JP4668676B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置、及びこれに使用される現像装置、プロセスカートリッジに関するものであり、また、これらに適用される画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile, a developing device used therefor, and a process cartridge, and also relates to an image forming method applied thereto. .

電子写真、静電記録、静電印刷等に於いて使用される現像剤は、その現像工程において、例えば、静電荷像が形成されている像担持体(代表的には感光体)に一旦付着され、次に転写工程において感光体から転写紙等の転写媒体に転写された後、定着工程において紙面に定着される。   Developers used in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like are once attached to, for example, an image carrier (typically a photoreceptor) on which an electrostatic image is formed in the development process. Then, after being transferred from the photoreceptor to a transfer medium such as transfer paper in the transfer step, it is fixed on the paper surface in the fixing step.

現像工程で使用される現像剤としては、キャリアとトナーから成る二成分系現像剤及び、キャリアを必要としないでトナーのみからなる一成分系現像剤(磁性トナー、非磁性トナー)が知られている。
二成分現像方式は、トナー粒子がキャリア表面に付着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが消費されるため現像剤中のトナー濃度が低下するので、キャリアとトナーとの混合比を一定割合に保持しなければならず、そのため現像装置が大型化するといった欠点がある。
一方、一成分現像方式では、上記欠点が無く、装置が小型化等の利点を有しており、あらゆる環境下(低温低湿、高温高湿)での使用が容易であるなどの理由から現像方式の主流になりつつある。
As a developer used in the development process, a two-component developer composed of a carrier and a toner and a one-component developer composed of only a toner without using a carrier (magnetic toner, non-magnetic toner) are known. Yes.
In the two-component development system, the developer deteriorates due to the toner particles adhering to the carrier surface, and the toner concentration in the developer decreases because only the toner is consumed. There is a disadvantage that the developing device is enlarged because it must be maintained at a constant rate.
On the other hand, the one-component development method does not have the above-mentioned drawbacks, and has an advantage such as downsizing of the apparatus, and the development method because it is easy to use in any environment (low temperature, low humidity, high temperature, high humidity). Is becoming mainstream.

また、一成分系現像剤を用いた一成分現像方式は、更に磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式と、非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式とに分類される。磁性一成分現像方式は、内部にマグネットなどの磁界発生手段を設けた現像スリーブを用いて、マグネタイトなどの磁性体を含有する磁性トナーを保持し、層厚規制部材により、薄層化し現像するもので、近年小型プリンターなどで多数実用化されている。
これに対して、非磁性一成分現像方式は、トナーが磁気力を持たないため、現像スリーブにトナー補給ローラなどを圧接して現像スリーブ上にトナーを供給し、静電気的に保持させ、層厚規制部材により、薄層化して現像するものであり、有色の磁性体を含有しないためカラー化に対応できるという利点があり、また現像スリーブにマグネットを用いないため、装置のより軽量化、低コスト化が可能となり、近年小型フルカラープリンター等で実用化されている。
Further, the one-component development method using a one-component developer is further classified into a magnetic one-component development method using a magnetic toner and a non-magnetic one-component development method using a non-magnetic toner. The magnetic one-component development system uses a developing sleeve provided with a magnetic field generating means such as a magnet inside, holds magnetic toner containing a magnetic material such as magnetite, and develops a thin layer with a layer thickness regulating member. In recent years, many printers have been put into practical use.
On the other hand, in the non-magnetic one-component development method, since the toner does not have a magnetic force, the toner supply roller or the like is pressed against the developing sleeve to supply the toner onto the developing sleeve, and the toner is electrostatically held, and the layer thickness It is developed with a thin layer by the regulating member, and has the advantage of being able to cope with colorization because it does not contain a colored magnetic material. Also, since a magnet is not used for the developing sleeve, the device is lighter and less expensive. In recent years, it has been put to practical use in small full-color printers and the like.

また現像工程では、一般に、像担持体の潜像を現像する現像部と、現像部にトナーを供給するトナーカートリッジからなる現像装置が用いられているが、この現像装置では、現像部からトナーカートリッジにトナーが逆流して、トナー供給容器内のトナー量が減少し、異常画像が発生するという問題があった。
このような問題を解決するため、例えば特許文献1では、トナーにより感光体ベルト1の静電潜像を現像する現像部と、現像部にトナーを供給するトナーカートリッジとを備え、プリンタ本体に対して着脱可能な現像装置において、トナーカートリッジは現像部に対して着脱自在に設けられ、トナーカートリッジのトナーはトナー補給口を通って現像部に供給されており、このトナー補給口には、現像部からトナーカートリッジへのトナーの逆流を阻止する弾性体からなる逆止弁が設けられている現像装置が開示されている。
In the developing process, a developing device is generally used which includes a developing unit that develops a latent image on the image carrier and a toner cartridge that supplies toner to the developing unit. In other words, the toner flows backward, the amount of toner in the toner supply container decreases, and an abnormal image is generated.
In order to solve such a problem, for example, Patent Document 1 includes a developing unit that develops an electrostatic latent image on the photosensitive belt 1 with toner and a toner cartridge that supplies toner to the developing unit. In the detachable developing device, the toner cartridge is provided detachably with respect to the developing unit, and the toner in the toner cartridge is supplied to the developing unit through the toner replenishing port. Discloses a developing device provided with a check valve made of an elastic material for preventing the backflow of toner from the toner to the toner cartridge.

特許文献1では、現像器からトナー供給容器へのトナーの逆流が防止され、現像器内のトナーが減少することによる異常画像発生を防止することができるが、一方で、現像部のトナーがトナー供給容器に移動できない構成とすることによる、種々の不具合もある。   In Patent Document 1, the backflow of toner from the developing device to the toner supply container is prevented, and abnormal image generation due to a decrease in the toner in the developing device can be prevented. There are also various problems due to the configuration incapable of moving to the supply container.

例えば、現像部内には、経時での使用により弱帯電のトナーが多く残る傾向にあり、特許文献1に記載の現像装置のように、現像部内のトナーがトナー供給容器に移動できない構成となっていると、現像部内のトナーとトナー供給容器内のトナーの帯電量差を改善する手段がなく、画像不良、トナー飛散が発生する。
特に、非磁性一成分現像剤を用いて現像を行った場合は、粒径が小さく、帯電量の高いトナーが優先的に現像に供され、現像部内には粒径の大きい低帯電量のトナーが残留する、選択現像と言われる現象が起こりやすいため、現像部内のトナーとトナー供給容器内のトナーの帯電量差の問題が一層深刻に現れてくる。
For example, a weakly charged toner tends to remain in the developing unit over time, and the toner in the developing unit cannot move to the toner supply container as in the developing device described in Patent Document 1. If there is no means for improving the charge amount difference between the toner in the developing section and the toner in the toner supply container, image defects and toner scattering occur.
In particular, when development is performed using a non-magnetic one-component developer, a toner having a small particle size and a high charge amount is preferentially used for development, and a low charge amount toner having a large particle size in the developing portion. However, a phenomenon called selective development tends to occur, and therefore, the problem of a difference in charge amount between the toner in the developing unit and the toner in the toner supply container becomes more serious.

トナーに適度な帯電量を付与するための手段としては、一般的に、トナー中の結着樹脂の酸価を高くする方法(例えば特許文献2参照。)が従来より提案されている。しかし、樹脂の酸価を高くすることは、帯電量を付与し易くなる反面、環境安定性に乏しくなるという問題がある。即ち、低温低湿下では帯電量が上昇し過ぎ、また高温高湿下では帯電量が低下し画像濃度の低下や地肌汚れなどの品質に影響を及ぼす。   As means for imparting an appropriate amount of charge to the toner, a method of increasing the acid value of the binder resin in the toner (see, for example, Patent Document 2) has been conventionally proposed. However, increasing the acid value of the resin tends to give a charge amount, but has a problem of poor environmental stability. That is, the charge amount increases excessively under low temperature and low humidity, and the charge amount decreases under high temperature and high humidity, affecting the quality such as a decrease in image density and background stains.

また、従来よりトナー原材料の一つとして頻繁に用いられている、帯電制御剤の添加量を多くすることにより、トナーに適度な帯電量を付与する方法(例えば、特許文献3参照。)も提案されている。しかし、帯電制御剤の添加量を多くすると、樹脂中での帯電制御剤の分散性が悪化し、長期間の使用において、地肌汚れなどの画像品質劣化が招かれる。   In addition, a method of imparting an appropriate charge amount to the toner by increasing the amount of addition of the charge control agent, which has been frequently used as one of the toner raw materials conventionally (see, for example, Patent Document 3). Has been. However, when the addition amount of the charge control agent is increased, the dispersibility of the charge control agent in the resin is deteriorated, and image quality deterioration such as background stains is caused in long-term use.

また一方で、帯電制御剤を一切添加せずに適度な帯電量を付与する方法(例えば、特許文献4参照。)も提案されている。この方法は、トナー表面に無機微粒子を付着させることのみにより、トナーの帯電量を保持することができることを特徴としている。
このように、特許文献2ないし4に記載の発明により、トナーに適度な帯電量を付与し、弱帯電トナーが発生するのをある程度防止することはできるが、経時での使用により現像部内とトナー供給容器内の帯電量差が生じてくるのを、完全に抑制するのは困難である。
On the other hand, a method (for example, refer to Patent Document 4) in which an appropriate charge amount is imparted without adding any charge control agent has been proposed. This method is characterized in that the charge amount of the toner can be maintained only by attaching inorganic fine particles to the toner surface.
As described above, according to the inventions described in Patent Documents 2 to 4, it is possible to give a moderate charge amount to the toner and prevent the generation of weakly charged toner to some extent. It is difficult to completely suppress the difference in charge amount in the supply container.

特開2002−162817号公報JP 2002-162817 A 特開2000−227676号公報JP 2000-227676 A 特開2004−354530号公報JP 2004-354530 A 特開2003−280256号公報JP 2003-280256 A

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、長期の使用においても、トナーの帯電性、流動性の低下を抑える現像装置及びこれを用いることで、長期にわたって高品位の画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem is that a developing device that suppresses toner chargeability and fluidity deterioration even in long-term use and a high-quality image over a long period of time by using this developing device. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of obtaining the image.

上記課題を解決するための手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
1.本発明は、少なくとも、潜像担持体と、潜像担持体上にトナー画像を形成して現像する現像装置と、を有し、前記トナー像を定着媒体に定着させる画像形成装置において、前記現像装置は、少なくとも、画像形成部にトナーを供給する現像ユニットと、前記現像ユニットにトナーを供給するカートリッジ部と、前記カートリッジ部から前記現像ユニットに供給するトナーを、一次的に貯留するホッパー部と、を有し、前記カートリッジ部と前記ホッパー部との間を隔てる内壁に設けられた補給孔より、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送可能な現像装置であり、前記カートリッジ部は、少なくとも、トナーを攪拌/移動させる回転体と、該回転体と接触して前記カートリッジ内部へのトナーの返送を促進する返送促進手段と、を有し、前記回転体は、湾曲可能な一枚のフィルムからなり、前記返送促進手段は、前記カートリッジ部内壁に備えられた板状部材であり、前記フィルムが回転して前記板状部材に当たると、前記板状部材によってトナーが堰き止められて、前記板状部材と前記フィルムとの間にトナーの無い空間が形成され、前記ホッパー部のトナーの一部が前記空間に移動することにより、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送され、前記トナー表面には、少なくとも2種類の粒径を有する無機微粒子が付着されてなり、前記2種類の無機微粒子の粒径は、BET比表面積で30〜80m/gと100〜250m/gであり、前記無機微粒子の各粒径ごとの添加量は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3.0重量部であり、前記無機微粒子の添加量の合計で、ナー母体100重量部に対して1.3〜3.2重量部であり、前記トナーは、上底部なしの円柱状の容器にトナーを入れ、静置した後に前記円柱状の容器を持ち上げて前記円柱状容器とトナーを引き離すことにより形成されたトナーの山の頂部の両端の2点のうちの1点と、前記トナーの山裾の2点のうちの前記頂部の前記1点と近い側に位置する1点と結ぶ線分と、前記山裾の2点を結ぶ線分とで形成される粉壁崩壊角が、30°〜70°であることを特徴とする画像形成装置である。
2.また、本発明の画像形成装置は、1.に記載の発明において、前記現像装置は、凝集度が6%〜15%の範囲のトナーを使用することを特徴とする。
3.また、本発明の画像形成装置は、1.又は2.に記載の発明において、前記現像装置は、ゆるみ見掛け密度が0.35〜0.50の範囲にあるトナーを使用することを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
1. The present invention includes at least a latent image carrier and a developing device that forms and develops a toner image on the latent image carrier and fixes the toner image on a fixing medium. The apparatus includes at least a developing unit that supplies toner to an image forming unit, a cartridge unit that supplies toner to the developing unit, and a hopper unit that temporarily stores toner supplied from the cartridge unit to the developing unit. And a developing device in which a part of the toner in the hopper can be returned to the cartridge part through a supply hole provided in an inner wall separating the cartridge part and the hopper part, and the cartridge The unit includes at least a rotating body that stirs / moves the toner, and a return that contacts the rotating body and promotes the return of the toner to the inside of the cartridge. Comprising advancing means, wherein the rotary member is made from a single film which can be bent, the return facilitating means is a plate-like member provided in the cartridge inner wall, the said film is rotated When hitting the plate-like member, the toner is blocked by the plate-like member to form a toner-free space between the plate-like member and the film, and a part of the toner in the hopper moves to the space. As a result, a part of the toner in the hopper part is returned into the cartridge part, and inorganic fine particles having at least two kinds of particle sizes are adhered to the toner surface. particle size is 30~80m 2 / g and 100 to 250 m 2 / g in BET specific surface area, the addition amount of each particle size of the inorganic fine particles, the toner base 100 parts by weight 0.1 The total amount of the inorganic fine particles added is 1.3 to 3.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mother base, and the toner is a cylindrical container without an upper bottom. One of two points at both ends of the top of the toner pile formed by lifting the cylindrical container and separating the toner from the cylindrical container after the toner is placed in The powder wall collapse angle formed by a line segment connecting one point located on the side closer to the one point of the top of the two points of the mountain skirt and a line segment connecting the two points of the mountain skirt is 30 ° to An image forming apparatus having an angle of 70 °.
2. The image forming apparatus of the present invention, 1. In the invention described in item 1, the developing device uses a toner having a cohesion degree of 6% to 15%.
3. The image forming apparatus of the present invention, 1. Or 2. In the invention described in item 1, the developing device uses toner having a loose apparent density in the range of 0.35 to 0.50.

4.また、本発明の現像装置は、少なくとも、画像形成部にトナーを供給する現像ユニットと、前記現像ユニットにトナーを供給するカートリッジ部と、前記カートリッジ部から前記現像ユニットに供給するトナーを、一次的に貯留するホッパー部と、を有する現像装置であって、前記カートリッジ部の室内と前記ホッパー部の室内の間に存在する壁に、補給孔を有し、該補給孔より、前記ホッパー部内のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送可能な現像装置において、前記カートリッジ部は、少なくとも、トナーを攪拌/移動させる回転体と、該回転体と接触して前記カートリッジ部内部へのトナーの返送を促進する返送促進手段と、を有し、前記回転体は、湾曲可能な一枚のフィルムからなり、前記返送促進手段は、前記カートリッジ部内壁に備えられた板状部材であり、前記フィルムが回転して前記板状部材に当たると、前記板状部材によってトナーが堰き止められて、前記板状部材と前記フィルムとの間にトナーの無い空間が形成され、前記ホッパー部のトナーの一部が前記空間に移動することにより、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送され、前記トナー表面には、少なくとも2種類の粒径を有する無機微粒子が付着されてなり、前記2種類の無機微粒子の粒径は、BET比表面積で30〜80m/gと100〜250m/gであり、前記無機微粒子の各粒径ごとの添加量は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3.0重量部であり、前記無機微粒子の添加量の合計で、ナー母体100重量部に対して1.3〜3.2重量部であり、前記トナーは、上底部なしの円柱状の容器にトナーを入れ、静置した後に前記円柱状の容器を持ち上げて前記円柱状容器とトナーを引き離すことにより形成されたトナーの山の頂部の両端の2点のうちの1点と、前記トナーの山裾の2点のうちの前記頂部の前記1点と近い側に位置する1点と結ぶ線分と、前記山裾の2点を結ぶ線分とで形成される粉壁崩壊角が、30°〜70°であることを特徴とする。 4). In addition, the developing device of the present invention primarily includes at least a developing unit that supplies toner to the image forming unit, a cartridge unit that supplies toner to the developing unit, and toner that is supplied from the cartridge unit to the developing unit. A developing device having a hopper portion stored in the wall, wherein the wall existing between the chamber of the cartridge portion and the chamber of the hopper portion has a replenishing hole, and the toner in the hopper portion is formed from the replenishing hole. In the developing device in which a part of the cartridge unit can be returned to the cartridge unit, the cartridge unit includes at least a rotating body that stirs / moves the toner, and contacts the rotating body to return the toner to the inside of the cartridge unit. A return promoting means for promoting the rotating body, wherein the rotating body is made of a single bendable film, and the return promoting means comprises the cartridge. A plate-like member provided on the inner wall of the part, and when the film rotates and hits the plate-like member, the toner is blocked by the plate-like member, and toner is placed between the plate-like member and the film. A space that does not exist is formed, and a part of the toner in the hopper moves to the space, whereby a part of the toner in the hopper is returned to the cartridge, and at least two types of toner are formed on the toner surface. inorganic fine particles is being deposited having a particle size, the particle size of the two kinds of inorganic fine particles is 30~80m 2 / g and 100 to 250 m 2 / g in BET specific surface area, the particle diameter of the inorganic fine particles The added amount is 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, and the total amount of the inorganic fine particles added is 1.3 to 3.3 with respect to 100 parts by weight of the toner base. 2 parts by weight The toner is placed in a cylindrical container without an upper bottom, and after standing, the cylindrical container is lifted and the toner is separated from the cylindrical container. A line segment connecting one of the two points on both ends and a point located on the side closer to the one point on the top of the two points on the peak of the toner, and a line connecting the two points on the peak Konakabe collapse angle formed between the, you being a 30 ° to 70 °.

5.静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像し、トナー画像を形成する現像装置とを少なくとも含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項4記載の現像装置である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. An image bearing member on which an electrostatic latent image is formed and a developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image bearing member with a developer containing toner and forms a toner image are integrally supported. In the process cartridge formed detachably on the image forming apparatus main body,
The developing device according to claim 4, wherein the developing device is a developing device according to claim 4.
A process cartridge characterized by that.

上記解決するための手段により、本発明の画像形成装置、及びこれに用いられる現像装置、プロセスカートリッジは、長期の使用においても、トナーの帯電量を安定した状態で使用することができ、画像劣化、トナー飛散等の発生を抑制できる。また、トナーの流動性の低下を抑えられることで、現像スリーブに安定してトナーを供給できることで、長期にわたって濃度の高い画像を安定して得ることができる。   By the means for solving the above, the image forming apparatus of the present invention, and the developing device and process cartridge used in the image forming apparatus can be used with a stable toner charge amount even in long-term use. In addition, the occurrence of toner scattering can be suppressed. In addition, since the decrease in toner fluidity can be suppressed, the toner can be stably supplied to the developing sleeve, whereby an image having a high density can be stably obtained over a long period of time.

