JP4867315B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

近年小型で高信頼性の画像形成装置が求められており、とりわけ高画質を維持しながらコンパクトでメンテナンスの簡便な画像形成装置の要求が高まっている。この目的のため、転写後の像担持体上に残留したトナーを掻き取ることなく、像担持体に載せたままで、帯電装置および露光装置を通過させ、現像装置によって回収して再利用するクリーナレス画像形成装置が報告されている(例えば、特許文献1)。   In recent years, there has been a demand for a small and highly reliable image forming apparatus. In particular, there is an increasing demand for an image forming apparatus that is compact and easy to maintain while maintaining high image quality. For this purpose, the toner remaining on the image carrier after transfer is not scraped off, but is left on the image carrier, passed through the charging device and the exposure device, and collected and reused by the developing device. An image forming apparatus has been reported (for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記クリーナレス画像形成装置では、残留トナーが像担持体上に載った状態で帯電・露光を行うため、露光が阻害され露光ケリが生じた。そのため、形成された画像の残像が静電潜像においてメモリーとして残り、その後の画像形成時に前回の画像がノイズとして現れた。   However, in the cleanerless image forming apparatus, since charging / exposure is performed in a state where the residual toner is placed on the image carrier, exposure is hindered and exposure occurs. Therefore, an afterimage of the formed image remains as a memory in the electrostatic latent image, and the previous image appears as noise during subsequent image formation.

そこで、転写後の像担持体上に残留したトナーを画像形成時に回転ブラシ等のトナー保持手段に一時的に取り込んで、一旦、保持させ、画像形成時以外の時には逆に像担持体上に吐き出して現像装置に回収するクリーナレス画像形成装置が提案されている。   Therefore, the toner remaining on the image carrier after the transfer is temporarily taken into a toner holding means such as a rotating brush at the time of image formation, temporarily held, and discharged on the image carrier at times other than the time of image formation. There has been proposed a cleanerless image forming apparatus that collects the toner in a developing device.

しかしながら、上記のようなクリーナレスの画像形成装置では、転写の後に像担持体上に残留したトナーを効率良くブラシに取り込むことが難しく、また一旦、ブラシに保持したトナーを画像形成時以外の時に効率良く像担持体上に吐き出すことも難しかった。   However, in the cleanerless image forming apparatus as described above, it is difficult to efficiently take in the toner remaining on the image carrier after the transfer into the brush, and the toner once held on the brush is temporarily not used during image formation. It was difficult to efficiently eject the toner onto the image carrier.

像担持体からの残留トナーの取り込みがうまくいかないと、取り込まれずにブラシを通過するトナーが顕著に発生した。このようなトナーが顕著に存在すると、次の画像形成時に像露光が阻害されて(露光ケリ)、露光ケリによる画像ノイズがやはり発生した。   If the residual toner was not successfully taken in from the image carrier, toner that passed through the brush without being taken in was remarkably generated. When such a toner is prominently present, image exposure is hindered during the next image formation (exposure button), and image noise due to exposure button is also generated.

ブラシから像担持体へのトナーの吐き出しがうまくいかないと、ブラシがトナーで汚染され、ブラシ上にトナーが固着し像担持体との接触によってトナーの細かい固着物がこぼれるようになった。このトナーが紙の上にこぼれると画像上でランダムなノイズとなって現れた。また、ブラシの汚染によりブラシによる掻き取りが困難になって、ブラシを通過するトナーが顕著になるので、露光ケリによる画像ノイズがやはり発生した。さらに、ブラシの汚染により、ブラシによるトナーの帯電が困難になり、狙い通りの帯電レベルに制御されずに吐き出されるトナーが顕著に発生した。この為、帯電不良トナーが帯電装置を汚染し、像担持体表面に帯電ムラが生じ、当該ムラが画像上において濃度ムラとなって現れた。濃度ムラの発生は、接触型の帯電装置を用いる場合において特に顕著であった。   If the toner was not successfully discharged from the brush to the image carrier, the brush was contaminated with toner, and the toner was fixed on the brush and fine fixed matter of the toner spilled due to contact with the image carrier. When this toner spilled on the paper, it appeared as random noise on the image. Further, scraping with the brush becomes difficult due to contamination of the brush, and the toner passing through the brush becomes prominent, so that image noise due to the exposure button is also generated. Further, due to contamination of the brush, it becomes difficult to charge the toner with the brush, and toner that is discharged without being controlled to the intended charge level is remarkably generated. For this reason, the poorly charged toner contaminates the charging device, causing uneven charging on the surface of the image carrier, and the unevenness appears as uneven density on the image. The occurrence of density unevenness was particularly remarkable when a contact-type charging device was used.

このように、残留トナーをブラシに一時的に取り込み・保持させ、その後、像担持体に吐き出させて現像装置へ回収させるクリーナレス画像形成装置では、ブラシによる取り込み・吐き出しが不安定であり、長期にわたって高画質画像を安定して得ることができないのが現状であった。
特開2003−167476号公報
As described above, in the cleanerless image forming apparatus in which the residual toner is temporarily taken in and held by the brush and then discharged to the image carrier and collected by the developing device, the taking in and discharging by the brush is unstable, and the long-term In the current situation, high quality images cannot be obtained stably.
JP 2003-167476 A

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、高画質画像を長期にわたって安定して得ることができるクリーナレス画像形成装置を提供することを目的とする。具体的には、本発明は、露光ケリやトナーこぼれによる画像ノイズや帯電装置汚染による濃度ムラのない高画質画像を長期にわたって安定して得ることができるクリーナレス画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cleanerless image forming apparatus capable of stably obtaining a high-quality image over a long period of time. Specifically, an object of the present invention is to provide a cleanerless image forming apparatus capable of stably obtaining a high-quality image free from image noise due to exposure cracks or toner spills or density unevenness due to charging device contamination over a long period of time. And

本発明は、少なくとも像担持体、該像担持体の表面を帯電させる帯電装置、該帯電装置によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する露光装置、該露光装置によって形成された静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像装置、該現像装置によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置、および該転写装置による転写後に像担持体上に残った残留トナーを一時的に取り込み・保持し、像担持体上に吐き出すブラシローラを備え、ブラシローラから像担持体上に吐き出されたトナーを現像装置に回収する画像形成装置であって、
トナーが湿式造粒法によって製造された酸価5KOHmg/g以上のトナーであることを特徴とする画像形成装置に関する。
The present invention is formed by at least an image carrier, a charging device that charges the surface of the image carrier, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging device, and the exposure device. A developing device that forms toner images by applying toner to an electrostatic latent image, a transfer device that transfers a toner image formed by the developing device to a transfer target, and remains on the image carrier after transfer by the transfer device An image forming apparatus that includes a brush roller that temporarily captures and holds the residual toner and discharges the residual toner onto the image carrier, and collects the toner discharged from the brush roller onto the image carrier to the developing device,
The present invention relates to an image forming apparatus characterized in that the toner is a toner having an acid value of 5 KOHmg / g or more produced by a wet granulation method.

本発明のクリーナレス画像形成装置では、ブラシローラによる残留トナーの取り込み・吐き出しが安定して円滑に行われるので、露光ケリやトナーこぼれによる画像ノイズや帯電装置汚染による濃度ムラのない高画質画像を長期にわたって得ることができる。   In the cleanerless image forming apparatus of the present invention, since the residual toner is taken in and discharged by the brush roller stably and smoothly, a high-quality image free from image noise due to exposure and toner spillage and density unevenness due to charging device contamination is obtained. Can be obtained over a long period of time.

(画像形成装置)
本発明に係る画像形成装置は、転写後に像担持体上に残留するトナーをブラシローラに一時的に取り込み・保持させ、その後、像担持体に吐き出させて現像装置へ回収させるクリーナレス方式を採用したものである。本明細書中、クリーナレスとは、トナーの廃棄を要するクリーナは用いないという意味である。
(Image forming device)
The image forming apparatus according to the present invention employs a cleanerless system in which toner remaining on the image carrier after transfer is temporarily taken in and held by a brush roller, and then discharged to the image carrier and collected by the developing device. It is a thing. In the present specification, cleanerless means that a cleaner that requires disposal of toner is not used.

本発明の画像形成装置を図1を用いて説明する。図1は本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。   The image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

本発明の画像形成装置10は、図1に示すように、少なくとも像担持体20、該像担持体の表面を帯電させる帯電装置30、該帯電装置によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する露光装置40、該露光装置によって形成された静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像装置50、該現像装置によって形成されたトナー像を被転写体11に転写する転写装置60、および該転写装置による転写後に像担持体上に残った残留トナーを一時的に取り込み・保持し、像担持体上に吐き出すブラシローラ70を備えてなるものであり、ブラシローラ70から該像担持体20上に吐き出されたトナーは現像装置50に回収されるようになっている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 of the present invention includes at least an image carrier 20, a charging device 30 for charging the surface of the image carrier, and an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging device. An exposure device 40 that forms an image, a developing device 50 that forms a toner image by applying toner to the electrostatic latent image formed by the exposure device, and a toner image formed by the developing device is transferred to the transfer target 11 And a brush roller 70 that temporarily takes in and holds the residual toner remaining on the image carrier after transfer by the transfer device, and discharges the toner onto the image carrier. Then, the toner discharged onto the image carrier 20 is collected by the developing device 50.

像担持体20は、表面に所定の画像に対応した静電潜像を形成可能なものであり、いわゆる反転現像を行うタイプの有機系感光体が使用される。   The image carrier 20 is capable of forming an electrostatic latent image corresponding to a predetermined image on the surface, and an organic photoreceptor of a type that performs so-called reversal development is used.

帯電装置30は像担持体の表面を一様に帯電させ得る限り特に制限されず、像担持体に対して接触型のものであっても、または非接触型ものであってもよい。ここでは、帯電装置30として接触型の帯電ローラを使用しているが、これに限定されるものではなく、スコロトロン等の非接触型帯電装置を用いてもよい。本発明においては接触型帯電装置を使用することが好ましい。接触型帯電装置はトナーによる帯電装置汚染が起こりやすいが、本発明においてはそのような帯電装置を用いる場合であっても汚染を有効に抑制できるためである。帯電装置によって像担持体は通常、トナーの帯電極性と同極性であって絶対値が300〜1000V、特に400〜800Vの表面電位(V1)を達成する。   The charging device 30 is not particularly limited as long as the surface of the image carrier can be uniformly charged, and may be of a contact type or a non-contact type with respect to the image carrier. Here, a contact-type charging roller is used as the charging device 30, but the invention is not limited to this, and a non-contact charging device such as a scorotron may be used. In the present invention, it is preferable to use a contact type charging device. This is because the contact-type charging device is likely to be contaminated with toner by the toner, but in the present invention, contamination can be effectively suppressed even when such a charging device is used. The image bearing member usually has the same polarity as the charging polarity of the toner and an absolute value of 300 to 1000 V, particularly 400 to 800 V, and a surface potential (V1) of the image carrier is achieved by the charging device.

露光装置40は、帯電装置によって帯電された像担持体の表面に所定の画像に対応した静電潜像を形成可能な限り特に制限されず、従来より公知のものが使用可能である。露光装置によって像担持体は画像部において通常、トナーの帯電極性と同極性であって絶対値が30〜250V、特に70〜150Vの表面電位(V2)を達成する。   The exposure device 40 is not particularly limited as long as an electrostatic latent image corresponding to a predetermined image can be formed on the surface of the image carrier charged by the charging device, and a conventionally known device can be used. With the exposure device, the image carrier usually achieves a surface potential (V2) of the same polarity as the toner charging polarity and an absolute value of 30 to 250 V, particularly 70 to 150 V in the image area.

現像装置50は、露光装置によって形成された像担持体表面の静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成可能な限り特に制限されず、いわゆる非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式、非磁性二成分現像方式または磁性二成分現像方式のいずれの現像方式を採用したものであってよい。画像形成装置の小型化の観点から、非磁性一成分現像方式を採用したものであることが好ましい。また現像装置50は当該装置内に備わっているいわゆる現像剤担持体が像担持体に対して接触しない非接触タイプのものであってもよいし、または接触タイプのものであってもよい。   The developing device 50 is not particularly limited as long as a toner image can be formed by applying toner to the electrostatic latent image on the surface of the image carrier formed by the exposure device, and is not limited to a so-called non-magnetic one-component developing method, magnetic one-component developing. Any one of the development method, the non-magnetic two-component development method, and the magnetic two-component development method may be adopted. From the viewpoint of reducing the size of the image forming apparatus, it is preferable to employ a non-magnetic one-component development system. The developing device 50 may be a non-contact type in which a so-called developer carrier provided in the device does not contact the image carrier, or may be a contact type.

現像装置50に収容されるトナー(図示せず)は、湿式造粒法によって製造された酸価5KOHmg/g以上、好ましくは5〜45KOHmg/g、より好ましくは10〜30KOHmg/gのトナーを使用する。   As the toner (not shown) accommodated in the developing device 50, a toner having an acid value of 5 KOHmg / g or more, preferably 5 to 45 KOHmg / g, more preferably 10 to 30 KOHmg / g manufactured by a wet granulation method is used. To do.

本発明においては上記のようなトナーを、上記のようなクリーナレス方式で用いることによって、ブラシローラ70による残留トナーの取り込み・吐き出しが安定して円滑に行えるようになる。よって、露光ケリやトナーこぼれによる画像ノイズや帯電装置汚染による濃度ムラのない高画質画像を長期にわたって安定して得ることができるという効果が得られる。そのような効果が得られるメカニズムの詳細は明らかではないが、以下のメカニズムに基づくものと考えられる。すなわち、トナーが湿式造粒法によって製造され、かつ上記酸価を有すると、トナー粒子表面にカルボキシル基、スルホン基等の酸性基が有効に現れ、当該酸性基にHOが適度に吸着されるので、トナー粒子表面の電気抵抗を有効に低減できる。そのため、ブラシによるトナーの過度な摩擦帯電が防止され、トナーがブラシに対して適度な力で付着するようになる。よって、ブラシローラに取り込みまれたトナーが安定して円滑に像担持体に吐き出され、ブラシの汚染が抑制されるため、トナーこぼれが抑制され、ランダムな画像ノイズを抑制できると考えられる。またブラシの汚染が抑制されると、ブラシによる残留トナーの掻き取りが有効に行われるので、残留トナーが安定して円滑にブラシローラに取り込まれる。そのため、取り込まれずにブラシを通過するトナーが有効に低減され、露光ケリによる画像ノイズを抑制できると考えられる。さらに、ブラシの汚染が抑制され、残留トナーが安定して円滑にブラシローラに取り込まれると、ブラシに印加した電圧によるトナーの帯電性の制御が有効に行われるので、帯電装置汚染による濃度ムラを抑制できると考えられる。 In the present invention, by using the toner as described above in the cleanerless system as described above, the residual toner can be taken in and discharged by the brush roller 70 stably and smoothly. Therefore, it is possible to obtain an effect that a high-quality image free from image noise due to exposure and toner spillage and density unevenness due to charging device contamination can be stably obtained over a long period of time. Although the details of the mechanism for obtaining such an effect are not clear, it is considered to be based on the following mechanism. That is, when the toner is produced by a wet granulation method and has the above acid value, acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups appear effectively on the surface of the toner particles, and H 2 O is adsorbed to the acidic groups appropriately. Therefore, the electric resistance on the toner particle surface can be effectively reduced. Therefore, excessive frictional charging of the toner by the brush is prevented, and the toner adheres to the brush with an appropriate force. Accordingly, it is considered that the toner taken in by the brush roller is stably and smoothly discharged to the image carrier and the contamination of the brush is suppressed, so that toner spillage is suppressed and random image noise can be suppressed. Further, when the contamination of the brush is suppressed, the residual toner is effectively scraped off by the brush, so that the residual toner is stably and smoothly taken into the brush roller. For this reason, it is considered that the toner that passes through the brush without being taken in is effectively reduced, and image noise due to exposure failure can be suppressed. Furthermore, if the contamination of the brush is suppressed and the residual toner is stably and smoothly taken into the brush roller, the toner chargeability is effectively controlled by the voltage applied to the brush. It can be suppressed.

