewpoint of further improving the offset resistance. A polyalkylene resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together as needed.

ポリアルキレン樹脂の使用量は、ポリエステル樹脂の種類、ポリアルキレン樹脂そのものの種類、他成分の種類とその使用量などに応じて適宜選択できるけれども、好ましくはポリエステル樹脂100重量部に対して0.2〜20重量部、さらに好ましくは1〜8重量部である。0.2重量部未満では、耐オフセット性の向上効果が不充分になる可能性がある。一方、20重量部を大幅に超えると、耐オフセット性の向上が不充分であるとともに、感光体への融着および/またはトナーと併用されるキャリアへの付着を起こし、画像不良を発生させるおそれがある。   The amount of the polyalkylene resin used can be appropriately selected according to the type of the polyester resin, the type of the polyalkylene resin itself, the type of other components and the amount of use thereof, and preferably 0.2% with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. -20 parts by weight, more preferably 1-8 parts by weight. If it is less than 0.2 part by weight, the effect of improving the offset resistance may be insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 20 parts by weight, the offset resistance is not sufficiently improved, and adhesion to a photoconductor and / or adhesion to a carrier used in combination with toner may occur, resulting in image defects. There is.

(c)ポリオレフィン系分散剤
ポリオレフィン系分散剤は、たとえば、ポリアルキレン樹脂のポリエステル樹脂中への分散に寄与する。
ポリオレフィン系分散剤としては、たとえば、ポリオレフィン樹脂にスチレン系ポリマー鎖および/またはスチレン−(メタ)アクリル系ポリマー鎖がグラフト重合してなるグラフト重合体、スチレン−(メタ)アクリル系ポリマーなどが挙げられる。
ここでポリオレフィン樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。これらの中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが好ましい。また、非酸化ポリエチレン、非酸化ポリプロピレンなどを用いることもできる。ポリオレフィン樹脂は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
(C) Polyolefin-based dispersant The polyolefin-based dispersant contributes to, for example, dispersion of a polyalkylene resin in a polyester resin.
Examples of the polyolefin dispersant include a graft polymer obtained by graft polymerization of a styrene polymer chain and / or a styrene- (meth) acrylic polymer chain to a polyolefin resin, and a styrene- (meth) acrylic polymer. .
Here, examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Among these, polyethylene, polypropylene and the like are preferable. Non-oxidized polyethylene, non-oxidized polypropylene, and the like can also be used. Polyolefin resin can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.

スチレン系ポリマーとしては、たとえば、ポリスチレンホモポリマー、水素添加スチレン樹脂、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−スチレン−アクリル酸エステル三元共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−アクリルゴム−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−塩素化ポリスチレン−スチレン三元共重合体、アクリロニトリル−EVA−スチレン三元共重合体、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。スチレン系ポリマーは1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。   Examples of the styrenic polymer include polystyrene homopolymer, hydrogenated styrene resin, styrene-isobutylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer, acrylonitrile-styrene-acrylic acid ester terpolymer. Terpolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, acrylonitrile-acrylic rubber-styrene terpolymer, acrylonitrile-chlorinated polystyrene-styrene terpolymer, acrylonitrile-EVA-styrene terpolymer, styrene- Examples include p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene rubber, styrene-maleic acid ester copolymer, styrene-isobutylene copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. That. A styrenic polymer can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.

スチレン−アクリル系ポリマーとしては、たとえば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、スチレン−エチルメタクリレート共重合体、スチレン−ブチルメタクリレート共重合体、スチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン−エチルアクリレート共重合体、スチレン−アクリル酸−無水マレイン酸共重合体などが挙げられる。さらに本発明では、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどもスチレン−アクリル系ポリマーに包含される。スチレン−アクリル系ポリマーは1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。   Examples of the styrene-acrylic polymer include styrene-acrylic acid copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, Examples thereof include styrene-ethyl acrylate copolymer and styrene-acrylic acid-maleic anhydride copolymer. Further, in the present invention, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate and the like are also included in the styrene-acrylic polymer. Styrene-acrylic polymers can be used alone or in combination of two or more.

グラフト重合体は、たとえば、ポリオレフィン樹脂を、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素その他の適切な溶媒中に溶解または分散させ、これに、100〜200℃の加熱下に、スチレン系ポリマーまたはスチレン−アクリル系ポリマーを構成するモノマー化合物および重合開始剤を滴下することによって得ることができる。重合開始剤としては公知のものを使用でき、たとえば、ベンゾイルパーオキサイド、ジtert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシベンゾエートなどが挙げられる。重合開始剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくはモノマー化合物全量の0.2〜10重量%である。   The graft polymer may be prepared by, for example, dissolving or dispersing a polyolefin resin in an aromatic hydrocarbon such as toluene or xylene or other appropriate solvent, and then heating the polyolefin resin to 100 to 200 ° C. under heating to 100 to 200 ° C. It can be obtained by dropping a monomer compound constituting the acrylic polymer and a polymerization initiator. A well-known thing can be used as a polymerization initiator, For example, benzoyl peroxide, di tert- butyl peroxide, tert- butyl peroxybenzoate etc. are mentioned. Although the amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, it is preferably 0.2 to 10% by weight based on the total amount of the monomer compounds.

ポリオレフィン系分散剤は、1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
ポリオレフィン系分散剤の使用量は、他成分、特にポリアルキレン樹脂の種類、使用量などに応じて適宜選択できるけれども、好ましくはポリエステル樹脂100重量部に対して0.2〜5.0重量部、さらに好ましくは0.5〜3.0重量部である。0.2重量部未満では、ポリアルキレン樹脂のポリエステル樹脂中への分散が不充分になる可能性がある。一方、5.0重量部を大幅に超えると、分散が良すぎてポリアルキレン樹脂を配合した効果が薄れ定着オフセットが発生するおそれがある。
A polyolefin-type dispersing agent can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
The amount of the polyolefin-based dispersant used can be appropriately selected depending on other components, particularly the type and amount of polyalkylene resin used, but preferably 0.2 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin, More preferably, it is 0.5-3.0 weight part. If it is less than 0.2 parts by weight, the polyalkylene resin may not be sufficiently dispersed in the polyester resin. On the other hand, if the amount exceeds 5.0 parts by weight, the dispersion is too good and the effect of blending the polyalkylene resin is reduced, and fixing offset may occur.

(d)非酸化ポリエチレン
本発明において、非酸化ポリエチレンとは、ポリエチレンワックスに属する非極性のポリエチレンワックスを意味する。この非極性ポリエチレンワックスに対し、酸化ポリエチレンワックスがある。
非酸化ポリエチレンの使用量は、他成分の種類、使用量などに応じて適宜選択できるけれども、好ましくはポリエチレン樹脂100重量部に対して0.5〜5.0重量部、さらに好ましくは0.8〜3.0重量部である。0.5重量部未満では、非酸化ポリエチレンの添加効果が不充分になり、ポリアルキレン樹脂のポリエステル樹脂中での分散が不均一になる可能性がある。5.0重量部を大幅に超えると、非酸化ポリエチレン自体の分散性が低下し、その添加効果が充分に発揮されないおそれがある。
(D) Non-oxidized polyethylene In this invention, non-oxidized polyethylene means the nonpolar polyethylene wax which belongs to polyethylene wax. In contrast to this nonpolar polyethylene wax, there is an oxidized polyethylene wax.
The amount of non-oxidized polyethylene used can be appropriately selected according to the type and amount of other components, but is preferably 0.5 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.8 to 100 parts by weight of polyethylene resin. -3.0 parts by weight. If the amount is less than 0.5 part by weight, the effect of adding non-oxidized polyethylene becomes insufficient, and dispersion of the polyalkylene resin in the polyester resin may become non-uniform. If the amount exceeds 5.0 parts by weight, the dispersibility of the non-oxidized polyethylene itself is lowered, and the effect of the addition may not be sufficiently exhibited.

(顔料の説明)
本発明における着色性樹脂粒子に含まれる顔料としては、有機顔料および無機顔料のいずれも使用することができ、色も特に限定されない。中でも、導電性無機顔料は着色剤としての役割を持つとともに、トナーの記録材に対する隠蔽力を高め、さらにその使用量を適宜選択することによって、トナーの時定数を調整することができる上で好ましい。
(Description of pigment)
As the pigment contained in the colored resin particles in the present invention, both an organic pigment and an inorganic pigment can be used, and the color is not particularly limited. Among them, the conductive inorganic pigment is preferable because it has a role as a colorant, enhances the hiding power of the toner on the recording material, and can adjust the time constant of the toner by appropriately selecting the amount used. .

無機顔料の使用量によってトナーの時定数を調整できる理由は未だ充分明らかではないけれども、無機顔料がトナー中で分散すると、無機顔料は金属酸化物またはカーボンブラックなどの炭素質材料であり、導電性を有するので、無機顔料が電極になり、隣り合う無機顔料との間でコンデンサの特性が発現し、かつ無機顔料が連続して接触する箇所では堂電路が形成され、トナーの抵抗ひいては時定数τ(=RC)が変化するものと考えられる。なお、無機顔料の使用量を選択する以外で、時定数を調整する方法の一つに、ポリエステル樹脂の酸価を大きくする方法が挙げられるけれども、酸価を大きくすると、ポリエステル樹脂の分子鎖に水酸基(COOH、OH)が多量に存在することになり、高湿環境下でのトナー帯電量が著しく低下し、画像形成装置内でのトナー飛散を引き起こし、地肌カブリなどを生じる。したがって、無機顔料には、前述のように、時定数の調整以外にも、トナーの隠蔽力を高めるといった利点があるので、無機顔料の使用量によって時定数を調整するのが好ましい。   The reason why the time constant of the toner can be adjusted by the amount of the inorganic pigment used is not yet clear, but when the inorganic pigment is dispersed in the toner, the inorganic pigment is a carbonaceous material such as a metal oxide or carbon black, and is conductive. Thus, the inorganic pigment becomes an electrode, the characteristics of the capacitor are manifested between adjacent inorganic pigments, and a hall electrical circuit is formed where the inorganic pigment is continuously in contact with the toner, and the time constant τ (= RC) is considered to change. In addition to selecting the amount of inorganic pigment used, one method for adjusting the time constant is to increase the acid value of the polyester resin. However, if the acid value is increased, the molecular chain of the polyester resin is increased. A large amount of hydroxyl groups (COOH, OH) are present, the toner charge amount in a high humidity environment is remarkably reduced, toner scattering occurs in the image forming apparatus, and background fogging occurs. Therefore, as described above, the inorganic pigment has an advantage of increasing the toner hiding power in addition to the adjustment of the time constant. Therefore, it is preferable to adjust the time constant according to the amount of the inorganic pigment used.