(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態に係る現像装置30の概略構成を示す図である。
現像装置30は、像担持体である感光体11の潜像を現像剤であるトナーで現像する現像ユニット31と現像ユニット31にトナーを補給するトナーカートリッジ32とを備える。
現像ユニット31は、感光体11に対向していて、感光体11との間に形成される現像領域にトナーを搬送する現像剤担持体である現像スリーブ31aと、現像スリーブ31a上にトナーを供給する供給ローラ31bと、現像スリーブ31a上のトナー量を規制する層厚規制部材である規制ローラ31cと、トナーを搬送する第1搬送パドル31dとを備える。また、現像ユニット31内には、トナーカートリッジ32から供給されるトナーを一時的に貯留する、現像ホッパー311を備えている。
図2は、第一実施形態に係る現像装置30のトナーカートリッジ32及び現像ホッパー311内部の構成を簡略に示した図である。
トナーカートリッジ32は、トナーを収納している第1及び第2収納室321、322と、現像ユニット31へトナーを搬送する第2及び第3搬送パドル32a、32bと、また、第2搬送パドル32aが回転している部分のトナーカートリッジ32の底部には突き出たリブ35を備えている。
ここで、現像剤としては、一成分現像剤を用いる。後述するように現像剤を入れ替えることに対して、二成分現像剤では一旦混合した後にキャリアからトナーを分離するのは非常に困難である。一成分現像剤であればトナーカートリッジ32と現像ユニット31内にある現像剤は基本的には同じで、入れ替えすることが可能であり、本発明の現像装置30に適用させることができる。特に、一成分現像剤でも非磁性一成分現像剤を用いることが好ましい。非磁性一成分現像剤では、トナー表面の外添剤が、トナーの帯電性、流動性に与える影響が大きい。磁性一成分現像剤では、磁性材料の量による磁化の強さで現像性を制御することができる。非磁性一成分現像剤では、外添剤による帯電量、流動性によって現像性が大きく影響されることから、本発明の現像装置30に用いることで、安定したトナー表面状態を得ることができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a developing device 30 according to the first embodiment of the present invention.
The developing device 30 includes a developing unit 31 that develops the latent image of the photoconductor 11 as an image carrier with toner as a developer, and a toner cartridge 32 that replenishes the developing unit 31 with toner.
The developing unit 31 faces the photoconductor 11 and supplies a toner onto the developing sleeve 31a, which is a developer carrying member that conveys the toner to a developing area formed between the developing unit 31 and the developing sleeve 31a. Supply roller 31b, a regulation roller 31c that is a layer thickness regulating member that regulates the amount of toner on the developing sleeve 31a, and a first conveyance paddle 31d that conveys toner. The developing unit 31 includes a developing hopper 311 that temporarily stores toner supplied from the toner cartridge 32.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the internal configuration of the toner cartridge 32 and the developing hopper 311 of the developing device 30 according to the first embodiment.
The toner cartridge 32 includes first and second storage chambers 321 and 322 that store toner, second and third transport paddles 32a and 32b that transport the toner to the developing unit 31, and a second transport paddle 32a. A protruding rib 35 is provided at the bottom of the toner cartridge 32 where the toner cartridge rotates.
Here, a one-component developer is used as the developer. In contrast to replacing the developer as will be described later, it is very difficult to separate the toner from the carrier once mixed with the two-component developer. In the case of a one-component developer, the developer in the toner cartridge 32 and the developing unit 31 is basically the same and can be replaced, and can be applied to the developing device 30 of the present invention. In particular, it is preferable to use a non-magnetic one-component developer even for a one-component developer. In the non-magnetic one-component developer, the external additive on the toner surface has a great influence on the chargeability and fluidity of the toner. In a magnetic one-component developer, developability can be controlled by the strength of magnetization depending on the amount of magnetic material. In the non-magnetic one-component developer, the developability is greatly influenced by the charge amount and fluidity due to the external additive. Therefore, when used in the developing device 30 of the present invention, a stable toner surface state can be obtained.

また、この現像装置30は、現像ユニット31とトナーカートリッジ32とを水平方向の横方向に並列させて配置している。さらに、トナーカートリッジ32と現像ユニット31とには、トナーカートリッジ32と現像ユニット31との間をトナーが通過する補給孔33(以下、連通口と示す。)が設けられている。
本発明の現像装置30は、この連通口を介してトナーを通過させる。これによって、現像ユニット31で消費されたトナーをトナーカートリッジ32から現像ユニット31へトナーを補給し、また、この連通口を介して、現像ユニット31で劣化したトナーを現像ユニット31からトナーカートリッジ32へトナーを返送(以下、排出と示すことがある。)する。また、このトナーカートリッジ32は、現像ユニット31とは別に単独で独立して交換することが可能である。
トナーは、現像ユニット31におけるトナー供給ローラ31b、規制ローラ31cで押圧力を受ける。この押圧力を受けることで、トナー表面の凸凹が欠けて表面が滑らかになり、感光体との付着力が大きくなりクリーニングされにくくなる。そのために、環境が低湿になるとクリーニング不良が発生することがあり、また、転写性が向上するが、従来転写されても目視上表れなかった白地背景部にカブリが表れるようになる。また、トナーが押圧を受けることで、トナー表面に存在する外添剤がトナー内部に埋没する。これは、後で外添剤に関しては詳説するが、外添剤はトナーより硬度が高い。このために、トナー内部に埋没する。トナー表面に存在する外添剤が少なくなることで、トナーの帯電性が変わる。特に、外添剤として用いるシリカは、比表面積が大きいので帯電量が高く埋没によるトナー表面の外添剤量によってトナーの帯電量は大きく変化する。また、もう一つの影響として、外添剤埋没によってトナーの流動性が低下する。この流動性は、トナーの付着力を示すもので、トナーと例えば感光体等との間に存在して、その間の付着力を小さくする。同様に、現像スリーブ31aとトナーとの間の付着力を小さくして現像性を高める。逆に、埋没でトナー表面に存在する外添剤量が少なくなると、現像性が低下する。
また、トナーを非磁性一成分現像剤で使用した場合は、トナー補給ローラにより粒径の小さいトナーから優先的に現像スリーブ上に供給される選択現像が行われる。このため、トナーカートリッジから新たなトナーが供給される前の現像ホッパー内には、粒径の大きい、劣化トナーが多く残留し、画像劣化やトナー飛散等が引き起こされる。
In the developing device 30, the developing unit 31 and the toner cartridge 32 are arranged in parallel in the horizontal direction. Further, the toner cartridge 32 and the developing unit 31 are provided with a supply hole 33 (hereinafter referred to as a communication port) through which the toner passes between the toner cartridge 32 and the developing unit 31.
The developing device 30 of the present invention allows the toner to pass through this communication port. As a result, the toner consumed in the developing unit 31 is replenished from the toner cartridge 32 to the developing unit 31, and the toner deteriorated in the developing unit 31 is transferred from the developing unit 31 to the toner cartridge 32 through this communication port. The toner is returned (hereinafter sometimes referred to as “discharge”). The toner cartridge 32 can be replaced independently of the developing unit 31 independently.
The toner is subjected to a pressing force by the toner supply roller 31b and the regulating roller 31c in the developing unit 31. By receiving this pressing force, irregularities on the surface of the toner are chipped and the surface becomes smooth, and the adhesion to the photoconductor increases, making cleaning difficult. For this reason, when the environment is low, cleaning failure may occur, and transferability is improved. However, fogging appears on a white background portion that has not been visually observed even if it is conventionally transferred. Further, when the toner is pressed, the external additive present on the toner surface is buried inside the toner. This will be described in detail later regarding the external additive, but the external additive has a higher hardness than the toner. For this reason, the toner is buried inside the toner. As the external additive present on the toner surface decreases, the chargeability of the toner changes. In particular, since silica used as an external additive has a large specific surface area, the charge amount is high, and the charge amount of the toner varies greatly depending on the amount of the external additive on the toner surface due to burying. Another effect is that the fluidity of the toner is reduced by burying the external additive. This fluidity indicates the adhesion force of the toner, and is present between the toner and, for example, the photoreceptor, and reduces the adhesion force therebetween. Similarly, the developability is improved by reducing the adhesion between the developing sleeve 31a and the toner. On the contrary, if the amount of the external additive existing on the toner surface is reduced due to the embedding, the developability is lowered.
Further, when toner is used as a non-magnetic one-component developer, selective development in which toner with a small particle diameter is preferentially supplied onto the developing sleeve by the toner replenishing roller is performed. For this reason, a large amount of deteriorated toner remains in the developing hopper before new toner is supplied from the toner cartridge, causing image deterioration, toner scattering, and the like.

そこで、本発明の現像装置30では、現像ユニット31で消費されたトナーをトナーカートリッジ32から現像ユニット31へトナーを補給する連通口33を介して、現像ユニット31にあるトナーをいったんトナーカートリッジ32に排出して戻して、トナーカートリッジ32にある劣化していないトナーと混合して、劣化したトナー量の存在比率を低下させた上で再度現像ユニット31に連通口33を介して供給して補給する。   Therefore, in the developing device 30 of the present invention, the toner in the developing unit 31 is temporarily supplied to the toner cartridge 32 through the communication port 33 for supplying the toner consumed in the developing unit 31 from the toner cartridge 32 to the developing unit 31. The toner cartridge 32 is discharged and mixed with non-deteriorated toner in the toner cartridge 32 to reduce the existence ratio of the deteriorated toner amount, and then is supplied to the developing unit 31 through the communication port 33 and replenished. .

図3は、トナーカートリッジ32内のトナーの、第二搬送パドル32aの回転に伴う動きを示す図である。
このトナーカートリッジ32には、第2収納室322の第3搬送パドルで第1収納室321に搬送して、さらに、第2搬送パドル32aで現像ユニット31側に搬送する。
第2搬送パドル32aは、湾曲可能に構成された単数のパドル用フィルム(羽根)を備えていて、このフィルムを回転させることで、フィルムの湾曲した先端部がトナーをかきとり、現像ユニット31側に搬送する。さらに、第1収納室321にリブ35を設けておくことで、図3に示すように、先のパドル用フィルムがリブ35に当たると、リブ35の部分でトナーが堰き止められ、リブ35とパドル用フィルムとの間にトナーの無い空間Pが形成される。この空間Pは、流動性のよいトナーの侵入によって少しずつ埋められていくが、ある一定時間は、第2搬送パドル32aのパドル用フィルムの回転方向下手に空間が形成された状態(図3(b)参照。)となる。
更に、図3(b)で示される状態から、第2搬送パドル32aが先に回転すると、パドル用フィルムによりトナーは現像ユニット31側に押し込まれて、連通口33を通してトナーカートリッジ32側から現像ユニット31側に移動して供給される。一方、トナーカートリッジ32の連通口33近傍に、第2搬送パドル32aのパドル用フィルムと、リブ35によって形成された空間Pには、現像ホッパー311側から、第一搬送パドル31dによって攪拌されたトナーが移動する。このように、第2搬送パドルのパドル用フィルムとリブ35によって空間Pが形成されることで、現像ユニット31からトナーカートリッジ32へのトナーの返送が促進される。
FIG. 3 is a diagram illustrating the movement of the toner in the toner cartridge 32 accompanying the rotation of the second transport paddle 32a.
The toner cartridge 32 is transported to the first storage chamber 321 by the third transport paddle of the second storage chamber 322, and further transported to the developing unit 31 side by the second transport paddle 32a.
The second transport paddle 32a is provided with a single paddle film (blade) configured to be bendable. By rotating this film, the curved leading end of the film scrapes off the toner and moves it toward the developing unit 31 side. Transport. Further, by providing the rib 35 in the first storage chamber 321, as shown in FIG. 3, when the previous paddle film hits the rib 35, the toner is blocked by the rib 35, and the rib 35 and the paddle A space P without toner is formed between the film for use. The space P is gradually filled by the intrusion of toner having good fluidity, but for a certain period of time, a space is formed on the lower side in the rotational direction of the paddle film of the second transport paddle 32a (FIG. 3 ( Refer to b).
3B, when the second transport paddle 32a rotates first, the toner is pushed into the developing unit 31 side by the paddle film, and from the toner cartridge 32 side through the communication port 33. It moves to the 31 side and is supplied. On the other hand, in the space P formed by the paddle film of the second transport paddle 32a and the rib 35 in the vicinity of the communication port 33 of the toner cartridge 32, the toner agitated by the first transport paddle 31d from the developing hopper 311 side. Move. As described above, the space P is formed by the paddle film and the ribs 35 of the second transport paddle, so that the return of the toner from the developing unit 31 to the toner cartridge 32 is promoted.

ところで、この空間Pは、流動性の大きいトナーが侵入することで、徐々にその容積が減少する。トナーカートリッジ32内で、空間Pが一定時間十分な容積を維持し、トナーカートリッジ32内へのトナーの返送が潤滑に行われるためには、トナーの流動性がある程度抑えられ、一定の固さを有していることが必要であり、トナーの流動性を示す指標としての粉壁崩壊角は、30°〜70°であることが好ましい。   By the way, the volume of the space P gradually decreases as toner with high fluidity enters. In the toner cartridge 32, the space P maintains a sufficient volume for a certain period of time, and in order to return the toner into the toner cartridge 32 for lubrication, the fluidity of the toner is suppressed to some extent, and a certain hardness is achieved. The powder wall collapse angle as an index indicating the fluidity of the toner is preferably 30 ° to 70 °.

(粉壁崩壊角)
なお、粉壁崩壊角は以下のように測定できる。図4は、トナーの粉壁崩壊角の測定方法を説明するための図である。トナー10gを直径3cm、高さ7cmの円柱状のガラス容器に入れ蓋をして、振とう器(ヤヨイ社製 Model−YS−8D)にセットし、ストローク幅80mm、ストローク数100回/分で1分間振とうさせる。上記操作によりトナーに一定以上の流動性を与えた後、以降の操作を行う。以降の操作はパウダテスタ(ホソカワミクロン社製 PT−N型)を用いる。安息角測定用付属部品を取り付けた後、直径3cm、高さ5cmの上底部なしの円柱状のガラス容器(以下筒)を前記付属部品の上に置き前述のトナー全量を流し込む。1分間静置した後、筒を3cm/secで垂直に持ち上げ、筒とトナーを引き離す。これにより形成されるトナーの山の頂点A、山裾B、Cを結ぶ三角形の底角∠ABCもしくは∠ACBを粉壁崩壊角と定義し、この角度を測る。
即ち、トナー粉体の山の傾斜面の角度により、トナーの崩れやすさを規定したものである。角度の測定は安息角測定用の測定アームを∠ABCもしくは∠ACBの位置に合わせれば自動計測される。
(Powder wall collapse angle)
The powder wall collapse angle can be measured as follows. FIG. 4 is a diagram for explaining a method for measuring the powder wall collapse angle of toner. Put 10 g of toner in a cylindrical glass container with a diameter of 3 cm and a height of 7 cm, cover and set on a shaker (Model-YS-8D manufactured by Yayoi Co., Ltd.), with a stroke width of 80 mm and a stroke number of 100 times / min. Shake for 1 minute. After giving the toner a certain level of fluidity by the above operation, the following operations are performed. For subsequent operations, a powder tester (PT-N type manufactured by Hosokawa Micron Corporation) is used. After attaching the angle-of-repose measuring accessory, a cylindrical glass container (hereinafter referred to as a cylinder) having a diameter of 3 cm and a height of 5 cm without an upper bottom is placed on the accessory and the above-mentioned total amount of toner is poured. After standing for 1 minute, the cylinder is lifted vertically at 3 cm / sec to separate the cylinder from the toner. The base angle ∠ ABC or ∠ ACB of the triangle connecting the apex A and the crests B and C of the toner crest thus formed is defined as the powder wall collapse angle, and this angle is measured.
That is, the ease of collapse of the toner is defined by the angle of the inclined surface of the mountain of the toner powder. The angle is automatically measured by setting the angle of repose measurement arm to the position of ∠ABC or ∠ACB.

上述のように、流動性をある程度抑えたトナーを使用することで、第2搬送パドルのパドル用フィルムがリブの先に回転したときに、リブ35が障害になってトナーが搬送されないために形成された空間Pが、十分な体積を持った状態で維持されるため、現像ホッパー311からトナーカートリッジ32へのトナーの返送が、潤滑に行われる。
粉壁崩壊角が30°未満であると、トナーの流動性が大きすぎるため、カートリッジ内でトナー中に十分な空間容積が確保することができない。一方、粉壁崩壊角が70°より大きいと、トナーの流動性が十分でないため、安定した現像状態を得ることができない
As described above, by using toner whose fluidity is suppressed to some extent, when the paddle film of the second transport paddle rotates at the tip of the rib, the rib 35 becomes an obstacle and the toner is not transported. Since the space P is maintained in a state having a sufficient volume, the toner is returned from the developing hopper 311 to the toner cartridge 32 for lubrication.
When the powder wall collapse angle is less than 30 °, the fluidity of the toner is too high, so that a sufficient space volume cannot be secured in the toner in the cartridge. On the other hand, if the powder wall disintegration angle is larger than 70 °, the fluidity of the toner is not sufficient, so that a stable development state cannot be obtained.

(凝集度)
また、本発明のトナーは、凝集度が6〜15%であることが好ましい。凝集度 は、粉体同士の凝集性を見る指標であり、数値が低いほど凝集しにくいことを示す。一般的には粉体の流動性と相関があり、凝集度 が低いほど粉体の流動性が良くなる。
凝集度が6%未満であると、トナーの流動性が大きすぎるため、カートリッジ内でトナー中に十分な空間を確保することができない。逆に、凝集度が15%を超えると、トナーの流動性が十分でないため、安定した現像状態を得ることができない。
(Degree of aggregation)
The toner of the present invention preferably has a cohesion degree of 6 to 15%. The degree of aggregation is an index for measuring the cohesiveness between powders, and the lower the value, the harder it is to aggregate. Generally, there is a correlation with the fluidity of the powder, and the lower the degree of aggregation, the better the fluidity of the powder.
If the degree of aggregation is less than 6%, the fluidity of the toner is too high, so that a sufficient space cannot be secured in the toner in the cartridge. On the other hand, when the degree of aggregation exceeds 15%, the fluidity of the toner is not sufficient, and a stable development state cannot be obtained.

なお、本発明に於いて、凝集性・流動性の評価は、ホソカワミクロン社製 パウダーステーターの振動篩機を用いて、振動台に400mesh、200mesh、100meshの順で篩を重ねてセットする。この、重ねた篩の上にトナー2gを静かに載せ、次に10秒間振動を加える。その後、各篩上に残ったトナーの質量を測定し、下記式(1)により、凝集度を求める。   In the present invention, the cohesiveness and fluidity are evaluated by setting a sieve on a vibrating table in the order of 400 mesh, 200 mesh, and 100 mesh using a powder stator vibratory sieve machine manufactured by Hosokawa Micron. Gently place 2 g of toner on this layered sieve and then apply vibration for 10 seconds. Thereafter, the mass of the toner remaining on each sieve is measured, and the degree of aggregation is obtained by the following formula (1).