トナーの酸価が小さすぎると、トナー粒子表面の電気抵抗が上昇し、ブラシによるトナーの過度な摩擦帯電が起こるので、トナーがブラシに対して比較的大きな力で付着するようになる。よって、ブラシローラに取り込みまれたトナーが安定して円滑に像担持体に吐き出され得ず、ブラシの汚染が起こる。そのため、トナーこぼれが起こり、ランダムな画像ノイズが生じる。またブラシの汚染が起こると、ブラシによる残留トナーの掻き取りが有効に行われないので、ブラシローラに取り込まれずにブラシを通過するトナーが顕著に発生し、露光ケリによる画像ノイズが発生する。さらに、ブラシの汚染が起こると、ブラシに印加した電圧によるトナーの帯電性の制御が有効に行われないので、帯電装置汚染による濃度ムラが発生する。   If the acid value of the toner is too small, the electrical resistance on the surface of the toner particles is increased and excessive frictional charging of the toner by the brush occurs, so that the toner adheres to the brush with a relatively large force. Therefore, the toner taken in by the brush roller cannot be stably and smoothly discharged to the image carrier, resulting in brush contamination. Therefore, toner spills and random image noise occurs. Further, when the brush is contaminated, the residual toner is not effectively scraped off by the brush, so that toner that passes through the brush without being taken in by the brush roller is remarkably generated, and image noise is generated due to exposure. Further, when the brush is contaminated, the toner chargeability is not effectively controlled by the voltage applied to the brush, so that density unevenness occurs due to charging device contamination.

またトナーが湿式造粒法以外の方法、例えば粉砕法によって製造されると、たとえトナーが上記範囲内の酸価を有していたとしても、本発明の効果は得られない。粉砕法等によってトナーを製造しても、トナー粒子表面にカルボキシル基、スルホン基等の酸性基は有効に現れず、トナー粒子表面の電気抵抗を有効に低減できないため、ブラシによるトナーの過度な摩擦帯電が起こる。その結果、ブラシの汚染が起こり、本発明の効果は得られないものと考えられる。   Further, when the toner is produced by a method other than the wet granulation method, for example, a pulverization method, the effect of the present invention cannot be obtained even if the toner has an acid value within the above range. Even if the toner is manufactured by a pulverization method, acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups do not appear on the toner particle surface effectively, and the electric resistance on the toner particle surface cannot be effectively reduced. Charging occurs. As a result, brush contamination occurs, and it is considered that the effect of the present invention cannot be obtained.

本明細書中、トナーの酸価は、トナーの1g中に含まれるカルボキシル基、スルホン基等の酸性基を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数をいう。試料をベンゼン−エタノール混合溶媒等に溶かし、正確に力価のわかった水酸化カリウム溶液で滴定してその中和量から算出する。なお、上記「トナー1g」にはトナー粒子に外添される後述のような外部添加剤は含まれないものとする。   In this specification, the acid value of the toner refers to the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups contained in 1 g of the toner. A sample is dissolved in a benzene-ethanol mixed solvent or the like, and titrated with a potassium hydroxide solution having a known titer, and the neutralized amount is calculated. It should be noted that the “toner 1 g” does not include an external additive as described later that is externally added to the toner particles.

本明細書中においてトナーの酸価は具体的には、以下に示す方法によって測定された値を用いているが、トナーの1g中に含まれるカルボキシル基、スルホン基等の酸性基を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数を測定・算出可能な限り、いかなる方法によって測定されてもよい。   In this specification, specifically, the acid value of the toner is a value measured by the following method, but neutralizes acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups contained in 1 g of the toner. It may be measured by any method as long as the number of mg of potassium hydroxide required for the measurement can be measured and calculated.

トナー酸価は、詳しくは、以下の方法によって測定した。5g(x;g)のトナーをベンゼン−エタノール混合溶剤(体積比2:1)50gに溶かし、水酸化カリウム溶液で滴定して中和量(y;g)を測定する。その後、トナー溶液を濾過し、残渣を取り出し、洗浄・乾燥して、トナーに含有されていた外部添加剤(z;g)を測定する。x、yおよびzを以下の式に代入することによって、酸価を得た。
トナーの酸価=y/(x−z)
Specifically, the toner acid value was measured by the following method. 5 g (x; g) of toner is dissolved in 50 g of a benzene-ethanol mixed solvent (volume ratio 2: 1) and titrated with a potassium hydroxide solution to measure the neutralization amount (y; g). Thereafter, the toner solution is filtered, the residue is taken out, washed and dried, and the external additive (z; g) contained in the toner is measured. The acid value was obtained by substituting x, y and z into the following equation.
Toner acid value = y / (x−z)

本発明においてトナーは、トナーの製造コストと画像の高精細性の観点から、体積メディアン径が3〜9μm、特に4.5〜7.5μmであることが好ましい。   In the present invention, the toner preferably has a volume median diameter of 3 to 9 [mu] m, particularly 4.5 to 7.5 [mu] m, from the viewpoint of toner production cost and high image definition.

本発明では体積メディアン径はコールターマルチサイザーIII(ベックマン・コールター製)によって測定された値を用いる。
体積メディアン径は、詳しくは、以下の方法で測定する。
トナーの体積メディアン径(体積D50%径)の測定
コールターマルチサイザーIII(ベックマン・コールター製)に、データ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター製)を接続した装置を用いて測定、算出する。
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作成する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において測定粒子カウント数を25000個に設定して測定する。尚、アパチャ−径は50μmのものを使用した。
In the present invention, the volume median diameter uses a value measured by Coulter Multisizer III (manufactured by Beckman Coulter).
Specifically, the volume median diameter is measured by the following method.
Measurement of toner volume median diameter (volume D50% diameter) Measurement and calculation are performed using a device in which a computer system for data processing (manufactured by Beckman Coulter) is connected to Coulter Multisizer III (manufactured by Beckman Coulter).
As a measurement procedure, 0.02 g of toner is blended with 20 ml of a surfactant solution (for example, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10 times with pure water for the purpose of dispersing the toner). After that, ultrasonic dispersion is performed for 1 minute to prepare a toner dispersion. This toner dispersion is injected into a beaker containing ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter) in a sample stand with a pipette until the display density of the measuring instrument becomes 5% to 10%. By setting this concentration range, a reproducible measurement value can be obtained. In the measuring machine, the measurement particle count is set to 25000 and measured. The aperture diameter was 50 μm.

転写装置60は、現像装置によって形成された像担持体表面のトナー像を被転写体11に転写可能な限り特に制限されず、例えば、導電性を有する円筒体からなり、通常はトナーの帯電極性に対して逆極性であって絶対値が1000〜2800V、特に1400〜2300VのDC成分(電圧)が印加されて、トナー像の転写を促進するようになっている。   The transfer device 60 is not particularly limited as long as the toner image on the surface of the image carrier formed by the developing device can be transferred to the transfer target 11, and is made of, for example, a cylindrical body having conductivity, and normally has a toner charging polarity. In contrast, a DC component (voltage) having a reverse polarity and an absolute value of 1000 to 2800 V, particularly 1400 to 2300 V, is applied to promote transfer of the toner image.

被転写体11は、記録紙やOHPシート等であってもよいし、または自己に一旦、画像を保持した後で当該画像を記録紙やOHPシート等に2次転写させるための中間転写ベルト等の中間転写体であってもよい。本発明の画像形成装置10がフルカラー画像形成用として使用される場合において被転写体11は通常、中間転写体である。   The transfer target 11 may be a recording paper, an OHP sheet, or the like, or an intermediate transfer belt for secondarily transferring the image to a recording paper, an OHP sheet, etc. after temporarily holding the image on itself. The intermediate transfer member may be used. When the image forming apparatus 10 of the present invention is used for forming a full-color image, the transfer target 11 is usually an intermediate transfer member.

ブラシローラ70は、回転軸の周囲に導電性かつ柔軟性の線状部材が植毛されたものであり、ブラシローラの長手方向が像担持体の軸方向に平行になるよう設けられ、像担持体の軸方向の画像形成幅全体をカバーしている。またブラシローラ70は、像担持体回転方向において転写装置60より下流かつ帯電装置30より上流の位置で、ブラシローラ回転軸を中心として回転可能に配置され、線状部材の先端部は像担持体表面に接触している。そのようなブラシローラは、電源(図示せず)によって所定の電圧が印加されると、像担持体上の残留トナーを取り込んで保持し、また別の所定の電圧が印加されると、保持したトナーを像担持体上に吐き出すようになっている。   The brush roller 70 has a conductive and flexible linear member planted around a rotation shaft, and is provided so that the longitudinal direction of the brush roller is parallel to the axial direction of the image carrier. The entire image forming width in the axial direction is covered. The brush roller 70 is disposed so as to be rotatable around the rotation axis of the brush roller at a position downstream of the transfer device 60 and upstream of the charging device 30 in the rotation direction of the image carrier, and the leading end of the linear member is the image carrier. Touching the surface. Such a brush roller takes in and holds the residual toner on the image carrier when a predetermined voltage is applied by a power source (not shown), and holds it when another predetermined voltage is applied. The toner is discharged onto the image carrier.

ブラシローラに印加される電圧は画像形成時(取り込み時)とそれ以外の時(吐き出し時)とで異なる。
以下、マイナス極性トナーを用いた反転現像の場合を例にとってブラシによる取り込み及び吐き出しの動作原理を詳細に説明する。尚、トナーの極性がプラスの場合でも極性が反対になるだけで動作原理は同様である。
The voltage applied to the brush roller is different at the time of image formation (at the time of capture) and at other times (at the time of discharge).
Hereinafter, the operation principle of taking in and discharging with a brush will be described in detail by taking the case of reversal development using negative polarity toner as an example. Even when the polarity of the toner is positive, the operation principle is the same except that the polarity is reversed.

まず、取り込み動作原理を説明する。図3はマイナス極性トナーを用いた反転現像の場合の取り込み動作を説明する図である。像担持体上に現像されたトナーは通常、転写時にトナーと逆極性の電荷を印加されることで転写体に転写される。このため転写残トナーは帯電量が元々の極性と逆極性にややシフトしている。
取り込み時にはブラシにAC成分とDC成分を重畳した電圧を印加する。AC成分のVpp(V10)を吐き出し動作時よりも比較的高く設定し、DC成分の印加電圧(V11)を元々のトナーと同極性にすることで、重畳波形の電圧はトナーと同極性側で絶対値が大きく、逆極性側で絶対値が小さくなる。このように設定することで元々のトナー極性と同極性側の電圧印加時(T10)のみにブラシとトナー間で放電が起こり、トナーの帯電が元々の極性にそろって整えられる。一方、元々のトナー極性と逆極性側の電圧を印加する時間(T11)では、この逆極性の電圧印加時に像担持体の画像部電位(V2)に対してよりプラス側の電位(V12)を印加するようにAC成分のVppとDC成分の値を設定することにより、静電的にトナーをブラシ側に引き寄せる力を作用させてブラシにトナーを取り込ませる。さらに、元々のトナー極性と逆極性側の電圧印加時間(T11)を同極性側の電圧印加時間(T10)より長く設定することでトナーの取り込みが効率化される。即ちAC成分の1周期の中で、短時間の高マイナス電圧印加時(T10)にトナーの帯電をマイナスに整えて、長時間の低プラス電圧印加時(T11)にブラシに取り込む。
First, the principle of capturing operation will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a capturing operation in the case of reversal development using negative polarity toner. The toner developed on the image bearing member is usually transferred to the transfer member by applying a charge having a polarity opposite to that of the toner at the time of transfer. For this reason, the charge amount of the transfer residual toner is slightly shifted to the polarity opposite to the original polarity.
At the time of capturing, a voltage in which an AC component and a DC component are superimposed is applied to the brush. By setting the AC component Vpp (V10) to be relatively higher than the discharge operation and setting the DC component applied voltage (V11) to the same polarity as the original toner, the superimposed waveform voltage is on the same polarity side as the toner. The absolute value is large and the absolute value is small on the reverse polarity side. By setting in this way, discharge occurs between the brush and the toner only when a voltage having the same polarity as the original toner polarity is applied (T10), and the toner charge is adjusted to the original polarity. On the other hand, in the time (T11) during which the voltage on the opposite polarity side to the original toner polarity is applied, the potential (V12) on the plus side with respect to the image portion potential (V2) of the image carrier when the voltage having the opposite polarity is applied. By setting the values of the Vpp and DC components of the AC component so as to be applied, a force that electrostatically attracts the toner to the brush side is applied, and the toner is taken into the brush. Furthermore, the toner application efficiency is improved by setting the voltage application time (T11) on the opposite polarity side to the original toner polarity to be longer than the voltage application time (T10) on the same polarity side. That is, in one cycle of the AC component, the toner charge is adjusted to be negative when a high minus voltage is applied for a short time (T10), and is taken into the brush when a low plus voltage is applied for a long time (T11).

具体的には、取り込み時には通常は、トナーの帯電極性と同じ極性で絶対値20〜500VのDC成分(V11)、及び周波数500〜3000Hz、かつVpp(振幅)500〜2500Vで、1周期の中でのトナーと逆極性側の電圧印加時間(T11)が同極性側の電圧印加時間(T10)より長いAC成分(V10)がブラシローラに印加される。
すなわち、トナーの帯電極性がマイナスのとき、−20〜−500VのDC成分、及び周波数500〜3000Hz、かつVpp(振幅)500〜2500Vで、1周期の中でのプラス側の電圧印加時間がマイナス側の電圧印加時間より長いAC成分がブラシローラに印加される。
一方、トナーの帯電極性がプラスのとき、20〜500VのDC成分、及び周波数500〜3000Hz、かつVpp(振幅)500〜2500Vで、1周期の中でのマイナス側の電圧印加時間がプラス側の電圧印加時間より長いAC成分がブラシローラに印加される。
取り込み時において好ましくは、トナーの帯電極性と同じ極性で絶対値100〜300VのDC成分、及び周波数1K〜2KHz、かつVpp(振幅)800〜1500Vで、1周期の中でのトナーと逆極性側の電圧印加時間が同極性側の電圧印加時間より長いAC成分がブラシローラに印加される。
Specifically, at the time of loading, the DC component (V11) having the same polarity as the toner charging polarity and an absolute value of 20 to 500 V, the frequency of 500 to 3000 Hz, and the Vpp (amplitude) of 500 to 2500 V are usually included in one cycle. The AC component (V10) in which the voltage application time (T11) on the opposite polarity side of the toner is longer than the voltage application time (T10) on the same polarity side is applied to the brush roller.
That is, when the charging polarity of the toner is negative, the positive voltage application time in one cycle is negative with a DC component of -20 to -500 V, a frequency of 500 to 3000 Hz, and Vpp (amplitude) of 500 to 2500 V. An AC component longer than the voltage application time on the side is applied to the brush roller.
On the other hand, when the charging polarity of the toner is positive, the DC voltage component of 20 to 500 V, the frequency of 500 to 3000 Hz, Vpp (amplitude) of 500 to 2500 V, and the negative voltage application time in one cycle is positive. An AC component longer than the voltage application time is applied to the brush roller.
Preferably, at the time of capturing, a DC component having the same polarity as the charging polarity of the toner and having an absolute value of 100 to 300 V, a frequency of 1 K to 2 KHz, and a Vpp (amplitude) of 800 to 1500 V is opposite to the toner in one cycle. An AC component having a voltage application time longer than the voltage application time on the same polarity side is applied to the brush roller.

AC成分1周期(T10+T11)中での「トナーと逆極性側の電圧印加時間」(T11)は好ましくは60%以上100%未満であり、より好ましくは80%以上98%以下である。   The “voltage application time on the side opposite to the toner” (T11) in one AC component cycle (T10 + T11) is preferably 60% or more and less than 100%, and more preferably 80% or more and 98% or less.