無機顔料としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、サーマルブラック法、アセチレンブラック法、チャンネルブラック法、ファーネスブラック法、ランプブラック法などにより製造される各種のカーボンブラック、アニリンブラック、酸化銅、四三酸化鉄、活性炭などが挙げられる。これらの中でも、高い導電性を有し、時定数を所定の範囲に調整するのが容易なことから、カーボンブラックが好ましい。無機顔料は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
無機顔料の使用量は、無機顔料そのものの種類などに応じて適宜選択できるけれども、好ましくは、ポリエステル樹脂100重量部に対して5〜20重量部、さらに好ましくは 7〜15重量部である。5重量部未満では、時定数が350msecを超え、トナーの蓄電速度(帯電立上り)が遅くなり、画像形成装置内でのトナー飛散、地肌カブリなどが発生する可能性がある。また、本発明のトナーによって得られる画像の画像濃度が低下する可能性がある。20重量部を大幅に超えると、トナーの帯電立上りは速く、良好な帯電性を示すものの、トナーの定着性が損なわれるおそれがある。
As the inorganic pigment, those commonly used in this field can be used. For example, various carbon blacks produced by the thermal black method, acetylene black method, channel black method, furnace black method, lamp black method, aniline black, Examples thereof include copper oxide, triiron tetroxide, and activated carbon. Among these, carbon black is preferable because it has high conductivity and it is easy to adjust the time constant within a predetermined range. An inorganic pigment can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
Although the usage-amount of an inorganic pigment can be suitably selected according to the kind etc. of inorganic pigment itself, Preferably it is 5-20 weight part with respect to 100 weight part of polyester resins, More preferably, it is 7-15 weight part. If it is less than 5 parts by weight, the time constant exceeds 350 msec, the toner storage speed (charging rise) becomes slow, and there is a possibility that toner scattering, background fogging, etc. occur in the image forming apparatus. Further, the image density of the image obtained by the toner of the present invention may be lowered. If the amount exceeds 20 parts by weight, the toner charge rises quickly and exhibits good chargeability, but the toner fixability may be impaired.

無機顔料以外の着色剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ニトロ系、スチルベンアゾ系、ジフェニルメタン系、トリフェニルメタン系、メチン系、チアゾール系、アントラキノン系、イミダミン系、アジン系、オキサアジン系、チアジン系、硫化染料系、インジゴイド系、フタロシアニン系などの、有機染料または有機顔料が挙げられる。該着色剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。   As colorants other than inorganic pigments, those commonly used in this field can be used. For example, nitro, stilbeneazo, diphenylmethane, triphenylmethane, methine, thiazole, anthraquinone, imidazoline, azine Organic dyes or organic pigments, for example, oxaazine, thiazine, sulfur dye, indigoid, and phthalocyanine. The colorant can be used alone or in combination of two or more.

(疎水性流動化剤粒子の説明)
着色性樹脂粒子の表面に付着させる疎水性流動化剤粒子としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化スズなどの金属酸化物、フッ素系樹脂粉末などの樹脂粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩、カーボンブラックなどの流動化剤粒子を疏水化処理したものが挙げられる。疏水化処理は公知の方法に従って実施でき、たとえば、流動化剤粒子とシリコーンオイル、変性シリコーンオイル、シリコーンワニス、テトラメチルジシラザン、オルガノアルコキシシラン類、オルガノクロロシラン類などのシランカップリング剤とを混合し、流動化剤粒子の表面にシランカップリング剤を付着させればよい。
(Description of hydrophobic fluidizing agent particles)
As the hydrophobic fluidizing agent particles to be attached to the surface of the colored resin particles, those commonly used in this field can be used, for example, metal oxides such as silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, and fluorine resins. Examples thereof include resin powders such as powder, fatty acid metal salts such as zinc stearate, aluminum stearate, calcium stearate, and fluidizing agent particles such as carbon black that have been subjected to a hydrophobization treatment. The water-repellent treatment can be carried out according to a known method. For example, fluidizing agent particles are mixed with silane coupling agents such as silicone oil, modified silicone oil, silicone varnish, tetramethyldisilazane, organoalkoxysilanes, and organochlorosilanes. Then, a silane coupling agent may be attached to the surface of the fluidizing agent particles.

これらの中でも、比表面積90〜240m2/gのものが好ましく、比表面積90〜240m2/gの疏水化したシリカ(疎水性シリカ)がさらに好ましい。比表面積90〜240m2/gの疎水性流動化剤粒子を用いることで、小径のトナーであっても、充分な流動性が付与される。トナーへの流動性付与は、流動化剤粒子のスペーサとしての機能に基づくものである。流動化剤粒子の存在により、トナー粒子間にエアが介在することになり、トナーの流動性が向上する。比表面積が90m2/gを著しく下回ると、スペーサ効果が不充分になり、トナー粒子間に介在するエア量が減少し、流動性が低下する可能性がある。また、240m2/gを大幅に超えると、流動化剤粒子同士の凝集が発生し、流動化剤粒子が着色性樹脂粒子から遊離し、この遊離した流動化剤粒子が原因になって、画像に白斑などの画像不良を発生させるおそれがある。疎水性流動化剤粒子は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。 Among these, those having a specific surface area of 90 to 240 m 2 / g are preferable, and silica (hydrophobic silica) having a specific surface area of 90 to 240 m 2 / g is more preferable. By using hydrophobic fluidizing agent particles having a specific surface area of 90 to 240 m 2 / g, sufficient fluidity is imparted even with a small diameter toner. The imparting of fluidity to the toner is based on the function of the fluidizing agent particles as a spacer. Due to the presence of the fluidizing agent particles, air is interposed between the toner particles, and the fluidity of the toner is improved. When the specific surface area is significantly less than 90 m 2 / g, the spacer effect becomes insufficient, the amount of air intervening between the toner particles is reduced, and the fluidity may be lowered. On the other hand, if it significantly exceeds 240 m 2 / g, aggregation of the fluidizing agent particles occurs, the fluidizing agent particles are released from the coloring resin particles, and the free fluidizing agent particles cause the image. May cause image defects such as vitiligo. Hydrophobic fluidizer particles can be used alone or in combination of two or more.

なお、疎水性流動化剤粒子の比表面積は、日機装株式会社製の型式『自動比表面積計』を用いてBET比表面積で測定した。
また、疎水性流動化剤粒子の粒径は、好ましくは7〜30μmである。
疎水性流動化剤粒子の使用量は、疎水性流動化剤粒子などの種類に応じて、着色性樹脂粒子100重量部に対して好ましくは0.1〜3.0重量部である。0.1重量部未満では、スペーサ効果が不充分になる可能性がある。3.0重量部を超えると、浮遊シリカが発生し画像に白点が生じるおそれがある。
The specific surface area of the hydrophobic fluidizing agent particles was measured by the BET specific surface area using a model “automatic specific surface area meter” manufactured by Nikkiso Co., Ltd.
The particle size of the hydrophobic fluidizing agent particles is preferably 7 to 30 μm.
The amount of the hydrophobic fluidizing agent particles used is preferably 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colored resin particles depending on the type of the hydrophobic fluidizing agent particles and the like. If it is less than 0.1 part by weight, the spacer effect may be insufficient. If it exceeds 3.0 parts by weight, floating silica may be generated and white spots may be generated in the image.

(その他の成分の説明)
着色性樹脂粒子は、前述の成分のほかに、本発明における静電潜像現像用トナーの好ましい特性を損なわない範囲で、負荷電制御剤、正荷電制御剤、ポリアルキレン樹脂以外のワックス、無機顔料以外の着色剤、磁性粉などから選ばれる1種または2種以上を含むことができる。
(Description of other ingredients)
In addition to the above-described components, the coloring resin particles may be a negative charge control agent, a positive charge control agent, a wax other than a polyalkylene resin, an inorganic material, as long as the preferable characteristics of the toner for developing an electrostatic latent image in the present invention are not impaired. One or more selected from colorants other than pigments, magnetic powder, and the like can be included.

負荷電制御剤としては、この分野で常用されるものを使用できるけれども、その中でも、クロム錯体化合物が好ましい。負荷電制御効果を有するクロム錯体化合物としては公知のもの、たとえば、化学構造式(1)のものを用いることができる。

Figure 0004476191
〔式中、XはCl-、Br-、−SO2NH2、−SO2CH3または−SO225を示す。A+は炭素数8〜16の直鎖状アルキルアンモニウム基または炭素炭素結合の間に1個のヘテロ原子が介在してもよい炭素数8〜16の分岐鎖状アルキルアンモニウム基を示す。〕 As the negative charge control agent, those commonly used in this field can be used, and among them, a chromium complex compound is preferable. As the chromium complex compound having a negative charge control effect, a known compound, for example, a chemical structural formula (1) can be used.
Figure 0004476191
[Wherein X represents Cl , Br , —SO 2 NH 2 , —SO 2 CH 3 or —SO 2 C 2 H 5 . A + represents a linear alkylammonium group having 8 to 16 carbon atoms or a branched alkylammonium group having 8 to 16 carbon atoms in which one hetero atom may intervene between carbon-carbon bonds. ]

上記化学構造式(1)において、符号A+で示される炭素数8〜16の直鎖状アルキルアンモニウム基としては、たとえば、NH3 +1225、NH3 +1429などが挙げられる。
上記化学構造式(1)において、符号A+で示される、炭素炭素結合の間に1個のヘテロ原子が介在してもよい炭素数8〜16の分岐鎖状アルキルアンモニウム基において、ヘテロ原子としては、たとえば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子などの多価イオンを形成できる原子が挙げられる。これらの中でも、酸素原子が好ましい。該分岐鎖状アルキルアンモニウム基の具体例としては、たとえば、NH3 +36OC(C25)HC49、NH3 +36OCH2C(C25)HC49などが挙げられる。
負荷電制御剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。
負荷電制御剤の使用量は特に制限されず、広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは、ポリエステル樹脂100重量部に対して0.5〜5.0重量部、さらに好ましくは1〜3重量%である。
In the chemical structural formula (1), examples of the linear alkylammonium group having 8 to 16 carbon atoms represented by the symbol A + include NH 3 + C 12 H 25 , NH 3 + C 14 H 29 and the like. It is done.
In the above chemical structural formula (1), in the branched alkylammonium group having 8 to 16 carbon atoms in which one heteroatom may be interposed between carbon-carbon bonds represented by the symbol A + , Examples thereof include atoms capable of forming multivalent ions such as nitrogen atoms, oxygen atoms, and sulfur atoms. Among these, an oxygen atom is preferable. Specific examples of the branched alkylammonium group include, for example, NH 3 + C 3 H 6 OC (C 2 H 5 ) HC 4 H 9 , NH 3 + C 3 H 6 OCH 2 C (C 2 H 5 ) HC 4 H 9 and the like can be mentioned.
A negative charge control agent can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together.
The amount of the negative charge control agent is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 0.5 to 5.0 parts by weight, more preferably 1 to 3% by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. It is.