Figure 0004668676
Figure 0004668676

(ゆるみ見掛け密度)
本発明のトナーは、外添剤付与後のトナー処理を一定条件下で行い、外添剤付着率を上記範囲に制御することで、流動性が制御される。
具体的には、本発明のトナーはゆるみ見掛け密度が0.38〜0.43の範囲のトナーである。なお、ゆるみ見掛け密度とは、トナーをふるいにかけて、ふるい落としたままの状態での密度であり、トナーの流動性を表すものである。本発明においては、ゆるみ見掛け密度は、パウダーテスター(ホソカワミロン社製、PT−N型)を用い、振動台に246μmの篩をセットし、その中に試料を250cc入れ、30秒振動させ、付属のブレードにてカップ上の余分なトナー をすりきった後、重量を測定する。この作業を5回繰り返し、平均値を測定値とする。PT−N型では、自動で測定値が表示される。ゆるみ見掛け密度 =重量(g)/カップの容積(100cc)。
(Loose apparent density)
In the toner of the present invention, the fluidity is controlled by performing the toner treatment after applying the external additive under a certain condition and controlling the adhesion rate of the external additive within the above range.
Specifically, the toner of the present invention is a toner having a loose apparent density in the range of 0.38 to 0.43. The loose apparent density is a density in a state in which the toner is sieved and the sieve is removed, and represents the fluidity of the toner. In the present invention, the loose apparent density is a powder tester (PT-N type, manufactured by Hosokawa Milon Co., Ltd.), a 246 μm sieve is set on the shaking table, 250 cc of the sample is placed therein, vibrated for 30 seconds, and attached. Scrape off excess toner on the cup with the blade and measure the weight. This operation is repeated 5 times, and the average value is taken as the measured value. In the PT-N type, the measured value is automatically displayed. Loose apparent density = weight (g) / volume of cup (100 cc).

ここで、現像装置についてさらに詳述する。現像装置30は、感光体ベルト11表面の静電潜像を現像するためにトナーを表面に担持して回転する現像スリーブ31aと、トナーを汲み上げて撹拌するために回転するトナー第1搬送パドル31d、及び、トナーカートリッジ32から供給されたトナーを一時的に貯留する現像ホッパー311とを含む現像ユニット31と、トナーを収容するトナーカートリッジ32で構成されている(図1参照。)。このように2つのユニットに分割されている理由は、現像ユニット31は、トナーカートリッジ32を数回交換して使用しても耐えうる耐久性を有しているからである。   Here, the developing device will be further described in detail. The developing device 30 includes a developing sleeve 31a that rotates while carrying toner on the surface to develop an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor belt 11, and a toner first conveyance paddle 31d that rotates to pump up and stir the toner. The developing unit 31 includes a developing hopper 311 that temporarily stores the toner supplied from the toner cartridge 32, and the toner cartridge 32 that stores the toner (see FIG. 1). The reason why it is divided into two units in this way is that the developing unit 31 has durability that can withstand even if the toner cartridge 32 is replaced several times.

現像装置30は、現像ユニット31内にある第1搬送パドル31dで、トナーを攪拌しつつ現像剤供給ローラ31bに搬送し、供給ローラ31bが現像スリーブ31aに摺擦しながら、同時にトナーを摺擦させて摩擦帯電させて、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、現像スリーブ31aに鏡像力で吸着されて搬送される。その後、規制ローラ31cで現像領域に搬送されるトナー量を規制する。現像スリーブ31a上に形成されるトナー薄層が現像領域における現像バイアスで感光体ベルト(図8参照。)に現像される。   The developing device 30 conveys the toner to the developer supply roller 31b while stirring the toner with the first conveyance paddle 31d in the developing unit 31, and the toner is simultaneously rubbed while the supply roller 31b rubs against the developing sleeve 31a. The toner is charged by friction charging. The charged toner is attracted to the developing sleeve 31a with a mirror image force and conveyed. Thereafter, the amount of toner conveyed to the development area is regulated by the regulation roller 31c. The thin toner layer formed on the developing sleeve 31a is developed on the photosensitive belt (see FIG. 8) with a developing bias in the developing region.

このときに、供給ローラ31bで現像スリーブ31aに摺擦されたトナーは大きな押圧力を受けて、トナー表面の凸凹が削られて球形化しトナーの付着力が大きくなる。また、この押圧力でトナー表面の外添剤が埋没して流動性が低下し、さらに、外添剤による帯電量調整ができなくなるために帯電量が変わってくる。これらの影響でトナーの現像性が低下し、さらに、転写性、クリーニング性が低下する。
このように、現像ホッパー内に劣化したトナーが多くなり、また、トナーが現像によって消費されるために現像ユニット31内のトナーが少なくなる。そこで、連通口33を通過してトナーカートリッジ32から、現像ユニット31へとトナーが補給される。トナーカートリッジ32内には、トナーカートリッジ本体32の内壁に先端が摺接する第2搬送パドル32a、第3搬送パドル32bがそれぞれ第1収納室321と第2収納室322に設けられており、第2又は第3搬送パドル32a,32bが回転することによりトナーを現像ユニット31側に押し込んで、現像ユニット31に連通口33からトナーが補給される。
At this time, the toner rubbed against the developing sleeve 31a by the supply roller 31b receives a large pressing force, and the irregularities on the surface of the toner are scraped to become spherical and increase the adhesion force of the toner. Further, the external additive on the surface of the toner is buried by this pressing force and the fluidity is lowered, and further, the charge amount cannot be adjusted by the external additive, so that the charge amount is changed. Under these influences, the developing property of the toner is lowered, and further, the transfer property and the cleaning property are lowered.
Thus, the amount of deteriorated toner increases in the developing hopper, and the toner in the developing unit 31 decreases because the toner is consumed by development. Therefore, the toner is supplied from the toner cartridge 32 to the developing unit 31 through the communication port 33. In the toner cartridge 32, a second transport paddle 32a and a third transport paddle 32b whose tips are in sliding contact with the inner wall of the toner cartridge main body 32 are provided in the first storage chamber 321 and the second storage chamber 322, respectively. Alternatively, the third transport paddles 32 a and 32 b rotate to push the toner into the developing unit 31, and the toner is supplied to the developing unit 31 from the communication port 33.

さらに、この連通口33を通して現像ユニット31内のトナーがトナーカートリッジ32側に排出されて、このトナーがトナーカートリッジ32内のトナーと混合される。
トナーカートリッジ32内には、未使用のトナーが多く収納されており、現像ユニット31内で劣化したトナーと混合される。この混合によって、未使用トナーの表面に多く存在する外添剤が劣化したトナーに再分配され、また、粒径の大きい劣化トナーが、粒径の小さい未使用トナーと混合されて、トナーの平均粒径が小さくなることで、劣化したトナーの帯電量、流動性が元の未使用トナーの状態に近くなる。
これは、現像ユニット31から第1収納室321に排出されたトナーは、さらに、第2搬送パドルで第2収納室322に搬送されて、次に、第3搬送パドルで第1収納室321に戻される。この間に、外添剤の再分配を受けることになる。
この元の未使用の状態に近づいたトナーを、トナーカートリッジ32の第1収納室321から現像ユニット31に、再度供給する。この元の状態に近づいたトナーと未使用のトナーで、現像スリーブ31aに薄層を形成してトナーを現像することで、長期にわたって高品位の画像を得ることができる。
Further, the toner in the developing unit 31 is discharged to the toner cartridge 32 through the communication port 33, and the toner is mixed with the toner in the toner cartridge 32.
A large amount of unused toner is stored in the toner cartridge 32 and is mixed with the deteriorated toner in the developing unit 31. As a result of this mixing, the external additives that are present on the surface of unused toner are redistributed to deteriorated toner. By reducing the particle size, the charge amount and fluidity of the deteriorated toner become close to those of the original unused toner.
This is because the toner discharged from the developing unit 31 to the first storage chamber 321 is further transported to the second storage chamber 322 by the second transport paddle, and then to the first storage chamber 321 by the third transport paddle. Returned. During this time, the external additive is redistributed.
The toner approaching the original unused state is supplied again from the first storage chamber 321 of the toner cartridge 32 to the developing unit 31. A high-quality image can be obtained over a long period of time by forming a thin layer on the developing sleeve 31a and developing the toner with the toner that has approached the original state and the unused toner.

(第二実施形態)
さらに現像装置には、連通口33近傍に制御弁34を設けてもよい。
図5は、本発明の第二実施形態に係る現像装置30’の概略構成を示す図である。
第2実施形態に係る現像装置30’では、現像ユニット31の連通口33近傍に制御弁34を備えている。そして、制御弁34と第1搬送用パドルのパドル用フィルムとが、接触したりあるいは離れたりすることで、トナーカートリッジ32から現像ユニットへの、トナーの供給が促進される。
また、制御弁34により、連通口34が閉じられたり、開いた状態となったりすることで、トナーカートリッジ32から現像ホッパー311へのトナーの供給と、現像ホッパー311からトナーカートリッジ32へのトナーの返送を、制御することができる。
(Second embodiment)
Further, the developing device may be provided with a control valve 34 in the vicinity of the communication port 33.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a developing device 30 ′ according to the second embodiment of the present invention.
In the developing device 30 ′ according to the second embodiment, a control valve 34 is provided in the vicinity of the communication port 33 of the developing unit 31. Then, the supply of toner from the toner cartridge 32 to the developing unit is promoted by contact or separation between the control valve 34 and the paddle film of the first transport paddle.
Further, the communication port 34 is closed or opened by the control valve 34, so that toner is supplied from the toner cartridge 32 to the developing hopper 311 and toner is supplied from the developing hopper 311 to the toner cartridge 32. Return can be controlled.

図6は、本発明の現像装置における現像ユニット31に配置される制御弁34の構造を示す概略図である。制御弁34は、現像ユニット31の連通口33に対応して設けられ、制御弁34を支持部34aに貼着されていて、筐体に配置されている。制御弁34の形態は、図6に示すように、各連通口33に対応して矩形状にして連通口33がない部分は制御弁34を設けず交互にする。支持部34aは、剛性を有する金属製でSUS、Cu、Alを用いる。制御弁34は、弾性のある樹脂フィルム34bで、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂を用いる。
現像ユニット31の第1搬送パドル31dは、パドル用フィルムを備える。このフィルムは、1枚であっても、複数枚設けてもよい。第1搬送パドル31dは、回転してトナーカートリッジ32側から供給されたトナーを現像スリーブ31aに供給する。また、このフィルムは、板状であってもよい。また、連通口33に対応して設けられた櫛歯状の矩形状の制御弁34に対して、同様に制御弁34に当たる部分をのみを矩形形状にしたものであってもよい。また、複数枚設けるときはこれらを組み合わせて用いてもよい。
FIG. 6 is a schematic view showing the structure of the control valve 34 disposed in the developing unit 31 in the developing device of the present invention. The control valve 34 is provided corresponding to the communication port 33 of the developing unit 31, and the control valve 34 is attached to the support portion 34a and disposed in the housing. As shown in FIG. 6, the control valve 34 has a rectangular shape corresponding to each communication port 33, and the portions without the communication port 33 are alternately provided without the control valve 34. The support portion 34a is made of a metal having rigidity and uses SUS, Cu, or Al. The control valve 34 is an elastic resin film 34b and uses polypropylene, polyethylene, polyester resin, or fluororesin.
The first transport paddle 31d of the developing unit 31 includes a paddle film. This film may be a single film or a plurality of films. The first transport paddle 31d rotates and supplies the toner supplied from the toner cartridge 32 side to the developing sleeve 31a. The film may be plate-shaped. In addition, for the comb-like rectangular control valve 34 provided corresponding to the communication port 33, only the portion corresponding to the control valve 34 may be rectangular. Moreover, when providing two or more sheets, you may use combining these.

図7は、第2実施形態に係る現像装置30’で、トナーカートリッジ32側から現像ユニット31にトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。
第1搬送パドル31dは、回転して制御弁34に当たり、制御弁34が押さえられる。その後、第1搬送パドル31dが通過して、弾性を有する制御弁34が素早く弾かれて戻り、そのときに同時に、トナーカートリッジ32側から押し込まれていたトナーが連通口33を介して現像ユニット31側に引きつけられて、トナーが供給される。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a state in which toner is supplied from the toner cartridge 32 side to the developing unit 31 in the developing device 30 ′ according to the second embodiment.
The first transport paddle 31d rotates to hit the control valve 34, and the control valve 34 is pressed. Thereafter, the first transport paddle 31d passes, and the elastic control valve 34 is quickly bounced back, and at the same time, the toner pushed in from the toner cartridge 32 side passes through the communication port 33 and the developing unit 31. The toner is supplied by being attracted to the side.

さらに本発明の第2実施形態に係る現像装置30’では、図3で示したのと同様にして、第2搬送パドル32aのパドル用フィルムとリブ35により、第2搬送パドル32aのパドル用フィルムの回転方向下手に区間Pが形成される(図3(b))。
なお、第二実施形態に係る現像装置30’では、図3(b)で示す状態から更に第2搬送パドル32aが回転してゆくと、パドル用フィルムは、トナーを現像ユニット31側に押し込む状態になっている時と、現像ユニット31の制御弁34が第1搬送パドル31dのパドル用フィルムに押さえられていなくて制御弁34が開放されている時(定位置にある時)と重なることでトナーは、連通口33を通してトナーカートリッジ32側から現像ユニット31側に移動して供給される。
次に、開放された制御弁34には現像ユニット31にあるトナーが入り込んでくる。その後、第1搬送パドル31dのパドル用フィルムが回転して制御弁34を押し込むトナーを現像ユニット31側からトナーカートリッジ32側に押し込んでいる時と第1収納室321で第2搬送パドルのパドル用フィルムによってトナー内部に空間ができ、その空間がちょうど連通口33にかかった時が重なることでトナーは、連通口33を通して現像ユニット31側からトナーカートリッジ32側に移動して排出される。
Further, in the developing device 30 ′ according to the second embodiment of the present invention, the paddle film of the second transport paddle 32a is formed by the paddle film of the second transport paddle 32a and the rib 35 in the same manner as shown in FIG. A section P is formed on the lower side in the rotation direction (FIG. 3B).
In the developing device 30 ′ according to the second embodiment, when the second transport paddle 32a further rotates from the state shown in FIG. 3B, the paddle film pushes the toner into the developing unit 31 side. And when the control valve 34 of the developing unit 31 is not pressed by the paddle film of the first transport paddle 31d and the control valve 34 is opened (when it is in a fixed position). The toner moves from the toner cartridge 32 side to the developing unit 31 side through the communication port 33 and is supplied.
Next, the toner in the developing unit 31 enters the opened control valve 34. After that, the paddle film of the first transport paddle 31d rotates and the toner that pushes the control valve 34 is pushed from the developing unit 31 side to the toner cartridge 32 side and the paddle for the second transport paddle in the first storage chamber 321. A space is formed inside the toner by the film, and the toner is moved and discharged from the developing unit 31 side to the toner cartridge 32 side through the communication port 33 by overlapping when the space reaches the communication port 33.

このときの現像装置30’における現像ユニット31とトナーカートリッジ32との第1、第2及び第3搬送パドルの動きとトナーの移動についてさらに詳細に説明する。
図8は、現像装置30’での現像ユニット31とトナーカートリッジ32との間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。なお、ここでは、現像ユニット31内の現像スリーブ31a等は省略してある。
現像装置30では、図6(1)に示すように、現像ユニット31内にある制御弁34は、連通口33が設けられた壁面に対して所定の角度θを有している。
第1搬送パドル31dは複数のパドル用フィルムを回転させている。また、トナーカートリッジ32内の第2及び第3搬送パドルは、単数のパドル用フィルムを回転させている。図8(2)に示すように、現像ユニット31内で、第1搬送パドル31dは複数のパドル用フィルムが制御弁34を押し込み、このときに、制御弁34と連通口33との間にあるトナーは、トナーカートリッジ32側もトナーで満たされていることで、連通口33を移動することができず、現像ユニット31内の制御弁34から横方向で、現像ユニット31内に戻る。次に、図8(3)に示すように、第1搬送パドル31dは複数のパドル用フィルムが制御弁34をさらに押し込み、制御弁34と連通口33との間にはほとんど隙間がない状態(作動位置)になる。次に、図8(4)及び図8(5)に示すように、第1搬送パドル31dは複数のパドル用フィルムが制御弁34からはずれることで、制御弁34が元の角度まで戻り、このときに、大きな隙間ができ、空間を形成することでトナーカートリッジ32側から連通口33を通してトナーが移動して供給される。
さらに、図8(6)に示すように、複数枚有することで第1搬送パドル31dのパドル用フィルムが、再度制御弁34を押し込んでいく。このときに、トナーカートリッジ32内の第2収納室322で第2搬送パドルのパドル用フィルムがリブ35に当たっている。さらに回転すると、図8(7)に示すように、第1搬送パドル31dのパドル用フィルムが制御弁34をさらに押し込み、制御弁34と連通口33で隙間のない状態を形成してゆく。このときに、第2搬送パドルのパドル用フィルムがリブ35から先に回転したときにリブ35が障害になってトナーが搬送されないために、トナーカートリッジ32内に、第2搬送パドルのパドル用フィルムの回転方向下手に空間を形成する。さらに、図8(8)及び図8(9)に示すように、第1搬送パドル31dは複数のパドル用フィルムが制御弁34からはずれることで、制御弁34が元の角度(定位置)まで戻り、このときに、大きな隙間ができ空間を形成することで、さらに、第2搬送パドル34aのパドル用フィルムによって持ち上げられたトナーが、トナーカートリッジ32側から連通口33を通してトナーが移動して供給される。
The movement of the first, second, and third transport paddles and the toner movement between the developing unit 31 and the toner cartridge 32 in the developing device 30 ′ at this time will be described in more detail.
FIG. 8 is a view schematically showing toner movement between the developing unit 31 and the toner cartridge 32 in the developing device 30 ′. Here, the developing sleeve 31a and the like in the developing unit 31 are omitted.
In the developing device 30, as shown in FIG. 6 (1), the control valve 34 in the developing unit 31 has a predetermined angle θ with respect to the wall surface provided with the communication port 33.
The first transport paddle 31d rotates a plurality of paddle films. The second and third transport paddles in the toner cartridge 32 rotate a single paddle film. As shown in FIG. 8 (2), in the developing unit 31, a plurality of paddle films push the control valve 34 in the first transport paddle 31 d, and at this time, the first transport paddle 31 d is between the control valve 34 and the communication port 33. Since the toner cartridge 32 side is also filled with toner, the toner cannot move through the communication port 33 and returns from the control valve 34 in the developing unit 31 into the developing unit 31 in the lateral direction. Next, as shown in FIG. 8 (3), in the first transport paddle 31 d, a plurality of paddle films push the control valve 34 further, and there is almost no gap between the control valve 34 and the communication port 33 ( (Operating position). Next, as shown in FIG. 8 (4) and FIG. 8 (5), the first transport paddle 31d has the control valve 34 returned to the original angle as the plurality of paddle films are separated from the control valve 34. Sometimes, a large gap is formed, and the toner is moved and supplied from the toner cartridge 32 side through the communication port 33 by forming a space.
Furthermore, as shown in FIG. 8 (6), the paddle film of the first transport paddle 31d pushes the control valve 34 again by having a plurality of sheets. At this time, the paddle film of the second transport paddle is in contact with the rib 35 in the second storage chamber 322 in the toner cartridge 32. When further rotated, as shown in FIG. 8 (7), the paddle film of the first transport paddle 31 d further pushes the control valve 34, and a state without a gap is formed between the control valve 34 and the communication port 33. At this time, when the paddle film of the second transport paddle is rotated first from the rib 35, the rib 35 becomes an obstacle and the toner is not transported. Therefore, the paddle film of the second transport paddle is placed in the toner cartridge 32. A space is formed in the lower direction of rotation. Further, as shown in FIGS. 8 (8) and 8 (9), the first transport paddle 31 d has a plurality of paddle films separated from the control valve 34, so that the control valve 34 returns to the original angle (fixed position). At this time, by forming a space with a large gap, the toner lifted by the paddle film of the second transport paddle 34a is further supplied from the toner cartridge 32 side through the communication port 33. Is done.

