JP6381424B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents

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本発明は電子写真法を利用した現像装置、現像方法、画像形成装置、画像形成方法に関する。   The present invention relates to a developing device, a developing method, an image forming apparatus, and an image forming method using electrophotography.

電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により静電荷像担持体上に静電潜像を形成する。次いで前記静電潜像をトナーにより現像を行って可視像とし、必要に応じて紙などの記録媒体にトナー像を転写した後、熱或いは圧力等により記録媒体上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。このような画像形成装置としては、複写機やレーザービームプリンタ(以下、LBP)等がある。   A number of methods are known as electrophotographic methods. In general, a photoconductive substance is used and an electrostatic latent image is formed on an electrostatic charge image carrier by various means. Next, the electrostatic latent image is developed with toner to form a visible image. If necessary, the toner image is transferred onto a recording medium such as paper, and then the toner image is fixed on the recording medium with heat or pressure. A copy is obtained. Examples of such an image forming apparatus include a copying machine and a laser beam printer (hereinafter referred to as LBP).

これらLBPや複写機は近年アナログからデジタルへの移行が進み、潜像の再現性に優れ高解像度であると同時に、特にオフィスの活スペース化などを背景にLBPでは小型化が強く求められている。   These LBPs and copiers have recently made a transition from analog to digital, have excellent reproducibility of latent images and high resolution, and at the same time, LBP is strongly required to be downsized especially in the context of office space. .

また、このような小型化LBPであっても高画質であり、長期間の使用においても画質変動が少ない高耐久性の要望も大きい。   Further, even such a miniaturized LBP has a high image quality, and there is a great demand for high durability with little image quality fluctuation even in long-term use.

ここでLBPの小型化に着目すると、小型化には主に定着器の小型化と現像装置の小型化が有効である。特に、後者はLBPの容積のかなりの部分を占めており、現像装置の小型化がLBPの小型化には必須であると言える。   Here, focusing on the miniaturization of the LBP, the miniaturization of the fixing device and the miniaturization of the developing device are mainly effective. In particular, the latter occupies a considerable portion of the LBP volume, and it can be said that downsizing of the developing device is essential for downsizing of the LBP.

現像方式について考えると、LBPの現像方式には二成分現像や一成分現像方式があるが、コンパクトと言う意味では一成分現像が適している。これは、キャリア等の部材を使用しないためである。   Considering the development method, the LBP development method includes a two-component development method and a one-component development method. In the sense of compactness, the one-component development method is suitable. This is because a member such as a carrier is not used.

次に一成分現像での小型化について考えると、現像装置の小型化には静電潜像担持体やトナー担持体の径を小さくすることが有効である。   Next, considering the downsizing in the one-component development, it is effective to reduce the diameter of the electrostatic latent image carrier or the toner carrier in order to downsize the developing device.

また、画像形成装置として、クリーナーレスシステムは小型化に非常に適している。多くのプリンターでは、転写工程にて残余した静電潜像担持体上のトナー(以後、転写残トナーと呼ぶ)はクリーニングブレード等によりかき取られ、クリーナー容器に回収される。しかし、クリーナーレスシステムではクリーニングブレード、クリーナー容器が無いため、現像装置を大幅に小型化できる。   As an image forming apparatus, a cleanerless system is very suitable for downsizing. In many printers, the toner on the electrostatic latent image carrier remaining in the transfer process (hereinafter referred to as transfer residual toner) is scraped off by a cleaning blade or the like and collected in a cleaner container. However, since the cleanerless system does not have a cleaning blade and a cleaner container, the developing device can be greatly reduced in size.

一方、クリーナーレスシステムには特有の課題も存在する。その一つが転写残トナーの回収性である。クリーナーレスシステムでは、転写残トナーはトナー担持体と静電潜像担持体が当接する領域(以後、現像領域と呼ぶ)でトナー担持体に回収される。しかし、転写残トナーの回収性が悪いと静電潜像担持体上にトナーが連れ回り、非画像領域への非正規現像による画像不良であるカブリの悪化や、クリーナーレスゴースト等の画像弊害を生じてしまう。   On the other hand, there are also problems specific to cleanerless systems. One of them is the recoverability of transfer residual toner. In the cleanerless system, the untransferred toner is collected on the toner carrier in a region where the toner carrier and the electrostatic latent image carrier abut (hereinafter referred to as a development region). However, when the transfer residual toner is poorly collected, the toner is carried on the electrostatic latent image carrier, and image deterioration such as an image defect due to irregular development on a non-image area and image adverse effects such as cleaner-less ghost are caused. It will occur.

ここで、クリーナーレスゴーストとは、転写した後の転写残トナーが現像部にて回収されず、再度の転写工程で転写してしまう現象である。   Here, the cleaner-less ghost is a phenomenon in which the transfer residual toner after the transfer is not collected by the developing unit and is transferred in the transfer process again.