このようなDC成分およびAC成分の重畳印加により、転写後に残った像担持体上の残留トナーは電気的に効率的に取り込まれる。また上記重畳印加により、取り込まれたトナーの帯電量を元々のトナーの帯電極性で絶対値が大きすぎない値に揃えることができるので、像担持体から吐き出された後で再度現像に用いる再利用トナーとトナーホッパーから供給されたトナーとの帯電量を概ね同様な値に揃えることができ現像性が安定する。以下、上記のような条件のDC成分およびAC成分からなる印加電圧を「取り込み用電圧」と呼ぶものとする。   By such superimposed application of the DC component and the AC component, the residual toner on the image carrier remaining after the transfer is efficiently taken in electrically. In addition, since the charge amount of the taken-in toner can be made uniform with the original toner charging polarity so that the absolute value is not too large by the superimposition application, the toner can be reused for development again after being discharged from the image carrier. The charge amounts of the toner and the toner supplied from the toner hopper can be made substantially the same value, and the developability is stabilized. Hereinafter, an applied voltage composed of a DC component and an AC component under the above conditions is referred to as a “capture voltage”.

トナーの帯電極性は吸引式帯電量測定装置(Model 210HS トレックジャパン製)により、現像ローラ上のトナーを吸引して帯電量を測定することによって検知可能である。   The charge polarity of the toner can be detected by sucking the toner on the developing roller and measuring the charge amount with a suction-type charge amount measuring device (manufactured by Model 210HS Trek Japan).

上記取り込み用電圧が印加される画像形成時とは、像担持体が画像形成のために回転している時であり、通常は、連続して画像を形成する場合は連続画像形成中、継続して取り込み用電圧が印加される。取り込み用電圧が印加されている間、像担持体上の残留トナーは継続してブラシローラに取り込まれ、保持され続ける。なお、大量の連続画像形成を行う場合は、例えば、A4サイズの画像を連続して形成するときで、50〜500枚ごとに取り込み用電圧の印加が中断され、その代わりに後述の吐き出し用電圧が印加されてブラシローラに保持されたトナーの吐き出し・回収が行われてもよい。   The image forming time when the capturing voltage is applied is when the image carrier is rotated for image formation. Normally, when images are continuously formed, the image carrier continues during the continuous image formation. The voltage for capturing is applied. While the capturing voltage is applied, the residual toner on the image carrier is continuously captured by the brush roller and held. In addition, when a large amount of continuous image formation is performed, for example, when an A4 size image is continuously formed, the application of the capturing voltage is interrupted every 50 to 500 sheets, and the discharge voltage described later is used instead. And the toner held on the brush roller may be discharged and collected.

次に、吐き出し動作原理を説明する。吐き出し動作は画像形成時以外の時に、ブラシからトナーを吐き出すために必要に応じて行われる。図4はマイナス極性トナーを用いた反転現像の場合の吐き出し動作を説明する図である。
吐き出し時にもブラシにAC成分とDC成分を重畳した電圧を印加する。但し、吐き出し時はAC成分のVpp(V20)を取り込み動作時よりも比較的小さく設定し、DC成分の印加電圧(V21)を元々のトナーと同極性にする。通常吐き出し時には像担持体の表面電位は若干の残留電位が残るもののほぼゼロとなるため吐き出しを起こす要件としての絶対値に関しては得に制限されない。DC成分を元々のトナー極性と同じマイナス極性に設定することによりトナーに平均して像担持体方向への静電的な力が作用するためトナーは像担持体へ吐き出される。
また、吐き出しの速度が大きすぎると現像器での回収が追いつかなくなるのでDC成分の印加電圧を小さくして吐き出し速度を小さくし、回収時間を長くする等、設定条件の適正化を必要に応じて行う。即ち、取り込み時には取り込み効率を上げて取り込み残を出さないことが重要であるが、吐き出し時には必要により吐き出し速度を調整することが行われる。
また、ブラシとトナーと像担持体との組み合わせによっては摩擦帯電性の寄与でブラシにトナーと同じ極性のDC電圧を加えずアースに結線して0Vとした場合でも像担持体への吐き出しが起こることがある。その場合には吐き出し速度の調節のため印加するDC電圧(V21)をトナーと逆極性の弱い電圧とすることもある。即ち、元々のトナー極性と同極性のDC成分(V21)または逆極性で絶対値の小さいDC成分(V21)の印加によってトナーを像担持体に吐き出すことが主なメカニズムであり、これに弱いAC成分(V20)を重畳することでトナーを揺さぶって吐き出しを助ける。
Next, the discharge operation principle will be described. The discharging operation is performed as necessary to discharge toner from the brush at a time other than during image formation. FIG. 4 is a diagram for explaining the discharging operation in the case of reversal development using negative polarity toner.
A voltage obtained by superimposing an AC component and a DC component is applied to the brush even during discharge. However, when discharging, the AC component Vpp (V20) is set to be relatively smaller than that during the capturing operation, and the DC component applied voltage (V21) is set to the same polarity as the original toner. During normal ejection, the surface potential of the image carrier is almost zero although a slight residual potential remains, so the absolute value as a requirement for causing ejection is not particularly limited. By setting the DC component to the same negative polarity as the original toner polarity, an electrostatic force acts on the toner in the direction of the image carrier on average, so that the toner is discharged to the image carrier.
In addition, if the discharge speed is too high, recovery in the developing device cannot catch up, so it is necessary to optimize the setting conditions such as reducing the discharge speed by reducing the DC component applied voltage and increasing the recovery time. Do. That is, it is important to increase the capture efficiency at the time of capture so as not to leave a residue, but at the time of discharge, the discharge speed is adjusted as necessary.
Depending on the combination of the brush, the toner and the image carrier, the triboelectric charge contributes to the discharge of the image carrier even when the brush is connected to the ground without applying a DC voltage having the same polarity as the toner and set to 0V. Sometimes. In this case, the DC voltage (V21) applied for adjusting the discharge speed may be a voltage having a weak reverse polarity to that of the toner. That is, the main mechanism is to discharge toner to the image carrier by applying a DC component (V21) having the same polarity as the original toner polarity or a DC component (V21) having a reverse polarity and a small absolute value. By superimposing the component (V20), the toner is shaken to help discharge.

具体的には、吐き出し時には通常は、トナーの帯電極性と逆極性で絶対値100Vから同極性で絶対値300Vの範囲にあるDC成分(V21)、及び周波数50〜500HzでVpp(振幅)10〜450VのAC成分(V20)がブラシローラに印加される。
すなわち、トナーの帯電極性がマイナスのとき、+100Vから−300Vの範囲にあるDC成分、及び周波数50〜500HzでVpp(振幅)10〜450VのAC成分がブラシローラに印加される。
一方、トナーの帯電極性がプラスのとき、−100Vから+300Vの範囲にあるDC成分、及び周波数50〜500HzでVpp(振幅)10〜450VのAC成分がブラシローラに印加される。
吐き出し時において好ましくは、トナーの帯電極性と逆極性で絶対値50Vから同極性で絶対値150Vの範囲にあるDC成分、及び周波数100〜300HzでVpp(振幅)30〜300VのAC成分がブラシローラに印加される。
Specifically, at the time of discharging, normally, a DC component (V21) having a polarity opposite to the charging polarity of the toner and having an absolute value of 100 V to the same polarity and an absolute value of 300 V, and Vpp (amplitude) of 10 to 10 at a frequency of 50 to 500 Hz. An AC component (V20) of 450 V is applied to the brush roller.
That is, when the toner charging polarity is negative, a DC component in the range of +100 V to −300 V and an AC component of Vpp (amplitude) of 10 to 450 V at a frequency of 50 to 500 Hz are applied to the brush roller.
On the other hand, when the charging polarity of the toner is positive, a DC component in the range of −100 V to +300 V and an AC component of Vpp (amplitude) of 10 to 450 V at a frequency of 50 to 500 Hz are applied to the brush roller.
The brush roller preferably has a DC component having a polarity opposite to the toner charging polarity and an absolute value of 50 V to the same polarity and an absolute value of 150 V, and an AC component of Vpp (amplitude) of 30 to 300 V at a frequency of 100 to 300 Hz. To be applied.

このようなDC成分およびAC成分の重畳印加により、ブラシローラに取り込まれたトナーが電気的に効率的に像担持体上に吐き出される。その為、ブラシローラに過剰のトナーが蓄積することがなくなり、トナーの取り込みと吐き出しとの系が安定する。また、転写後に残った残留トナーは一旦、ブラシに取り込まれてから、像担持体に吐き出される為、像担持体上に吐き出されたトナーは適度に分散された状態で現像装置に回収される。そのため、現像剤担持体のある特定の場所で取り込み可能なトナー量を超えたトナーを取り込む必要性が生じて回収しきれないトナーが発生することがなくなる。よって回収と現像が安定し、画像の濃度、特に中間調の濃度のムラが無くなり画質が安定する。以下、上記のような条件のDC成分およびAC成分からなる印加電圧を「吐き出し用電圧」と呼ぶものとする。   Due to the superimposed application of the DC component and the AC component, the toner taken into the brush roller is discharged on the image carrier efficiently and efficiently. Therefore, excessive toner does not accumulate on the brush roller, and the system for taking in and discharging toner is stabilized. Further, since the residual toner remaining after the transfer is once taken in by the brush and discharged to the image carrier, the toner discharged on the image carrier is collected by the developing device in a state of being appropriately dispersed. For this reason, it is not necessary to take in toner that exceeds the amount of toner that can be taken in at a specific location of the developer carrying member, and toner that cannot be collected is not generated. Accordingly, the collection and development are stabilized, and the image density, in particular, the halftone density unevenness is eliminated and the image quality is stabilized. Hereinafter, the applied voltage composed of the DC component and the AC component under the above conditions will be referred to as “discharge voltage”.

上記吐き出し用電圧が印加される画像形成時以外の時とは、画像形成動作が行われない時における任意の時であり、通常は、例えば、A4サイズの画像を形成するときで、50〜500枚の画像形成終了ごとに吐き出し用電圧が印加されてブラシローラに保持されたトナーの吐き出し・回収が行われる。吐き出し用電圧は一旦印加されると、2〜30秒間まで継続して印加される。吐き出し用電圧が印加されている間、ブラシローラに保持されたトナーは継続して像担持体上に吐き出される。   The time other than the time of image formation to which the discharge voltage is applied is an arbitrary time when the image forming operation is not performed, and is usually 50 to 500, for example, when an A4 size image is formed. A discharge voltage is applied every time image formation on a sheet is completed, and the toner held on the brush roller is discharged and collected. Once applied, the discharge voltage is applied continuously for 2 to 30 seconds. While the discharge voltage is applied, the toner held on the brush roller is continuously discharged onto the image carrier.

取り込み用電圧または吐き出し用電圧のいずれの電圧におけるAC成分も波形は特に制限されず、例えば、矩形波、正弦波、鋸波等の任意の波形を用いることができるが、ブラシローラにより良好なトナーの取り込みと吐き出しを行う為には、特に矩形波を用いることが好ましい。   There is no particular limitation on the waveform of the AC component in any of the voltage for capturing or the voltage for discharging. For example, an arbitrary waveform such as a rectangular wave, a sine wave, or a saw wave can be used. In particular, it is preferable to use a rectangular wave for taking in and discharging.

ブラシローラ70を構成する線状部材の電気抵抗値は、10〜10Ω・cmが好ましく、特に10〜10Ω・cmが好ましい。10Ω・cmより小さいと、像担持体上に吐き出されたトナーの帯電量が大きくなりすぎて、現像が不安定になりやすい。10Ω・cmより大きいと、トナーの吐き出し効率が低下する。そのような線状部材としては、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂等の樹脂成分に、カーボンブラック等の導電性成分を添加したものを用いることができる。線状部材の抵抗値は添加される導電性成分の種類と添加量を変えることで制御可能である。 The electric resistance value of the linear member constituting the brush roller 70 is preferably 10 6 to 10 9 Ω · cm, and particularly preferably 10 7 to 10 8 Ω · cm. If it is less than 10 6 Ω · cm, the charge amount of the toner discharged on the image carrier becomes too large, and the development tends to be unstable. When it is larger than 10 9 Ω · cm, the toner ejection efficiency decreases. As such a linear member, a material obtained by adding a conductive component such as carbon black to a resin component such as a polyester resin, a fluorine resin, a polyamide resin, or an acrylic resin can be used. The resistance value of the linear member can be controlled by changing the type and amount of the conductive component added.

ブラシローラの線状部材を構成するポリエステル系樹脂の具体例として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等が挙げられる。フッ素系樹脂の具体例として、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。ポリアミド系樹脂の具体例として、例えば、ナイロン−6、ナイロン−12、ナイロン−6,12等が挙げられる。アクリル系樹脂の具体例として、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、メチルメタクリレート−スチレン共重合体等が挙げられる。   Specific examples of the polyester resin constituting the linear member of the brush roller include, for example, polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like. Specific examples of the fluorine resin include, for example, polytetrafluoroethylene, polytrichlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and the like. Specific examples of the polyamide-based resin include nylon-6, nylon-12, nylon-6, 12 and the like. Specific examples of the acrylic resin include polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, methyl methacrylate-styrene copolymer, and the like.

線状部材の線度は0.5〜6デニールが好ましく、特に1〜3デニールが好ましい。線度が0.5デニールより小さいと、ブラシによる擦り力が不足して転写残トナーの取り込み効率が低下する。6デニールより大きいと、像担持体表面に擦り傷が発生する。   The linearity of the linear member is preferably 0.5 to 6 denier, particularly preferably 1 to 3 denier. If the linearity is less than 0.5 denier, the rubbing force by the brush is insufficient and the efficiency of taking in the transfer residual toner is lowered. When it is larger than 6 denier, scratches are generated on the surface of the image carrier.

線状部材の植毛密度は80kF/平方インチ〜600kF/平方インチが好ましく、特に300〜500kF/平方インチが好ましい。植毛密度が80kF/平方インチより小さいと、ブラシが疎になりすぎてトナーの取り込み効率が低下する。600kF/平方インチより大きいと、ブラシが密になりすぎてトナーの吐き出し効率が低下する。   The flocking density of the linear member is preferably 80 kF / square inch to 600 kF / square inch, and particularly preferably 300 to 500 kF / square inch. When the flocking density is less than 80 kF / square inch, the brush becomes too sparse and the toner intake efficiency decreases. If it is larger than 600 kF / in 2, the brush becomes too dense and toner discharge efficiency decreases.

線状部材の食い込み量は0.3mm〜0.8mmが好ましく、特に0.4〜0.6mmが好ましい。食い込み量が0.3mmより小さいと、像担持体との当接が不足してトナーの取り込み効率が低下する。0.8mmより大きいと、像担持体の磨耗が大きくなる。線状部材の食い込み量は、線状部材の長さから、ブラシローラにおける線状部材の付け根から像担持体表面までの距離を減じることによって算出可能である。   The bite amount of the linear member is preferably 0.3 mm to 0.8 mm, particularly preferably 0.4 to 0.6 mm. When the biting amount is smaller than 0.3 mm, the contact with the image carrier is insufficient, and the toner capturing efficiency is lowered. If it is larger than 0.8 mm, the wear of the image carrier increases. The amount of biting of the linear member can be calculated by subtracting the distance from the base of the linear member to the surface of the image carrier on the brush roller from the length of the linear member.

線状部材の長さは任意のものが使用可能であるが、短かすぎると、高温高湿環境で抵抗値が不足することがあるので、2mm以上が好ましい。   An arbitrary length of the linear member can be used, but if it is too short, the resistance value may be insufficient in a high-temperature and high-humidity environment, so 2 mm or more is preferable.

線状部材先端の形状は直毛の他パイル状にしたもの等種々のものが使用可能である。   Various shapes such as a pile shape other than straight hair can be used at the tip of the linear member.

ブラシローラの回転方向は像担持体と同一方向または反対方向のいずれであってもよいが、反対方向の方が好ましい。ブラシローラの回転方向を像担持体と反対方向とすると、ブラシ自身の回転数が小さい状態で像担持体との相対速度を確保でき、トナーの噴煙状の飛散が起こり難いためである。   The brush roller may be rotated in the same direction as the image carrier or in the opposite direction, but the opposite direction is preferred. If the rotation direction of the brush roller is opposite to that of the image carrier, the relative speed with respect to the image carrier can be secured in a state where the number of rotations of the brush itself is small, and toner-like scattering is unlikely to occur.