しかし、次に、図8(10)に示すように、複数枚有することで第1搬送パドル31dのパドル用フィルムが、再度制御弁34を押し込んでいく。これまでは、トナーカートリッジ32側の連通口33付近にはトナーがあったが、第2搬送パドル32aのパドル用フィルムの回転方向下手に形成された空間が存在する場合は、現像ユニット31内の制御弁34から横方向で、現像ユニット31内に戻るのではなく、連通口33を通して現像ユニット31側からトナーカートリッジ32側に移動して排出される。図8(11)及び図8(12)に示すように、第1搬送パドル31dのパドル用フィルムが、再度制御弁34を押し込んでいくことで、さらに、現像ユニット31側からトナーカートリッジ32側に移動して排出される。   However, next, as shown in FIG. 8 (10), the paddle film of the first transport paddle 31d pushes the control valve 34 again by having a plurality of sheets. Until now, there has been toner in the vicinity of the communication port 33 on the toner cartridge 32 side. However, if there is a space formed below the paddle film in the rotation direction of the paddle film of the second transport paddle 32a, Instead of returning from the control valve 34 in the lateral direction into the developing unit 31, it moves from the developing unit 31 side to the toner cartridge 32 side through the communication port 33 and is discharged. As shown in FIGS. 8 (11) and 8 (12), the paddle film of the first transport paddle 31d pushes the control valve 34 again, and further from the developing unit 31 side to the toner cartridge 32 side. It is moved and discharged.

このとき、トナーの流動性が大きすぎると、図8(11)及び(12)で示される状態において、連通口33近傍で形成された空間Pに、空間P周辺のトナーが流れ込んで、一定時間、十分な体積を維持することができない。このため、トナーはある程度流動性が抑えられ、一定の固さを有しているこのが望ましく、トナーの流動性を示す指標としての粉壁崩壊角は、30°〜70°であることが好ましい。
なお、粉壁崩壊角の測定は、上記の同様の方法により行うことができる。
At this time, if the fluidity of the toner is too high, the toner around the space P flows into the space P formed in the vicinity of the communication port 33 in the state shown in FIGS. Can not maintain a sufficient volume. For this reason, it is desirable that the toner has a certain degree of fluidity in which the fluidity is suppressed to some extent, and the powder wall disintegration angle as an index indicating the fluidity of the toner is preferably 30 ° to 70 °. .
Note that the powder wall collapse angle can be measured by the same method as described above.

さらに、第1搬送パドル31dの回転スピードを第2搬送パドルより早くすることで、図8(13)から図8(16)に示すように、現像ユニット31側からトナーカートリッジ32側に移動して排出させることができる。
これを繰り返すことで、現像ユニット31とトナーカートリッジ32との間で連通口33を通してトナーを移動させることができる。
Further, by making the rotation speed of the first transport paddle 31d faster than that of the second transport paddle, as shown in FIG. 8 (13) to FIG. It can be discharged.
By repeating this, the toner can be moved through the communication port 33 between the developing unit 31 and the toner cartridge 32.

ここでは、現像ユニット31内の第1搬送パドル31dとトナーカートリッジ32内の第2搬送パドル32aの回転数を制御することでトナーの移動による供給・排出の量を調整することができる。特に、現像ユニット31内の第1搬送パドル31dの回転数をトナーカートリッジ32内の第2搬送パドルよりも早くすることで、トナー内部に形成される空間が連通口33に接する回数を少なくして、第1搬送パドル31dが制御弁34を押し込む回数を多くすることで、連通口33を通してトナーを供給させる回数を多くすることができる。
また、トナーの移動による供給・排出の量は、連通口33の数によって調整することができ、したがって、連通口33は、1以上設けることができる。この連通口33は、画像形成装置本体の画像形成する速度によって適宜数を決定する。
Here, by controlling the rotational speeds of the first transport paddle 31d in the developing unit 31 and the second transport paddle 32a in the toner cartridge 32, the supply / discharge amount due to the movement of the toner can be adjusted. In particular, by making the rotation speed of the first transport paddle 31d in the developing unit 31 faster than the second transport paddle in the toner cartridge 32, the number of times the space formed inside the toner contacts the communication port 33 can be reduced. By increasing the number of times the first transport paddle 31d pushes the control valve 34, the number of times of supplying the toner through the communication port 33 can be increased.
Further, the amount of supply / discharge due to the movement of the toner can be adjusted by the number of communication ports 33, and therefore one or more communication ports 33 can be provided. The number of the communication ports 33 is appropriately determined according to the image forming speed of the image forming apparatus main body.

以下に、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。
図9は、本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。この画像形成装置1は、感光体ユニット10、書き込み光学ユニット20、現像ユニット30、中間転写ユニット40、2次転写ユニット50、定着ユニット60、両面印刷用紙反転ユニット70等で構成されている。そして、黒(以下、Bkという)、シアン(以下、Cという)、マゼンタ(以下、Mという)、イエロー(以下、Yという)のカラー画像を感光体ユニット10の感光体ベルト11上に順次顕像化し、これらを重ね合わせて最終的な4色フルカラー画像を形成する。感光体ベルト11の周りには、感光体クリーニング装置12、帯電ローラ13、複数の現像装置30、中間転写ユニット40の中間転写ベルト41などが配置されている。感光体ベルト11は、駆動ローラ14、1次転写対向ローラ15、張架ローラ16間に張架され、駆動モータによって回転する。また、上記書き込み光学ユニット20は、カラー画像データを光信号に変換して、各色画像に対応した光書き込みを行い、感光体ベルト11に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット20は、光源としての半導体レーザ21、ポリゴンミラー22、3つの反射ミラー23などで構成されている。
また、上記現像装置30は、画像形成装置1本体の下側から順に、黒トナーを収容したBk現像装置30K、シアントナーを収容したC現像装置30C、マゼンタトナーを収容したM現像装置30M、イエロートナーを収容したY現像装置30Yとなっている。ここでは、さらに、各現像装置を図中左右方向に移動させ感光体ベルト11に対し、接離動作を行う接離機構を備える。
The image forming apparatus according to the present invention will be described in detail below.
FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus 1 includes a photosensitive unit 10, a writing optical unit 20, a developing unit 30, an intermediate transfer unit 40, a secondary transfer unit 50, a fixing unit 60, a duplex printing paper reversing unit 70, and the like. Then, black (hereinafter referred to as Bk), cyan (hereinafter referred to as C), magenta (hereinafter referred to as M), and yellow (hereinafter referred to as Y) color images are successively developed on the photoreceptor belt 11 of the photoreceptor unit 10. These are then superimposed to form the final four-color full color image. Around the photoreceptor belt 11, a photoreceptor cleaning device 12, a charging roller 13, a plurality of developing devices 30, an intermediate transfer belt 41 of an intermediate transfer unit 40, and the like are disposed. The photosensitive belt 11 is stretched between a driving roller 14, a primary transfer counter roller 15, and a stretching roller 16, and is rotated by a driving motor. The writing optical unit 20 converts the color image data into an optical signal, performs optical writing corresponding to each color image, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive belt 11. The writing optical unit 20 includes a semiconductor laser 21 as a light source, a polygon mirror 22, three reflecting mirrors 23, and the like.
The developing device 30 includes, in order from the lower side of the main body of the image forming apparatus 1, a Bk developing device 30K containing black toner, a C developing device 30C containing cyan toner, an M developing device 30M containing magenta toner, and a yellow. A Y developing device 30Y containing toner is provided. Here, a contact / separation mechanism for moving the developing devices in the left-right direction in the drawing to perform the contact / separation operation with respect to the photosensitive belt 11 is further provided.

現像装置30内のトナーは所定の極性に帯電され、現像スリーブ31aには、現像バイアス電源によって現像バイアスが印加され、現像スリーブ31aが感光体ベルト11に対して所定電位にバイアスされている。また、接離機構は、モータから各現像装置30に駆動を伝達するための図示しない電磁クラッチがオンになるとその駆動力で現像装置30を感光体ベルト11側に移動させるようになっている。現像時には、現像装置30のうち選択されたいずれか一つが移動し、感光体ベルト11に当接する。一方、電磁クラッチをオフにして駆動伝達を解除すると感光体ベルト11に当接していた現像装置が感光体ベルト11から離間する方向に移動する。   The toner in the developing device 30 is charged to a predetermined polarity, and a developing bias is applied to the developing sleeve 31 a by a developing bias power source, and the developing sleeve 31 a is biased to a predetermined potential with respect to the photosensitive belt 11. The contact / separation mechanism moves the developing device 30 toward the photosensitive belt 11 by the driving force when an electromagnetic clutch (not shown) for transmitting driving from the motor to each developing device 30 is turned on. At the time of development, any one selected from the developing device 30 moves and contacts the photosensitive belt 11. On the other hand, when the electromagnetic clutch is turned off and the drive transmission is released, the developing device that has been in contact with the photosensitive belt 11 moves away from the photosensitive belt 11.

画像形成装置1本体の待機状態では、現像装置30K、C、M、Yも感光体ベルト11と離間した位置にセットされており、画像形成動作が開始されると、カラー画像データに基づきレーザ光による光書き込み、静電潜像の形成が開始される(以下、Bk 画像データによる静電潜像をBk静電潜像という。C、M、Yについても同様)。このBk静電潜像の先端部から現像可能とすべくBk現像位置に静電潜像先端部が到達する前に、Bk現像スリーブ31aを回転開始して、Bk静電潜像をBkトナーで現像する。そして、以後、Bk静電潜像領域の現像動作が続行されるが、Bk静電潜像後端部がBk現像位置を通過した時点で、K現像装置30Kが感光体ベルト11から離間し、次の色の現像に備えて該当する色の現像装置が感光体ベルト11に当接する。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像先端部が現像位置に到達する前に完了される。
また、上記中間転写ユニット40は、中間転写ベルト41、ベルトクリーニング装置42、位置検出用センサ43などで構成されている。中間転写ベルト41は駆動ローラ44、1次転写ローラ45、2次転写対向ローラ46、クリーニング対向ローラ47及びテンションローラ48に張架されており、図示しない駆動モータによりに駆動制御される。中間転写ベルト41端部の非画像形成領域には複数の位置検出用マークが設けられており、これらの位置検出用マークのうちのいずれか一つを位置出用センサ43で検出し、この検出タイミングで画像形成を開始する。また、ベルトクリーニング装置42は、クリーニングブラシ42a、接離機構等で構成されており、1色目のBk画像を中間転写ベルト41に転写している間、及び、2、3、4色目の画像を中間転写ベルト41に転写している間は接離機構によって中間転写ベルト41面からクリーニングブラシ42aを離間させておく。
さらに、2次転写ユニット50は、2次転写ローラ51、2次転写ローラ51を中間転写ベルト41に対して接離するためのクラッチ等を備えた接離機構等で構成されている。転写紙が転写位置に到達するタイミングに合致させて2次転写ローラ51が接離機構の回転軸を中心に揺動する。この2次転写ローラ51と2次転写対向ローラ46とにより転写紙と中間転写ベルト41とを一定の圧力で接触させる。2次転写ローラ51は中間転写ユニット40に設けられた図示しない位置決め部材により2次転写対向ローラ46との平行度の位置精度が保たれている。また、2次転写ローラ51に設けた図示しない位置決めコロにより中間転写ベルト41に対する2次転写ローラ51の接触圧を一定にしている。2次転写ローラ51を中間転写ベルト41に接触させると同時に、2次転写ローラ51はトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、中間転写ベルト41上の重ねトナー像を転写紙に一括転写する。
In the standby state of the main body of the image forming apparatus 1, the developing devices 30K, C, M, and Y are also set at positions separated from the photosensitive belt 11, and when the image forming operation is started, the laser beam is based on the color image data. Is started, and electrostatic latent image formation is started (hereinafter, an electrostatic latent image based on Bk image data is referred to as a Bk electrostatic latent image; the same applies to C, M, and Y). Before the leading edge of the electrostatic latent image reaches the Bk developing position so that the leading edge of the Bk electrostatic latent image can be developed, the Bk developing sleeve 31a starts to rotate, and the Bk electrostatic latent image is transformed with Bk toner. develop. Thereafter, the developing operation of the Bk electrostatic latent image area is continued, but when the rear end portion of the Bk electrostatic latent image passes the Bk developing position, the K developing device 30K is separated from the photosensitive belt 11, The developing device of the corresponding color comes into contact with the photosensitive belt 11 in preparation for the development of the next color. This is completed at least before the leading edge of the electrostatic latent image based on the next image data reaches the developing position.
The intermediate transfer unit 40 includes an intermediate transfer belt 41, a belt cleaning device 42, a position detection sensor 43, and the like. The intermediate transfer belt 41 is stretched around a drive roller 44, a primary transfer roller 45, a secondary transfer counter roller 46, a cleaning counter roller 47, and a tension roller 48, and is driven and controlled by a drive motor (not shown). A plurality of position detection marks are provided in the non-image forming area at the end of the intermediate transfer belt 41, and any one of these position detection marks is detected by the position detection sensor 43, and this detection is performed. Image formation starts at the timing. Further, the belt cleaning device 42 includes a cleaning brush 42a, a contact / separation mechanism, and the like, while transferring the Bk image of the first color to the intermediate transfer belt 41 and the images of the second, third, and fourth colors. During the transfer to the intermediate transfer belt 41, the cleaning brush 42a is separated from the surface of the intermediate transfer belt 41 by the contact / separation mechanism.
Further, the secondary transfer unit 50 includes a contact / separation mechanism including a clutch or the like for contacting / separating the secondary transfer roller 51, the secondary transfer roller 51 to / from the intermediate transfer belt 41. The secondary transfer roller 51 swings about the rotation axis of the contact / separation mechanism in accordance with the timing when the transfer paper reaches the transfer position. The secondary transfer roller 51 and the secondary transfer counter roller 46 bring the transfer paper and the intermediate transfer belt 41 into contact with each other with a constant pressure. The secondary transfer roller 51 has a positional accuracy of parallelism with the secondary transfer counter roller 46 by a positioning member (not shown) provided in the intermediate transfer unit 40. Further, the contact pressure of the secondary transfer roller 51 with respect to the intermediate transfer belt 41 is made constant by a positioning roller (not shown) provided on the secondary transfer roller 51. At the same time as the secondary transfer roller 51 is brought into contact with the intermediate transfer belt 41, a transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the secondary transfer roller 51, and the superimposed toner images on the intermediate transfer belt 41 are collectively transferred onto the transfer paper.

一方、画像形成動作が開始される時期に、転写紙は上記転写紙カセット80又は手差しトレイ83のいずれかから給送され、レジストローラ82対のニップで待機している。そして、2次転写ローラ51に中間転写ベルト41上の4色重ねのトナー像先端がさしかかるときに、ちょうど転写紙の先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジストローラ対82が駆動され、転写紙とトナー像との位置合わせが行われる。そして、転写紙が中間転写ベルト41上のトナー像と重ねられて2次転写位置を通過する。このとき2次転写ローラ51による転写バイアスで転写紙が荷電され、トナー画像のほとんどが転写紙上に転写される。そして、中間転写ベルト41から4色重ねトナー像を一括転写された転写紙は、定着ユニット60に搬送され、所定温度に制御された定着ベルト61と加圧ローラ62のニップ部でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出され、排紙トレイ84に裏向きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。 On the other hand, at the time when the image forming operation is started, the transfer paper is fed from either the transfer paper cassette 80 or the manual feed tray 83 and is waiting at the nip of the pair of registration rollers 82. Then, when the leading edge of the four-color superimposed toner image on the intermediate transfer belt 41 approaches the secondary transfer roller 51, the registration roller pair 82 is driven so that the leading edge of the transfer paper coincides with the leading edge of the toner image. The transfer paper and the toner image are aligned. Then, the transfer paper is superimposed on the toner image on the intermediate transfer belt 41 and passes through the secondary transfer position. At this time, the transfer paper is charged by the transfer bias by the secondary transfer roller 51, and most of the toner image is transferred onto the transfer paper. Then, the transfer paper onto which the four-color superimposed toner images are collectively transferred from the intermediate transfer belt 41 is conveyed to the fixing unit 60, and the toner image is melted at the nip portion between the fixing belt 61 and the pressure roller 62 controlled to a predetermined temperature. is fixed, is fed out of the apparatus main body, it is stacked face down in the discharge tray 8 4, obtaining a full-color copy.

更に、両面印刷を行う場合には、定着ユニット60を通過した転写紙は両面切替爪85により両面印刷用紙反転ユニット70に送られる。両面印刷用紙反転ユニット70においては、転写紙はまず反転切替爪71によって矢印D方向に案内され、転写紙後端が反転切替爪71を通過した後、反転ローラ対72が停止し、転写紙も停止する。そして、反転ローラ対72が一定のブランク時間ののち逆転を開始し、転写紙はスイッチバックを始める。このときに、反転切替爪71が切り替わり、転写紙はレジストローラ対82に送られる。レジストローラ対82に送られた転写紙は表裏反転した状態でレジストローラ対82のニップで待機する。そして、所定のタイミングでレジストローラ対82が駆動され、転写紙は2次転写位置に送られて中間転写ベルト41から4色重ねトナー像を一括転写された後、定着ユニット60でトナー像が溶融定着され、装置本体外に送り出される。
一方、1次転写後の感光体ベルト11の表面は、感光体クリーニング装置12でクリーニングされ、除電ランプ等で均一に除電して、クリーニングしやすくすることもできる。また、転写紙にトナー像を転写した後の中間転写ベルト41の表面は、ベルトクリーニング装置42のクリーニングブラシ42aを接離機構で押圧することによってクリーニングされる。中間転写ベルト41からクリーングされたトナーは廃トナータンク49に蓄えられる。
Furthermore, when performing duplex printing, the transfer paper that has passed through the fixing unit 60 is sent to the duplex printing paper reversing unit 70 by the duplex switching claw 85. In the double-sided printing paper reversing unit 70, the transfer paper is first guided in the direction of arrow D by the reversal switching claw 71, and after the rear end of the transfer paper passes through the reversal switching claw 71, the reversing roller pair 72 stops and the transfer paper also Stop. Then, the reverse roller pair 72 starts reverse rotation after a certain blank time, and the transfer paper starts to switch back. At this time, the reverse switching claw 71 is switched, and the transfer paper is sent to the registration roller pair 82. The transfer sheet sent to the registration roller pair 82 stands by at the nip of the registration roller pair 82 with the front and back reversed. Then, the registration roller pair 82 is driven at a predetermined timing, the transfer paper is sent to the secondary transfer position, and the four-color superimposed toner image is collectively transferred from the intermediate transfer belt 41, and then the toner image is melted by the fixing unit 60. It is fixed and sent out of the main body.
On the other hand, the surface of the photoconductor belt 11 after the primary transfer can be cleaned by the photoconductor cleaning device 12 and uniformly discharged with a charge removal lamp or the like to facilitate cleaning. Further, the surface of the intermediate transfer belt 41 after the toner image is transferred onto the transfer paper is cleaned by pressing the cleaning brush 42a of the belt cleaning device 42 with a contact / separation mechanism. The toner cleaned from the intermediate transfer belt 41 is stored in a waste toner tank 49.