回収性に着目すると、トナーは低温低湿環境の方がチャージアップし易く、静電潜像担持体に対するトナーとの付着力が高くなる。その結果、転写残トナーの回収性が悪くなる傾向にある。   Focusing on the recoverability, the toner is more likely to be charged in a low-temperature and low-humidity environment, and the adhesion force of the toner to the electrostatic latent image carrier increases. As a result, the recoverability of the transfer residual toner tends to deteriorate.

このような課題に対し、例えば現像バイアスに交番電圧に直流電圧を重畳したり、トナーの円形度と残留磁化を制御することにより、クリーナーレスシステムでも常温常湿環境において良好な画質を維持出来るという報告もある(特許文献1、2参照)。しかし、これら現像装置、トナーを用いても低温低湿環境での回収性には改善の余地があった。   In response to such problems, for example, by superimposing a DC voltage on an alternating voltage on the developing bias, or controlling the circularity and residual magnetization of the toner, a cleanerless system can maintain good image quality in a normal temperature and humidity environment. There is also a report (refer to patent documents 1 and 2). However, even if these developing devices and toners are used, there is room for improvement in recoverability in a low temperature and low humidity environment.

一方、低温低湿環境での回収性向上を目指し、トナーと静電潜像担持体の付着力を下げるためにトナーの帯電量を低下させると、特に高温高湿環境においてカブリが悪化してしまう。一般的に、カブリトナーの帯電性は正規の帯電極性とは逆極性、あるいは、帯電量がほぼゼロであるため、転写され難い。そして、クリーナーレスシステムにおいては、クリーニングブレード等の転写残トナーをかきとる機構が存在しないため、転写残トナーは帯電部材を汚染することになる。帯電部材が汚染されると、設定通りの電位(静電潜像担持体上の電位)を得ることが出来なくなり、よりカブリが増大し易い傾向にある。   On the other hand, if the charge amount of the toner is decreased in order to reduce the adhesion between the toner and the electrostatic latent image carrier in order to improve the recoverability in a low temperature and low humidity environment, the fog is deteriorated particularly in a high temperature and high humidity environment. In general, the chargeability of fog toner is opposite to the normal charge polarity, or the amount of charge is almost zero, so that it is difficult to transfer. In the cleanerless system, since there is no mechanism for scraping off the transfer residual toner such as a cleaning blade, the transfer residual toner contaminates the charging member. When the charging member is contaminated, the set potential (potential on the electrostatic latent image carrier) cannot be obtained, and the fog tends to increase more easily.

以上のように、クリーナーレスシステムにおいて低温低湿環境での転写残トナーの回収性と、高温高湿環境でのカブリの両立は難しく、更なる改善の余地があった。   As described above, in the cleanerless system, it is difficult to achieve both recovery of the transfer residual toner in a low temperature and low humidity environment and fogging in a high temperature and high humidity environment, and there is room for further improvement.

特開2005−173484号公報JP 2005-173484 A 特開2006−154093号公報JP 2006-154093 A

本発明の課題は上記従来技術の問題に鑑みなされたものであり、低温低湿環境下における長期間使用時においても回収性を向上させ、なおかつ高温高湿環境下においてもカブリのない鮮明な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。   The object of the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and improves the recoverability even when used for a long time in a low temperature and low humidity environment, and also provides a clear image without fogging in a high temperature and high humidity environment. An image forming apparatus that can be obtained is provided.

本発明は、静電潜像担持体、該静電潜像担持体を帯電する接触式帯電ローラ、帯電された該静電潜像担持体の表面に像露光光を照射して該静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段、該静電潜像担持体の表面に形成された該静電潜像を現像して該静電潜像担持体の表面にトナー像を形成するための現像手段とを有する現像装置、
中間転写体を介してまたは介さずに該静電潜像担持体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写手段、および、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段を有し、該転写手段の下流かつ該接触式帯電ローラの上流側に、該静電潜像担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング手段を備えておらず、該トナー像を転写した後の転写残トナーを該現像装置で回収する画像形成装置において、
該現像装置が、該静電潜像を現像するためのトナー、該トナーを担持するためのトナー担持体、および該トナー担持体に担持された該トナーの層厚を規制するための規制部材を有し、該トナー担持体が該静電潜像担持体に対向配置されており、
該接触式帯電ローラは、軸芯体と、弾性層および該弾性層の外周に表面層を有し、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部を有しており、
該トナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とシリカ微粒子とを有するトナーであって、
該トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention includes an electrostatic latent image carrier, a contact-type charging roller that charges the electrostatic latent image carrier, and the surface of the charged electrostatic latent image carrier by irradiating image exposure light to the electrostatic latent image carrier. Image exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to develop the surface of the electrostatic latent image carrier A developing device having a developing means for forming a toner image on the surface,
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the latent electrostatic image bearing member to the transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner image transferred to the transfer material A fixing unit for fixing to the transfer material; and a cleaning unit for removing unnecessary toner on the electrostatic latent image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the contact-type charging roller. In the image forming apparatus that is not provided and collects the transfer residual toner after the toner image is transferred by the developing device,
The developing device includes a toner for developing the electrostatic latent image, a toner carrier for carrying the toner, and a regulating member for regulating the layer thickness of the toner carried on the toner carrier. And the toner carrier is disposed opposite to the electrostatic latent image carrier,
The contact-type charging roller has a shaft core, an elastic layer, and a surface layer on the outer periphery of the elastic layer, and the universal hardness of the surface layer is 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less. The volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more and 1.0 × 10 16 Ωcm or less, the surface layer is made of a resin containing conductive particles, and the surface is made of minute protrusions by the conductive particles. Have
The toner is a toner having toner particles containing a binder resin and a colorant and silica fine particles,
The image forming apparatus is characterized in that the coefficient of static friction of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate is 0.100 or more and 0.250 or less.