ブラシローラの回転周速度(mm/sec)は像担持体の回転周速度に対して0.8倍から2倍の範囲が好ましく、1倍から1.5倍がより好ましい。ブラシローラの回転速度が0.8倍より遅いと、トナーの取り込み効率が低下する。2倍より大きいとブラシからのトナーの噴煙状の飛散が起りやすく、また像担持体の磨耗が大きくなり寿命が短くなりやすい。   The rotational peripheral speed (mm / sec) of the brush roller is preferably in the range of 0.8 to 2 times, more preferably 1 to 1.5 times the rotational peripheral speed of the image carrier. When the rotation speed of the brush roller is slower than 0.8 times, the toner intake efficiency decreases. When the ratio is larger than twice, the toner is likely to be scattered like a smoke, and the wear of the image carrier increases, so that the life is likely to be shortened.

本発明の画像形成装置10の動作を説明する。
像担持体20の表面は帯電装置30によって一様に帯電される。次に、露光装置40によって画像データに基づいた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置50によって現像されてトナー像が形成される。トナー像は像担持体の回転によって搬送され、転写装置60により被転写体11に転写される。このとき、被転写体11へ転写されずに像担持体20上に残ったトナーが残留トナーである。
The operation of the image forming apparatus 10 of the present invention will be described.
The surface of the image carrier 20 is uniformly charged by the charging device 30. Next, an electrostatic latent image based on the image data is formed by the exposure device 40. The formed electrostatic latent image is developed by the developing device 50 to form a toner image. The toner image is conveyed by the rotation of the image carrier and is transferred to the transfer target 11 by the transfer device 60. At this time, the toner remaining on the image carrier 20 without being transferred to the transfer target 11 is residual toner.

像担持体20がさらに回転されると、残留トナーは像担持体20の表面に付着して、像担持体20と接触して回転するブラシローラ70に対面し、当該ブラシローラ70の回転によってほぐされ均される。このとき、ブラシローラ70には、前記取り込み用電圧が印加されている。そのため、残留トナーはブラシローラ70に取り込まれると同時に、帯電量が調整される。すなわち、ブラシローラ70に取り込まれたトナーの中に、所定極性とは逆の極性になっているトナーや所定の帯電量より絶対値が小さくなっているトナーが含まれていたとしても、それらのトナーの極性や帯電量は修正される。   When the image carrier 20 is further rotated, the residual toner adheres to the surface of the image carrier 20, faces the brush roller 70 that rotates in contact with the image carrier 20, and is loosened by the rotation of the brush roller 70. It is leveled. At this time, the take-in voltage is applied to the brush roller 70. For this reason, the residual toner is taken into the brush roller 70 and, at the same time, the charge amount is adjusted. That is, even if the toner taken into the brush roller 70 includes toner having a polarity opposite to the predetermined polarity or toner having an absolute value smaller than the predetermined charge amount, The polarity and charge amount of the toner are corrected.

このような画像形成時においては、通常、像担持体の回転開始と同時にブラシローラ70に前記取り込み用電圧が印加されているので、ブラシローラ70と像担持体20との間の残留トナーの移行が円滑に行われる。すなわち、残留トナーは像担持体20からブラシローラ70に円滑に移行し、当該ローラに取り込まれるのみである。   At the time of such image formation, since the voltage for capturing is normally applied to the brush roller 70 simultaneously with the start of rotation of the image carrier, transfer of residual toner between the brush roller 70 and the image carrier 20 is performed. Is done smoothly. That is, the residual toner smoothly moves from the image carrier 20 to the brush roller 70 and is only taken into the roller.

ブラシローラに吐き出し用電圧が印加されると、取り込み時に極性や帯電量が修正されブラシに取り込まれていたトナーは主に静電的な力によってブラシローラ70から放出され像担持体20上に吐き出される。吐き出されたトナーは現像装置50(すなわち現像剤担持体)に印加されたAC成分及びDC成分のバイアス電圧により回収される。現像剤担持体に印加される回収用バイアス電圧のうちDC成分は、像担持体の表面電位よりも、元々のトナー帯電極性と逆極性側の電位に設定され、AC成分は像担持体から現像剤担持体へのトナーの移動・回収を促進するように周波数およびVppが設定される。ブラシローラからのトナー吐き出し時において像担持体の表面電位は通常、ほぼゼロであるので、DC成分は、例えば、元々のトナー帯電極性と逆極性で絶対値20〜200Vに設定され、またAC成分は、例えば、周波数1KHz〜3KHzでVpp1000〜2000Vに設定される。そのような回収用バイアス電圧は通常、ブラシへの前記吐き出し用電圧の印加と同時に現像剤担持体に印加される。   When the discharge voltage is applied to the brush roller, the toner which has been corrected in polarity and charge amount at the time of capture and has been captured by the brush is discharged from the brush roller 70 mainly by electrostatic force and discharged onto the image carrier 20. It is. The discharged toner is recovered by the AC component and DC component bias voltages applied to the developing device 50 (that is, the developer carrying member). Of the recovery bias voltage applied to the developer carrier, the DC component is set to a potential opposite to the original toner charging polarity with respect to the surface potential of the image carrier, and the AC component is developed from the image carrier. The frequency and Vpp are set so as to promote the movement / collection of the toner onto the agent carrier. When the toner is discharged from the brush roller, the surface potential of the image carrier is normally almost zero. Therefore, the DC component is set to an absolute value of 20 to 200 V, for example, opposite to the original toner charging polarity, and the AC component. Is set to Vpp 1000 to 2000 V at a frequency of 1 KHz to 3 KHz, for example. Such a recovery bias voltage is normally applied to the developer carrying member simultaneously with the application of the discharge voltage to the brush.

図1に示す画像形成装置はモノカラー用として使用されてもよいし、またはフルカラー用として使用されてもよい。   The image forming apparatus shown in FIG. 1 may be used for mono color or may be used for full color.

図1に示す画像形成装置をフルカラー用として使用したフルカラー画像形成装置について図2を用いて簡単に説明する。図2は、図1に示す画像形成装置を応用したフルカラー画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。   A full color image forming apparatus using the image forming apparatus shown in FIG. 1 for full color will be briefly described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a full-color image forming apparatus to which the image forming apparatus shown in FIG. 1 is applied.

図2のフルカラー画像形成装置100は、各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Bkを有し、これらの画像形成部として図1の画像形成装置10が適用されている。このフルカラー画像形成装置100はさらに、中間転写ベルト11(図1における被転写体11に対応する)、2次転写装置12、ベルトクリーナ13を有している。各色の画像形成部10Y,10M,10C,10Bkは、中間転写ベルト11に沿って配置され、中間転写ベルト11上に各色のトナー像を重ね合わせて形成する。重ね合わされたトナー像は、2次転写装置12で記録紙14に転写される。中間転写ベルト11上に残ったトナーは、ベルトクリーナ13によって掻き取られる。図2において、図1の装置における部材、部品と同じものについては、図1と同じ参照符号を付して説明を省略する。   The full-color image forming apparatus 100 in FIG. 2 includes image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk for each color, and the image forming apparatus 10 in FIG. 1 is applied as these image forming units. The full-color image forming apparatus 100 further includes an intermediate transfer belt 11 (corresponding to the transfer target 11 in FIG. 1), a secondary transfer device 12, and a belt cleaner 13. The image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10Bk for the respective colors are arranged along the intermediate transfer belt 11 and form the toner images of the respective colors on the intermediate transfer belt 11. The superimposed toner images are transferred to the recording paper 14 by the secondary transfer device 12. The toner remaining on the intermediate transfer belt 11 is scraped off by the belt cleaner 13. 2, the same members and parts as those in the apparatus of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

図2においてフルカラー画像形成装置は、1つの像担持体に対して1つの現像装置および1つのブラシローラ等を備えた画像形成部を並列して4つ有するタンデム式フルカラー画像形成装置が示されているが、これに制限されるものではなく、例えば、1つの像担持体に対して、4つの現像装置を備えたサイクル式現像部および1つのブラシローラ等を有するいわゆるサイクル式フルカラー画像形成装置であってもよい。   In FIG. 2, the full-color image forming apparatus is a tandem type full-color image forming apparatus having four image forming units provided with one developing device and one brush roller in parallel for one image carrier. However, the present invention is not limited to this. For example, in a so-called cycle-type full-color image forming apparatus having a cycle-type developing unit having four developing devices and one brush roller for one image carrier. There may be.

(トナーの製造方法)
本発明において使用されるトナーは、前記したように湿式造粒法によって製造された特定酸価を有するものである。湿式造粒法は水系媒体中に単量体成分または重合体成分を分散させて造粒を行う工程を含む方法であり、例えば、樹脂粒子会合法、懸濁重合法、乳化重合法、乳化分散法等が挙げられる。トナーはそのような湿式造粒法によって製造されるので、トナー粒子表面にカルボキシル基、スルホン基等の酸性基が有効に現れるようになり、結果として前記したような本発明の効果が得られる。上記湿式造粒法の中でも、トナーの粒径や形状の制御の容易性の観点から、樹脂粒子会合法が好ましい。
(Toner production method)
The toner used in the present invention has a specific acid value produced by wet granulation as described above. The wet granulation method is a method including a step of granulating by dispersing a monomer component or a polymer component in an aqueous medium, for example, a resin particle association method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an emulsion dispersion. Law. Since the toner is produced by such a wet granulation method, acidic groups such as carboxyl groups and sulfone groups appear effectively on the surface of the toner particles, and as a result, the effects of the present invention as described above can be obtained. Among the wet granulation methods, the resin particle association method is preferable from the viewpoint of easy control of the particle size and shape of the toner.

以下、トナーの各種製造方法について説明する。   Hereinafter, various toner manufacturing methods will be described.

・樹脂粒子会合法
樹脂粒子化合法は、樹脂粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させ、会合させる法である。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平5−265252号公報や特開平6−329947号公報、特開平9−15904号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる。特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
-Resin Particle Association Method The resin particle combination method is a method in which resin particles and colorant particles are salted out / fused in an aqueous medium to associate with each other. The method is not particularly limited, and examples thereof include methods disclosed in JP-A-5-265252, JP-A-6-329947, and JP-A-9-15904. That is, a plurality of fine particles composed of resin particles and colorant and other constituent particles or resin and colorant are associated. In particular, after dispersing these in water using an emulsifier, a coagulant with a critical coagulation concentration or higher is added for salting out, and at the same time, the fused polymer is heated and fused at a temperature above the glass transition temperature of the formed polymer itself. Gradually grow the particle size while forming the shape, stop the particle size growth by adding a large amount of water when the target particle size is reached, further smooth the particle surface while heating and stirring, and control the shape, The toner of the present invention can be formed by heating and drying the particles in a fluid state while containing the water. Here, a solvent that is infinitely soluble in water may be added simultaneously with the flocculant.

樹脂粒子は、重合性単量体を、水系媒体中において、例えば乳化重合法等の造粒重合法などによって重合処理することによって調製することができる。この樹脂粒子を得るために使用する重合性単量体としては、酸性基フリーのラジカル重合性単量体および酸性基含有ラジカル重合性単量体が必須の構成成分として使用され、必要に応じて架橋性単量体(架橋剤)が使用されてもよい。   The resin particles can be prepared by polymerizing a polymerizable monomer in an aqueous medium by a granulation polymerization method such as an emulsion polymerization method. As the polymerizable monomer used to obtain the resin particles, an acidic group-free radical polymerizable monomer and an acidic group-containing radical polymerizable monomer are used as essential components, and if necessary, A crosslinkable monomer (crosslinking agent) may be used.

樹脂粒子会合法において、トナーの酸価は、トナーを構成する全単量体成分に対する酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の割合を調整することによって制御可能である。酸性基含有ラジカル重合性単量体の使用割合を上げると、トナーの酸価は上がる。一方、酸性基含有ラジカル重合性単量体の使用割合を下げると、トナーの酸価は下がる。樹脂粒子会合法において、酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の使用割合は通常、トナーを構成する全単量体成分に対して1重量%以上、好ましくは2〜10重量%、より好ましくは3〜8重量%である。   In the resin particle association method, the acid value of the toner is controlled by adjusting the ratio of the acid group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, to the total monomer components constituting the toner. Is possible. Increasing the proportion of the acidic group-containing radical polymerizable monomer increases the acid value of the toner. On the other hand, when the use ratio of the acidic group-containing radical polymerizable monomer is lowered, the acid value of the toner is lowered. In the resin particle association method, the proportion of the acidic group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, is usually 1% by weight or more based on the total monomer components constituting the toner, preferably Is from 2 to 10% by weight, more preferably from 3 to 8% by weight.

(1)酸性基フリーラジカル重合性単量体:
酸性基フリーラジカル重合性単量体としては、特に限定されるものではなく、従来公知のラジカル重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
具体的には、芳香族系ビニル単量体、(メタ)アクリル酸エステル系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単量体、モノオレフィン系単量体、ジオレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体等を用いることができる。
(1) Acid group free radical polymerizable monomer:
The acidic group free radical polymerizable monomer is not particularly limited, and a conventionally known radical polymerizable monomer can be used. Moreover, it can be used combining 1 type (s) or 2 or more types so that the required characteristic may be satisfy | filled.
Specifically, aromatic vinyl monomers, (meth) acrylic acid ester monomers, vinyl ester monomers, vinyl ether monomers, monoolefin monomers, diolefin monomers , Halogenated olefin monomers and the like can be used.

芳香族系ビニル単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロロスチレン、p−エチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、3,4−ジクロロスチレン等のスチレン系単量体およびその誘導体が挙げられる。   Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, p-ethyl styrene, p. -N-butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, 2, Examples thereof include styrene monomers such as 4-dimethylstyrene and 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof.

(メタ)アクリル酸エステル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。   Examples of (meth) acrylic acid ester monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and methacrylic acid. Examples include butyl, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, ethyl β-hydroxyacrylate, propyl γ-aminoacrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, and the like.

ビニルエステル系単量体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等が挙げられる。   Examples of vinyl ester monomers include vinyl acetate, vinyl propionate, and vinyl benzoate.

ビニルエーテル系単量体としては、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等が挙げられる。
モノオレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン、1−ブテン、1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
ジオレフィン系単量体としては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。
Examples of the vinyl ether monomer include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl phenyl ether and the like.
Examples of the monoolefin monomer include ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene and the like.
Examples of the diolefin monomer include butadiene, isoprene, chloroprene and the like.

(2)架橋性単量体:
架橋性単量体としては、最終的に得られるトナーの特性を改良するために、ラジカル重合性架橋剤を添加してもよい。ラジカル重合性架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジエチレングリコールメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリル等の不飽和結合を2個以上有するものが挙げられる。
(2) Crosslinkable monomer:
As the crosslinkable monomer, a radical polymerizable crosslinking agent may be added in order to improve the properties of the finally obtained toner. Examples of the radical polymerizable crosslinking agent include those having two or more unsaturated bonds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinyl ether, diethylene glycol methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and diallyl phthalate.

(3)酸性基含有ラジカル重合性単量体:
酸性基含有ラジカル重合性単量体としては、カルボキシル基(−COOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物、スルホン酸基(−SOH)を有するα,β−エチレン性不飽和化合物を挙げることができる。
(3) Acid group-containing radical polymerizable monomer:
Examples of the acidic group-containing radical polymerizable monomer include α, β-ethylenically unsaturated compounds having a carboxyl group (—COOH) and α, β-ethylenically unsaturated compounds having a sulfonic acid group (—S 3 OH). Can be mentioned.

カルボキシル基を有するα,β−エチレン性不飽和化合物(カルボキシル基含有ラジカル重合性単量体)としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル、およびこれらのナトリウム(Na)、亜鉛(Zn)等の金属塩類などが挙げられる。   Examples of the α, β-ethylenically unsaturated compound having a carboxyl group (carboxyl group-containing radical polymerizable monomer) include, for example, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, and maleic acid mono Examples thereof include butyl esters, maleic acid monooctyl esters, and metal salts thereof such as sodium (Na) and zinc (Zn).

スルホン酸基を有するα,β−エチレン性不飽和化合物としては、例えばスルホン化スチレン、およびそのナトリウム塩、アリルスルホコハク酸、アリルスルホコハク酸オクチル、およびこれらのナトリウム塩等が挙げられる。   Examples of the α, β-ethylenically unsaturated compound having a sulfonic acid group include sulfonated styrene and a sodium salt thereof, allylsulfosuccinic acid, octyl allylsulfosuccinate, and a sodium salt thereof.