ここで、現像装置についてさらに詳述する。現像装置30は、感光体ベルト11表面の静電潜像を現像するためにトナーを表面に担持して回転する現像スリーブ31aと、トナーを汲み上げて撹拌するために回転するトナー第1搬送パドル31dとを含む現像ユニット31と、トナーを収容するトナーカートリッジ32で構成されている。このように2つのユニットに分割されている理由は、現像ユニット31は、トナーカートリッジ32を数回交換して使用しても耐えうる耐久性を有しているからである。
図10は、本発明の現像装置における連通口33の構成を示した概略図であり、(A)は現像ユニット31側の構成を示し、(B)はトナーカートリッジ側の構成を示している。現像ユニット31の筐体の外側にはスライドシャッターを備え、そのスライドシャッターには弾性部材を貼付している。このスライドシャッターを開閉することで現像ユニット31の連通口33の開閉を行う。また、トナーカートリッジ32側は、筐体に設けられた連通口33に対応して開けた部分のある弾性部材、連通口33からトナーがこぼれるのを防止し、または、トナーを補給できるように開放するスライドシャッター、これらを筐体に固定する固定シールが設けられている。
トナーカートリッジ32を現像装置に配置して、現像ユニット31側のスライドシャッターを開け、また、トナーカートリッジ32側のスライドシャッターを開けて、トナーを通過させることができる連通口33ができる。
現像ユニット31側の連通口33は複数あり、現像ユニット31とトナーカートリッジ32との間には弾性部材を貼着したスライドシャッターを設けている。このスライドシャッターを移動させることで、現像ユニット31筐体に設けた連通口33の開閉を行う。トナーカートリッジ32がない場合又は画像形成装置本体に装着していない場合は、スライドシャッターで連通口33を閉じておくことで現像ユニット31からのトナーのこぼれるのを防止する。
また、トナーカートリッジ32も、現像ユニット31がない場合又は画像形成装置本体に装着していない場合は、トナーカートリッジ32からのトナーのこぼれるのを防止するために、連通口33を閉じておくためにスライドシャッターを設ける。トナーカートリッジ32に対して、弾性部材、スライドシャッター、固定シールを設ける。弾性部材は、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等の発泡材が好ましい。
図10に示すように、現像ユニット31とトナーカートリッジ32に設けられた連通口33に対応してスライドシャッターに開放した窓部を設ける。連通口33を閉じるときはスライドシャッターの窓部のないところで連通口33を塞ぎ、連通口33を開放するときはスライドシャッターを移動させて、窓部と連通口33を合わせて、連通口33全体を連通させる。
Here, the developing device will be further described in detail. The developing device 30 includes a developing sleeve 31a that rotates while carrying toner on the surface to develop an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor belt 11, and a toner first conveyance paddle 31d that rotates to pump up and stir the toner. And a toner cartridge 32 for containing toner. The reason why it is divided into two units in this way is that the developing unit 31 has durability that can withstand even if the toner cartridge 32 is replaced several times.
10A and 10B are schematic views showing the configuration of the communication port 33 in the developing device of the present invention. FIG. 10A shows the configuration on the developing unit 31 side, and FIG. 10B shows the configuration on the toner cartridge side. A slide shutter is provided outside the housing of the developing unit 31, and an elastic member is attached to the slide shutter. The communication port 33 of the developing unit 31 is opened and closed by opening and closing this slide shutter. Further, the toner cartridge 32 side is an elastic member having a portion corresponding to the communication port 33 provided in the housing, and is opened so that toner can be prevented from spilling from the communication port 33 or the toner can be replenished. A sliding shutter is provided, and a fixing seal for fixing these to the housing is provided.
By arranging the toner cartridge 32 in the developing device, the slide shutter on the developing unit 31 side is opened, and the slide shutter on the toner cartridge 32 side is opened to form a communication port 33 through which toner can pass.
There are a plurality of communication ports 33 on the developing unit 31 side, and a slide shutter with an elastic member attached is provided between the developing unit 31 and the toner cartridge 32. By moving the slide shutter, the communication port 33 provided in the housing of the developing unit 31 is opened and closed. When there is no toner cartridge 32 or when it is not attached to the image forming apparatus main body, the communication port 33 is closed with a slide shutter to prevent toner from spilling from the developing unit 31.
Further, when the developing unit 31 is not provided or the toner cartridge 32 is not attached to the main body of the image forming apparatus, the communication port 33 is closed in order to prevent the toner from spilling out from the toner cartridge 32. Provide a slide shutter. An elastic member, a slide shutter, and a fixed seal are provided for the toner cartridge 32. The elastic member is preferably a foamed material such as urethane resin or silicone resin.
As shown in FIG. 10, a window portion opened to the slide shutter is provided corresponding to the communication port 33 provided in the developing unit 31 and the toner cartridge 32. When the communication port 33 is closed, the communication port 33 is closed where there is no window portion of the slide shutter, and when the communication port 33 is opened, the slide shutter is moved so that the window portion and the communication port 33 are aligned with each other. To communicate.

画像形成装置1において現像装置30は、現像ユニット31内にある第1搬送パドル31dで、トナーを攪拌しつつ現像剤供給ローラ31bに搬送し、供給ローラ31bが現像スリーブ31aに摺擦しながら、同時にトナーを摺擦させて摩擦帯電させて、トナーを帯電させる。帯電したトナーは、現像スリーブ31aに鏡像力で吸着されて搬送される。その後、規制ローラ31cで現像領域に搬送されるトナー量を規制する。現像スリーブ31a上に形成されるトナー薄層が現像領域における現像バイアスで感光体ベルトに現像される。
このときに、供給ローラ31bで現像スリーブ31aに摺擦されたトナーは大きな押圧力を受けて、トナー表面の凸凹が削られて球形化しトナーの付着力が大きくなる。また、この押圧力でトナー表面の外添剤が埋没して流動性が低下し、さらに、外添剤による帯電量調整ができなくなるために帯電量が変わってくる。これらの影響でトナーの現像性が低下し、さらに、転写性、クリーニング性が低下する。
このように、現像ホッパー内に劣化したトナーが多くなり、また、トナーが現像によって消費されるために現像ユニット31内のトナーが少なくなる。そこで、連通口33を通過してトナーカートリッジ32から、現像ユニット31へとトナーが補給される。トナーカートリッジ32内には、トナーカートリッジ本体32の内壁に先端が摺接する第2搬送パドル32a、第3搬送パドル32bがそれぞれ第1収納室321と第2収納室322に設けられており、第2又は第3搬送パドル32a,32bが回転することによりトナーを現像ユニット31側に押し込んで、現像ユニット31に連通口33からトナーが補給される。
In the image forming apparatus 1, the developing device 30 transports the toner to the developer supply roller 31b while stirring the toner with the first transport paddle 31d in the developing unit 31, and the supply roller 31b rubs against the developing sleeve 31a. At the same time, the toner is rubbed and frictionally charged to charge the toner. The charged toner is attracted to the developing sleeve 31a with a mirror image force and conveyed. Thereafter, the amount of toner conveyed to the development area is regulated by the regulation roller 31c. A thin toner layer formed on the developing sleeve 31a is developed on the photosensitive belt with a developing bias in the developing region.
At this time, the toner rubbed against the developing sleeve 31a by the supply roller 31b receives a large pressing force, and the irregularities on the surface of the toner are scraped to become spherical and increase the adhesion force of the toner. Further, the external additive on the surface of the toner is buried by this pressing force and the fluidity is lowered, and further, the charge amount cannot be adjusted by the external additive, so that the charge amount is changed. Under these influences, the developing property of the toner is lowered, and further, the transfer property and the cleaning property are lowered.
Thus, the amount of deteriorated toner increases in the developing hopper, and the toner in the developing unit 31 decreases because the toner is consumed by development. Therefore, the toner is supplied from the toner cartridge 32 to the developing unit 31 through the communication port 33. In the toner cartridge 32, a second transport paddle 32a and a third transport paddle 32b whose tips are in sliding contact with the inner wall of the toner cartridge main body 32 are provided in the first storage chamber 321 and the second storage chamber 322, respectively. Alternatively, the third transport paddles 32 a and 32 b rotate to push the toner into the developing unit 31, and the toner is supplied to the developing unit 31 from the communication port 33.

さらに、この連通口33を通して現像ユニット31内のトナーがトナーカートリッジ32側に排出されて、このトナーがトナーカートリッジ32内のトナーと混合される。トナーカートリッジ32内には、未使用のトナーが多く収納されており、現像ユニット31内で劣化したトナーと混合される。この混合によって、未使用トナーの表面に多く存在する外添剤が劣化したトナーに再分配されることで、劣化したトナーの帯電量、流動性が元の未使用トナーの状態に近くなる。これは、現像ユニット31から第1収納室321に排出されたトナーは、さらに、第2搬送パドルで第2収納室322に搬送されて、次に、第3搬送パドルで第1収納室321に戻される。この間に、外添剤の再分配を受けることになる。
この元の未使用の状態に近づいたトナーを、トナーカートリッジ32の第1収納室321から現像ユニット31に、再度供給する。この元の状態に近づいたトナーと未使用のトナーで、現像スリーブ31aに薄層を形成してトナーを現像することで、長期にわたって高品位の画像を得ることができる。
Further, the toner in the developing unit 31 is discharged to the toner cartridge 32 through the communication port 33, and the toner is mixed with the toner in the toner cartridge 32. A large amount of unused toner is stored in the toner cartridge 32 and is mixed with the deteriorated toner in the developing unit 31. As a result of this mixing, the external additive present in large amounts on the surface of the unused toner is redistributed to the deteriorated toner, whereby the charge amount and fluidity of the deteriorated toner become close to those of the original unused toner. This is because the toner discharged from the developing unit 31 to the first storage chamber 321 is further transported to the second storage chamber 322 by the second transport paddle, and then to the first storage chamber 321 by the third transport paddle. Returned. During this time, the external additive is redistributed.
The toner approaching the original unused state is supplied again from the first storage chamber 321 of the toner cartridge 32 to the developing unit 31. A high-quality image can be obtained over a long period of time by forming a thin layer on the developing sleeve 31a and developing the toner with the toner that has approached the original state and the unused toner.

また、上記現像装置30は、感光体10と共に一体に支持され、画像形成装置本体に対し着脱自在に形成されるプロセスカートリッジとすることができる。このプロセスカートリッジは、この他に帯電手段、クリーニング手段を含んで構成してもよい。   Further, the developing device 30 can be a process cartridge that is integrally supported together with the photosensitive member 10 and is detachably formed on the image forming apparatus main body. In addition, the process cartridge may include a charging unit and a cleaning unit.

なお、本発明のトナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤と帯電制御剤を含有するものである。以下に本発明のトナーの製造方法を詳細に説明する。   The toner of the present invention contains at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent. The toner production method of the present invention will be described in detail below.

(ポリエステル樹脂)
結着樹脂としてはフルカラートナー用結着樹脂として発色性、画像強度の点から好適なポリエステル樹脂が用いられる。カラー画像は、数種のトナー層が幾重にも重ねられるため、トナー層が厚くなってしまい、トナー層の強度不足による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失われたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保持させるためポリエステル樹脂が用いられる。
(Polyester resin)
As the binder resin, a polyester resin suitable as a binder resin for full-color toner is used from the viewpoint of color development and image strength. In a color image, several kinds of toner layers are stacked several times, so that the toner layer becomes thick, and cracks and defects of the image due to insufficient strength of the toner layer occur, or an appropriate gloss is lost. For this reason, a polyester resin is used to maintain an appropriate gloss and excellent strength.

ポリエステル樹脂は、一般に多価アルコールと多価カルボン酸とのエステル化反応により得ることができる。本発明におけるポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうち、アルコールモノマーとしては、ジオールモノマーとしては、たとえばエチレングリコール、ジエチレングリコールトリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタジエンオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA等のビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物、その他の二価のアルコールがあげられ、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、ノボラック型のフェノール樹脂のオキシアルキレンエーテル、その他の3価以上の多価アルコールがあげることができる。3価以上のアルコールモノマーは主に架橋成分として用いられる。これらのモノマーのうち特に、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を主成分モノマーとして用いたものが好適に用いられる。ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を構成モノマーとして用いた場合、ビスフェノールA骨格の性質上、比較的高めのガラス転移点のポリエステルが得られ、耐コピーブロッキング性、耐熱保存性が良好となる。また、ビスフェノールA骨格両側のアルキル基の存在が、ポリマー中でソフトセグメントとして働き、トナー定着時の発色性、画像強度が良好となる。特にビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のうち、エチレン基、プロピレン基のものが好適に用いられる。   The polyester resin can be generally obtained by an esterification reaction of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid. Among the monomers constituting the polyester resin in the present invention, as the alcohol monomer, as the diol monomer, for example, ethylene glycol, diethylene glycol triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4 Diols such as butadiene ol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenols such as bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, etc. Examples include A alkylene oxide adducts and other dihydric alcohols such as sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol. Tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, Examples thereof include trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene, oxyalkylene ether of a novolac type phenol resin, and other trihydric or higher polyhydric alcohols. Trihydric or higher alcohol monomers are mainly used as a crosslinking component. Among these monomers, those using a bisphenol A alkylene oxide adduct as a main component monomer are preferably used. When a bisphenol A alkylene oxide adduct is used as a constituent monomer, a polyester having a relatively high glass transition point is obtained due to the nature of the bisphenol A skeleton, and the copy blocking resistance and heat resistant storage stability are good. In addition, the presence of alkyl groups on both sides of the bisphenol A skeleton acts as a soft segment in the polymer, and the color developability and image strength during toner fixing are improved. Of the bisphenol A alkylene oxide adducts, those having an ethylene group or a propylene group are preferably used.

本発明におけるポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうち酸モノマーとしては、たとえばマレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸等のアルケニルコハク酸類またはn−ドデシルコハク酸等のアルキルコハク酸類、これらの酸の無水物、アルキルエステル、その他の二価のカルボン酸が、そして、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及びこれらの無水物、アルキルエステル、アルケニルエステル、アリールエステル、その他の3価以上のカルボン酸を挙げることができる。ここで述べているトリカルボン酸及びそのアルキル、アルケニルまたはアリールエステルの具体例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリメチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリエチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリイソブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−オクチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリ2−エチルヘキシル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリベンジル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリス(4−イソプロピルベンジル)等が挙げられる   Among the monomers constituting the polyester resin in the present invention, examples of the acid monomer include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, Adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, alkenyl succinic acids such as n-dodecenyl succinic acid or alkyl succinic acids such as n-dodecyl succinic acid, anhydrides of these acids, alkyl esters, other divalent carboxylic acids And 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4- Butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1 3-dicarboxyl-2-methyl-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empole trimer acid, and anhydrides thereof, alkyl esters, alkenyl esters , Aryl esters, and other trivalent or higher carboxylic acids. Specific examples of the tricarboxylic acid and its alkyl, alkenyl or aryl ester described herein include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, trimethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid. Triethyl acid, tri-n-butyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, triisobutyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, tri-n-octyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, 1,2,4-benzene Examples include tri-2-ethylhexyl tricarboxylate, tribenzyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, tris (1,4-benzylbenzyl) 1,2,4-benzenetricarboxylate, and the like.

本発明のポリエステル樹脂は特に、THF不溶分がなく、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)における分子量分布において、分子量500以下の成分の含有割合が4重量%以下、好ましくは1〜4重量%であり、分子量3000〜9000の領域に1つのピークを有することが好ましい。THF不溶分が入ると光沢性が下がるとともに透明性が落ち、OHPシートを使用したときに高品質な画像を得ることができない。また分子量500以下の成分が4重量%にすることで樹脂として脆い成分を低減でき、融着するいわゆるフィルミング成分や現像機内中での微粒子化を抑制することができる。これにより非磁性一成分現像方式においても長期間の使用に耐えることができ、トナー補給方式に於いても使用できるのである。製造上の容易性から、分子量500以下の成分割合は1重量%以上とするのが好ましい。   In particular, the polyester resin of the present invention has no THF-insoluble matter, and the content of components having a molecular weight of 500 or less is 4% by weight or less, preferably 1 to 4% by weight in the molecular weight distribution in gel permeation chromatography (GPC). It preferably has one peak in the molecular weight region of 3000 to 9000. When THF-insoluble matter enters, the glossiness is lowered and the transparency is lowered, and a high-quality image cannot be obtained when an OHP sheet is used. Further, when the component having a molecular weight of 500 or less is 4% by weight, a brittle component as a resin can be reduced, and so-called filming component to be fused and fine particle formation in a developing machine can be suppressed. As a result, the non-magnetic one-component development system can withstand long-term use, and can be used in the toner replenishment system. From the viewpoint of ease of production, the proportion of components having a molecular weight of 500 or less is preferably 1% by weight or more.

本発明の分子量分布は、GPCにより以下のように測定される。40℃のヒートチャンバー内でカラムを安定させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHFを毎分1mLの流速で流し、試料濃度として0.05〜0.6重量%に調整したトナー母体のTHF試料溶液を200μL注入して測定する。THF試料溶液は注入前に0.45μmの液クロ用フィルターで、THF不溶成分を除去する。トナーの試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、PressureChemical Co.あるいは、東洋ソーダ工業社製
の分子量が6×10 2.1×10 4×10 1.75×10 5.1×10 1.1×10 3.9×10 8.6×10 2×10 4.48×10のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。また検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。なおバインダー樹脂のTHF不溶分有無は、分子量分布測定のTHF試料溶液作成時に判断される。すなわち、0.45μmのフィルターユニットをシリンジの先に取り付けて液をシリンジ内から押し出す際に、フィルター詰まりがなければTHF不溶分はないと判断される。
The molecular weight distribution of the present invention is measured by GPC as follows. A toner base THF sample prepared by stabilizing the column in a heat chamber at 40 ° C., and flowing THF as a solvent at a flow rate of 1 mL / min and adjusting the sample concentration to 0.05 to 0.6% by weight. 200 μL of the solution is injected and measured. Prior to injection, the THF sample solution is removed with a 0.45 μm liquid chromatography filter to remove THF-insoluble components. In measuring the molecular weight of the toner sample, the molecular weight distribution of the sample was calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, Pressure Chemical Co. Alternatively, the molecular weights of Toyo Soda Kogyo Co., Ltd. are 6 × 10 2 , 2.1 × 10 3 , 4 × 10 3 , 1.75 × 10 4 , 5.1 × 10 4 , 1.1 × 10 5 , 3. It is appropriate to use 9 × 10 5 , 8.6 × 10 5 , 2 × 10 6 , 4.48 × 10 6 , and use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector. Whether or not the binder resin is insoluble in THF is determined at the time of preparing a THF sample solution for molecular weight distribution measurement. That is, when a 0.45 μm filter unit is attached to the tip of the syringe and the liquid is pushed out from the syringe, it is determined that there is no THF-insoluble matter unless the filter is clogged.

また、ポリエステル樹脂のガラス転移点(Tg)は、55〜70℃の範囲であることが好ましい。ガラス転移点の測定は、理学電機社製TG−DSCシステムTAS−100を用いて測定した。測定は、まず試料を約10mgのアルミ製試料容器に入れ、それをホルダーユニットに乗せ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度10℃/minで150℃まで加熱した後、150℃で10min放置、室温まで試料を冷却して10min放置、窒素雰囲気下で再度150℃まで昇温速度10℃/minで加熱してDSC測定を行った。Tgは、TAS−100システム中の解析システムを用いて、Tg近傍の吸熱カーブとベースラインとの接点から算出した。   Moreover, it is preferable that the glass transition point (Tg) of a polyester resin is the range of 55-70 degreeC. The glass transition point was measured using a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation. In the measurement, first, a sample is placed in an aluminum sample container of about 10 mg, placed on a holder unit, and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a rate of temperature increase of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 min, the sample was cooled to room temperature and left for 10 min, and the rate of temperature increase to 150 ° C. again under a nitrogen atmosphere was 10 ° C./min. DSC measurement was performed by heating at Tg was calculated from the contact point between the endothermic curve near the Tg and the baseline using the analysis system in the TAS-100 system.