正荷電制御剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ニグロシン系染料、ピリジニウム塩、アンモニウム塩、これらのキレート化合物などが挙げられる。正荷電制御剤は1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。正荷電制御剤の使用量は特に制限されず,広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくはポリエステル樹脂100重量部に対して0.05〜5重量部、さらに好ましくは0.1〜0.3重量部である。   As the positive charge control agent, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include nigrosine dyes, pyridinium salts, ammonium salts, and chelate compounds thereof. A positive charge control agent can be used individually by 1 type, or can use 2 or more types together. The amount of the positive charge control agent is not particularly limited and can be appropriately selected from a wide range, but is preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 0.3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. Part.

ポリアルキレン樹脂以外のワックスは、たとえば、本発明トナーの定着性をさらに向上させるために用いられる。該ワックスとしては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、モンタン酸エステルワックス、カルナバワックスなどの天然ワックス、シリコーン系ワックス、フッ素系ワックスなどが挙げられる。該ワックスは1種を単独で使用できまたは2種以上を併用できる。   Waxes other than the polyalkylene resin are used, for example, to further improve the fixability of the toner of the present invention. As the wax, those commonly used in this field can be used, and examples thereof include natural waxes such as montanic acid ester wax and carnauba wax, silicone wax, and fluorine wax. The wax can be used alone or in combination of two or more.

(静電潜像現像用トナーの製造方法の説明)
本発明における静電潜像現像用トナーは、公知の方法に従って製造できる。たとえば、ポリエステル樹脂、ポリアルキレン樹脂、ポリオレフィン系分散剤および非酸化ポリエチレンならびに必要に応じて他の内添剤(着色性樹脂粒子に添加可能な添加剤)を、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサ、メカノミル、Q型ミキサなどの気流混合機により混合し、2軸混練機、1軸混練機などの混練機により70〜180℃程度の温度にて溶融混練し、得られた混練物を冷却固化し、固化物をジェットミルなどのエアー式粉砕機により粉砕し、必要に応じて粒度調整し、好ましくは粒径3〜15μm、さらに好ましくは粒径5〜8μmの着色性樹脂粒子を製造し、この着色性樹脂粒子と外添剤(疎水性流動化剤粒子)とを混合し、着色性樹脂粒子の表面に外添剤を付着させることによって、本発明における静電潜像現像用トナーを製造できる。
(Description of manufacturing method of toner for developing electrostatic latent image)
The toner for developing an electrostatic latent image in the present invention can be produced according to a known method. For example, polyester resins, polyalkylene resins, polyolefin-based dispersants and non-oxidized polyethylene, and other internal additives as necessary (additives that can be added to the colored resin particles) are added to a Henschel mixer, a super mixer, a mechanomill, Q Mixed with an air flow mixer such as a type mixer, melted and kneaded at a temperature of about 70 to 180 ° C. with a kneader such as a twin-screw kneader or a single-screw kneader, and the obtained kneaded material is cooled and solidified, and then solidified Is then pulverized by an air-type pulverizer such as a jet mill, and the particle size is adjusted as necessary to produce colored resin particles having a particle size of preferably 3 to 15 μm, more preferably 5 to 8 μm. The toner for developing an electrostatic latent image in the present invention is prepared by mixing particles and an external additive (hydrophobic fluidizing agent particles) and attaching the external additive to the surface of the colored resin particles. Can be manufactured.

(画像形成方法の説明)
本発明の画像形成方法は、前述の静電潜像現像用現像剤の透磁率を検出し、その検出データに基いて現像剤のトナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録することを特徴とする。この場合、差動トランス型透磁率センサを用いて静電潜像現像用現像剤の透磁率を検出することが、トナー濃度制御において最も簡便で高精度である観点から好ましい。また、透磁率センサは、磁気ブリッジ型透磁率センサであっても良い。
画像形成に際しては、たとえば、画像情報に基づいて、露光手段により電子写真感光体を露光して、電子写真感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に、帯電処理された本発明の静電潜像現像用トナーを供給してトナー像として現像し、このトナー像を加圧などの方法により紙、OHPフィルムなどの記録材に転写し、さらに記録材に転写されたトナー像を加熱加圧などの方法により記録材に定着させることによって、記録材上に画像が形成される。
ここで用いられる電子写真感光体には、光導電層を有する有機感光体ドラムを好ましく使用できる。
(Description of image forming method)
The image forming method of the present invention detects the magnetic permeability of the developer for developing an electrostatic latent image, and records an image on a recording material by electrophotography while controlling the toner concentration of the developer based on the detected data. It is characterized by doing. In this case, it is preferable to detect the magnetic permeability of the developer for developing an electrostatic latent image using a differential transformer type magnetic permeability sensor from the viewpoint of the simplest and high accuracy in toner density control. Further, the magnetic permeability sensor may be a magnetic bridge type magnetic permeability sensor.
When forming an image, for example, based on the image information, the exposure means exposes the electrophotographic photosensitive member to form an electrostatic latent image on the electrophotographic photosensitive member, and the electrostatic latent image is charged. The toner for developing an electrostatic latent image of the present invention is supplied and developed as a toner image. The toner image is transferred to a recording material such as paper or an OHP film by a method such as pressurization, and further transferred to the recording material. An image is formed on the recording material by fixing the image on the recording material by a method such as heating and pressing.
As the electrophotographic photoreceptor used here, an organic photoreceptor drum having a photoconductive layer can be preferably used.

(画像形成装置の説明)
また、本発明の画像形成装置は、前述の静電潜像現像用現像剤と、この現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備え、該現像剤の透磁率を検出し、その検出データに基いて現像剤のトナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録可能に構成されたことを特徴とする。この場合、透磁率センサが、差動トランス型透磁率センサであることが前述と同じ理由で好ましい。また、透磁率センサは、磁気ブリッジ型透磁率センサであっても良い。
(Description of image forming apparatus)
The image forming apparatus of the present invention includes the developer for developing an electrostatic latent image described above and a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer, detects the magnetic permeability of the developer, and detects the detected magnetic permeability. The present invention is characterized in that an image can be recorded on a recording material by electrophotography while controlling the toner density of the developer based on the data. In this case, the magnetic permeability sensor is preferably a differential transformer type magnetic permeability sensor for the same reason as described above. Further, the magnetic permeability sensor may be a magnetic bridge type magnetic permeability sensor.

次に、本発明の画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の画像形成装置の要部の構成を概略的に示す側断面図である。
画像形成装置100は、画像読取装置にて読み込まれた画像や、画像形成装置100に外部から接続された機器(例えばパーソナルコンピュータなどの画像処理装置)からのデータ(画像情報)を画像として記録出力するものである。
Next, the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view schematically showing a configuration of a main part of the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus 100 records and outputs an image read by the image reading apparatus and data (image information) from an external device (for example, an image processing apparatus such as a personal computer) connected to the image forming apparatus 100 as an image. To do.

画像形成装置100は、画像形成部1と、記録材供給部2と、画像定着部3と、制御部4とを含んで構成される。
画像形成部1は、感光体ドラム5と、感光体ドラム5の周面に対向するように設けられる帯電手段6、露光ユニット7、現像ユニット8、転写手段9、クリーニングユニット10および除電手段11とを含む。
感光体ドラム5は、図示しない、円筒状または円柱状の導電性基体と、導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。
The image forming apparatus 100 includes an image forming unit 1, a recording material supply unit 2, an image fixing unit 3, and a control unit 4.
The image forming unit 1 includes a photosensitive drum 5, a charging unit 6, an exposure unit 7, a developing unit 8, a transfer unit 9, a cleaning unit 10, and a charge removing unit 11 provided so as to face the circumferential surface of the photosensitive drum 5. including.
The photosensitive drum 5 includes a cylindrical or columnar conductive substrate (not shown) and a photoconductive layer formed on the surface of the conductive substrate.

帯電手段6は、帯電ローラ、帯電チャージャなどの接触式または非接触式の帯電器によって構成され、感光体ドラム5の周面を所定の極性および電位に帯電させる。
露光ユニット7は、半導体レーザなどのレーザユニットによって構成され、制御部4から伝達される画像情報に基づいて、帯電手段6によって帯電状態にある感光体ドラム5の周面を露光し、該周面に静電潜像を書き込む。
The charging unit 6 includes a contact type or non-contact type charger such as a charging roller or a charging charger, and charges the peripheral surface of the photosensitive drum 5 to a predetermined polarity and potential.
The exposure unit 7 is constituted by a laser unit such as a semiconductor laser, and exposes the peripheral surface of the photosensitive drum 5 in a charged state by the charging unit 6 based on image information transmitted from the control unit 4. Write an electrostatic latent image on

現像ユニット8は、感光体ドラム5の周面に書き込まれた静電潜像に、現像剤補給容器13から供給されるトナーを含む現像剤を供給し、静電潜像を顕像化する。これによって、感光体ドラム5周面に、トナー像が形成される。また、現像ユニットには、現像剤収容部の近傍に図示しない前記差動トランス型透磁率センサが設けられており、現像剤の透磁率を検出し、その検出データを制御部4へ送信する。制御部4は、その検出データに基くトナー量(重量)のトナーを現像剤補給容器13から現像剤収容部へ随時供給し、現像剤中のトナー濃度を所定濃度範囲に制御する。
転写手段9は、たとえば、転写ローラ12と、図示しない電圧印加手段とを含んで構成され、記録材の転写ローラ12側から電圧を印可して記録材を帯電させ、さらに転写ローラ12にて加圧することによって、感光体ドラム5周面上のトナー像が、記録材に転写される。なお、記録材は、露光ユニット7による露光に同期して、後述する記録材供給手段2によって転写手段9に供給される。
The developing unit 8 supplies a developer containing toner supplied from the developer supply container 13 to the electrostatic latent image written on the peripheral surface of the photosensitive drum 5 to visualize the electrostatic latent image. As a result, a toner image is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 5. Further, the developing unit is provided with the differential transformer type magnetic permeability sensor (not shown) in the vicinity of the developer accommodating portion, detects the magnetic permeability of the developer, and transmits the detected data to the control portion 4. The control unit 4 supplies toner of a toner amount (weight) based on the detection data from the developer supply container 13 to the developer storage unit as needed, and controls the toner concentration in the developer to a predetermined concentration range.
The transfer unit 9 includes, for example, a transfer roller 12 and a voltage application unit (not shown). The transfer unit 9 charges the recording material by applying a voltage from the transfer roller 12 side of the recording material. By pressing, the toner image on the circumferential surface of the photosensitive drum 5 is transferred to the recording material. The recording material is supplied to the transfer means 9 by the recording material supply means 2 described later in synchronization with the exposure by the exposure unit 7.