樹脂粒子の分子量を調整することを目的として、公知の連鎖移動剤を用いることができる。
連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく、例えばオクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基を有するメルカプト化合物が用いられ、特に、加熱定着時の臭気を抑制し、分子量分布がシャープであるトナー得られ、保存性、定着強度および耐オフセット性に優れることから分子鎖が短いメルカプト化合物が好ましく用いられる。
具体的に、連鎖移動剤として好ましいものとしては、例えばチオグリコール酸プロピル、チオグリコール酸オクチル、メルカプトプロピオン酸n−オクチルエステル、オクチルメルカプタンが挙げられる。
A known chain transfer agent can be used for the purpose of adjusting the molecular weight of the resin particles.
The chain transfer agent is not particularly limited, for example, a mercapto compound having a mercapto group such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, etc. is used. A mercapto compound having a short molecular chain is preferably used because a toner with a sharpness is obtained and storage stability, fixing strength and offset resistance are excellent.
Specifically, preferable examples of the chain transfer agent include propyl thioglycolate, octyl thioglycolate, mercaptopropionic acid n-octyl ester, and octyl mercaptan.

本発明において、ラジカル重合開始剤としては、水溶性であれば適宜のものを使用することが可能である。例えば、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビス4−シアノ吉草酸およびその塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)塩等)、パーオキシド化合物等が挙げられる。
更に上記ラジカル性重合開始剤は、必要に応じて還元剤と組み合わせレドックス系開始剤とすることが可能である。レドックス系開始剤を用いることにより、重合活性が上昇するので重合温度の低下を図ることができ、更に重合時間の短縮が期待できる。
重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればいずれの温度を選択してもよいが、例えば50℃〜90℃の範囲が用いられる。但し、常温開始の重合開始剤、例えば過酸化水素−還元剤(アスコルビン酸等)の組み合わせを用いる場合には、室温またはそれ以上の温度で重合することも可能である。
In the present invention, any radical polymerization initiator may be used as long as it is water-soluble. For example, persulfates (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and its salts, 2,2′-azobis (2-amidinopropane) salts, etc.), A peroxide compound etc. are mentioned.
Furthermore, the radical polymerization initiator can be combined with a reducing agent as necessary to form a redox initiator. By using a redox initiator, the polymerization activity is increased, so that the polymerization temperature can be lowered and the polymerization time can be further shortened.
The polymerization temperature may be any temperature as long as it is equal to or higher than the lowest radical generation temperature of the polymerization initiator, and for example, a range of 50 ° C to 90 ° C is used. However, in the case of using a polymerization initiator that starts at room temperature, for example, a hydrogen peroxide-reducing agent (ascorbic acid or the like) combination, it is possible to polymerize at room temperature or higher.

前述のラジカル重合性単量体を使用して重合を行うためには、界面活性剤を使用して水系媒体中に油滴分散を行うことが好ましい。ここに使用することのできる界面活性剤としては、特に限定されるものではないが、下記のイオン性界面活性剤を好適なものの例として挙げることができる。   In order to perform polymerization using the above-mentioned radical polymerizable monomer, it is preferable to disperse oil droplets in an aqueous medium using a surfactant. Although it does not specifically limit as surfactant which can be used here, The following ionic surfactant can be mentioned as an example of a suitable thing.

イオン性界面活性剤としては、スルホン酸塩(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アリールアルキルポリエーテルスルホン酸ナトリウム、3,3−ジスルホンジフェニル尿素−4,4−ジアゾ−ビス−アミノ−8−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム、オルト−カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、2,2,5,5−テトラメチル−トリフェニルメタン−4,4−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−6−スルホン酸ナトリウム等)、硫酸エステル塩(ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム等)、脂肪酸塩(オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カプリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等)が挙げられる。   Examples of ionic surfactants include sulfonates (sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium arylalkylpolyethersulfonate, 3,3-disulfonediphenylurea-4,4-diazo-bis-amino-8-naphthol-6 Sodium sulfonate, ortho-carboxybenzene-azo-dimethylaniline, 2,2,5,5-tetramethyl-triphenylmethane-4,4-diazo-bis-β-naphthol-6-sodium sulfonate, etc.), sulfuric acid Ester salts (sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, etc.), fatty acid salts (sodium oleate, sodium laurate, sodium caprate, sodium caprylate, sodium caproate, potassium stearate) Beam, calcium oleate and the like).

また、ノニオン性界面活性剤も使用することができる。具体的には、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドとポリエチレンオキサイドの組み合わせ、ポリエチレングリコールと高級脂肪酸とのエステル、アルキルフェノールポリエチレンオキサイド、高級脂肪酸とポリエチレングリコールのエステル、高級脂肪酸とポリプロピレンオキサイドのエステル、ソルビタンエステル等を挙げることができる。   Nonionic surfactants can also be used. Specifically, polyethylene oxide, polypropylene oxide, combination of polypropylene oxide and polyethylene oxide, ester of polyethylene glycol and higher fatty acid, alkylphenol polyethylene oxide, ester of higher fatty acid and polyethylene glycol, ester of higher fatty acid and polypropylene oxide, sorbitan ester Etc.

本発明のトナーは、必要に応じて定着性改良剤である離型性能を有する結晶性物質(以下、単に「離型剤」ともいう。)が含有されてなる樹脂粒子(以下、「離型剤を含有する樹脂粒子」ともいう。)よりなるものであってもよい。   The toner of the present invention contains resin particles (hereinafter referred to as “release agent”) containing a crystalline substance having a release property which is a fixing property improving agent (hereinafter also simply referred to as “release agent”) as necessary. Also referred to as “resin particles containing an agent”).

離型剤としては、特に限定されるものではなく、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロシュワックス、エステルワックスなどを用いることができる。   The release agent is not particularly limited, and polyolefin waxes such as low molecular weight polypropylene and low molecular weight polyethylene, paraffin wax, Fischer-Trosch wax, ester wax and the like can be used.

着色剤としては、例えばマグネタイト、フェライト等の磁性粉、無機顔料、有機顔料、染料などを使用することができ、無機顔料、有機顔料および染料としては、従来公知のものを用いることができる。   As the colorant, for example, magnetic powders such as magnetite and ferrite, inorganic pigments, organic pigments, dyes and the like can be used, and conventionally known inorganic pigments, organic pigments and dyes can be used.

黒色の無機顔料としては、例えばファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラックが挙げられる。
これらの無機顔料は、必要に応じて1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
Examples of the black inorganic pigment include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black.
These inorganic pigments can be used alone or in combination of two or more as required.

マゼンタまたはレッド用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。   Examples of organic pigments for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.

オレンジまたはイエロー用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156等が挙げられる。   Examples of organic pigments for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. And CI Pigment Yellow 156.

グリーンまたはシアン用の有機顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。   Examples of organic pigments for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.

また、染料としては、例えば、C.I.ソルベントレッド1、同49、同52、同58、同63、同111、同122、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同77、同79、同81、同82、同93、同98、同103、同104、同112、同162、C.I.ソルベントブルー25、同36、同60、同70、同93、同95等を用いることができ、またこれらの混合物も用いることができる。   Examples of the dye include C.I. I. Solvent Red 1, 49, 52, 58, 63, 111, 122, C.I. I. Solvent Yellow 19, 44, 77, 79, 81, 82, 93, 98, 103, 104, 112, 162, C.I. I. Solvent Blue 25, 36, 60, 70, 93, 95, etc. can be used, and mixtures thereof can also be used.

これらの有機顔料および染料は、必要に応じて1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。   These organic pigments and dyes can be used alone or in combination of two or more as required.

着色剤は表面改質されたものを使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを好ましく用いることができる。   A colorant whose surface is modified can also be used. As the surface modifier, conventionally known ones can be used, and specifically, silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents and the like can be preferably used.

本発明のトナーを樹脂粒子会合法によって製造する方法の一例としては、
(1)離型剤を重合性単量体中に溶解して単量体溶液を調製する溶解工程、
(2)得られる単量体溶液を水系媒体中に分散する分散工程、
(3)得られる単量体溶液の水系分散系を重合処理することにより、離型剤を含有する樹脂粒子の分散液(ラテックス)を調製する重合工程、
(4)得られる樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させてトナー粒子を得る塩析/融着工程、
(5)得られるトナー粒子を水系媒体中より濾別し、当該トナー粒子から界面活性剤などを洗浄除去する濾過・洗浄工程、
(6)洗浄処理されたトナー粒子の乾燥工程
から構成され、
(7)乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する外部添加剤添加工程が含まれていてもよい。
As an example of a method for producing the toner of the present invention by the resin particle association method,
(1) a dissolution step of dissolving a release agent in a polymerizable monomer to prepare a monomer solution;
(2) A dispersion step of dispersing the obtained monomer solution in an aqueous medium,
(3) a polymerization step of preparing a dispersion (latex) of resin particles containing a release agent by polymerizing an aqueous dispersion of the resulting monomer solution;
(4) a salting-out / fusing step in which toner particles are obtained by salting out / fusing the obtained resin particles and the colorant particles in an aqueous medium;
(5) A filtration / washing step of filtering out the obtained toner particles from an aqueous medium and washing away the surfactant from the toner particles.
(6) Consists of a drying process of the washed toner particles,
(7) An external additive adding step of adding an external additive to the dried toner particles may be included.

そのようなトナーの製造方法において、塩析/融着工程における「凝集剤を添加してから会合粒子の成長を停止するまでの時間」を調整することによって、得られるトナーの体積メディアン径を制御可能である。   In such a toner production method, the volume median diameter of the obtained toner is controlled by adjusting the “time from the addition of the aggregating agent until the growth of the associated particles stops” in the salting-out / fusion process. Is possible.

例えば、凝集剤を添加してから会合粒子の成長を停止するまでの時間を長く設定すると、トナーの粒径は大きくなり、一方で当該時間を短く設定すると、トナーの粒径は小さくなる。   For example, if the time from when the flocculant is added to when the growth of the associated particles is stopped is set longer, the particle size of the toner becomes larger. On the other hand, if the time is set shorter, the particle size of the toner becomes smaller.

(1)溶解工程;
離型剤を重合性単量体中に溶解する方法としては特に限定されるものではない。
なお、この単量体溶液中に、油溶性重合開始剤および他の油溶性の成分を添加することもできる。
(1) dissolution step;
The method for dissolving the release agent in the polymerizable monomer is not particularly limited.
An oil-soluble polymerization initiator and other oil-soluble components can also be added to the monomer solution.

(2)分散工程;
単量体溶液を水系媒体中に分散させる方法としては、特に限定されるものではないが、機械的エネルギーにより分散させる方法が好ましく、特に、臨界ミセル濃度以下の濃度の界面活性剤を溶解してなる水系媒体中に、機械的エネルギーを利用して単量体溶液を油滴分散させることが好ましく、これは、ミニエマルジョン法においては必須の態様である。機械的エネルギーによる油滴分散を行うための分散機としては、特に限定されるものではないが、例えば「クレアミックス」、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンおよび圧力式ホモジナイザーなどを挙げることができる。また、分散粒子径としては、10〜1000nmとされ、好ましくは30〜300nmとされる。
(2) dispersion step;
The method of dispersing the monomer solution in the aqueous medium is not particularly limited, but a method of dispersing by mechanical energy is preferable, and in particular, a surfactant having a concentration equal to or lower than the critical micelle concentration is dissolved. In the aqueous medium, it is preferable to disperse the monomer solution in oil droplets using mechanical energy, which is an essential aspect in the mini-emulsion method. The disperser for dispersing oil droplets by mechanical energy is not particularly limited, and examples thereof include “CLEARMIX”, ultrasonic disperser, mechanical homogenizer, Manton Gorin and pressure homogenizer. Can do. The dispersed particle diameter is 10 to 1000 nm, preferably 30 to 300 nm.

(3)重合工程;
重合工程においては、基本的には乳化重合法、懸濁重合法、シード重合法等の造粒重合法を採用することができる。好ましい重合法の一例としては、ミニエマルジョン法を挙げることができる。また、重合工程においては、重合反応を多段階に分けて行うことによって異なる分子量分布を有する樹脂によって形成され、その粒子の表層に向かって分子量勾配が形成されてなる複合樹脂粒子を得るための、いわゆる多段重合法を用いることが好ましい。
(3) polymerization step;
In the polymerization step, a granulation polymerization method such as an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, or a seed polymerization method can be basically employed. As an example of a preferable polymerization method, a mini-emulsion method can be mentioned. Moreover, in the polymerization step, to obtain composite resin particles formed by a resin having different molecular weight distribution by performing the polymerization reaction in multiple stages, a molecular weight gradient is formed toward the surface layer of the particles, It is preferable to use a so-called multistage polymerization method.

ここに、「複合樹脂粒子」とは、樹脂からなる核粒子の表面を覆うように、当該核粒子を形成する樹脂とは分子量および/または組成の異なる樹脂からなる1または2以上の被覆層が形成されている多層構造の樹脂粒子をいう。
「多段重合法]とは、単量体(n)を重合処理(第n段)して得られた樹脂粒子(n)の存在下に、単量体(n+1)を重合処理(第n+1段)して、当該樹脂粒子(n)の表面に、単量体(n+1)の重合体(樹脂粒子(n)の構成樹脂とは分散および/または組成の異なる樹脂)からなる被覆層(n+1)を形成する方法をいう。例えば、樹脂粒子(n)が核粒子である場合(n=1)には、「二段重合法」となり、樹脂粒子(n)が複合樹脂粒子である場合(n≧2)には、三段以上の多段重合法となる。
Here, the “composite resin particle” means one or two or more coating layers made of a resin having a different molecular weight and / or composition from the resin forming the core particle so as to cover the surface of the core particle made of the resin. It refers to resin particles having a multilayer structure formed.
“Multi-stage polymerization method” means that a monomer (n + 1) is polymerized (n + 1 stage) in the presence of resin particles (n) obtained by polymerizing monomer (n) (n stage). And a coating layer (n + 1) comprising a polymer of the monomer (n + 1) (a resin having a different dispersion and / or composition from the constituent resin of the resin particle (n)) on the surface of the resin particle (n). For example, when the resin particle (n) is a core particle (n = 1), the “two-stage polymerization method” is used, and when the resin particle (n) is a composite resin particle (n ≧ 2) is a multi-stage polymerization method of three or more stages.

多段重合法の好適な態様として、高分子量樹脂から形成される中心部(核)と、離型剤を含有する中間分子量樹脂から形成される中間層と、低分子量樹脂から形成される外層(殻)とにより構成される複合樹脂粒子を合成する、いわゆる三段重合法を挙げることができる。   As a preferred embodiment of the multistage polymerization method, a central part (core) formed from a high molecular weight resin, an intermediate layer formed from an intermediate molecular weight resin containing a release agent, and an outer layer (shell) formed from a low molecular weight resin And so-called three-stage polymerization method.

多段重合法を採用する場合は、最外層における酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の使用割合が、最外層を構成する全単量体成分に対して、前記樹脂粒子会合法における酸性基含有ラジカル重合性単量体の使用割合と同様の範囲内であればよい。酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体は、最外層を構成する単量体成分としてより多く配分されると、トナーの酸価をより有効に大きくすることができる。   When adopting the multistage polymerization method, the proportion of acidic group-containing radically polymerizable monomer in the outermost layer, particularly the carboxyl group-containing radically polymerizable monomer, is based on the total monomer components constituting the outermost layer. The use ratio of the acidic group-containing radical polymerizable monomer in the resin particle association method may be within the same range. When the acid group-containing radical polymerizable monomer, especially the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, is distributed more as a monomer component constituting the outermost layer, the acid value of the toner can be increased more effectively. Can do.

(4)塩析/融着工程;
塩析/融着工程においては、上記の重合工程により得られる樹脂粒子の分散液に着色剤粒子の分散液を添加し、前記樹脂粒子と、前記着色剤粒子とを水系媒体中で塩析/融着させる。当該塩析/融着工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子とともに、荷電制御剤などの内添剤粒子(質量平均一次粒子径が10〜1000nm程度の微粒子)なども融着させることもできる。
(4) Salting out / fusion process;
In the salting-out / fusion step, a dispersion of colorant particles is added to the dispersion of resin particles obtained by the polymerization step, and the resin particles and the colorant particles are salted out in an aqueous medium. Fuse. In the salting-out / fusion step, internal additive particles such as charge control agents (fine particles having a mass average primary particle diameter of about 10 to 1000 nm) and the like can be fused together with the resin particles and the colorant particles.