(帯電制御剤)
帯電制御剤としては、感光体に帯電される電荷の正負に応じて適宜正又は負の荷電制御剤を用いればよい。負の荷電制御剤としては、例えば電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料や有機酸の金属錯体を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製)}、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製)}、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)}、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(以上、藤倉化成社製)}等を用いることができる。また、正の荷電制御剤としては、例えばニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(以上、オリエント化学工業社製)、TP−302、TP−415、TP−4040(以上、保土谷化学工業社製)、コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(以上、ヘキスト社製)、FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(以上、藤倉化成社製)、PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(以上、四国化成工業社製)等を用いることができる。
(Charge control agent)
As the charge control agent, a positive or negative charge control agent may be used as appropriate depending on whether the charge charged on the photoconductor is positive or negative. As the negative charge control agent, for example, a resin or compound having an electron donating functional group, an azo dye, or a metal complex of an organic acid can be used. Specifically, Bontron (product numbers: S-31, S-32, S-34, S-36, S-37, S-39, S-40, S-44, E-81, E-82, E -84, E-86, E-88, A, 1-A, 2-A, 3-A) (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.)}, Kaya charge (product numbers: N-1, N-2), Kaya Set Black (Part No .: T-2, 004) (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.)}, Eisenspiron Black (T-37, T-77, T-95, TRH, TNS-2) FCA-1001-N, FCA-1001-NB, FCA-1001-NZ, (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.)} and the like can be used. As the positive charge control agent, for example, a basic compound such as a nigrosine dye, a cationic compound such as a quaternary ammonium salt, a metal salt of a higher fatty acid, or the like can be used. Specifically, Bontron (part numbers: N-01, N-02, N-03, N-04, N-05, N-07, N-09, N-10, N-11, N-13, P -51, P-52, AFP-B) (above, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), TP-302, TP-415, TP-4040 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Copy Blue PR, Copy Charge ( Product number: PX-VP-435, NX-VP-434) (manufactured by Hoechst), FCA (product number: 201, 201-B-1, 201-B-2, 201-B-3, 201-PB, 201-PZ, 301) (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), PLZ (product numbers: 1001, 2001, 6001, 7001) (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) and the like can be used.

特に、補給機構より補給されるトナーの帯電立ち上がり性が早い点や、トナーへのストレスが長期に渡って加わる使用環境下においても帯電量分布がシャープである観点からサリチル酸金属塩を用いることが好ましい。また、帯電制御剤の添加量は、トナー粒子に対して0.5〜5.0重量%が好ましく、より好ましくは1.5〜3.0重量%である。0.5重量%より少ないと一成分現像方式では特に長期間において帯電を保持することが難しい。5.0重量%より多いと樹脂中での帯電制御剤の分散性が悪化し易くなり長期間の使用において地肌汚れなどの品質劣化を招く。   In particular, it is preferable to use a salicylic acid metal salt from the viewpoint that the charge rising property of the toner replenished by the replenishment mechanism is fast and the charge amount distribution is sharp even in a usage environment where stress on the toner is applied over a long period of time. . Further, the addition amount of the charge control agent is preferably 0.5 to 5.0% by weight, more preferably 1.5 to 3.0% by weight with respect to the toner particles. If it is less than 0.5% by weight, it is difficult to keep the charge particularly in a long period in the one-component development method. When the amount is more than 5.0% by weight, the dispersibility of the charge control agent in the resin tends to be deteriorated, and quality deterioration such as background stains is caused in long-term use.

(外添剤)
トナーの流動特性、帯電特性等を改善する目的でトナー粒子と各種金属酸化物等の無機粉末等を混合して使用する方法が提案されており、添加剤と呼ばれている。また必要に応じて該無機粉末表面の疎水性、帯電特性等を改質する目的で特定のシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、シリコーンオイル、有機酸等で処理する方法、特定の樹脂を被覆する方法なども提案されている。前記無機粉末としては、例えば、二酸化珪素(シリカ)、二酸化チタン(チタニア)、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化銅、酸化錫等が知られている。特にシリカや酸化チタン微粒子とジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等の有機珪素化合物とを反応させシリカ微粒子表面のシラノール基を有機基で置換し疎水化したシリカ微粒子が用いられている。
(External additive)
A method of mixing toner particles and inorganic powders such as various metal oxides for the purpose of improving the flow characteristics and charging characteristics of the toner has been proposed and is called an additive. If necessary, the surface of the inorganic powder may be treated with a specific silane coupling agent, titanate coupling agent, silicone oil, organic acid, etc., or a specific resin may be coated to improve the hydrophobicity or charging characteristics of the surface of the inorganic powder. A method to do this has also been proposed. As the inorganic powder, for example, silicon dioxide (silica), titanium dioxide (titania), aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, cerium oxide, iron oxide, copper oxide, tin oxide and the like are known. In particular, silica particles obtained by reacting silica or titanium oxide fine particles with an organosilicon compound such as dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, or silicone oil to replace the silanol groups on the surface of the silica fine particles with organic groups to make them hydrophobic are used.

トナー表面には、上述の外添剤としての無機微粒子が、トナー母体100重量部に対して、1.3〜3.2重量部添加されていることが好ましい。
これらの中で2種以上の粒径の異なる外部添加剤を含有することが好ましく、平均粒径で2〜5倍程度の粒径差のある外部添加剤を含有することが好ましい。2種以上の粒径の異なる外部添加剤を含有しない場合は、経時での外部添加剤のトナー母体への埋没が急激に進み、トナー流動性の悪化が急激に進んでしまう。トナーの流動性が低下することによる画像むらが発生しやすく、また、トナーへの付着力が強くなり難く、トナーからの脱離が容易に起こり、感材傷、画像ぬけの原因となる。2種以上の粒径の異なる外部添加剤を含有すれば、大粒径外部添加剤がスペーサーの役割を果たし、トナー流動性に効果がある小粒径外部添加剤のトナー母体への埋没が防止され、トナー流動性を維持できる。また、原因は不明ではあるが、経時での現像担持体の薄層が均一となる。
It is preferable that 1.3 to 3.2 parts by weight of the above-described inorganic fine particles as external additives are added to the toner surface with respect to 100 parts by weight of the toner base.
Among these, it is preferable to contain two or more kinds of external additives having different particle diameters, and it is preferable to contain an external additive having a particle diameter difference of about 2 to 5 times in average particle diameter. When two or more types of external additives having different particle diameters are not contained, the external additive is rapidly embedded in the toner base material over time, and toner fluidity is rapidly deteriorated. Image unevenness due to a decrease in toner fluidity is likely to occur, and the adhesion to the toner is difficult to increase, so that the toner is easily detached from the toner, causing a photosensitive material scratch and an image blur. If two or more types of external additives with different particle sizes are contained, the large particle size external additive acts as a spacer, preventing the embedding of the small particle size external additive effective in toner fluidity in the toner base Thus, toner fluidity can be maintained. Moreover, although the cause is unknown, the thin layer of the developing carrier over time becomes uniform.

例えば、大きな粒径の外部添加剤とは、BET比表面積が30ら80m gの範囲にあるものが好ましく、BET比表面積がこの範囲にあれば、種々の表面処理されたものが使用可能であり、特に、4060m gのものがより好ましい。30m g未満の場合はトナーの流動性が急激に低下することによる画像むらが発生しやすく、また、トナーへの付着力が強くなり難く、トナーからの脱離が容易に起こり、感材傷、画像ぬけの原因となる。これら大きな粒径の外部添加剤は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3.0重量部の範囲で添加するのが好ましく、0.8〜2.0重量部の範囲で添加するのがより好ましい。0.1重量部未満の場合は転写不良が発生し、3.0重量部を超える場合ではトナーからの脱離が容易に起こり、感材傷、画像ぬけの原因となる。 For example, the external additive having a large particle size preferably has a BET specific surface area in the range of 30 to 80 m 2 / g, and if the BET specific surface area is in this range, various surface-treated ones are used. In particular, those of 40 to 60 m 2 / g are more preferable. If it is less than 30 m 2 / g, unevenness in the image due to a sharp drop in the fluidity of the toner is likely to occur, the adhesion to the toner is difficult to increase, and detachment from the toner occurs easily. It may cause scratches and missing images. These external additives having a large particle diameter are preferably added in the range of 0.1 to 3.0 parts by weight, and in the range of 0.8 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base. Is more preferable. When the amount is less than 0.1 parts by weight, transfer failure occurs. When the amount exceeds 3.0 parts by weight, detachment from the toner easily occurs, which may cause damage to the photosensitive material and image loss.

小さな粒径の外部添加剤とは、BET比表面積が100250m gの範囲にあるものが好ましく、BET比表面積がこの範囲にあれば、種々の表面処理されたものが使用可能であり、特に、120200m gのものがより好ましい。特に、トナーの付着力を低減するため効果がある。これらの外部添加剤は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3重量部の範囲で添加するのが好ましく、0.5〜1.5重量部の範囲で添加するのがより好ましい。0.1重量部未満の場合は、その効果が十分に発揮されにくく、3重量部を超えると、トナーから脱離する外部添加剤が多くなり、感光体傷等を引き起こし易くなる。 The external additive having a small particle size preferably has a BET specific surface area in the range of 100 to 250 m 2 / g, and if the BET specific surface area is in this range, various surface-treated ones can be used. In particular, those of 120 to 200 m 2 / g are more preferable. In particular, it is effective for reducing the adhesion force of the toner. These external additives are preferably added in the range of 0.1 to 3 parts by weight, more preferably in the range of 0.5 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect is not sufficiently exerted, and when the amount exceeds 3 parts by weight, the amount of the external additive that is detached from the toner increases, and the photosensitive member is likely to be damaged.

(着色剤)
また、本発明のトナーの、他の構成材料を以下に示す。
本発明に用いられる着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用できる。例えば、ブラックトナーに用いる黒色系着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒等が使用できる。イエロートナーに用いる黄色系着色材としては、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー等が使用できる。
(Coloring agent)
Further, other constituent materials of the toner of the present invention are shown below.
As the colorant used in the present invention, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, etc. can be used as the black colorant used for the black toner. Examples of the yellow colorant used for the yellow toner include naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, and Hansa yellow ( GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Iso Indolinone yellow can be used.

マゼンタトナーに用いる赤色系着色剤としては、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が使用できる。
シアントナーに用いる青色系着色剤としてはコバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が使用できる。その他の着色剤としては酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂100重量%に対し0.1〜50重量%である。
Examples of red colorants used for magenta toner include Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bonmaru Nlite, Bonmaroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, oil orange, etc. can be used.
Blue colorants used for cyan toners include cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), Indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B , Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, etc. That. As other colorants, titanium oxide, zinc white, ritbon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50% by weight with respect to 100% by weight of the binder resin.

特に着色剤については前記バインダー樹脂であらかじめ処理することにより、顔料のバインダー樹脂への分散性を高め、前記含有量で十分な着色力を得、トナーの透明性、発色性を高め、帯電制御をしやすくできる。樹脂による前処理はバインダー樹脂と着色剤を一定の割合で溶融混練し、粗粉砕したものである。混合比は一般に着色剤1重量%に対し樹脂1〜5重量%が望ましい。樹脂1重量%に対し、着色剤が1重量%未満では着色剤を十分分散させることができない。また着色剤1重量%にたいし樹脂5重量%より多くなると着色剤に分散力が働かず十分な分散ができない。2種以上の着色剤を用いる場合は個々で処理を行っても、またあらかじめ顔料を混合してから処理しても良い。   In particular, the colorant is pre-treated with the binder resin to increase the dispersibility of the pigment in the binder resin, to obtain a sufficient coloring power with the content, to improve the transparency and color developability of the toner, and to control charging. It can be done easily. The pretreatment with the resin is one in which a binder resin and a colorant are melt-kneaded at a certain ratio and coarsely pulverized. In general, the mixing ratio is desirably 1 to 5% by weight of the resin with respect to 1% by weight of the colorant. If the colorant is less than 1% by weight relative to 1% by weight of the resin, the colorant cannot be sufficiently dispersed. On the other hand, if the amount exceeds 1% by weight of the colorant and more than 5% by weight of the resin, the dispersing power does not act on the colorant, and sufficient dispersion cannot be achieved. When two or more kinds of colorants are used, they may be processed individually, or may be processed after mixing pigments in advance.

(ワックス)
製造されるトナーに離型性を持たせる為に、トナーの中にワックスを含有させても良い。前記ワックスは、その融点が40〜120℃のものであり、特に50〜110℃のものであることが好ましい。ワックスの融点が過大のときには低温での定着性が不足する場合があり、一方、融点が過小のときには耐オフセット性、耐久性が低下する場合がある。なお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法(DSC)によって求めることができる。すなわち、数mgの試料を一定の昇温速度、例えば(10℃/min)で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
(wax)
Wax may be included in the toner in order to give the manufactured toner releasability. The wax has a melting point of 40 to 120 ° C., and preferably 50 to 110 ° C. When the melting point of the wax is excessive, the fixing property at a low temperature may be insufficient. On the other hand, when the melting point is excessively low, the offset resistance and durability may be decreased. The melting point of the wax can be obtained by differential scanning calorimetry (DSC). That is, the melting peak value when a sample of several mg is ripened at a constant temperature increase rate, for example, (10 ° C./min) is defined as the melting point.

本発明に用いることができるワックスとしては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワックス、ライスワックス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワックスなどを挙げることができる。また低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。特に、環球法による軟化点が70〜150℃のポリオレフィンが好ましく、さらには当該軟化点が120〜150℃のポリオレフィンが好ましい。   Examples of the wax that can be used in the present invention include solid paraffin wax, micro wax, rice wax, fatty acid amide wax, fatty acid wax, aliphatic monoketone, fatty acid metal salt wax, fatty acid ester wax, and partial kenne. And fatty acid ester wax, silicone varnish, higher alcohol, carnauba wax and the like. Also, polyolefins such as low molecular weight polyethylene and polypropylene can be used. Particularly, a polyolefin having a softening point of 70 to 150 ° C. by the ring and ball method is preferable, and a polyolefin having a softening point of 120 to 150 ° C. is more preferable.

潜像担持体11や一次転写媒体41に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることができる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。   Examples of the cleaning performance improver for removing the developer after transfer remaining on the latent image carrier 11 or the primary transfer medium 41 include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, and polymethyl methacrylate fine particles. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as polystyrene fine particles. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.

(粉砕法)
本発明のトナーの製造方法は従来公知のいずれの方法でもよく、少なくともバインダー樹脂と着色剤と帯電制御剤を含むトナー原材料を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、得られた混練物を冷却粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また機械的に混合する工程や溶融混練する工程において、粉砕または分級する工程で得られる製品となる粒子以外の粉末を戻して再利用する製造方法も含まれる。
ここで言う製品となる粒子以外の粉末(副製品)とは溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子や引き続いて行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や粗粒子を意味する。このような副製品を混合工程や溶融混練する工程で原料と好ましくは主原材料100に対し副製品を1〜20重量%混合するのが好ましい。
(Crushing method)
The toner production method of the present invention may be any conventionally known method. The step of mechanically mixing toner raw materials including at least a binder resin, a colorant, and a charge control agent, a step of melt kneading, and the obtained kneading A toner production method having a step of cooling and pulverizing a product and a step of classifying the product can be applied. In addition, in the mechanical mixing step and the melt kneading step, a production method is also included in which the powder other than the particles obtained as a product obtained in the pulverization or classification step is returned and reused.
The powders (sub-products) other than the particles used as the product referred to here are fine particles and coarse particles other than the components used as the product having a desired particle size obtained in the pulverization step after the melt-kneading step, and a subsequent classification step. It means fine particles or coarse particles other than the components that are generated as products having a desired particle diameter. It is preferable to mix 1 to 20% by weight of the by-product with the raw material and preferably the main raw material 100 in the step of mixing or melt-kneading such a by-product.

以上の混合工程が終了したら、次いで混合物を混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型2軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイ・シー・ケイ社製2軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型2軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが重要である。具体的には、溶融混練温度は、バインダー剤樹脂の軟化点を参考に行うべきであり、軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温過ぎると分散が進まない。 When the above mixing process is completed, the mixture is then charged into a kneader and melt-kneaded. As the melt kneader, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Kay Sea Kay Co., Ltd., PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd. A kneader or the like is preferably used. It is important that this melt-kneading is performed under appropriate conditions that do not cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt-kneading temperature should be performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion does not proceed.

以上の溶融混練工程が終了したら、次いで混練物を粉砕する。この粉砕工程においては、まず粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径例えば平均粒径が5〜20μmのトナーを製造する。
When the above melt-kneading process is completed, the kneaded product is then pulverized. In this pulverization step, it is preferable to first coarsely pulverize and then finely pulverize. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.
After the pulverization step is completed, the pulverized product is classified in an air stream by centrifugal force or the like, thereby producing a toner having a predetermined particle size, for example, an average particle size of 5 to 20 μm.

また、トナーを調製する際には、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナーにさらに先に挙げた疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中または漸次添加剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。使用できる混合設備の例としては、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し、本発明のトナーを得る。   In addition, when preparing the toner, in order to improve the fluidity, storage stability, developability, and transferability of the toner, the hydrophobic silica fine powder listed above is further added to the toner manufactured as described above. Inorganic fine particles may be added and mixed. For mixing the additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added in the middle or gradually. Of course, you may change the rotation speed of a mixer, rolling speed, time, temperature, etc. A strong load may be given first, then a relatively weak load, and vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, a Henschel mixer, and the like. Next, it is passed through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles, and the toner of the present invention is obtained.

なお、本発明に係る現像装置では、上記のように製造されたトナーを、主に磁性キャリアを使用しない1成分系の非磁性トナーとして使用するが、この他に、トナー中に磁性成分を含有させ、1成分系の磁性トナーとして用いることも可能である。   In the developing device according to the present invention, the toner manufactured as described above is mainly used as a one-component non-magnetic toner that does not use a magnetic carrier. In addition, the toner contains a magnetic component. It can also be used as a one-component magnetic toner.

また、本発明の画像形成装置で使用されるトナーとしては、上記のような粉砕法により製造されるトナーの他、重合法により製造されるトナーとすることも可能である。
これら重合法で製造されるトナーのうち、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中にそれぞれ溶解又は分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られる。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
The toner used in the image forming apparatus of the present invention may be a toner manufactured by a polymerization method in addition to the toner manufactured by the pulverization method as described above.
Among these toners produced by the polymerization method, a toner in which at least a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a polyester, a colorant, and a release agent are dissolved or dispersed in an organic solvent. The material liquid is obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous medium. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

(変性ポリエステル)
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル(i)を含む。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
(Modified polyester)
The toner according to the present invention contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, or resin components having different configurations are bonded to the polyester resin by a covalent bond, an ionic bond, or the like. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as a carboxylic acid group or an isocyanate group that reacts with a hydroxyl group into the polyester terminal and further reacting with an active hydrogen-containing compound.

変性ポリエステル(i)としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物(PIC)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。   Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polyester having a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group is further added to a polyvalent isocyanate compound (PIC). And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.

ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。
なお、2価アルコール(DIO)、及び3価以上の多価アルコール(TO)としては、上記粉砕法で使用したのと同様のものを使用することができる。
The urea-modified polyester is produced as follows.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable.
In addition, as a dihydric alcohol (DIO) and a trihydric or more polyhydric alcohol (TO), the thing similar to what was used by the said grinding | pulverization method can be used.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。
なお、2価カルボン酸(DIC)、及び3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、上記粉砕法で使用したのと同様のものを使用することができる。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred.
In addition, as divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC), the same ones as used in the above pulverization method can be used.
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

なお、多価アルコール化合物(PO)、及び多価カルボン酸(PC)としては、上記粉砕法で使用されたものの他、重縮合により活性水素基を有するポリエステルを形成できるものであれば、他のものを使用することも可能である。   In addition to the polyhydric alcohol compound (PO) and polyhydric carboxylic acid (PC) used in the above pulverization method, other polyhydric alcohol compounds (PC) may be used as long as they can form a polyester having an active hydrogen group by polycondensation. It is also possible to use things.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

本発明で用いられる変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。この時のピーク分子量は1000〜10000が好ましく、1000未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また10000を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル(i)の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル(i)を得るためのポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
The modified polyester (i) used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. The peak molecular weight at this time is preferably 1000 to 10000. When the molecular weight is less than 1000, the elongation reaction hardly occurs, the elasticity of the toner is small, and as a result, the resistance to hot offset deteriorates. On the other hand, when it exceeds 10,000, the problem in production becomes high in the deterioration of fixability, particle formation and pulverization. The number average molecular weight of the modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
In the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) to obtain the modified polyester (i), a reaction terminator is used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. be able to. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

(未変性ポリエステル)
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use. Examples of (ii) include polycondensates of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC), which are the same as the polyester component (i), and preferred ones are also the same as (i). . Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. In the case of containing (ii), the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. If the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。   The peak molecular weight of (ii) is 1000-10000 normally, Preferably it is 2000-8000, More preferably, it is 2000-5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. As for the acid value of (ii), 1-5 are preferable, More preferably, it is 2-4. Since a high acid value wax is used as the wax, the low acid value binder leads to electrification and high volume resistance, so that it is easy to match the toner used for the two-component developer.

バインダ樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。   The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner of the present invention tends to have good heat storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. Show.

また更に、荷電制御剤、離型剤、着色剤については、粉砕法で使用したものと同様のものを使用することができる。   Furthermore, the same charge control agent, mold release agent and colorant as those used in the pulverization method can be used.

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
(トナーの製造方法)
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基をする脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 As the cationic surfactants, aliphatic primary to have a fluoroalkyl group, 2 primary or secondary amine acids, aliphatic quaternary ammonium, such as perfluoroalkyl (C6 ~ C10) sulfonamide propyl trimethyl ammonium salt Salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。
このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は5〜200nm、好ましくは20〜300nmである。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
As the resin fine particles, any resin can be used as long as it can form an aqueous dispersion, and it may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Examples thereof include vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. As the resin, two or more of the above resins may be used in combination.
Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. For example, vinyl resins are polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid-acrylic acid esters. Examples thereof include resins such as a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer. The average particle size of the resin fine particles is 5 to 200 nm, preferably 20 to 300 nm. In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。   The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.

3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.
The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

本発明に係る現像装置では、上記のように製造されたトナーを、主に磁性キャリアを使用しない1成分系の非磁性トナーとして使用するが、この他に、トナー中に磁性成分を含有させ、一成分系の磁性トナーとしても用いることもできる。
上記製造方法により得られるトナーは、カラートナーとして用いることが好ましい。細線、微小ドットの再現性に優れ、トナーの粒状性にも優れており、中間色のカラーの再現性に優れていることからカラー画像を形成するカラートナーに用いることにいっそう適している。
In the developing device according to the present invention, the toner produced as described above is mainly used as a one-component non-magnetic toner that does not use a magnetic carrier, but besides this, a magnetic component is contained in the toner, It can also be used as a one-component magnetic toner.
The toner obtained by the above production method is preferably used as a color toner. It is excellent in reproducibility of fine lines and fine dots, is excellent in toner granularity, and is excellent in reproducibility of intermediate colors, so that it is more suitable for use as a color toner for forming a color image.

以下、本発明について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。先ず、実施例、比較例で使用するトナーカートリッジの形態を示す。   Hereinafter, the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following examples. First, the form of the toner cartridge used in Examples and Comparative Examples is shown.

(カートリッジC1)
[カートリッジC1]には、トナーを攪拌/移動させる搬送パドル(回転体)32aと、搬送パドル(回転体)32aと接触して、カートリッジ32内部へのトナーの返送を促進するリブ35(板状部材)をカートリッジ32内壁に設けた。図11に[カートリッジC1]の断面図を示す。
(Cartridge C1)
[Cartridge C1] includes a transport paddle (rotary body) 32a for stirring / moving the toner, and a rib 35 (plate-shaped) that contacts the transport paddle (rotary body) 32a and promotes the return of the toner into the cartridge 32. Member) was provided on the inner wall of the cartridge 32. FIG. 11 shows a cross-sectional view of [Cartridge C1].

(カートリッジC2)
[カートリッジC2]には、トナーを攪拌/移動させる搬送パドル(回転体)32aのみを設けた。図12に[カートリッジC2]の断面図を示す。
(Cartridge C2)
[Cartridge C2] was provided only with a transport paddle (rotating body) 32a for stirring / moving the toner. FIG. 12 shows a cross-sectional view of [Cartridge C2].

(合成例1)
〜ポリエステル樹脂aの合成〜
攪拌装置、温度計、窒素導入口、流下式コンデンサー、冷却管付き4つ口セパラブルフラスコに、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン740g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン300g、テレフタル酸ジメチル466g、イソドデセニル無水コハク酸80g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル114gをエステル化触媒とともに加えた。
次いで、窒素雰囲気下、210℃で8時間反応させ、その後、210℃減圧にて攪拌しつつ5時間反応させた。これによりガラス転移温度(Tg)62℃、Mw/Mn比5.1、の[ポリエステル樹脂a]を合成した。
(Synthesis Example 1)
~ Synthesis of polyester resin a ~
In a 4-neck separable flask with a stirrer, thermometer, nitrogen inlet, flow-down condenser, and condenser, 740 g of polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxy Esterification catalyst of 300 g of ethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 466 g of dimethyl terephthalate, 80 g of isododecenyl succinic anhydride, and 114 g of tri-n-butyl 1,2,4-benzenetricarboxylate Added with.
Subsequently, it was made to react at 210 degreeC under nitrogen atmosphere for 8 hours, and then it was made to react for 5 hours, stirring at 210 degreeC pressure reduction. Thereby, [polyester resin a] having a glass transition temperature (Tg) of 62 ° C. and an Mw / Mn ratio of 5.1 was synthesized.

(合成例2)
〜ポリエステル樹脂bの合成〜
合成例1において、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、ポリオキシエチレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン650g、イソフタル酸515g、イソオクテニルコハク酸70g、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸80gをエステル化触媒とともにフラスコに加えた以外は、合成例1と同様の装置、同様の処方にて反応させたが、反応時間をそれぞれ短縮して、[ポリエステル樹脂b]を合成した。
得られた[ポリエステル樹脂b]は、ガラス転移温度(Tg)61℃、Mw/Mn比2.7であった。
(Synthesis Example 2)
~ Synthesis of polyester resin b ~
In Synthesis Example 1, 650 g of polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 650 g of polyoxyethylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane , Except that 515 g of isophthalic acid, 70 g of isooctenyl succinic acid, and 80 g of 1,2,4-benzenetricarboxylic acid were added to the flask together with the esterification catalyst, the reaction was performed in the same apparatus and the same formulation as in Synthesis Example 1. [Polyester resin b] was synthesized by shortening the reaction time.
[Polyester resin b] obtained had a glass transition temperature (Tg) of 61 ° C. and an Mw / Mn ratio of 2.7.

(合成例3)
〜ポリエステル樹脂cの合成〜
合成例2と同様な処方で、合成例1と同様の方法により、[ポリエステル樹脂c]を合成した。
得られた[ポリエステル樹脂c]はガラス転移温度(Tg)67℃、Mw/Mn比4.6であった。
(Synthesis Example 3)
~ Synthesis of polyester resin c ~
[Polyester resin c] was synthesized by the same method as in Synthesis Example 1 with the same formulation as in Synthesis Example 2.
The obtained [Polyester resin c] had a glass transition temperature (Tg) of 67 ° C. and an Mw / Mn ratio of 4.6.

(製造例1)
〜母体トナーAの作製〜
原料組成
結着樹脂:ポリエステル樹脂a・・・100質量%
着色剤:カーボンブラック・・・5質量%
帯電制御剤:ボントロンE−84(オリエント化学工業社製)・・・2質量%
上記トナー材料をヘンシェルミキサー(三井三池社製)を用いて混合した後、ロール表面を100℃に設定した2本ロールにより30分間混練を行った。その後、圧延冷却、粗粉砕後、ジェットミル方式の粉砕機(I−2式ミル:日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機:日本ニューマチック工業社製)を行い、重量平均粒径が7.0μmのブラックの[母体トナーA]を得た。
(Production Example 1)
-Preparation of base toner A-
Raw material composition binder resin: polyester resin a: 100% by mass
Colorant: Carbon black: 5% by mass
Charge control agent: Bontron E-84 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 2% by mass
The toner material was mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Co., Ltd.), and then kneaded for 30 minutes with two rolls having a roll surface set at 100 ° C. Thereafter, after rolling and cooling and coarse pulverization, a jet mill type pulverizer (I-2 type mill: manufactured by Nippon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) and a wind classifier using a swirling flow (DS classifier: manufactured by Nihon Pneumatic Kogyo Co., Ltd.) A black [base toner A] having a weight average particle diameter of 7.0 μm was obtained.

〜トナーT1の作製〜
[母体トナーA]100質量%に対し、添加剤として疎水性シリカH2000(クラリアントジャパン社製 BET比表面積120m/g)を1.8質量%、及びRX−50(日本アエロジル社製 BET比表面積50m/g)を1.2質量%添加し、ヘンシェルミキサーで混合して[トナーT1]を作製した。[トナーT1]の重量平均粒径は7.0μm、粉壁崩壊角は50°、凝集度は12%、ゆるみ見掛け密度は0.42g/cmであった。
-Production of Toner T1-
[Base toner A] To 100% by mass, 1.8% by mass of hydrophobic silica H2000 (BET specific surface area 120 m 2 / g, manufactured by Clariant Japan) as an additive, and RX-50 (BET specific surface area, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) [Toner T1] was prepared by adding 1.2% by mass of 50 m 2 / g) and mixing with a Henschel mixer. [Toner T1] had a weight average particle diameter of 7.0 μm, a powder wall disintegration angle of 50 °, an aggregation degree of 12%, and a loose apparent density of 0.42 g / cm 3 .

(製造例2〜製造例4)
〜母体トナーB〜母体トナーDの作製〜
製造例1において、処方については表1に示す結着樹脂、帯電制御剤の種類及び量を用いた以外は、製造例1と同様にして、[母体トナーB]〜[母体トナーD]を作製した。なお、帯電制御剤としては以下のものを用いた。
帯電制御剤:ボントロンE−84(オリエント化学工業社製)
・帯電制御剤:ボントロンX−11(オリエント化学工業社製)
(Production Example 2 to Production Example 4)
~ Preparation of base toner B ~ base toner D ~
In Manufacturing Example 1, [Mother toner B] to [Mother toner D] were prepared in the same manner as in Manufacturing Example 1, except that the types and amounts of the binder resin and the charge control agent shown in Table 1 were used. did. The following were used as the charge control agent.
Charge control agent: Bontron E-84 (manufactured by Orient Chemical Industries)
Charge control agent: Bontron X-11 (manufactured by Orient Chemical Industries)

Figure 0004668676
Figure 0004668676

〜トナーT2〜トナーT8の作製〜
製造例1において、処方については表2に示す母体トナー、添加剤を用いた以外は、製造例1と同様にして[トナーT2]〜[トナーT8]を作製した。[トナーT2]〜[トナーT8]の重量平均粒径、粉壁崩壊角、凝集度、ゆるみ見掛け密度についても表2に示す。
なお、添加剤としては以下のものを用いた。
シリカ(H−2000、クラリアントジャパン社製 BET比表面積120m/g)
シリカ(H−3004、クラリアントジャパン社製 BET比表面積200m/g)
シリカ(RX−50、日本アエロジル社製 BET比表面積50m/g)
-Production of Toner T2-Toner T8-
In Production Example 1, [Toner T2] to [Toner T8] were produced in the same manner as in Production Example 1, except that the base toner and additives shown in Table 2 were used. Table 2 also shows the weight average particle diameter, powder wall disintegration angle, degree of aggregation, and loose apparent density of [Toner T2] to [Toner T8].
In addition, the following were used as an additive.
Silica (H-2000, Clariant Japan BET specific surface area 120 m 2 / g)
Silica (H-3004, manufactured by Clariant Japan, BET specific surface area 200 m 2 / g)
Silica (RX-50, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area of 50 m 2 / g)

Figure 0004668676
Figure 0004668676

本発明で使用する静電荷像現像用トナー(現像剤)としては、前記の粉砕トナーに何ら限定されるものでなく、重合トナーを使用しても良い。以下に重合トナーの製造例を記載する。   The electrostatic image developing toner (developer) used in the present invention is not limited to the pulverized toner, and a polymerized toner may be used. Hereinafter, production examples of the polymerized toner will be described.

(製造例5)
〜無機微粒子の作製〜
コア用原料の液状SiClを液体原料供給装置を用いてキャリアガスとしてArガスを流量300SCCM(毎分標準体積流量(CC))で吹き込み、流量250SCCMのSiCl蒸気を、Hガス20SLM(毎分標準体積流量(L))、Oガス20SLMと共にコア用バーナーに送り火炎加水分解、融合させてSiO微粒子を生成させた。この微粒子を所定の一次粒子径になるまで成長させ、得られた微粒子をヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理を行ない、平均一次粒子径が5nmの[無機微粒子1]を得た。
(Production Example 5)
-Production of inorganic fine particles
Blowing liquid SiCl 4 ingredients core at a flow rate of Ar gas as a carrier gas using a liquid material supply system 300 SCCM (min standard volume flow (CC)), the SiCl 4 vapor flow rate 250 SCCM, H 2 gas 20 SLM (per Minute standard volume flow rate (L)) and O 2 gas 20SLM were sent to a core burner for flame hydrolysis and fusion to produce SiO 2 fine particles. The fine particles were grown to a predetermined primary particle size, and the obtained fine particles were hydrophobized with hexamethyldisilazane to obtain [Inorganic fine particles 1] having an average primary particle size of 5 nm.

(製造例6)
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン80部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、チオグリコール酸ブチル12部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液を得た。これを、[微粒子分散液1]とする。該[微粒子分散液1]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920 島津製)で測定した体積平均粒径は、120nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTgは42℃であり、重量平均分子量は3万であった。
(Production Example 6)
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 80 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate, 12 parts of butyl thioglycolate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred for 15 minutes at 400 rpm, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours, and an aqueous vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). A dispersion was obtained. This is designated as [fine particle dispersion 1]. The volume average particle size of the [fine particle dispersion 1] measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-920, manufactured by Shimadzu Corp.) was 120 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 42 ° C., and the weight average molecular weight was 30,000.

(製造例7)
〜水相の調製〜
水990部、[微粒子分散液1]65部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノール MON−7 三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
(Production Example 7)
~ Preparation of aqueous phase ~
990 parts of water, 65 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (ELEMINOL MON-7 manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred to give a milky white color Obtained liquid. This is designated as [Aqueous Phase 1].

(製造例8)
〜低分子ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
(Production Example 8)
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react at 230 ° C for 8 hours at normal pressure, and further react for 5 hours at 10-15 mmHg reduced pressure, then add 44 parts of trimellitic anhydride to the reaction vessel at 180 ° C at normal pressure. The mixture was reacted for 2 hours to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, a Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.

(製造例9)
〜中間体ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応し[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
(Production Example 9)
~ Synthesis of intermediate polyester ~
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. for 8 hours at normal pressure, and further reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.

(製造例10)
〜少なくとも活性水素基を有する化合物と反応可能な変性されたポリエステル系樹脂(プレポリマー1という)の合成〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、前記[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート125部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、平均2.15個であった。
(Production Example 10)
-Synthesis of a modified polyester resin (referred to as prepolymer 1) capable of reacting with a compound having at least an active hydrogen group-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 410 parts of the above [intermediate polyester 1], 125 parts of isophorone diisocyanate, and 500 parts of ethyl acetate were added and reacted at 100 ° C. for 5 hours. ] Was obtained. The average number of isocyanate groups contained per molecule of [Prepolymer 1] was 2.15.

(製造例11)
〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行ない、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
(Production Example 11)
~ Synthesis of ketimine ~
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.

(製造例12)
〜マスターバッチの合成〜
水1200部、カーボンブラック(キャボット社製、リーガル400R)40部、ポリエステル樹脂(三洋化成製、RS801)60部を、さらには水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
(Production Example 12)
~ Master batch synthesis ~
1200 parts of water, 40 parts of carbon black (Cabot, Regal 400R), 60 parts of polyester resin (manufactured by Sanyo Kasei, RS801), 30 parts of water are added, and they are mixed with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining). The mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].

(製造例13)
〜油相、すなわち無機微粒子を含有するトナー組成物の作製〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、前記[低分子ポリエステル1]400部、カルナバワックス110部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1Kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、ワックスの分散を行なった。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部、前記の[無機微粒子1]34部を加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・ワックス分散液1]を得た。[顔料・ワックス分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。
(Production Example 13)
-Production of toner composition containing oil phase, that is, inorganic fine particles-
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 400 parts of [Low molecular weight polyester 1], 110 parts of carnauba wax and 947 parts of ethyl acetate were charged, heated to 80 ° C. with stirring, and maintained at 80 ° C. for 5 hours. Thereafter, it was cooled to 30 ° C. at 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed is 1 kg / hr, a disk peripheral speed is 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are 80% by volume. The wax was dispersed under the conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] and 34 parts of the above [inorganic fine particles 1] were added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / Wax Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / Wax Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.

(製造例14)
〜乳化〜
[顔料・ワックス分散液1]648部、[プレポリマー1]を154部、[ケチミン化合物1]8.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数10000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。
すなわち、樹脂微粒子を含む水系媒体中で分散させると共に伸長反応が行なわれる。
(Production Example 14)
~ Emulsification ~
[Pigment / Wax Dispersion 1] 648 parts, [Prepolymer 1] 154 parts, [Ketimine Compound 1] 8.5 parts in a container, TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5,000 rpm for 1 minute After mixing, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at a rotation speed of 10,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsion Slurry 1].
That is, it is dispersed in an aqueous medium containing resin fine particles and an elongation reaction is performed.

(製造例15)
〜脱溶剤〜
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行ない、[分散スラリー1]を得た。
(Production Example 15)
~ Solvent removal ~
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C for 8 hours, aging was performed at 45 ° C for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 1].

(製造例16)
〜洗浄・乾燥〜
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液1OO部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、[濾過ケーキ1]とする。
[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、重量平均粒径が6.5μmの[母体トナーE]を得た。
(Production Example 16)
~ Washing and drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(2): 1O parts of 10% sodium hydroxide aqueous solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(4): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (3), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain a cake. . This is designated as [Filter cake 1].
[Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating dryer. Thereafter, the mixture was sieved with a mesh of 75 μm to obtain [Base toner E] having a weight average particle diameter of 6.5 μm.