クリーニングユニット10は、弾性材料からなるクリーニングブレードなどによって構成され、トナー像を記録材に転写した後に、感光体ドラム5の周面に残留するトナーを除去する。
除電手段11は、除電ランプなどによって構成され、クリーニング後の感光体ドラム5の周面の電荷を除去する。
画像形成部1では、感光体ドラム5の周面が、帯電手段6によって均一に帯電され、これに露光ユニット7から露光が行われ、静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、現像ユニット8から供給される現像剤により顕像化され、感光体ドラム5周面にトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段9によって記録材に転写される。転写後、感光体ドラム5は、クリーニングユニット10による残留トナーの除去および除電手段11による電荷除去を受け、清浄化される。この一連の操作が繰り返し実行されることにより、複数の画像を形成することができる。
The cleaning unit 10 includes a cleaning blade made of an elastic material, and removes toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 5 after transferring the toner image to the recording material.
The neutralization unit 11 is configured by a neutralization lamp or the like, and removes the electric charge on the peripheral surface of the photosensitive drum 5 after cleaning.
In the image forming unit 1, the peripheral surface of the photosensitive drum 5 is uniformly charged by the charging unit 6, and exposure is performed from the exposure unit 7 to write an electrostatic latent image. This electrostatic latent image is visualized by the developer supplied from the developing unit 8, and a toner image is formed on the circumferential surface of the photosensitive drum 5. This toner image is transferred to the recording material by the transfer means 9. After the transfer, the photosensitive drum 5 is cleaned by being subjected to removal of residual toner by the cleaning unit 10 and charge removal by the charge removing means 11. By repeating this series of operations, a plurality of images can be formed.

記録材供給手段2は、記録材収容トレイ20と、ピックアップローラ21と、レジストローラ22とを含んで構成される。記録材収容トレイ20は、普通紙、カラーコピー用紙、OHPフィルムなどの記録材を収容するトレイである。記録材収容トレイ20への記録材の補給は、画像形成装置100の正面側(操作側)に、記録材収容トレイ20を引き出して行われる。ピックアップローラ21は、記録材収容トレイ20内の記録材を1枚ずつ分離してレジストローラ22に送給する。レジストローラ22は、画像形成部1における露光ユニット7の感光体ドラム5周面への露光に同期して、記録材を感光体ドラム5と転写手段9との間に順次送給する。
記録材供給手段2によれば、記録材収容トレイ20に収容される記録材は、ピックアップローラ21およびレジストローラ22を介して、画像形成部1に供給される。
The recording material supply unit 2 includes a recording material storage tray 20, a pickup roller 21, and a registration roller 22. The recording material storage tray 20 is a tray for storing recording materials such as plain paper, color copy paper, and OHP film. The recording material supply to the recording material storage tray 20 is performed by pulling out the recording material storage tray 20 to the front side (operation side) of the image forming apparatus 100. The pickup roller 21 separates the recording materials in the recording material storage tray 20 one by one and feeds them to the registration rollers 22. The registration roller 22 sequentially feeds the recording material between the photosensitive drum 5 and the transfer unit 9 in synchronization with the exposure of the exposure unit 7 on the circumferential surface of the photosensitive drum 5 in the image forming unit 1.
According to the recording material supply unit 2, the recording material stored in the recording material storage tray 20 is supplied to the image forming unit 1 via the pickup roller 21 and the registration roller 22.

画像定着部3は、定着装置30と、搬送ローラ31と、切換えゲート32と、反転ローラ33と、積載トレイ34とを含んで構成される。定着装置30は、定着ローラ35と加圧ローラ36とを含む。定着装置30では、画像形成部1の転写手段9によりトナー像が転写された記録材を、定着ローラ35と加圧ローラ36との間を通過させ、加熱加圧により、トナー像を記録材に定着させる。これによって、記録材上に画像が形成(記録)される。搬送ローラ31は、定着装置30にて画像が形成された記録材を切換えゲート32に送給する。切換えゲート32は、画像記録済み記録材の送給経路を切換える。切換えゲート32を介して、画像記録済み記録材は、反転ローラ33または図示しない中継搬送装置もしくは記録材再供給搬送装置のいずれかに搬送される。なお、中継搬送装置および記録材再供給搬送装置については後述する。反転ローラ33は、記録材の排出トレイが積載トレイ34に設定される場合は、画像記録済み記録材を積載トレイ34に排出する。一方、両面画像形成または後処理が指定される場合は、反転ローラ33は、画像記録済み記録材を挟持した状態で、該記録材の一部を積載トレイ34に向けて排出した後逆回転し、該記録材を切換えゲート32から図示しない中継搬送装置に搬送する。このとき、切換えゲート32は、実線の状態から破線の状態に切換えられる。積載トレイ34は、画像形成装置100の外部に設けられ、画像記録済み記録材を画像形成装置100の外部に排出し、貯留するためのトレイである。
画像定着部3によれば、定着装置30によりトナー像が定着され、画像が記録された記録材は、搬送ローラ31および切換えゲート32を介して反転ローラ33に搬送され、設定に応じて積載トレイ34に排出されるかまたは再び切換えゲート32を介して図示しない中継搬送装置もしくは記録材再供給搬送装置に反転搬送される。
The image fixing unit 3 includes a fixing device 30, a conveyance roller 31, a switching gate 32, a reverse roller 33, and a stacking tray 34. The fixing device 30 includes a fixing roller 35 and a pressure roller 36. In the fixing device 30, the recording material on which the toner image is transferred by the transfer unit 9 of the image forming unit 1 is passed between the fixing roller 35 and the pressure roller 36, and the toner image is applied to the recording material by heat and pressure. Let it settle. As a result, an image is formed (recorded) on the recording material. The conveyance roller 31 feeds the recording material on which the image is formed by the fixing device 30 to the switching gate 32. The switching gate 32 switches the feeding path of the image-recorded recording material. Through the switching gate 32, the image-recorded recording material is conveyed to the reversing roller 33, or a relay conveyance device (not shown) or a recording material resupply / conveyance device. The relay conveyance device and the recording material re-feed conveyance device will be described later. The reversing roller 33 discharges the image-recorded recording material to the stacking tray 34 when the recording material discharge tray is set to the stacking tray 34. On the other hand, when double-sided image formation or post-processing is designated, the reversing roller 33 rotates reversely after discharging a part of the recording material toward the stacking tray 34 with the image-recorded recording material sandwiched therebetween. The recording material is transported from the switching gate 32 to a relay transport device (not shown). At this time, the switching gate 32 is switched from the solid line state to the broken line state. The stacking tray 34 is a tray that is provided outside the image forming apparatus 100 and discharges and stores the image-recorded recording material outside the image forming apparatus 100.
According to the image fixing unit 3, the toner image is fixed by the fixing device 30, and the recording material on which the image is recorded is conveyed to the reversing roller 33 via the conveying roller 31 and the switching gate 32, and is loaded according to the setting. 34, or is reversely conveyed to a relay conveyance device or a recording material resupply conveyance device (not shown) via the switching gate 32 again.

制御部4は、画像形成装置100内部の、露光ユニット7の上下空間部に設けられ、図示しない、画像形成プロセスを制御する回路基板、外部機器からの画像データを受け入れるインターフェイス基板および電源装置を含んで構成される。電源装置は、回路基板およびインターフェイス基板だけでなく、画像形成部1、記録材供給部2および画像定着部3における各装置にも電力を供給する。   The control unit 4 is provided in the upper and lower space portions of the exposure unit 7 inside the image forming apparatus 100, and includes a circuit board that controls the image forming process, an interface board that receives image data from an external device, and a power supply unit (not shown). Consists of. The power supply device supplies power not only to the circuit board and the interface board but also to each device in the image forming unit 1, the recording material supply unit 2, and the image fixing unit 3.

なお、画像形成装置100の下面および側面には、搬送路37,38,39が設けられる。搬送路37,38,39は、画像形成装置100に外部装置を接続する際に、記録材を画像形成装置100の内部または外部に搬送するために利用される。
画像形成装置100によれば、制御部4に入力される画像情報に基づいて、感光体ドラム5の周面に静電潜像が書き込まれ、この静電潜像が現像されて記録材に転写され、さらに定着されて、積載トレイ34に排出されるかまたは再度の画像形成工程に供される。
Note that conveyance paths 37, 38, and 39 are provided on the lower and side surfaces of the image forming apparatus 100. The conveyance paths 37, 38, and 39 are used for conveying a recording material to the inside or the outside of the image forming apparatus 100 when an external apparatus is connected to the image forming apparatus 100.
According to the image forming apparatus 100, an electrostatic latent image is written on the peripheral surface of the photosensitive drum 5 based on image information input to the control unit 4, and the electrostatic latent image is developed and transferred to a recording material. Then, the toner is further fixed and discharged to the stacking tray 34 or used for another image forming process.

図2は、本発明の画像形成装置の全体構成を概略的に示す側断面図である。本実施の形態に画像形成装置は、画像形成装置100の外部に、記録材供給装置50、記録材供給装置51、記録材再供給搬送装置52、中継搬送装置53および後処理装置54、画像読取装置55が配置されたことを特徴とする。画像形成装置100の部分については説明を省略する。   FIG. 2 is a side sectional view schematically showing the overall configuration of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus according to the present embodiment includes a recording material supply device 50, a recording material supply device 51, a recording material resupply / conveyance device 52, a relay conveyance device 53, a post-processing device 54, and an image reading device outside the image forming device 100. A device 55 is arranged. Description of the image forming apparatus 100 will be omitted.