ここに、「塩析/融着」とは、塩析(粒子の凝集)と融着(粒子間の界面消失)とが同時に起こること、または、塩析と融着とを同時に起こさせる行為をいう。塩析と融着とを同時に行わせるためには、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度条件下において粒子(樹脂粒子、着色剤粒子)を凝集させる必要がある。   Here, “salting out / fusion” means that salting out (aggregation of particles) and fusing (disappearance of the interface between particles) occur simultaneously, or act of causing salting out and fusing at the same time. Say. In order to perform salting-out and fusion at the same time, it is necessary to agglomerate particles (resin particles, colorant particles) under a temperature condition equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin constituting the resin particles.

本明細書中、「水系媒体」とは、主成分(50質量%以上)が水からなるものをいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。   In the present specification, the “aqueous medium” refers to a material whose main component (50% by mass or more) is water. Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran. Among these, alcohol-based organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which are organic solvents that do not dissolve the resin, are particularly preferable.

塩析/融着工程に使用される樹脂粒子の分散液は、樹脂粒子の粒子径である質量平均一次粒子径の分散度が、粒度分布の広がりを示すCV値(標準偏差を平均粒径で割った変動係数)で20%以下であることが好ましい。このような分散性を得るためには、例えば機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機による機械的分散でエネルギーを均一化させ、繰り返し分散する手法を用いることができる。なお、樹脂粒子に係る質量平均一次粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定される樹脂粒子の粒子径である。   The dispersion of resin particles used in the salting-out / fusion process has a CV value (standard deviation in terms of average particle diameter) indicating that the dispersion of the mass average primary particle diameter, which is the particle diameter of the resin particles, indicates the spread of the particle size distribution. The coefficient of variation) is preferably 20% or less. In order to obtain such dispersibility, for example, a mechanical disperser “CLEAMIX” (manufactured by M Technique Co., Ltd.), an ultrasonic disperser, a mechanical homogenizer, a manton gorin, a pressure homogenizer, or the like is used. It is possible to use a technique in which energy is made uniform by mechanical dispersion by a machine and repeatedly dispersed. In addition, the mass average primary particle diameter concerning a resin particle is a particle diameter of the resin particle measured using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

塩析/融着工程に使用される着色剤粒子の分散液は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは、攪拌室を区画形成するスクリーンと当該攪拌室内において高速回転するロータとにより剪断力を生じて、その剪断力の作用(更に、衝突力・圧力変動・キャビテーション・ポテンシャルコアの作用)により、着色剤を界面活性剤を含有する水系媒体中に微分散させて微粒子を得るもの、具体的には、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。また、使用される界面活性剤としては、前述の界面活性剤と同様のものを挙げることができる。   A dispersion of colorant particles used in the salting out / fusion process can be prepared by dispersing the colorant in an aqueous medium. The dispersion treatment of the colorant is performed in a state where the surfactant concentration is set to a critical micelle concentration (CMC) or more in water. The disperser used for the dispersion treatment of the colorant is not particularly limited, but preferably a shearing force is generated by a screen that forms the stirring chamber and a rotor that rotates at high speed in the stirring chamber, and the action of the shearing force (further, , Collision force, pressure fluctuations, cavitation, potential core action) to obtain fine particles by finely dispersing the colorant in an aqueous medium containing a surfactant. Specifically, the mechanical disperser “CLEAMIX (M Technique Co., Ltd.), ultrasonic dispersers, mechanical homogenizers, pressure dispersers such as Manton Gorin and pressure homogenizers, sand grinders, medium type dispersers such as Getzmann mills and diamond fine mills. . Moreover, as a surfactant used, the same thing as the above-mentioned surfactant can be mentioned.

着色剤粒子の質量平均粒子径(分散粒子径)は特に制限されず、通常は、30〜500nmとされ、好ましくは50〜300nmとされる。着色剤微粒子の質量平均粒子径は、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定される。   The mass average particle diameter (dispersed particle diameter) of the colorant particles is not particularly limited, and is usually 30 to 500 nm, preferably 50 to 300 nm. The mass average particle diameter of the colorant fine particles is measured using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).

塩析/融着法は、樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水系媒体中に、金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒子のガラス転移点以上に加熱することにより、塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加してもよい。   In the salting-out / fusion method, a salting-out agent composed of a metal salt or the like is added as an aggregating agent having a critical aggregation concentration or more to an aqueous medium in which resin particles and colorant particles are present, and then the resin particles This is a step of performing fusion at the same time as salting-out proceeds by heating above the glass transition point. In this step, an organic solvent that is infinitely soluble in water may be added.

凝集剤としては、例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属(1価の金属)よりなる金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類、マンガン、銅等の2価の金属よりなる金属塩、鉄、アルミニウム等の3価の金属よりなる金属塩などが挙げられるが、1価の金属よりなる金属塩と比較して、2価および3価の金属よりなる金属塩は臨界凝集濃度(凝析値あるいは凝析点)が小さいことから、2価あるいは3価の金属よりなる金属塩を用いることが好ましい。
これらの金属塩は1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
Examples of the aggregating agent include metal salts composed of alkali metals (monovalent metals) such as sodium, potassium and lithium, alkaline earths such as calcium and magnesium, metal salts composed of divalent metals such as manganese and copper, and iron. And metal salts made of trivalent metals such as aluminum, etc. Compared with metal salts made of monovalent metals, metal salts made of divalent and trivalent metals have a critical coagulation concentration (coagulation value or Since the coagulation point is small, it is preferable to use a metal salt made of a divalent or trivalent metal.
These metal salts can be used alone or in combination of two or more.

凝集剤の具体例としては、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、塩化アルミニウム、塩化鉄などが挙げられる。   Specific examples of the flocculant include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, calcium chloride, zinc chloride, copper sulfate, magnesium sulfate, manganese sulfate, aluminum chloride, and iron chloride.

凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の1.2倍以上、更に好ましくは、1.5倍以上添加することが好ましい。   The addition amount of the flocculant may be not less than the critical aggregation concentration, but is preferably 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more the critical aggregation concentration.

ここに、「臨界凝集濃度」とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学17,601(1960)日本高分子学会編」等に記述されている手法により、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のξ(ゼータ)電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。   Here, the “critical flocculation concentration” is an index relating to the stability of the aqueous dispersion, and indicates a concentration at which flocculation occurs when a flocculant is added. This critical aggregation concentration varies greatly depending on the emulsified components and the dispersant itself. For example, a detailed critical aggregation concentration can be obtained by the method described in Seizo Okamura et al., “Polymer Chemistry 17,601 (1960) edited by Japan Society of Polymer Science”. As another method, a desired salt is added to the target particle dispersion at a different concentration, the ξ (zeta) potential of the dispersion is measured, and the salt concentration at which this value changes is defined as the critical aggregation concentration. You can ask for it.

さらに、前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等が挙げられるが、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好ましい。   Furthermore, examples of the organic solvent that is infinitely soluble in water include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, glycerin, acetone and the like, but methanol, ethanol, 1-propanol having 3 or less carbon atoms. 2-propanol is preferable, and 2-propanol is particularly preferable.

塩析/融着工程において、塩析/融着おける好適な温度範囲は、樹脂粒子を構成する樹脂のガラス転移温度をTgとすると、(Tg+10℃)〜(Tg+50℃)とされ、特に好ましくは(Tg+15℃)〜(Tg+40℃)とされる。なお、塩析/融着工程の系に水に無限溶解する有機溶媒を添加することにより、融着を効果的に行なわせることができる。
また、本発明においては樹脂粒子と着色剤粒子を水系媒体中において塩析/融着させることによって得られたトナー粒子の水系媒体からの分離は、水系媒体中に存在している界面活性剤のクラフト点以上の温度で行うことが好ましく、クラフト点〜(クラフト点+20℃)の温度範囲で行うことが更に好ましい。「クラフト点」とは、界面活性剤を含有した水溶液が白濁化しはじめる温度であり、塩析、凝集、融着する工程(本発明における塩析/融着工程)で用いる水系媒体すなわち界面活性剤溶液に、実際に使用する量の凝集剤を加えた溶液を調製し、得られた溶液を1℃で5日間貯蔵した後、この溶液を攪拌しながら透明になるまで徐々に加熱することによって測定される。
In the salting-out / fusion process, a suitable temperature range for salting-out / fusion is (Tg + 10 ° C.) to (Tg + 50 ° C.), where Tg is the glass transition temperature of the resin constituting the resin particles, and particularly preferably. (Tg + 15 ° C.) to (Tg + 40 ° C.). Note that the fusion can be effectively performed by adding an organic solvent that is infinitely soluble in water to the salting out / fusion process system.
In the present invention, the separation of the toner particles obtained by salting out / fusing the resin particles and the colorant particles in the aqueous medium from the aqueous medium is performed by the surfactant present in the aqueous medium. It is preferably performed at a temperature equal to or higher than the craft point, and more preferably performed in a temperature range from the craft point to (craft point + 20 ° C). “Craft point” is a temperature at which an aqueous solution containing a surfactant starts to become cloudy, and is an aqueous medium or surfactant used in a salting out, agglomerating and fusing step (salting out / fusing step in the present invention). Measured by preparing a solution with the actual amount of flocculant added to the solution, storing the resulting solution at 1 ° C. for 5 days, and then gradually heating the solution until it becomes clear while stirring. Is done.

また、塩析/融着工程においては、樹脂粒子および着色剤粒子の分散液が前記ガラス転移温度以上の温度に到達した後、当該分散液の温度を一定時間保持することにより、塩析/融着を継続させることが肝要である。これにより、トナー粒子の成長(樹脂粒子および着色剤粒子の凝集)と、融着(粒子間の界面の消失)とを効果的に進行させることができ、最終的に得られるトナーの耐久性を向上することができる。   In the salting-out / fusion step, after the dispersion of the resin particles and the colorant particles reaches a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, the temperature of the dispersion is maintained for a certain period of time. It is important to continue wearing. As a result, toner particle growth (aggregation of resin particles and colorant particles) and fusion (disappearance of the interface between the particles) can be effectively advanced, and the durability of the finally obtained toner can be improved. Can be improved.

更に、会合粒子の成長を停止させた後に、加熱による融着を継続させて熟成処理を行うことが好ましい。この熟成処理とは、会合粒子の成長を停止させた系の温度を会合粒子の最表層を構成する樹脂のガラス転移温度よりも10〜40℃高い温度に保ち、一定の強度で撹拌を継続する処理であり、この熟成処理により、トナー間における樹脂粒子の接着を高めることができる。   Furthermore, after the growth of the associated particles is stopped, the aging treatment is preferably performed by continuing the fusion by heating. In this aging treatment, the temperature of the system in which the growth of the associated particles is stopped is maintained at a temperature 10 to 40 ° C. higher than the glass transition temperature of the resin constituting the outermost layer of the associated particles, and the stirring is continued at a constant strength. This aging treatment can enhance the adhesion of the resin particles between the toners.

(5)濾過・洗浄工程;
この濾過・洗浄工程では、上記の工程で得られたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を濾別する濾過処理と、濾別されたトナー粒子(ケーキ状の集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。
ここに、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。
(5) Filtration and washing process;
In this filtration / washing step, a filtration treatment for filtering the toner particles from the dispersion of toner particles obtained in the above step, and a surfactant or salt from the filtered toner particles (cake-like aggregate). A cleaning process for removing deposits such as a depositing agent is performed.
Examples of the filtration method include a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using Nutsche and the like, and a filtration method using a filter press and the like, and are not particularly limited.

(6)乾燥工程;
この工程は、洗浄処理されたトナー粒子を乾燥処理する工程である。
この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。
乾燥処理されたトナー粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。
(6) drying step;
This step is a step of drying the washed toner particles.
Examples of dryers used in this process include spray dryers, vacuum freeze dryers, vacuum dryers, etc., stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers It is preferable to use a stirring dryer or the like.
The water content of the dried toner particles is preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less.

なお、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。   In addition, when the toner particles that have been dried are aggregated due to weak interparticle attraction, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing treatment apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.

(7)外部添加剤添加工程;
この工程は、乾燥処理されたトナー粒子に外部添加剤を添加する工程である。外部添加剤を添加するために使用される装置としては、タービュラーミキサー、ヘンシエルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を挙げることができる。
(7) External additive addition step;
This step is a step of adding an external additive to the dried toner particles. Examples of the apparatus used for adding the external additive include various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer.

本発明のトナーは、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料が加えられたものであってもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は、前述の融着段階で樹脂粒子および着色剤粒子と同時に添加し、トナー中に包含する方法、樹脂粒子自体に添加する方法等種々の方法で添加することができる。
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、かつ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第四級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
The toner of the present invention may be a toner added with materials capable of imparting various functions as a toner material in addition to the colorant and the release agent. Specific examples include charge control agents. These components can be added at the same time as the resin particles and the colorant particles in the above-mentioned fusing step, and can be added by various methods such as a method of inclusion in the toner and a method of adding to the resin particles themselves.
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.

・乳化重合法
乳化重合法は、酸性基フリーのラジカル重合性単量体および酸性基含有ラジカル重合性単量体、必要に応じて架橋性単量体を含む重合組成物を、水溶性ラジカル重合開始剤を含有する水系媒体に分散させ、所定のトナー粒子粒径と同様の大きさの液滴粒子を得、これを重合させてトナーを得る方法である。重合組成物には、通常、着色剤が含有され、必要によりさらに離型剤および荷電制御剤が含有されてもよい。乳化重合法においてラジカル重合性単量体、酸性基含有ラジカル重合性単量体、架橋性単量体、水溶性ラジカル重合開始剤、水系媒体、着色剤および荷電制御剤等は、樹脂粒子会合法においてと同様のものが使用可能である。
・ Emulsion polymerization method The emulsion polymerization method is a water-soluble radical polymerization of a polymerization composition containing an acidic group-free radical polymerizable monomer, an acidic group-containing radical polymerizable monomer, and, if necessary, a crosslinkable monomer. This is a method of dispersing in an aqueous medium containing an initiator to obtain droplet particles having the same size as a predetermined toner particle diameter and polymerizing them to obtain a toner. The polymerization composition usually contains a colorant, and may further contain a release agent and a charge control agent as necessary. In the emulsion polymerization method, radical polymerizable monomer, acidic group-containing radical polymerizable monomer, crosslinkable monomer, water-soluble radical polymerization initiator, aqueous medium, colorant, charge control agent, etc. The same as in can be used.

乳化重合法において、トナーの酸価は、樹脂粒子会合法においてと同様に、トナーを構成する全単量体成分に対する酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の割合を調整することによって制御可能である。乳化重合法において、酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の使用割合は通常、トナーを構成する全単量体成分に対して1重量%以上、好ましくは2〜10重量%、より好ましくは3〜8重量%である。   In the emulsion polymerization method, the acid value of the toner is the same as in the resin particle association method. The acid group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, with respect to all monomer components constituting the toner. It is controllable by adjusting the ratio. In the emulsion polymerization method, the ratio of the acidic group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, is usually 1% by weight or more, preferably 1% by weight or more based on the total monomer components constituting the toner. It is 2 to 10% by weight, more preferably 3 to 8% by weight.