(製造例17)
〜帯電制御剤、無機微粒子の固定化〜
[母体トナーE]を100質量%、帯電制御剤(ボントロンE−84、オリエント化学工業社製)1.5部をQ型ミキサー(三井鉱山社製)に仕込み、タービン型羽根の周速を50m/secに設定して混合処理した。混合操作は、2分間運転、1分間休止を5サイクル行い、合計の処理時間を10分間とした。
さらに、シリカ(H−2000、クラリアントジャパン社製)1.8質量%、シリカ(RX−50、日本アエロジル社製)1.2質量%を添加し混合処理した。混合操作は、周速を15m/secとして30秒混合、1分間休止を5サイクル行い、[トナーT9]を得た。[トナーT9]の重量平均粒径は6.5μm、粉壁崩壊角は55°、凝集度は13%、ゆるみ見掛け密度は0.40g/cmであった。
(Production Example 17)
-Immobilization of charge control agent and inorganic fine particles-
100% by mass of [base toner E] and 1.5 parts of a charge control agent (Bontron E-84, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) are charged into a Q-type mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.), and the peripheral speed of the turbine type blade is 50 m. The mixing process was set to / sec. The mixing operation was performed for 2 minutes, 5 cycles of 1 minute pause, and the total treatment time was 10 minutes.
Further, 1.8 % by mass of silica (H-2000, manufactured by Clariant Japan) and 1.2% by mass of silica ( RX-50, manufactured by Nippon Aerosil) were added and mixed. In the mixing operation, the peripheral speed was 15 m / sec, mixing for 30 seconds and resting for 1 minute were performed for 5 cycles to obtain [Toner T9]. [Toner T9] had a weight average particle diameter of 6.5 μm, a powder wall disintegration angle of 55 °, an aggregation degree of 13%, and a loose apparent density of 0.40 g / cm 3 .

(製造例18〜製造例20)
〜母体トナーF〜母体トナーHの作製〜
上記乳化工程のTKホモミキサーの回転数・時間、脱溶剤工程での温度・時間を逐次変更して、重量平均粒径の異なる[母体トナーF]〜[母体トナーH]を得た。
(Production Example 18 to Production Example 20)
~ Preparation of base toner F ~ base toner H ~
[Mother toner F] to [Mother toner H] having different weight average particle diameters were obtained by sequentially changing the rotation number / time of the TK homomixer in the emulsification step and the temperature / time in the solvent removal step.

〜トナーT10〜トナーT14の作製〜
製造例17において、処方については表3に示す母体トナー、添加剤を用いた以外は、製造例17と同様にして[トナーT10]〜[トナーT14]を作製した。
[トナーT10]〜[トナー14]の重量平均粒径、粉壁崩壊角、凝集度、ゆるみ見掛け密度についても、表3に示す。
-Production of Toner T10 to Toner T14-
In Production Example 17, [Toner T10] to [Toner T14] were produced in the same manner as in Production Example 17 except that the base toner and additives shown in Table 3 were used for the formulation.
Table 3 also shows the weight average particle diameter, powder wall collapse angle, degree of aggregation, and loose apparent density of [Toner T10] to [Toner 14].

Figure 0004668676
Figure 0004668676

(実施例1)
リコー製「IMAIO NEO C320」を用いてコピーテストを実施し、画像評価を行った。本実施例ではトナーカートリッジとして[カートリッジC1]を、トナーとして[トナーT1]を用いた。評価結果を表4に示す。
Example 1
A copy test was conducted using “IMAIO NEO C320” manufactured by Ricoh, and image evaluation was performed. In this embodiment, [cartridge C1] is used as the toner cartridge and [toner T1] is used as the toner. The evaluation results are shown in Table 4.

(実施例2〜実施例9)
実施例1において、トナーを[トナー2]〜[トナー5],[トナー9]〜[トナー12]のいずれかを用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を実施した。評価結果を表4に示す。
(Example 2 to Example 9)
In Example 1, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that any one of [Toner 2] to [Toner 5] and [Toner 9] to [Toner 12] was used as the toner. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例1〜比較例5)
実施例1においてトナーカートリッジとして[カートリッジC1]又は[カートリッジC2]を、トナーとして[トナー1]〜[トナー14]のいずれかを用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を実施した。評価結果を表4に示す。
(Comparative Examples 1 to 5)
The cartridge C1] or [cartridge C2 as the toner cartridge in Example 1, except using either [Toner 1] to [toner 14] As the toner was performed image evaluation in the same manner as in Example 1 . The evaluation results are shown in Table 4.

<画像評価>
以下に、表4に記載する画像評価について詳細を示す。コピーテストは、トナー補給を6回繰り返し、10万枚フルカラーモードで実施した。得られた画像の画質は、地肌汚れ、白スジ画像等の有無を目視で評価した。いずれの項目も3%画像面積の画像チャートを10万枚まで連続でランニングした後、以下に述べる評価を行った。
(1)地肌汚れ
白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上の現像剤をテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定した。
(2)白スジ、薄層形成性
コピーテスト開始直後と10万枚コピー実施後における現像剤担持体上トナーの薄層形成および白スジ画像の有無について、下記基準により評価した。
[評価基準]
:均一で良好な状態である。
△ :0.3mm未満幅の白スジが若干見られるが画像にはスジがはっきり出ない状態である。
× :0.3mm以上幅の白スジが発生し、画像にも白スジとしてはっきり画像が抜けている状態である。
(3)フィルミング
現像スリーブまたは感光体上のトナーフィルミング発生状況の有無を観察し、下記基準により評価した。
[評価基準]
:フィルミングがない。
△ :スジ状のフィルミングが見られる
× :全体的にフィルミングがある。
<Image evaluation>
Details of the image evaluation described in Table 4 are shown below. In the copy test, toner replenishment was repeated 6 times, and a 100,000-color full color mode was performed. The image quality of the obtained image was visually evaluated for the presence or absence of background stains, white streak images, and the like. In each item, an image chart having a 3% image area was continuously run up to 100,000 sheets, and the following evaluation was performed.
(1) The background soiled white paper image is stopped during development, the developer on the photoconductor after development is transferred to tape, and the difference from the image density of the untransferred tape is determined by 938 Spectrodensitometer (manufactured by X-Rite) ).
(2) White streaks and thin layer formation Immediately after the start of the copy test and after 100,000 copies were made, the toner carrier thin layer formation and the presence of white streak images were evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
: Uniform and good condition.
Δ: Some white streaks with a width of less than 0.3 mm are observed, but streaks are not clearly seen in the image.
X: A white streak having a width of 0.3 mm or more is generated, and the image is clearly missing as a white streak in the image.
(3) Filming The presence or absence of toner filming on the developing sleeve or the photoreceptor was observed and evaluated according to the following criteria.
[Evaluation criteria]
: No filming.
Δ: Line-like filming is observed ×: Filming is present as a whole.

Figure 0004668676
Figure 0004668676

表4で示されるように、本発明に係るトナーを使用した実施例1〜9では、長期の使用においても、地肌よごれ、白スジ、フィルミング等もなく、良好な結果が得られた。
一方、比較例1〜3では、返送促進手段としてのリブを設けていないカートリッジを使用しており、初期での品質には問題ないものの、長期間での使用において地肌汚れや白スジといった、品質劣化を招く結果となった。
また、比較例4、5では、トナーの粉壁崩壊角が、本発明の規定範囲外にあるため、経時での使用により、地肌汚れや白スジ等の品質劣化が見られた。
As shown in Table 4, in Examples 1 to 9 using the toner according to the present invention, good results were obtained with no background dirt, white streaks, filming, etc. even during long-term use.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, a cartridge not provided with a rib as a return promoting means is used, and although there is no problem with the quality in the initial stage, the quality such as background dirt and white stripes in the long-term use. This resulted in deterioration.
Further, in Comparative Examples 4 and 5, since the powder wall collapse angle of the toner is outside the specified range of the present invention, quality deterioration such as background stains and white stripes was observed with use over time.

本発明の第一実施形態に係る現像装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a developing device according to a first embodiment of the present invention. 第一実施形態に係る現像装置のトナーカートリッジ及び現像ホッパー内部の構成を簡略に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration inside a toner cartridge and a developing hopper of the developing device according to the first embodiment. トナーカートリッジ内のトナーの、第二搬送パドルの回転に伴う動きを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a movement of toner in a toner cartridge accompanying rotation of a second transport paddle. トナーの粉壁崩壊角の測定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measuring method of the powder wall collapsing angle of a toner. 本発明の第二実施形態に係る現像装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the developing device which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の現像装置における現像ユニットに配置される制御弁の構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the control valve arrange | positioned at the image development unit in the image development apparatus of this invention. 第2実施形態に係る現像装置で、トナーカートリッジ側から現像ユニットにトナーが供給される状態を模式的に説明するための図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a state in which toner is supplied from the toner cartridge side to the developing unit in the developing device according to the second embodiment. 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating toner movement between a developing unit and a toner cartridge. 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating toner movement between a developing unit and a toner cartridge. 現像ユニットとトナーカートリッジとの間におけるトナーの移動について模式的に示した図である。FIG. 5 is a diagram schematically illustrating toner movement between a developing unit and a toner cartridge. 本発明の画像形成装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の現像装置における連通口33の構成を示した概略図であり、(A)は現像ユニット31側の構成を示し、(B)はトナーカートリッジ側の構成を示している。4A and 4B are schematic views showing the configuration of the communication port 33 in the developing device of the present invention, where FIG. 5A shows the configuration on the developing unit 31 side, and FIG. 5B shows the configuration on the toner cartridge side. [カートリッジC1]内部の構造を示す断面図である。[Cartridge C1] is a sectional view showing an internal structure. [カートリッジC2]内部の構造を示す断面図である。[Cartridge C2] is a cross-sectional view showing an internal structure.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
11 感光体
12 感光体クリーニングユニット
13 第1の帯電手段
14 駆動ローラ(感光体)
15、16 従動ローラ(感光体)
20 露光手段
21 レジストローラ
25 給紙ローラ
26 接離機構
30 現像装置
30’ 現像装置
31 現像ユニット
31a 現像スリーブ
31b 供給ローラ
31c 規制ローラ
31d 第1搬送パドル
31e スライドシャッター
31f 弾性部材
31g 窓部
32 トナーカートリッジ
321 第1収納室
322 第2収納室
32a 第2搬送パドル
32b 第3搬送パドル
32c スライドシャッター
32d 弾性部材
32e 固定シール
33 連通口
34 制御弁
34a 支持部
34b フィルム
35 リブ
40 中間転写ベルトユニット
41 中間転写ベルト
42 ベルトクリーニングユニット
43 マークセンサ
44 駆動ローラ(中間転写ベルト)
45 一次転写バイアスローラ
46、47 従動ローラ
49 ベルト位置検出マーク
50 二次転写ユニット
51 二次転写バイアスローラ
60 定着手段
70 両面搬送装置
80 給紙装置
81 給紙ローラ
83 手差しトレイ
90 転写材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Photoconductor 12 Photoconductor cleaning unit 13 1st charging means 14 Drive roller (photoconductor)
15, 16 Followed roller (photosensitive member)
20 exposure means 21 registration roller 25 paper feed roller 26 contact / separation mechanism 30 developing device 30 ′ developing device 31 developing unit 31a developing sleeve 31b supply roller 31c regulating roller 31d first transport paddle 31e slide shutter 31f elastic member 31g window portion 32 toner cartridge 321 First storage chamber 322 Second storage chamber 32a Second transport paddle 32b Third transport paddle 32c Slide shutter 32d Elastic member 32e Fixed seal 33 Communication port 34 Control valve 34a Support section 34b Film 35 Rib 40 Intermediate transfer belt unit 41 Intermediate transfer Belt 42 Belt cleaning unit 43 Mark sensor 44 Drive roller (intermediate transfer belt)
45 Primary transfer bias rollers 46, 47 Followed roller 49 Belt position detection mark 50 Secondary transfer unit 51 Secondary transfer bias roller 60 Fixing means 70 Double-sided transport device 80 Paper feed device 81 Paper feed roller 83 Manual feed tray 90 Transfer material

Claims (5)

少なくとも、潜像担持体と、潜像担持体上にトナー画像を形成して現像する現像装置と、を有し、前記トナー像を定着媒体に定着させる画像形成装置において、
前記現像装置は、少なくとも、画像形成部にトナーを供給する現像ユニットと、
前記現像ユニットにトナーを供給するカートリッジ部と、
前記カートリッジ部から前記現像ユニットに供給するトナーを、一次的に貯留するホッパー部と、を有し、前記カートリッジ部と前記ホッパー部との間を隔てる内壁に設けられた補給孔より、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送可能な現像装置であり、
前記カートリッジ部は、少なくとも、トナーを攪拌/移動させる回転体と、該回転体と接触して前記カートリッジ内部へのトナーの返送を促進する返送促進手段と、を有し、
前記回転体は、湾曲可能な一枚のフィルムからなり、前記返送促進手段は、前記カートリッジ部内壁に備えられた板状部材であり、
前記フィルムが回転して前記板状部材に当たると、前記板状部材によってトナーが堰き止められて、前記板状部材と前記フィルムとの間にトナーの無い空間が形成され、前記ホッパー部のトナーの一部が前記空間に移動することにより、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送され、
前記トナー表面には、少なくとも2種類の粒径を有する無機微粒子が付着されてなり、
前記2種類の無機微粒子の粒径は、BET比表面積で30〜80m/gと100〜250m/gであり、
前記無機微粒子の各粒径ごとの添加量は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3.0重量部であり、前記無機微粒子の添加量の合計で、トナー母体100重量部に対して1.3〜3.2重量部であり、
前記トナーは、上底部なしの円柱状の容器にトナーを入れ、静置した後に前記円柱状の容器を持ち上げて前記円柱状容器とトナーを引き離すことにより形成されたトナーの山の頂部の両端の2点のうちの1点と、前記トナーの山裾の2点のうちの前記頂部の前記1点と近い側に位置する1点と結ぶ線分と、前記山裾の2点を結ぶ線分とで形成される粉壁崩壊角が、30°〜70°である
ことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that includes at least a latent image carrier and a developing device that forms and develops a toner image on the latent image carrier, and fixes the toner image to a fixing medium.
The developing device includes at least a developing unit that supplies toner to the image forming unit;
A cartridge portion for supplying toner to the developing unit;
A hopper that temporarily stores toner to be supplied to the developing unit from the cartridge part, and the hopper part from a supply hole provided in an inner wall that separates the cartridge part and the hopper part Is a developing device in which a part of the toner can be returned into the cartridge portion,
The cartridge unit includes at least a rotating body that stirs / moves the toner, and a return promoting means that promotes the return of the toner to the inside of the cartridge in contact with the rotating body,
The rotating body is made of a single bendable film, and the return promoting means is a plate-like member provided on the inner wall of the cartridge part.
When the film rotates and hits the plate member, the toner is blocked by the plate member, and a toner-free space is formed between the plate member and the film. When a part of the toner moves into the space, a part of the toner in the hopper is returned into the cartridge part.
On the toner surface, inorganic fine particles having at least two kinds of particle diameters are attached,
The particle size of the two kinds of inorganic fine particles is 30~80m 2 / g and 100 to 250 m 2 / g in BET specific surface area,
The amount of the inorganic fine particles added for each particle size is 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, and the total amount of the inorganic fine particles added is 100 parts by weight of the toner base. 1.3 to 3.2 parts by weight,
The toner is put into a cylindrical container without an upper bottom, and after standing, the cylindrical container is lifted and the toner is separated from the cylindrical container. A line segment connecting one point of the two points, a line segment connecting the two points of the peak of the toner and one point located on the side closer to the one point of the peak, and a line segment connecting the two points of the peak An image forming apparatus, wherein a powder wall disintegration angle is 30 ° to 70 °.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、凝集度が6〜15%の範囲のトナーを使用する
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1.
The image forming apparatus, wherein the developing device uses toner having a cohesion degree in the range of 6 to 15%.
請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
前記現像装置は、ゆるみ見掛け密度が0.35〜0.50の範囲にあるトナーを使用する
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1, wherein
The image forming apparatus, wherein the developing device uses toner having a loose apparent density in a range of 0.35 to 0.50.
少なくとも、画像形成部にトナーを供給する現像ユニットと、
前記現像ユニットにトナーを供給するカートリッジ部と、
前記カートリッジ部から前記現像ユニットに供給するトナーを、一次的に貯留するホッパー部と、を有する現像装置において、
前記現像装置は、前記カートリッジ部の室内と前記ホッパー部の室内の間に存在する壁に、補給孔を有し、該補給孔より、前記ホッパー部内のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送可能な現像装置において、
前記カートリッジ部は、少なくとも、トナーを攪拌/移動させる回転体と、該回転体と接触して前記カートリッジ部内部へのトナーの返送を促進する返送促進手段と、を有し、
前記回転体は、湾曲可能な一枚のフィルムからなり、前記返送促進手段は、前記カートリッジ部内壁に備えられた板状部材であり、
前記フィルムが回転して前記板状部材に当たると、前記板状部材によってトナーが堰き止められて、前記板状部材と前記フィルムとの間にトナーの無い空間が形成され、前記ホッパー部のトナーの一部が前記空間に移動することにより、前記ホッパー部のトナーの一部が、前記カートリッジ部内に返送され、
前記トナー表面には、少なくとも2種類の粒径を有する無機微粒子が付着されてなり、
前記2種類の無機微粒子の粒径は、BET比表面積で30〜80m/gと100〜250m/gであり、
前記無機微粒子の各粒径ごとの添加量は、トナー母体100重量部に対して0.1〜3.0重量部であり、前記無機微粒子の添加量の合計で、トナー母体100重量部に対して1.3〜3.2重量部であり、
前記トナーは、上底部なしの円柱状の容器にトナーを入れ、静置した後に前記円柱状の容器を持ち上げて前記円柱状容器とトナーを引き離すことにより形成されたトナーの山の頂部の両端の2点のうちの1点と、前記トナーの山裾の2点のうちの前記頂部の前記1点と近い側に位置する1点と結ぶ線分と、前記山裾の2点を結ぶ線分とで形成される粉壁粉壁崩壊角が、30°〜70°である
ことを特徴とする現像装置。
At least a developing unit for supplying toner to the image forming unit;
A cartridge portion for supplying toner to the developing unit;
In a developing device having a hopper portion that temporarily stores toner supplied from the cartridge portion to the developing unit,
The developing device has a supply hole in a wall existing between the chamber of the cartridge unit and the chamber of the hopper unit, and a part of the toner in the hopper unit is returned to the cartridge unit through the supply hole. In a possible developing device,
The cartridge unit includes at least a rotating body that stirs / moves the toner, and a return promoting means that promotes the return of the toner into the cartridge unit in contact with the rotating body,
The rotating body is made of a single bendable film, and the return promoting means is a plate-like member provided on the inner wall of the cartridge part.
When the film rotates and hits the plate member, the toner is blocked by the plate member, and a toner-free space is formed between the plate member and the film. When a part of the toner moves into the space, a part of the toner in the hopper is returned into the cartridge part.
On the toner surface, inorganic fine particles having at least two kinds of particle diameters are attached,
The particle size of the two kinds of inorganic fine particles is 30~80m 2 / g and 100 to 250 m 2 / g in BET specific surface area,
The amount of the inorganic fine particles added for each particle size is 0.1 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base, and the total amount of the inorganic fine particles added is 100 parts by weight of the toner base. 1.3 to 3.2 parts by weight,
The toner is put into a cylindrical container without an upper bottom, and after standing, the cylindrical container is lifted and the toner is separated from the cylindrical container. A line segment connecting one point of the two points, a line segment connecting the two points of the peak of the toner and one point located on the side closer to the one point of the peak, and a segment connecting the two points of the peak The developing device characterized in that the formed powder wall powder wall collapse angle is 30 ° to 70 °.
静電潜像が形成される像担持体と、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤で現像し、トナー画像を形成する現像装置とを少なくとも含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにおいて、The image bearing member on which the electrostatic latent image is formed and the developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image bearing member with a developer containing toner and forms a toner image are integrally supported. In the process cartridge formed detachably on the image forming apparatus main body,
前記現像装置は、請求項4記載の現像装置である5. The developing device according to claim 4, wherein the developing device is a developing device.
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。A process cartridge characterized by that.
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