記録材供給装置50は、記録材収容トレイ56a,56b,56cと送給路57とを含んで構成される。記録材収容トレイ56a,56b,56cは同一サイズまたは異なるサイズの記録材を収容する。記録材収容トレイ56a,56b,56cに記録材を補給または交換する場合には、記録材収容トレイ56a,56b,56cを、記録材供給装置52本体の前面側方向に引き出して行なう。なお、本図では、記録材供給装置50は3つの記録材収容トレイ56a,56b,56cにより構成されるけれども、1または2もしくは4以上の記録材収容トレイで構成されてもよい。記録材送給路58は、記録材供給装置50の上面において、画像形成装置100下面の搬送路37に接続され、記録材収容トレイ56a,56b,56cから送給される記録材を画像形成装置100に供給する。記録材供給装置50は、使用者よって指定された記録材を収容する記録材収容トレイ56a,56b,56cのいずれかを選択的に動作させるとともに、該記録材収容トレイ56a,56b,56cに収容された転写材を、送給路57を介して、画像形成装置100に送給する。また、記録材供給装置50は、画像形成装置100を載置するデスク機能を有するユニットでもあり、画像形成装置100に着脱自在に構成される。記録材供給装置50によれば、記録材は、送給路57を介して、画像形成装置100の搬送路37に受け渡され、画像形成部1に至る。   The recording material supply device 50 includes recording material accommodation trays 56 a, 56 b, 56 c and a feeding path 57. The recording material storage trays 56a, 56b, and 56c store recording materials of the same size or different sizes. When replenishing or replacing the recording material in the recording material storage trays 56a, 56b, and 56c, the recording material storage trays 56a, 56b, and 56c are pulled out toward the front side of the recording material supply device 52 main body. In this figure, the recording material supply device 50 is constituted by three recording material accommodation trays 56a, 56b, and 56c, but may be constituted by one, two, or four or more recording material accommodation trays. The recording material feeding path 58 is connected to the conveyance path 37 on the lower surface of the image forming apparatus 100 on the upper surface of the recording material supply apparatus 50, and the recording material fed from the recording material accommodation trays 56a, 56b, and 56c is supplied to the image forming apparatus. 100. The recording material supply device 50 selectively operates any of the recording material storage trays 56a, 56b, and 56c that store the recording material specified by the user, and stores them in the recording material storage trays 56a, 56b, and 56c. The transferred transfer material is fed to the image forming apparatus 100 via the feeding path 57. The recording material supply device 50 is also a unit having a desk function on which the image forming apparatus 100 is placed, and is configured to be detachable from the image forming apparatus 100. According to the recording material supply device 50, the recording material is transferred to the conveyance path 37 of the image forming apparatus 100 via the feeding path 57 and reaches the image forming unit 1.

記録材供給装置51は、記録材収容トレイ58と、記録材収容トレイ58の内部に設けられる記録材供給手段59と、その側面上部に設けられる送給路60とを含んで構成される。記録材収容トレイ58は、画像形成装置100における記録材収容トレイ20および記録材供給装置50における記録材収容トレイ56a,56b,56cよりも大量の記録材を収容できる。記録材は、記録材供給手段59の上に載置される。記録材供給手段59は、図示しない駆動手段およびセンサによって、その上に載置される記録材の最上部が搬送路60の位置に来るように調整する。送給路60は、後述する記録材再供給搬送装置52の側面下部に設けられる送給路63に接続され、さらに該送給路63は画像形成装置100の側面下部に設けられる搬送路38に接続される。記録材供給装置51によれば、記録材収容トレイ58に収容される記録材は、送給路60、送給路63および搬送路38を介して、画像形成部1に分離送給される。   The recording material supply device 51 includes a recording material storage tray 58, a recording material supply means 59 provided inside the recording material storage tray 58, and a feeding path 60 provided on the upper side of the recording material supply tray. The recording material accommodation tray 58 can accommodate a larger amount of recording material than the recording material accommodation tray 20 in the image forming apparatus 100 and the recording material accommodation trays 56 a, 56 b, 56 c in the recording material supply apparatus 50. The recording material is placed on the recording material supply means 59. The recording material supply means 59 adjusts so that the uppermost part of the recording material placed thereon comes to the position of the conveyance path 60 by a driving means and a sensor (not shown). The feeding path 60 is connected to a feeding path 63 provided at a lower side surface of a recording material refeeding and conveying apparatus 52 to be described later, and the feeding path 63 is further connected to a conveying path 38 provided at a lower side surface of the image forming apparatus 100. Connected. According to the recording material supply device 51, the recording material accommodated in the recording material accommodation tray 58 is separated and fed to the image forming unit 1 via the feeding path 60, the feeding path 63 and the transport path 38.

記録材再供給搬送装置52は、送給路61,62,63を含んで構成される。
送給路61は、一方が、画像形成装置100に対向する側面上部において、画像形成装置100側面の搬送路39に接続され、他方が後述する中継搬送装置53の側面に設けられる送給路64に接続される。
送給路62は、送給路61から枝分れしたものであり、送給路63と合流した後、画像形成装置100に対向する側面下部において、画像形成装置100側面の搬送路38に接続される。
送給路63は、記録材供給装置51に対向する側面下部において、記録材供給装置51の側面上部に設けられる送給路60に接続される。
記録材再供給搬送装置52によれば、画像形成装置100の画像定着部3において、反転ローラ33により反転搬送される記録材を、送給路61を介して後述の中継搬送装置53に送給するかまたは送給路61,62を介して再度画像形成装置100に送給する。中継搬送装置53への送給は、後処理を行う場合である。画像形成装置100への再度の送給は、両面画像形成を行う場合である。また、送給路62,63を介して、記録材供給装置51に収容される記録材を画像形成装置100に送給する。
The recording material refeeding / conveying device 52 includes feeding paths 61, 62, and 63.
One of the feeding paths 61 is connected to a conveyance path 39 on the side surface of the image forming apparatus 100 at the upper part of the side surface facing the image forming apparatus 100, and the other is a feeding path 64 provided on a side surface of the relay conveyance apparatus 53 described later. Connected to.
The feeding path 62 is branched from the feeding path 61, and after joining the feeding path 63, is connected to the conveyance path 38 on the side surface of the image forming apparatus 100 at the lower side surface facing the image forming apparatus 100. Is done.
The feeding path 63 is connected to a feeding path 60 provided at the upper part of the side surface of the recording material supply apparatus 51 at the lower part of the side surface facing the recording material supply apparatus 51.
According to the recording material resupply / conveyance device 52, the recording material that is reversely conveyed by the reversing roller 33 in the image fixing unit 3 of the image forming apparatus 100 is fed via a feeding path 61 to a relay conveyance device 53 described later. Or is fed again to the image forming apparatus 100 via the feeding paths 61 and 62. The feeding to the relay conveyance device 53 is a case where post-processing is performed. The re-feeding to the image forming apparatus 100 is when double-sided image formation is performed. Further, the recording material accommodated in the recording material supply device 51 is supplied to the image forming apparatus 100 via the supply paths 62 and 63.

中継搬送装置53は、一端が記録材再供給搬送装置52に、他の一端が後述する後処理装置54の受け取り搬送部65にそれぞれ装着され、搬送部65に設けられる回転支点66を中心にして回転可能に支持される。また、その内部には、送給路64が設けられ、送給路64は、一端が記録材再供給装置52の送給路61に接続され、他の一端が後処理装置54内部の送給路68に接続される。
中継搬送装置53は、画像形成装置100から記録材再供給搬送装置52を介して供給される画像形成済み記録材を、後処理装置54に送給する装置である。
なお、中継搬送装置53は、回転可能に設ける必要はなく、画像形成装置100と後処理装置54とを連結する連結部材(第1位置決め部材)とすることもできる。
One end of the relay conveyance device 53 is mounted on the recording material refeeding conveyance device 52, and the other end is mounted on a receiving conveyance portion 65 of the post-processing device 54 described later, and a rotation fulcrum 66 provided on the conveyance portion 65 is the center. It is rotatably supported. In addition, a feeding path 64 is provided therein, and one end of the feeding path 64 is connected to the feeding path 61 of the recording material refeeding device 52, and the other end is fed inside the post-processing device 54. Connected to path 68.
The relay conveyance device 53 is a device that feeds the image-formed recording material supplied from the image forming apparatus 100 via the recording material re-supply conveyance device 52 to the post-processing device 54.
The relay conveyance device 53 does not need to be rotatably provided, and can be a connecting member (first positioning member) that connects the image forming apparatus 100 and the post-processing device 54.

後処理装置54は、記録材再供給搬送装置52および中継搬送装置53を介して、画像形成装置100に接続され、受け取り搬送部65と、受け取り搬送部65に設けられる回転支点66と、後処理部67と、受け取り搬送部65および後処理部67を貫通するように設けられる送給路68と、第1の記録材排出部69と、第2の記録材排出部70とを含んで構成される。
受け取り搬送部65は、中継搬送装置53から供給される画像記録済み記録材を、送給路68を介して、後処理部67に送給する。
後処理部67は、図示しないけれども、所定枚数の記録材をホッチキス留めなど施す機能(ステープル機能)を有する後処理手段、記録材を所定サイズ(A4、B4など)に紙折りする機能を有する後処理手段、ファイリング用の穴をあける機能(パンチ機能)を有する後処理手段、ソートまたは仕分けを行うために数ビン〜数10ビンの範囲で排出位置を変更できる機能(ソータ機能)を有する後処理手段などの1または2以上を設けることができる。
The post-processing device 54 is connected to the image forming apparatus 100 via the recording material re-feeding and conveying device 52 and the relay conveying device 53, and receives and conveys a receiving portion 65, a rotation fulcrum 66 provided in the receiving and conveying portion 65, and post-processing A section 67, a feeding path 68 provided so as to penetrate the receiving conveyance section 65 and the post-processing section 67, a first recording material discharge section 69, and a second recording material discharge section 70. The
The receiving and conveying unit 65 feeds the image-recorded recording material supplied from the relay conveying device 53 to the post-processing unit 67 via the feeding path 68.
Although not shown, the post-processing unit 67 is a post-processing unit having a function (stapling function) for applying a predetermined number of recording materials, such as staple, and a function for folding the recording material into a predetermined size (A4, B4, etc.). Processing means, post-processing means having a function for punching holes for filing (punch function), post-processing having a function (sorter function) capable of changing the discharge position within a range of several bins to several tens bins for sorting or sorting One or more means such as means can be provided.