・懸濁重合法
懸濁重合法は、酸性基フリーのラジカル重合性単量体、酸性基含有ラジカル重合性単量体および油溶性ラジカル重合開始剤、必要に応じて架橋性単量体を含む重合組成物を、水系媒体に分散させ、所定のトナー粒子粒径と同様の大きさの液滴粒子を得、これを重合させてトナーを得る方法である。重合組成物には、通常、着色剤が含有され、必要によりさらに離型剤および荷電制御剤が含有されてもよい。懸濁重合法においてラジカル重合性単量体、酸性基含有ラジカル重合性単量体、架橋性単量体、水系媒体、着色剤および荷電制御剤等は、樹脂粒子会合法においてと同様のものが使用可能である。油溶性ラジカル重合開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスバレロイルニトリル等が挙げられる。水溶性のラジカル重合開始剤の例として、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(4,4’−アゾビス4−シアノ吉草酸及びその塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩等)、パーオキサイト化合物等が使用可能である。
Suspension polymerization The suspension polymerization method includes an acid group-free radical polymerizable monomer, an acid group-containing radical polymerizable monomer, an oil-soluble radical polymerization initiator, and a crosslinkable monomer as required. This is a method in which a polymer composition is dispersed in an aqueous medium to obtain droplet particles having the same size as a predetermined toner particle diameter, and this is polymerized to obtain a toner. The polymerization composition usually contains a colorant, and may further contain a release agent and a charge control agent as necessary. In the suspension polymerization method, the radical polymerizable monomer, the acidic group-containing radical polymerizable monomer, the crosslinkable monomer, the aqueous medium, the colorant, the charge control agent, and the like are the same as those in the resin particle association method. It can be used. Examples of the oil-soluble radical polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, azobisisobutyronitrile, azobisvaleroylnitrile, and the like. Examples of water-soluble radical polymerization initiators include persulfates (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (4,4′-azobis-4-cyanovaleric acid and its salts, 2,2′-azobis ( 2-amidinopropane) dihydrochloride and the like), peroxide compounds and the like can be used.

懸濁重合法において、トナーの酸価は、樹脂粒子会合法においてと同様に、トナーを構成する全単量体成分に対する酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の割合を調整することによって制御可能である。懸濁重合法において、酸性基含有ラジカル重合性単量体、特にカルボキシル基含有ラジカル重合性単量体の使用割合は通常、トナーを構成する全単量体成分に対して1重量%以上、好ましくは2〜10重量%、より好ましくは3〜8重量%である。   In the suspension polymerization method, the acid value of the toner is the same as in the resin particle association method. The acid group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, with respect to all monomer components constituting the toner. It can be controlled by adjusting the proportion of the body. In the suspension polymerization method, the proportion of the acidic group-containing radical polymerizable monomer, particularly the carboxyl group-containing radical polymerizable monomer, is usually 1% by weight or more, preferably 1% by weight or more based on the total monomer components constituting the toner. Is from 2 to 10% by weight, more preferably from 3 to 8% by weight.

・乳化分散法
乳化分散法は、トナーバインダー樹脂を非水溶性有機溶剤に溶解させてなる樹脂溶液を、水系媒体に分散させ、所定のトナー粒子粒径と同様の大きさの液滴粒子を得、これを加熱して非水溶性有機溶剤を除去してトナーを得る方法である。樹脂溶液には、通常、着色剤が含有され、必要によりさらに離型剤および荷電制御剤が含有されてもよい。乳化分散法において水系媒体、着色剤および荷電制御剤等は、樹脂粒子会合法においてと同様のものが使用可能である。
・ Emulsion dispersion method In the emulsion dispersion method, a resin solution in which a toner binder resin is dissolved in a water-insoluble organic solvent is dispersed in an aqueous medium to obtain droplet particles having the same size as a predetermined toner particle diameter. In this method, the toner is obtained by heating this to remove the water-insoluble organic solvent. The resin solution usually contains a colorant, and may further contain a release agent and a charge control agent as necessary. In the emulsion dispersion method, the same aqueous medium, colorant, charge control agent, and the like as in the resin particle association method can be used.

バインダー樹脂としては、従来よりトナーのバインダー樹脂として使用されている公知の樹脂が使用可能であり、非水溶性有機溶剤に可溶なものであれば特に制限はされないが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂が挙げられる。ポリエステル系樹脂は特に制限されないが、中でもアルコール成分としてエーテル化ジフェノール類を、酸成分として芳香族ジカルボン酸類を含有するものが好ましい。ポリエステル系樹脂としてポリエステル樹脂にイソシアネートを反応させたウレタン変性ポリエステル樹脂、アクリル変性ポリエステル樹脂等が挙げられる。   As the binder resin, known resins that are conventionally used as binder resins for toners can be used, and are not particularly limited as long as they are soluble in a water-insoluble organic solvent. For example, polyester resins, Examples include polyacrylic resins. The polyester resin is not particularly limited, but among them, those containing etherified diphenols as an alcohol component and aromatic dicarboxylic acids as an acid component are preferable. Examples of the polyester resin include urethane-modified polyester resins obtained by reacting a polyester resin with isocyanate, and acrylic-modified polyester resins.

非水溶性有機溶剤は前記トナー材料を溶解乃至分散可能な溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除去の容易性の点で沸点が150℃未満の揮発性のものが好ましく、例えば、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、等が挙げられる。これらの中でも、トルエン、キシレン、ベンゼン、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、等が好ましく、酢酸エチルが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。バインダー樹脂を溶解できれば特に制限されず、好ましくは後の加熱工程で除去され易い沸点の比較的低いものが使用される。   The water-insoluble organic solvent is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve or disperse the toner material, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the boiling point is less than 150 ° C. in terms of ease of removal. Volatile ones are preferred, for example, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, acetic acid Examples include ethyl, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. Among these, toluene, xylene, benzene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, carbon tetrachloride and the like are preferable, and ethyl acetate is particularly preferable. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. If it can melt | dissolve binder resin, it will not restrict | limit, Preferably a thing with a comparatively low boiling point which is easy to be removed at a subsequent heating process is used.

乳化分散法において、トナーの酸価は、バインダー樹脂の酸価を調整することによって制御可能である。バインダー樹脂の酸価を上げると、トナーの酸価は上がる。一方、バインダー樹脂の酸価を下げると、トナーの酸価は下がる。乳化分散法において、バインダー樹脂は通常、所望の前記トナー酸価と同様の範囲内の酸価を有するものを用いる。バインダー樹脂は酸価の異なる2種類以上の樹脂を使用してもよく、その場合にはそれらの使用割合に応じた酸価の和が、前記トナー酸価と同様の範囲内であればよい。例えば、酸価a(KOHmg/g)のバインダー樹脂xgと、酸価b(KOHmg/g)のバインダー樹脂ygとを併用する場合、「a×x/(x+y)+b×y/(x+y)」が前記トナー酸価と同様の範囲内であればよい。   In the emulsion dispersion method, the acid value of the toner can be controlled by adjusting the acid value of the binder resin. Increasing the acid value of the binder resin increases the acid value of the toner. On the other hand, when the acid value of the binder resin is lowered, the acid value of the toner is lowered. In the emulsification dispersion method, a binder resin having an acid value within the same range as the desired toner acid value is usually used. As the binder resin, two or more kinds of resins having different acid values may be used. In this case, the sum of the acid values according to the use ratio thereof may be in the same range as the toner acid value. For example, when a binder resin xg having an acid value of a (KOH mg / g) and a binder resin yg having an acid value of b (KOH mg / g) are used in combination, “a × x / (x + y) + b × y / (x + y)” Is within the same range as the toner acid value.

以上のような各種方法で製造され得る本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外部添加剤を添加して使用することができる。これら外部添加剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子および滑剤を使用することができるが、平均一次粒子径30〜500nmの無機微粒子よりなる外部添加剤を用いることが好ましい。   To the toner of the present invention that can be produced by various methods as described above, so-called external additives can be added and used for the purpose of improving fluidity, chargeability and cleaning property. These external additives are not particularly limited, and various inorganic fine particles, organic fine particles, and lubricants can be used, but external additives composed of inorganic fine particles having an average primary particle diameter of 30 to 500 nm are used. preferable.

〔樹脂粒子の調製例1〕
(1)核粒子の形成(第1段重合):
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000mlのセパラブルフラスコに、下記式;
1021(OCHCHOSONa
で表されるアニオン系界面活性剤(以下、「アニオン系界面活性剤(1)」ともいう。)7.08gをイオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、窒素気流下に230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200gに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート19.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を75℃で2時間にわたり加熱・撹拌することにより、重合反応(第1段重合に係る反応)を行い、高分子樹脂よりなる樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1H)」ともいう。)を調製した。
[Preparation Example 1 of Resin Particles]
(1) Formation of core particles (first stage polymerization):
In a 5000 ml separable flask equipped with a stirrer, temperature sensor, condenser, and nitrogen inlet, the following formula:
C 10 H 21 (OCH 2 CH 2 ) 2 OSO 3 Na
A surfactant solution (aqueous medium) in which 7.08 g of an anionic surfactant represented by the following formula (hereinafter also referred to as “anionic surfactant (1)”) is dissolved in 3010 g of ion-exchanged water is charged, and nitrogen is added. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under an air stream.
To this surfactant solution, an initiator solution prepared by dissolving 9.2 g of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) in 200 g of ion-exchanged water was added, the temperature was adjusted to 75 ° C., and then 70.1 g of styrene, n -A monomer mixture composed of 19.9 g of butyl acrylate and 10.9 g of methacrylic acid was added dropwise over 1 hour, and this system was heated and stirred at 75 ° C for 2 hours, thereby allowing a polymerization reaction (first-stage polymerization). Reaction), a dispersion of resin particles made of a polymer resin (hereinafter also referred to as “latex (1H)”) was prepared.

(2)中間層の形成(第2段重合):
撹拌装置を取り付けたフラスコにて、下記式;

Figure 0004867315
で表される化合物(以下、「例示化合物(W)」という。)98.0gを、スチレン105.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタクリル酸6.2gおよびn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル5.6gからなる単量体混合液に添加し、90℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
一方、撹拌装置を取り付けたフラスコに、アニオン系界面活性剤(1)1.6gをイオン交換水2700mlに溶解させた界面活性剤溶液(水系媒体)を仕込み、内温を98℃に昇温させ、第1段重合によって得られたラテックス(1H)を、固形分換算で28g添加した。 (2) Formation of intermediate layer (second stage polymerization):
In a flask equipped with a stirrer, the following formula:
Figure 0004867315
98.0 g of a compound represented by the formula (hereinafter referred to as “Exemplary Compound (W)”), 105.6 g of styrene, 30.0 g of n-butyl acrylate, 6.2 g of methacrylic acid, and n-octyl-3-mercaptopropion. It added to the monomer liquid mixture which consists of 5.6 g of acid ester, heated at 90 degreeC, and it was made to melt | dissolve, and the monomer solution was prepared.
On the other hand, a surfactant solution (aqueous medium) in which 1.6 g of anionic surfactant (1) was dissolved in 2700 ml of ion-exchanged water was charged into a flask equipped with a stirrer, and the internal temperature was raised to 98 ° C. The latex (1H) obtained by the first stage polymerization was added in an amount of 28 g in terms of solid content.

次いで、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」(エム・テクニック(株)製)により、前記ラテックス(1H)を含有する界面活性剤溶液中に、前記単量体溶液を8時間かけて混合分散させ、均一な分散粒子径を有する乳化粒子(油滴)が分散された乳化液を調製した。
次いで、この分散液(乳化液)に、重合開始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱・撹拌することにより重合反応(第2段重合に係る反応)を行い、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が例示化合物(W)を含有する中間分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液(以下、「ラテックス(1HM)」ともいう。)を調製した。
なお、得られたラテックス(1HM)を乾燥し、当該ラテックス(1HM)を構成する粒子を走査型電子顕微鏡で観察したところ、複合樹脂粒子の他に、例示化合物(W)を主成分とする粒子(粒子径400〜1000nm)が確認された。
Next, the monomer solution was added to the surfactant solution containing the latex (1H) by a mechanical disperser “CLEARMIX” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) having a circulation path. An emulsified liquid in which emulsified particles (oil droplets) having a uniform dispersed particle size were dispersed was prepared by mixing and dispersing over time.
Next, an initiator solution prepared by dissolving 5.1 g of a polymerization initiator (KPS) in 240 ml of ion exchange water and 750 ml of ion exchange water are added to this dispersion (emulsion). A structure in which the surface of resin particles made of a high molecular weight resin is coated with an intermediate molecular weight resin containing the exemplary compound (W) by performing a polymerization reaction (reaction related to the second stage polymerization) by heating and stirring for 12 hours A dispersion of composite resin particles (hereinafter also referred to as “latex (1HM)”) was prepared.
In addition, when the obtained latex (1HM) was dried and the particles constituting the latex (1HM) were observed with a scanning electron microscope, particles containing the exemplary compound (W) as a main component in addition to the composite resin particles (Particle diameter 400-1000 nm) was confirmed.

(3)外層の形成(第3段重合):
得られたラテックス(1HM)の全量が仕込まれた撹拌装置を取り付けたフラスコに、重合開始剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を80℃に保った状態で、スチレン300g、n−ブチルアクリレート95g、メタクリル酸15.3gおよびn−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル10.4gからなる単量体混合液を1時間かけて滴下し、この系を80℃で2時間にわたり加熱・撹拌することによって重合反応(第3段重合に係る反応)を行い、その後、この系を28℃まで冷却することにより、高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹脂により被覆されてなり、更に、当該中間分子量樹脂よりなる中間層の表面が低分子量樹脂により被覆されてなる構造の複合樹脂粒子の分散液ラテックス(以下、「ラテックス(1HML)」ともいう。)を調製した。
得られたラテックス(1HML)を構成する複合樹脂粒子は、その重量平均粒子径が122nmのものであり、また、当該複合樹脂粒子を構成する樹脂が138,000、80,000および13,000と3つのピーク分子量を有するものであることが確認された。
(3) Formation of outer layer (third stage polymerization):
An initiator solution in which 7.4 g of a polymerization initiator (KPS) was dissolved in 200 ml of ion-exchanged water was added to a flask equipped with a stirrer charged with the total amount of latex (1HM) obtained, and the temperature was set to 80 ° C. In the state kept in the above, a monomer mixed solution composed of 300 g of styrene, 95 g of n-butyl acrylate, 15.3 g of methacrylic acid and 10.4 g of n-octyl-3-mercaptopropionic acid ester was dropped over 1 hour. The system is heated and stirred at 80 ° C. for 2 hours to conduct a polymerization reaction (reaction according to the third stage polymerization), and then the system is cooled to 28 ° C. Is coated with an intermediate molecular weight resin, and the surface of the intermediate layer made of the intermediate molecular weight resin is coated with a low molecular weight resin. Dispersion latex of the resin particles (hereinafter, also referred to as "Latex (1HML)".) Was prepared.
The composite resin particles constituting the obtained latex (1HML) have a weight average particle diameter of 122 nm, and the resins constituting the composite resin particles are 138,000, 80,000 and 13,000. It was confirmed to have three peak molecular weights.

〔着色剤分散液の調製例1〕
アニオン系界面活性剤(1)59.0gをイオン交換水1600mlに撹拌溶解した。この溶液を撹拌しながら、着色剤としてカーボンブラック「リーガル330R」(キャボット社製)420.0gを徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック(株)製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子の分散液(以下、「着色剤分散液(1)」という。)を調製した。
得られた着色剤分散液(1)における着色剤粒子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平均粒子径で89nmであった。
[Preparation Example 1 of Colorant Dispersion]
Anionic surfactant (1) 59.0 g was stirred and dissolved in 1600 ml of ion-exchanged water. While stirring this solution, 420.0 g of carbon black “Regal 330R” (manufactured by Cabot) was gradually added as a colorant, and then a mechanical disperser “Claremix” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) was added. A dispersion liquid of colorant particles (hereinafter referred to as “colorant dispersion liquid (1)”) was prepared by using the dispersion treatment.
When the particle diameter of the colorant particles in the obtained colorant dispersion (1) was measured using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the weight average particle diameter was 89 nm. there were.

〔トナー粒子の製造例K1〕
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器(四つ口フラスコ)に、ラテックス(1HML)420.7g(固形分換算)と、イオン交換水900gと、着色剤分散液(1)166gとを仕込み、内温を30℃に調整した後、この分散液混合溶液に5Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを10.0に調整した。次いで、塩化マグネシウム・6水和物12.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この会合系を10分間かけて90℃まで昇温した。
[Production Example of Toner Particles K1]
In a reaction vessel (four-necked flask) equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, and a stirring device, 420.7 g of latex (1HML) (solid content conversion), 900 g of ion-exchanged water, and a colorant dispersion ( 1) After charging 166 g and adjusting the internal temperature to 30 ° C., 5N aqueous sodium hydroxide solution was added to the dispersion liquid mixture to adjust the pH to 10.0. Next, an aqueous solution in which 12.1 g of magnesium chloride hexahydrate was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. After standing for 3 minutes, the temperature was started to rise, and the temperature of this association system was raised to 90 ° C. over 10 minutes.