第1の記録材排出部69には、画像記録済み記録材が、後処理部67のソータ機能により、複数部に仕分けされて排出される。もちろん、ソータ機能を利用せず、仕分けすることなく排出してもよい。第2の記録材排出部70には、画像記録済み記録材が、ステープル(ホッチキス留め)、パンチ(ファイル用穴開け)などの処理を施されて排出される。どちらに排出するかは、使用者によって選択される。
後処理装置54によれば、画像記録済み記録材に所望の後処理が施される。
画像読取装置55は、図示しない原稿台と、原稿台の下部に設けられる光走査ユニット71と、撮像素子72と、自動原稿搬送装置73と、画像読取装置支持台74と、図示しないメモリとを含んで構成される。
原稿台は、ガラスなどの透明性材料によって構成され、画像記録済みの原稿を載置するために設けられる。
In the first recording material discharge unit 69, the image-recorded recording material is sorted into a plurality of units and discharged by the sorter function of the post-processing unit 67. Of course, it may be discharged without using the sorter function and without sorting. The recording material on which the image has been recorded is discharged to the second recording material discharge section 70 after being subjected to processing such as stapling (stapling) and punching (file hole making). Which is discharged is selected by the user.
According to the post-processing device 54, desired post-processing is performed on the image-recorded recording material.
The image reading device 55 includes a document table (not shown), an optical scanning unit 71 provided at the lower part of the document table, an image sensor 72, an automatic document feeder 73, an image reading device support table 74, and a memory (not shown). Consists of including.
The document table is made of a transparent material such as glass and is provided for placing a document on which an image has been recorded.

光走査ユニット71は、原稿台下面を走査移動可能に設けられ、原稿台にセットされる原稿の画像に露光走査し、その光像を撮像素子72に伝達する。光走査ユニット71は、自動原稿搬送経路にそって原稿を搬送する過程において、原稿の下方から、原稿画像を走査して読み取る。光走査ユニット71は、撮像素子72まで光像を導き、原稿画像を読み取る。また、原稿の両面を同時に読み取る場合は、原稿面の上面に対して、原稿を露光する光源、光像を撮像素子まで導く光学レンズ、光像を画像データに変換する撮象素子などを含む密着イメージセンサ(CIS)を自動原稿搬送装置73に装着する構成にすることができる。このように構成されるとき、両面原稿の読み取りモードが設定されると、自動原稿搬送装置73の図示しない供給部にセットされた原稿が順次搬送され、原稿両面の画像がほぼ同時に読み取られる。   The optical scanning unit 71 is provided so as to be able to scan and move the lower surface of the document table, exposes and scans an image of the document set on the document table, and transmits the optical image to the image sensor 72. The optical scanning unit 71 scans and reads a document image from below the document in the process of conveying the document along the automatic document transport path. The optical scanning unit 71 guides an optical image to the image sensor 72 and reads a document image. When both sides of the document are read simultaneously, the light source that exposes the document, an optical lens that guides the optical image to the image sensor, an imaging element that converts the optical image into image data, and the like are attached to the upper surface of the document. An image sensor (CIS) can be mounted on the automatic document feeder 73. In such a configuration, when the double-sided original reading mode is set, the originals set in a supply unit (not shown) of the automatic original conveying apparatus 73 are sequentially conveyed and images on both sides of the original are read almost simultaneously.

撮像素子72は、電荷結合素子(CCD)などで構成され、光走査ユニット71から導かれる光像を画像データに変換する。
自動原稿搬送装置73は、図示しない供給部に載置される原稿を1枚ずつ順次原稿台に送給する装置である。自動原稿搬送装置73は、画像読取装置55を自動読取モードにした場合に作動する。一方、画像読取装置55には、自動読取モードのほかに、手動読取モードが備えられる。手動読取モードは、書物、雑誌などのように複数の原稿が一括して綴じられた原稿、自動原稿搬送装置73による自動供給が不可能なシート状原稿を手作業により原稿台にセットして原稿画像を読み取る方式である。
画像読取装置55によれば、透明性載置台上にセットされる原稿の画像を、露光ユニット71により露光走査して撮像素子72上に結像し、原稿の画像を電気的信号に変換してメモリに格納した上で、画像データとして制御部4に出力する。
The imaging device 72 is configured by a charge coupled device (CCD) or the like, and converts the optical image guided from the optical scanning unit 71 into image data.
The automatic document feeder 73 is a device that sequentially feeds documents placed on a supply unit (not shown) one by one to the document table. The automatic document feeder 73 operates when the image reading device 55 is set to the automatic reading mode. On the other hand, the image reading device 55 is provided with a manual reading mode in addition to the automatic reading mode. In the manual reading mode, an original in which a plurality of originals are bound together such as a book or a magazine, or a sheet original that cannot be automatically supplied by the automatic original conveying device 73 is manually set on an original table and the original is placed. This is a method of reading an image.
According to the image reading device 55, an image of a document set on the transparent mounting table is exposed and scanned by the exposure unit 71 to form an image on the image sensor 72, and the image of the document is converted into an electrical signal. After being stored in the memory, it is output to the control unit 4 as image data.

以下に合成例、実施例、比較例および試験例を挙げ、本発明を具体的に説明する。以後、「部」および「%」は、特に断らない限り、それぞれ「重量部」および「重量%」を意味する。
(合成例1)(ポリアルキレン樹脂分散剤の合成)
ステンレス鋼製加圧反応器にキシレン40部および非酸化ポリプロピレン(軟化点152℃、商品名:ビスコール550P、三洋化成工業(株)製)20部を投入し、該加圧反応器内を充分窒素置換した後、密閉下で170℃まで昇温した。この温度を維持しながら、スチレン80部、n−ブチルアクリレート12部、メチルメタアクリレート8部およびジ−ブチルパーオキサイド1部の混合液を4時間かけて滴下し、さらに170℃で1時間保持し、グラフト重合体とスチレン(メタ)アクリレート樹脂とを含むキシレン溶液を得た。該溶液からキシレンを留去することにより、ポリアルキレン樹脂分散剤(a)が得られた。
Synthesis Examples, Examples, Comparative Examples and Test Examples are given below to specifically explain the present invention. Hereinafter, “parts” and “%” mean “parts by weight” and “% by weight”, respectively, unless otherwise specified.
(Synthesis Example 1) (Synthesis of polyalkylene resin dispersant)
40 parts of xylene and 20 parts of non-oxidized polypropylene (softening point: 152 ° C., trade name: Viscol 550P, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) are put into a stainless steel pressure reactor, and the pressure reactor is sufficiently filled with nitrogen. After the replacement, the temperature was raised to 170 ° C. in a sealed state. While maintaining this temperature, a mixed solution of 80 parts of styrene, 12 parts of n-butyl acrylate, 8 parts of methyl methacrylate and 1 part of di-butyl peroxide was added dropwise over 4 hours, and further maintained at 170 ° C. for 1 hour. A xylene solution containing a graft polymer and a styrene (meth) acrylate resin was obtained. By distilling off xylene from the solution, a polyalkylene resin dispersant (a) was obtained.

(トナーAの製造)
ポリエステル樹脂(酸価25、水酸基価11、三洋化成工業(株)製) 100部
ポリアルキレン樹脂分散剤 3部
負荷電制御剤(商品名:Aizen Spilon Black TRH、保土ヶ谷化学工業(株)製) 1.5部
カーボンブラック(商品名:MA77、三菱化学(株)製) 10部
非酸化ポリプロピレン(ビスコール550P) 3部
非酸化ポリエチレン(PE−130) 3部
上記各成分を上記の割合で混合し二軸押出機にて溶融混練後、冷却粉砕し、平均粒径(D50)6.7μmのトナー粒子(着色性樹脂粒子)を得た。なお、トナー粒子の平均粒径D50は、市販の米国 コールター社製 コールターカウンターTAII型にて測定した値で
ある。
このトナー粒子100部に、疎水性シリカ(商品名:R976S、比表面積110m2/g、日本アエロジル(株)製)2.8重量部を添加混合し、トナーAを得た。
(Manufacture of toner A)
Polyester resin (acid value 25, hydroxyl value 11, Sanyo Chemical Industries Co., Ltd.) 100 parts Polyalkylene resin dispersant 3 parts Negative charge control agent (trade name: Aizen Spiron Black TRH, Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1 .5 parts carbon black (trade name: MA77, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 10 parts non-oxidized polypropylene (Biscol 550P) 3 parts non-oxidized polyethylene (PE-130) 3 parts After melt-kneading with a shaft extruder, the mixture was cooled and crushed to obtain toner particles (coloring resin particles) having an average particle diameter (D 50 ) of 6.7 μm. The average particle diameter D 50 of the toner particles is a value measured with a commercially available Coulter Counter TAII type manufactured by Coulter USA.
To 100 parts of the toner particles, 2.8 parts by weight of hydrophobic silica (trade name: R976S, specific surface area 110 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and mixed to obtain toner A.

(トナーBの製造)
トナーAの製造において、ポリエステル樹脂、カーボンブラックおよび疎水性流動化粒子を下記のものに変更する以外は、トナーAと同様にして、平均粒径(D50)8.7μmのトナー粒子を有するトナーBを得た。
ポリエステル樹脂(酸価20、水酸基価3、三洋化成工業(株)製) 100部
カーボンブラック(MA−77) 3部
疎水性シリカ(商品名:R812、比表面積260m2/g、日本アエロジル(株)製) 0.3部
(Manufacture of toner B)
Toner A having toner particles having an average particle diameter (D 50 ) of 8.7 μm in the same manner as toner A, except that polyester resin, carbon black and hydrophobic fluidized particles are changed to the following in the production of toner A B was obtained.
Polyester resin (acid value 20, hydroxyl value 3, Sanyo Chemical Industries, Ltd.) 100 parts Carbon black (MA-77) 3 parts Hydrophobic silica (trade name: R812, specific surface area 260 m 2 / g, Nippon Aerosil Co., Ltd. ) Made) 0.3 parts

(トナーCの製造)
トナーAの製造において、ポリエステル樹脂および疎水性流動化粒子を下記のものに変更し、かつカーボンブラック(MA−77)の使用量を4部に変更する以外は、トナーA1と同様にして、平均粒径(D50)7.0μmのトナー粒子を有するトナーCを得た。
ポリエステル樹脂(酸価32、水酸基価18、三洋化成工業(株)製) 100部
疎水性シリカ(商品名:RX50、比表面積50m2/g、日本アエロジル(株)製)
4.0部
(Manufacture of toner C)
In the production of the toner A, the average value was changed in the same manner as in the toner A1, except that the polyester resin and the hydrophobic fluidized particles were changed to the following and the amount of carbon black (MA-77) was changed to 4 parts. Toner C having toner particles with a particle size (D 50 ) of 7.0 μm was obtained.
Polyester resin (acid value 32, hydroxyl value 18, manufactured by Sanyo Chemical Industries) 100 parts Hydrophobic silica (trade name: RX50, specific surface area 50 m 2 / g, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
4.0 parts

(トナーDの製造)
トナーAの製造において、トナー粒子の平均粒径(D50)を8.7μmに変更する以外は、トナーAと同様にして、トナーDを得た。
(Manufacture of toner D)
Toner D was obtained in the same manner as Toner A except that the average particle size (D 50 ) of the toner particles was changed to 8.7 μm in the production of Toner A.

表1に、トナーA〜Dにおけるポリエステル樹脂の酸価、水酸基価およびガラス転移温度(Tg、℃)、疎水性流動化剤粒子の使用量および比表面積、トナー粒子の平均粒径(D50)および時定数を示す。 Table 1 shows the acid value, hydroxyl value and glass transition temperature (Tg, ° C) of the polyester resin in toners A to D, the amount and specific surface area of the hydrophobic fluidizing agent particles, and the average particle diameter (D 50 ) of the toner particles. And the time constant.

Figure 0004476191
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前記トナーA〜Dと表2に示すキャリアA〜Hを、下記の組み合わせおよびトナー濃度(トナー重量/現像剤重量)にて混合して現像剤A〜Qを作製した。これらの現像剤A〜Qのうち、現像剤A〜Oは本発明の実施例1〜15に相当し、現像剤PおよびQは比較例1および2に相当する。
現像剤A(実施例1):トナーA+キャリアA、トナー濃度%:3.5%
現像剤B(実施例2):トナーB+キャリアA、トナー濃度%:5.0%
現像剤C(実施例3):トナーA+キャリアB、トナー濃度%:3.5%
現像剤D(実施例4):トナーB+キャリアB、トナー濃度%:4.0%
現像剤E(実施例5):トナーC+キャリアC、トナー濃度%:5.0%
現像剤F(実施例6):トナーA+キャリアD、トナー濃度%:3.5%
現像剤G(実施例7):トナーA+キャリアA、トナー濃度%:4.8%
現像剤H(実施例8):トナーA+キャリアB、トナー濃度%:3.2%
現像剤I(実施例9):トナーA+キャリアC、トナー濃度%:6.0%
現像剤J(実施例10):トナーA+キャリアD、トナー濃度%:2.9%
現像剤K(実施例11):トナーA+キャリアE、トナー濃度%:4.8%
現像剤L(実施例12):トナーA+キャリアF、トナー濃度%:5.3%
現像剤M(実施例13):トナーA+キャリアG、トナー濃度%:2.5%
現像剤N(実施例14):トナーA+キャリアH、トナー濃度%:2.2%
現像剤O(実施例15):トナーD+キャリアA、トナー濃度%:4.5%
現像剤P(比較例1):トナーD+キャリアB、トナー濃度%:6.0%
現像剤Q(比較例2):トナーA+キャリアF、トナー濃度%:2.0%
Developers A to Q were prepared by mixing toners A to D and carriers A to H shown in Table 2 in the following combinations and toner concentrations (toner weight / developer weight). Among these developers A to Q, developers A to O correspond to Examples 1 to 15 of the present invention, and developers P and Q correspond to Comparative Examples 1 and 2.
Developer A (Example 1): Toner A + Carrier A, Toner concentration%: 3.5%
Developer B (Example 2): Toner B + Carrier A, toner concentration%: 5.0%
Developer C (Example 3): Toner A + Carrier B, toner concentration%: 3.5%
Developer D (Example 4): Toner B + Carrier B, Toner concentration%: 4.0%
Developer E (Example 5): toner C + carrier C, toner concentration%: 5.0%
Developer F (Example 6): Toner A + Carrier D, Toner concentration%: 3.5%
Developer G (Example 7): Toner A + Carrier A, Toner concentration%: 4.8%
Developer H (Example 8): Toner A + Carrier B, Toner concentration%: 3.2%
Developer I (Example 9): Toner A + Carrier C, Toner concentration%: 6.0%
Developer J (Example 10): Toner A + Carrier D, Toner concentration%: 2.9%
Developer K (Example 11): Toner A + Carrier E, Toner concentration%: 4.8%
Developer L (Example 12): Toner A + Carrier F, Toner concentration%: 5.3%
Developer M (Example 13): Toner A + Carrier G, Toner concentration%: 2.5%
Developer N (Example 14): toner A + carrier H, toner concentration%: 2.2%
Developer O (Example 15): Toner D + Carrier A, Toner concentration%: 4.5%
Developer P (Comparative Example 1): Toner D + Carrier B, Toner concentration%: 6.0%
Developer Q (Comparative Example 2): Toner A + Carrier F, Toner concentration%: 2.0%

Figure 0004476191
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(試験例1)
現像剤A〜Qのトナーを用い、デジタル複写機(商品名:AR−705、シャープ(株)製)の改造機により、常温(20℃、65%)環境下にて表3に示す履歴枚数の実写試験(6%原稿使用)を行い次の評価を行い、その結果を表3に示した。なお、通紙は国内紙を用いた。
(Test Example 1)
Using toners of Developers A to Q, the number of histories shown in Table 3 is displayed at room temperature (20 ° C., 65%) in a digital copying machine (trade name: AR-705, manufactured by Sharp Corporation) under a normal temperature environment. The actual evaluation test (using a 6% manuscript) was performed and the following evaluation was performed. The results are shown in Table 3. In addition, domestic paper was used for the paper.

[画像濃度]
画像濃度測定機(商品名:PROCESS MEASUREMENTS RD914型、マクベス(Macbeth社製)を用いて形成した画像の画像濃度を測定し、1.30以上を○、1.30未満を×と評価した。
[Image density]
The image density of the image formed using an image density measuring machine (trade name: PROCESS MEASUREMENTS RD914 type, Macbeth (manufactured by Macbeth)) was measured, and 1.30 or more was evaluated as ◯, and less than 1.30 was evaluated as ×.

[かぶり]
測定機:市販のNIPPON DENSHOKU社製 Color Meter ZE2000型
評価方法:1.5以下を○、1.5超を×とした。
[Cover]
Measuring instrument: Commercially available NIPPON DENSHOKU Color Meter ZE2000 type Evaluation method: 1.5 or less was evaluated as ◯, and more than 1.5 was evaluated as ×.

[耐擦り性(擦り定着率)]
黒ベタ画像の耐擦り性を調べた。耐擦り性が良好であれば、黒ベタ画像の定着不良による紙詰まりが起こりにくいことを意味する。評価は、下記(イ)〜(ハ)のようにして実施した。
(イ)デジタル複写機(AR−705)を用いて、8.5インチ×11インチのネコサ紙に30mm角の黒ベタ画像を記録し、画像濃度を測定した(画像濃度A)。なお、通紙は国内紙を用いた。
(ロ)径50mmの円形分銅(400g)の底面にネコサ紙を貼り付け、該分銅のネコサ紙の面が30mm角黒ベタ画像に接するように、30mm角黒ベタ画像を5往復擦った後、該画像の画像濃度を測定した(画像濃度B)。
(ハ)黒ベタ画像の擦り定着率を、次の式に基づいて算出した。
擦り定着率(%)=(画像濃度B/画像濃度A)×100
擦り定着率が90%以上を○、90%未満を×と評価した。
[Abrasion resistance (rubbing fixation rate)]
The rubbing resistance of the black solid image was examined. If the rubbing resistance is good, it means that a paper jam due to poor fixation of a black solid image hardly occurs. Evaluation was carried out as follows (A) to (C).
(A) Using a digital copying machine (AR-705), a black solid image of 30 mm square was recorded on 8.5 inch × 11 inch cat paper, and the image density was measured (image density A). In addition, domestic paper was used for the paper.
(B) A cat paper is pasted on the bottom of a circular weight (400 g) having a diameter of 50 mm, and the 30 mm square black solid image is rubbed 5 times so that the surface of the weight of the cat paper touches the 30 mm square black solid image. The image density of the image was measured (image density B).
(C) The rubbing and fixing rate of the black solid image was calculated based on the following equation.
Friction fixing rate (%) = (Image density B / Image density A) × 100
The rubbing and fixing rate was evaluated as ◯ for 90% or more and x for less than 90%.

[うねり現象]
現像剤の透磁率の変化を検出する透磁率センサの出力をレコーダに記録し、その記録された透磁率センサの出力線に基いてうねり現象を判定した。うねり現象とは、透磁率センサの出力線に山部と谷部が連続して起こる現象を指す。出力線の山部の中心値から谷部の中心値を引いた値δが0.05(V)以下であれば○、0.05(V)超であれば×とした。
[Swelling phenomenon]
The output of a magnetic permeability sensor that detects a change in the magnetic permeability of the developer was recorded on a recorder, and the swell phenomenon was determined based on the recorded output line of the magnetic permeability sensor. The waviness phenomenon refers to a phenomenon in which peaks and troughs occur continuously in the output line of the magnetic permeability sensor. When the value δ obtained by subtracting the central value of the valley from the central value of the peak of the output line is 0.05 (V) or less, it is evaluated as ◯, and when it exceeds 0.05 (V), it is evaluated as x.