その状態で「コールターカウンターTA−II」にて会合粒子の粒径を測定し、体積メディアン径が6.0μmになった時点で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させ、さらに、液温度95℃の温度にて10時間にわたり加熱撹拌することにより、融着を継続させて熟成処理を行った後、この系を30℃まで冷却し、塩酸を添加してpHを2.0に調整し、撹拌を停止した。
生成した粒子を濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄し、その後、40℃の温風で乾燥してトナー粒子(以下、「トナー粒子(K1)」ともいう。)を得た。
In this state, the particle size of the associated particles was measured with “Coulter Counter TA-II”, and when the volume median diameter reached 6.0 μm, an aqueous solution in which 80.4 g of sodium chloride was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water was added. Then, the particle growth is stopped, and further, the mixture is heated and stirred at a liquid temperature of 95 ° C. for 10 hours to continue the fusing process, and then the system is cooled to 30 ° C. Was added to adjust the pH to 2.0, and stirring was stopped.
The produced particles were filtered, washed repeatedly with ion exchange water at 45 ° C., and then dried with hot air at 40 ° C. to obtain toner particles (hereinafter also referred to as “toner particles (K1)”).

〔トナー粒子の製造例K2〜K6〕
外層形成時の単量体使用量を表1に記載の通りに変更したこと以外、上記ラテックス(1HML)と同様の方法により、ラテックスを得た。次いで、得られたラテックスを用いたこと以外、上記トナー粒子(K1)と同様の方法により、トナー粒子(以下、「トナー粒子(K2)〜(K6)」ともいう。)を得た。
[Production Examples of Toner Particles K2 to K6]
Latex was obtained by the same method as the above latex (1HML) except that the amount of monomer used during outer layer formation was changed as shown in Table 1. Next, toner particles (hereinafter also referred to as “toner particles (K2) to (K6)”) were obtained by the same method as that for the toner particles (K1) except that the obtained latex was used.

〔トナー粒子の製造例K7〕
ポリエステル樹脂(UXK−120P;花王製、酸価32KOHmg/g) 45重量部
ポリエステル樹脂(バイロン200;東洋紡製、酸価<2KOHmg/g) 55重量部
カーボンブラック 6重量部
(Raven1255:PH3.5、コロンビヤンカーボン社製)
酸化型低分子量ポリプロピレン(ビスコールTS−200:三洋化成社製) 3重量部
上記の材料をヘンシェルミキサーで充分混合した後、2軸押出混練機を用いて混練し、混練物を放置冷却後、フェザーミルを用いて粗粉砕し、さらにジェットミルで微粉砕した。その後風力分散し、酸価24.3、体積メディアン径8.0μmのトナー粒子K7を得た。
[Toner Particle Production Example K7]
Polyester resin (UXK-120P; manufactured by Kao, acid value 32 KOH mg / g) 45 parts by weight Polyester resin (Byron 200; manufactured by Toyobo, acid value <2 KOH mg / g) 55 parts by weight Carbon black 6 parts by weight (Raven 1255: PH 3.5, (Columbian Carbon)
Oxidized low molecular weight polypropylene (Viscol TS-200: manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.) 3 parts by weight The above materials were sufficiently mixed with a Henschel mixer, then kneaded using a biaxial extrusion kneader, the kneaded product was allowed to cool, and then feathered Coarse pulverization was performed using a mill, and further pulverization was performed using a jet mill. Thereafter, the mixture was dispersed by wind to obtain toner particles K7 having an acid value of 24.3 and a volume median diameter of 8.0 μm.

〔トナーの製造例〕
トナー粒子(K1)〜(K7)100質量部の各々に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径が12nm)1.0質量部と、疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径が25nm)1.2質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーを用いて、混合することにより、トナー(K1)〜(K7)を得た。
なお、これらのトナーを構成するトナー粒子について、外部添加剤の添加によっては、その形状および粒径は変化しなかった。またいずれのトナーも帯電極性は負極性であった。
[Example of toner production]
In each of 100 parts by mass of toner particles (K1) to (K7), 1.0 part by mass of hydrophobic silica (number average primary particle diameter: 12 nm) and hydrophobic titanium oxide (number average primary particle diameter: 25 nm) 2 parts by mass were added and mixed using a Henschel mixer to obtain toners (K1) to (K7).
The shape and particle size of the toner particles constituting these toners did not change depending on the addition of an external additive. All the toners had negative polarity in charge polarity.

Figure 0004867315
Figure 0004867315

トナーの体積メディアン径および酸価は前記した方法によって測定した。   The volume median diameter and acid value of the toner were measured by the methods described above.

<実施例/比較例>
プリンター(Magicolor5430DL;コニカミノルタ社製)の現像装置を図2に示す構成に改造した。特記しない構成は改造前の上記プリンターと同様である。トナーは画像形成部10Bkのみに充填した。使用されるプリンターにおけるトナーおよびブラシローラ、ブラシローラに印加される電圧を表2または表3に記載のように設定した。以下の条件は共通するものである。
像担持体上に形成される静電潜像;背景部電位(V1)−650V、画像部電位(V2)−100V
像担持体の回転周速度(Rv1);140mm/sec
(1次)転写装置60に印加される直流電圧;1000V
2次転写装置12に印加される直流電圧;1800)V
取り込み用電圧のタイミング;
印字時に帯電、現像、転写工程を順次実施するが、転写電源のオンと合わせて取り込み用電圧の印加を開始し、印字が終了して像担持体の回転が停止するのと合わせて取り込み用電圧の印加を停止した。
波形:矩形波のAC成分とDC成分を重畳して印加
AC成分のマイナス印加時間はAC1周期の5%、プラス引加時間はAC周期の9
5%の非対称波形とした。
吐き出し用電圧のタイミング;
300プリント印字毎に10秒間の吐き出しを実施した。
波形:矩形波のAC成分とDC成分を重畳して印加
AC成分のマイナス印加時間、プラス印加時間共にはAC周期の50%の対称波形
とした。
<Example / comparative example>
The developing device of the printer (Magicor 5430DL; manufactured by Konica Minolta) was modified to the configuration shown in FIG. The configuration not specified is the same as that of the printer before remodeling. The toner was filled only in the image forming unit 10Bk. The toner and the brush roller, and the voltage applied to the brush roller in the printer used were set as shown in Table 2 or Table 3. The following conditions are common.
Electrostatic latent image formed on the image carrier; background portion potential (V1) -650V, image portion potential (V2) -100V
Rotational peripheral speed (Rv1) of image carrier: 140 mm / sec
(Primary) DC voltage applied to the transfer device 60; 1000V
DC voltage applied to secondary transfer device 12; 1800) V
Capture voltage timing;
Charging, development, and transfer processes are performed sequentially during printing. When the transfer power supply is turned on, the application of the capture voltage starts, and when the print ends and the rotation of the image carrier stops, the capture voltage Application was stopped.
Waveform: Square wave AC component and DC component are superimposed and applied. The negative application time of the AC component is 5% of the AC1 period, and the plus application time is 9 of the AC period.
The asymmetric waveform was 5%.
Timing of discharge voltage;
10 seconds of discharge was performed after every 300 prints.
Waveform: Applied by superimposing AC and DC components of a rectangular wave Both negative application time and positive application time of AC component are symmetrical waveforms of 50% of AC cycle.

現像剤担持体に対する回収用バイアス電圧;DC成分100V、AC成分(周波数;1500Hz、Vpp1500V、波形:矩形波のAC成分とDC成分を重畳して印加、AC成分のマイナス印加時間、プラス印加時間共にはAC周期の50%の対称波形とした
回収用バイアス電圧のタイミング;吐き出し用電圧と同じ
トナー吐き出し時における像担持体の表面電位;−20V
Recovery bias voltage for developer carrier: DC component 100 V, AC component (frequency: 1500 Hz, Vpp 1500 V, waveform: rectangular wave AC component and DC component are superimposed and applied, both negative application time and positive application time of AC component Is a symmetrical waveform of 50% of the AC cycle. Timing of recovery bias voltage: Same as discharge voltage Surface potential of image carrier when discharging toner; -20V

(ブラシローラの製造方法)
表2または表3に記載の樹脂中にカーボンブラックを分散させてなる線状部材を回転軸の周囲に植毛することによって、各実施例/比較例で使用されるブラシローラを製造した。ブラシローラの各種条件は表2または表3に示す通りである。
(Brush roller manufacturing method)
The brush roller used in each Example / Comparative Example was manufactured by implanting a linear member formed by dispersing carbon black in the resin described in Table 2 or Table 3 around the rotation shaft. Various conditions of the brush roller are as shown in Table 2 or Table 3.

・トナーこぼれによる画像ノイズ
画像面積率5%の画像チャートを6万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(6万枚印字時)における画像を目視観察し、ランダムに現れる黒点について評価した。ランダムに現れる黒点は、その前後に形成される画像とは同様の位置に現れず周期性のない黒点である。尚、ブラシローラと像担持体は6万枚交換せずに用いたがトナーと現像ローラを含む現像ユニットは6000枚毎に交換しながら印字を継続した。
○;ランダムに現れる黒点は存在しなかった;
△;ランダムに現れる黒点が僅かに存在するものの、実用上問題のない範囲内であった;
×;ランダムに現れる黒点が多数存在し、実用上問題があった。
-Image noise due to toner spills 60,000 image charts with an image area ratio of 5% are printed, and black images appearing randomly at the initial stage (at the time of printing 5 sheets) and at the end of life (at the time of printing 60,000 sheets). evaluated. Black spots that appear at random are black spots that do not appear at the same positions as the images formed before and after that, and have no periodicity. Although the brush roller and the image carrier were used without replacing 60,000 sheets, the developing unit including the toner and the developing roller continued printing while being replaced every 6000 sheets.
○: There were no randomly appearing black spots;
Δ: Although there are a few black spots appearing randomly, it was within a practically acceptable range;
X: There were many black spots that appeared at random, and there was a problem in practical use.

・帯電装置の汚染による濃度ムラ
画像面積率5%の画像チャートを6万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(6万枚印字時)における画像を目視観察し、濃度ムラについて評価した。
○;濃度ムラは存在しなかった;
△;濃度ムラが僅かに存在するものの、実用上問題のない範囲内であった;
×;濃度ムラが多数存在し、実用上問題があった。
-Density unevenness due to contamination of the charging device 60,000 image charts with an image area ratio of 5% are printed, and the images at the initial stage (at the time of printing 5 sheets) and at the end of life (at the time of printing 60,000 sheets) are visually observed. evaluated.
○: There was no density unevenness;
Δ: Although there was a slight density unevenness, it was within a practically acceptable range;
X: Many density unevennesses existed and there was a problem in practical use.

・露光ケリによる画像ノイズ
画像面積率5%の画像チャートを6万枚印字し、初期(5枚印字時)と耐久時(6万枚印字時)における画像を目視観察し、像担持体の周期で現れる残像ノイズについて評価した。
○;残像ノイズは存在しなかった;
△;残像ノイズが僅かに存在するものの、実用上問題のない範囲内であった;
×;残像ノイズが多数存在し、実用上問題があった。
・ Image noise caused by exposure button Print 60,000 image charts with an image area ratio of 5%, visually observe the images at the initial stage (at the time of printing five sheets) and the endurance (at the time of printing 60,000 sheets), and cycle the image carrier The afterimage noise appearing in Fig. 1 was evaluated.
○: There was no afterimage noise;
Δ: Although there was a little afterimage noise, it was within a range where there was no practical problem;
X: Many afterimage noises existed and there was a problem in practical use.

Figure 0004867315
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Figure 0004867315
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Figure 0004867315
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本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. 本発明の取り込み時の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement at the time of taking-in of this invention. 本発明の吐き出し時の動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement at the time of discharge of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:100:画像形成装置、10Y,10M,10C,10Bk:画像形成部、11:被転写体(中間転写ベルト)、12:2次転写装置、13:ベルトクリーナ、14:記録紙、20:像担持体、30:帯電装置、40:露光装置、50:現像装置、60:転写装置、70:ブラシローラ。
10: 100: Image forming apparatus, 10Y, 10M, 10C, 10Bk: Image forming unit, 11: Transfer target (intermediate transfer belt), 12: Secondary transfer apparatus, 13: Belt cleaner, 14: Recording paper, 20: Image carrier, 30: charging device, 40: exposure device, 50: developing device, 60: transfer device, 70: brush roller.

Claims (2)

少なくとも像担持体、該像担持体の表面を帯電させる帯電装置、該帯電装置によって帯電された像担持体上に静電潜像を形成する露光装置、該露光装置によって形成された静電潜像にトナーを付与してトナー像を形成する現像装置、該現像装置によって形成されたトナー像を被転写体に転写する転写装置、および該転写装置による転写後に像担持体上に残った残留トナーを一時的に取り込み・保持し、像担持体上に吐き出すブラシローラを備え、ブラシローラから像担持体上に吐き出されたトナーを現像装置に回収する画像形成装置であって、
トナーが湿式造粒法によって製造された酸価5KOHmg/g以上のトナーであり、
ブラシローラが回転軸の周囲に線度0.5〜6デニールおよび電気抵抗値10 〜10 Ω・cmの線状部材が植毛されてなり、該線状部材の食い込み量が0.3mm〜0.8mmであり、ブラシローラの回転周速度(mm/sec)が像担持体の回転周速度に対して0.8〜2倍であり、
ブラシローラに対して画像形成時にトナーの帯電極性と同じ極性で絶対値20〜500VのDC成分、及び周波数500〜3000Hz、かつVpp(振幅)500〜2500Vで、1周期の中でのトナーと逆極性側の電圧印加時間が同極性側の電圧印加時間より長いAC成分が印加され、画像形成時以外の時にトナーの帯電極性と逆極性で絶対値100Vから同極性で絶対値300Vまでの範囲のDC成分、及び周波数50〜500HzでVpp(振幅)10〜450VのAC成分が印加され、
像担持体が帯電装置によりトナーの帯電極性と同極性であって絶対値が300〜1000Vの表面電位に帯電されることを特徴とする画像形成装置。
At least an image carrier, a charging device that charges the surface of the image carrier, an exposure device that forms an electrostatic latent image on the image carrier charged by the charging device, and an electrostatic latent image formed by the exposure device A developing device for applying toner to the toner to form a toner image, a transfer device for transferring the toner image formed by the developing device to a transfer target, and residual toner remaining on the image carrier after transfer by the transfer device. An image forming apparatus that includes a brush roller that temporarily captures and holds and discharges the toner onto the image carrier, and collects toner discharged from the brush roller onto the image carrier to a developing device,
Toner Ri acid value 5 KOH mg / g or more toner der manufactured by wet granulation,
The brush roller is formed by planting a linear member having a linearity of 0.5 to 6 denier and an electric resistance value of 10 6 to 10 9 Ω · cm around the rotation shaft, and the amount of biting of the linear member is 0.3 mm to 0.8 mm, and the rotational peripheral speed (mm / sec) of the brush roller is 0.8 to 2 times the rotational peripheral speed of the image carrier,
When the image is formed on the brush roller, the same polarity as the charging polarity of the toner, the DC component having an absolute value of 20 to 500 V, the frequency of 500 to 3000 Hz, and the Vpp (amplitude) of 500 to 2500 V is opposite to the toner in one cycle. An AC component having a voltage application time on the polarity side longer than the voltage application time on the same polarity side is applied, and in a range from the absolute value of 100 V to the polarity opposite to the charging polarity of the toner, except for the time of image formation, to an absolute value of 300 V with the same polarity. A DC component and an AC component of Vpp (amplitude) of 10 to 450 V at a frequency of 50 to 500 Hz are applied,
The image forming apparatus in which the image bearing member absolute value a the same polarity as the charging polarity of the toner by the charging device is characterized Rukoto is charged to a surface potential of 300~1000V.
トナーの酸価が5〜45KOHmg/gである請求項1に記載の画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner has an acid value of 5 to 45 KOH mg / g.
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