Figure 0004476191
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表3に示すように、実施例1〜12は、現像剤の比透磁率が本発明において好ましい1.65〜2の範囲内であるため、うねり現象は見られなかった。
また、本発明の実施例1〜12のうち、実施例2、4および5を除いては、画像形成に要求されるその他の各種性能(画像濃度、かぶりおよび耐擦過性)を高水準で満足することがわかった。
実施例2および4(現像剤BおよびD)は画像濃度のみ不良であった。この原因としては、実施例2、4のトナーBは時定数が540msecであり、本発明において好ましい範囲である100〜350msecを大幅に越えていることが主に考えられる。
また、実施例5(現像剤E)は耐擦り性のみ不良であった。この原因としては、実施例5のトナーCの時定数が425msecと大きいこと、および疎水性流動化剤粒子の比表面積が50cm2/gであり、本発明において好ましい比表面積90〜240m2/gよりも小さいことが主に考えられる。
一方、比較例1(現像剤P)はキャリア付着を生じたため画像を形成することができなかった。この原因としては、現像剤の比透磁率が低い値であることから、現像剤の抵抗が高く、トナーを現像した後のキャリア表面に残存するカウンター電荷の移動が遅い為、感光体に静電付着したことが推察される。
また、比較例5(現像剤Q)は、現像剤のトナー濃度が低く現像に寄与するトナー量が不足していること、及び、比透磁率が高い値であるが故、現像剤の抵抗が低く、感光体を摺擦する現像剤を通し現像バイアスが感光体表面電荷を中和する、いわゆる電荷注入により、感光体と現像剤間に現像に必要な充分な電界強度が低下した為と推察される。
As shown in Table 3, in Examples 1 to 12, since the relative magnetic permeability of the developer is within the range of 1.65 to 2 which is preferable in the present invention, no swell phenomenon was observed.
Further, among Examples 1 to 12 of the present invention, except for Examples 2, 4 and 5, other various performances required for image formation (image density, fogging and scratch resistance) are satisfied at a high level. I found out that
In Examples 2 and 4 (Developers B and D), only the image density was poor. As a cause of this, the toner B of Examples 2 and 4 has a time constant of 540 msec, which can be considered to largely exceed the preferable range of 100 to 350 msec in the present invention.
Further, Example 5 (Developer E) was poor only in abrasion resistance. This is because the time constant of the toner C of Example 5 is as large as 425 msec, and the specific surface area of the hydrophobic fluidizing agent particles is 50 cm 2 / g, which is preferably 90 to 240 m 2 / g in the present invention. It is mainly thought that it is smaller than.
On the other hand, since Comparative Example 1 (Developer P) caused carrier adhesion, an image could not be formed. This is because the developer has a low relative magnetic permeability, so the resistance of the developer is high, and the counter charge remaining on the carrier surface after developing the toner moves slowly. It is inferred that it adhered.
In Comparative Example 5 (Developer Q), the developer concentration is low and the amount of toner contributing to development is insufficient, and the relative permeability is high, so the resistance of the developer is low. It is presumed that the electric field strength necessary for development between the photoconductor and the developer has decreased due to so-called charge injection, where the development bias neutralizes the photoconductor surface charge through the developer that rubs the photoconductor. Is done.

本発明の画像形成装置の要部の構成を概略的に示す側断面図である。1 is a side sectional view schematically showing a configuration of a main part of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置の全体構成を概略的に示す側断面図である。1 is a side sectional view schematically showing an overall configuration of an image forming apparatus of the present invention. 本発明において用いられたキャリア電流測定装置の回路図である。It is a circuit diagram of the carrier current measuring device used in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成部
2 記録材供給部
3 画像定着部
4 制御部
5 感光体ドラム
6 帯電手段
7 露光ユニット
8 現像ユニット
9 転写手段
10 クリーニングユニット
11 除電手段
12 転写ローラ
20 記録材収容トレイ
21 ピックアップローラ
22 レジストローラ
30 定着装置
31 搬送ローラ
32 切換えゲート
33 反転ローラ
34 積載トレイ
35 定着ローラ
36 加圧ローラ
37,38,39 搬送路
50,51 記録材供給装置
52 記録材再供給搬送装置
53 中継搬送装置
54 後処理装置
55 画像読取装置
56a,56b,56c,58 記録材収容トレイ
57,60,61,62,63,64,68 送給路
59 記録材供給手段
65 受け取り搬送部
66 回転支点
67 後処理部
69 第1の記録材排出部
70 第2の記録材排出部
71 光走査ユニット
72 光電変換素子
73 自動原稿搬送装置
74 画像読取装置支持台
100 画像形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image formation part 2 Recording material supply part 3 Image fixing part 4 Control part 5 Photosensitive drum 6 Charging means 7 Exposure unit 8 Development unit 9 Transfer means 10 Cleaning unit 11 Static elimination means 12 Transfer roller 20 Recording material accommodation tray 21 Pickup roller 22 Registration roller 30 Fixing device 31 Conveying roller 32 Switching gate 33 Reversing roller 34 Stacking tray 35 Fixing roller 36 Pressure roller 37, 38, 39 Conveying path 50, 51 Recording material supply device 52 Recording material re-feeding conveying device 53 Relay conveying device 54 Post-processing device 55 Image reading device 56a, 56b, 56c, 58 Recording material storage tray 57, 60, 61, 62, 63, 64, 68 Feeding path 59 Recording material supply means 65 Receiving and conveying unit 66 Rotating fulcrum 67 Post-processing unit 69 First recording material discharge unit 70 Second recording Discharge portion 71 the optical scanning unit 72 photoelectric conversion element 73 automatic document feeder 74 image reading apparatus support base 100 an image forming apparatus

Claims (12)

静電潜像現像用現像剤と、この現像剤の透磁率を検出する透磁率センサとを備え、
前記現像剤は、ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と顔料とを有してなる着色性樹脂粒子、および該着色性樹脂粒子の表面に付着する疎水性流動化剤粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリアとを含み、
前記透磁率センサによって前記現像剤の透磁率を検出してその検出データに基いて現像剤の比透磁率が1.65〜2となるように、現像剤のトナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録可能に構成されたことを特徴とする画像形成装置
A developer for developing an electrostatic latent image, and a magnetic permeability sensor for detecting the magnetic permeability of the developer;
The developer includes an electrostatic latent image development including a coloring resin particle having a binder resin containing a polyester resin and a pigment, and a hydrophobic fluidizing agent particle adhering to the surface of the coloring resin particle. Toner and carrier,
An electrophotographic method while detecting the magnetic permeability of the developer by the magnetic permeability sensor and controlling the toner concentration of the developer so that the relative magnetic permeability of the developer becomes 1.65 to 2 based on the detected data. An image forming apparatus configured to be capable of recording an image on a recording material .
前記現像剤の比透磁率は、キャリアの飽和磁化σs(単位:Am 2 /kg)、キャリア体積平均粒径D 50 (単位:μm)、キャリア電流値I(単位:μA)およびトナー濃度(単位:重量%)に相関する値であり、
前記キャリアの飽和磁化σsが55〜93Am2/kg、前記キャリア体積平均粒径D50が50〜85μm、前記キャリア電流値Iが0.1〜140μA、前記トナー濃度が2.2〜6.0重量%に設定された請求項1に記載の画像形成装置
The relative permeability of the developer is determined by the carrier saturation magnetization σs (unit: Am 2 / kg), carrier volume average particle diameter D 50 (unit: μm), carrier current value I (unit: μA), and toner concentration (unit). : Weight%)
The carrier has a saturation magnetization σs of 55 to 93 Am 2 / kg, the carrier volume average particle diameter D 50 of 50 to 85 μm , the carrier current value I of 0.1 to 140 μA , and the toner concentration of 2.2 to. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is set to 6.0% by weight.
前記キャリアはマンガン、マグネシウム、銅、亜鉛およびリチウムのうちの1種または2種以上を含有する請求項1または2に記載の画像形成装置The image forming apparatus according to claim 1, wherein the carrier contains one or more of manganese, magnesium, copper, zinc, and lithium. 前記ポリエステル樹脂の酸価が15〜30mgKOH/gおよび水酸基価が4〜17mgKOH/gである請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3 acid value of the polyester resin is 15~30mgKOH / g and a hydroxyl value of 4~17mgKOH / g. 前記ポリエステル樹脂のガラス転移温度が55〜65℃である請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polyester resin has a glass transition temperature of 55 to 65 ° C. 前記ポリエステル樹脂のメルトインデックスが0.1〜6.0g/10分である請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置 The image forming apparatus of any one of claims 1 to 5 melt index of the polyester resin is 0.1~6.0g / 10 min. 前記顔料が、カーボンブラックであり、前記ポリエステル樹脂100重量部に対して5〜20重量部の割合で前記着色性樹脂粒子中に含まれる請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置 Wherein the pigment is a carbon black, the image forming according to any one of claims 1-6 contained in the colored resin particles in a proportion of 5 to 20 parts by weight based on the polyester resin 100 parts by weight Equipment . 前記疎水性流動化剤粒子が、比表面積90〜240m2/gの疎水性シリカである請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置 The hydrophobic fluidizing particles are hydrophobic silica having a specific surface area 90~240m 2 / g image forming apparatus according to any one of claims 1-7. 前記疎水性流動化剤粒子が、前記着色性樹脂粒子100重量部に対して0.1〜3.0重量部混合される請求項1〜のいずれか1つに記載の画像形成装置 The hydrophobic fluidizing particles, the image forming apparatus according to any one of claims 1-8 is mixed from 0.1 to 3.0 parts by weight based on the colored resin particles 100 parts by weight. 前記透磁率センサが、差動トランス型透磁率センサである請求項1〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置。 The magnetic permeability sensor, the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9 is a differential transformer type magnetic permeability sensor. ポリエステル樹脂を含有する結着樹脂と顔料とを有してなる着色性樹脂粒子、および該着色性樹脂粒子の表面に付着する疎水性流動化剤粒子を含む静電潜像現像用トナーと、キャリアとを含む静電潜像現像用現像剤の透磁率を透磁率センサによって検出してその検出データに基いて現像剤の比透磁率が1.65〜2となるように現像剤にトナーを補給し、トナー濃度を制御しながら電子写真方式により記録材に画像を記録することを特徴とする画像形成方法。 Toner for electrostatic latent image development comprising coloring resin particles comprising a binder resin containing a polyester resin and a pigment, and hydrophobic fluidizer particles adhering to the surface of the coloring resin particles, and a carrier supply toner to the developer as detected by the permeability sensor permeability of the electrostatic latent image developing developer relative permeability of the developer based on the detected data is from 1.65 to 2, including bets And forming an image on a recording material by electrophotography while controlling the toner density. 前記透磁率センサとして差動トランス型透磁率センサを用いて静電潜像現像用現像剤の透磁率を検出する請求項11に記載の画像形成方法。 The image forming method according to claim 11, wherein a magnetic permeability of the developer for developing an electrostatic latent image is detected using a differential transformer type magnetic permeability sensor as the magnetic permeability sensor.
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