さらに、本発明は、静電潜像担持体、該静電潜像担持体を帯電する接触式帯電ローラと、帯電された該静電潜像担持体の表面に像露光光を照射して該静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための像露光工程、該静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像して該静電潜像担持体の表面にトナー像を形成するための現像工程、
中間転写体を介してまたは介さずに該静電潜像担持体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写工程、および、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着工程を有し、該転写材の下流かつ該接触式帯電ローラの上流側に、該静電潜像担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング工程を備えておらず、該トナー像を転写した後の転写残トナーを該現像装置で回収する画像形成方法において、
該現像装置が、該静電潜像を現像するためのトナー、該トナーを担持するためのトナー担持体、および該トナー担持体に担持された該トナーの層厚を規制するための規制部材を有し、該トナー担持体が該静電潜像担持体に対向配置されており、
該接触式帯電ローラは、軸芯体と、弾性層および該弾性層の外周に表面層を有し、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、
該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部を有しており、
該トナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とシリカ微粒子とを有するトナーであって、該トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であることを特徴とする画像形成方法である。
Further, the present invention provides an electrostatic latent image carrier, a contact-type charging roller that charges the electrostatic latent image carrier, and image exposure light applied to the surface of the charged electrostatic latent image carrier. An image exposure step for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image carrier, and developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to develop the electrostatic latent image carrier A development process for forming a toner image on the surface of
A transfer step for transferring the toner image formed on the surface of the latent electrostatic image bearing member to the transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner image transferred to the transfer material. A fixing step for fixing to the transfer material, and a cleaning step for removing unnecessary toner on the electrostatic latent image carrier downstream of the transfer material and upstream of the contact-type charging roller. In the image forming method of recovering residual transfer toner after transferring the toner image with the developing device,
The developing device includes a toner for developing the electrostatic latent image, a toner carrier for carrying the toner, and a regulating member for regulating the layer thickness of the toner carried on the toner carrier. And the toner carrier is disposed opposite to the electrostatic latent image carrier,
The contact-type charging roller has a shaft core, an elastic layer, and a surface layer on the outer periphery of the elastic layer, and the universal hardness of the surface layer is 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less. The volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more and 1.0 × 10 16 Ωcm or less,
The surface layer is made of a resin containing conductive particles, and has fine convex portions by the conductive particles,
The toner is a toner having toner particles containing a binder resin and a colorant and silica fine particles, and the coefficient of static friction of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate is 0.100 or more and 0.250 or less. Image forming method.

本発明の特有な構成を有する画像形成装置を使用することにより、高温高湿環境でカブリない鮮明な画像を得ると共に、低温低湿環境においても回収性が良好になりクリーナーレスゴーストが改善し、長期使用においても良好な画像を得ることができる。   By using an image forming apparatus having a specific configuration of the present invention, a clear image that is not fogged in a high temperature and high humidity environment is obtained, and the recovery property is improved even in a low temperature and low humidity environment. A good image can be obtained even in use.

拡散指数の境界線を示す図である。It is a figure which shows the boundary line of a spreading | diffusion index. 無機微粒子の外添混合に用いることができる混合処理装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the mixing processing apparatus which can be used for the external addition mixing of inorganic fine particles. 混合処理装置に使用される撹拌部材の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the stirring member used for a mixing processing apparatus. 本発明に係るトナー担持体の一例を示す模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a toner carrier according to the present invention. 本発明に係る現像装置の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a developing device according to the present invention. 本発明に係る現像装置を有する画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of an image forming apparatus having a developing device according to the present invention. 本発明に係る現像装置の一例を示す模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a developing device according to the present invention.

本発明の画像形成装置はクリーナーレスシステムにおける装置であり、下記構成を有するものである。   The image forming apparatus of the present invention is an apparatus in a cleaner-less system, and has the following configuration.

すなわち、静電潜像担持体、該静電潜像担持体を帯電する接触式帯電ローラ、帯電された該静電潜像担持体の表面に像露光光を照射して該静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段、該静電潜像担持体の表面に形成された該静電潜像を現像して該静電潜像担持体の表面にトナー像を形成するための現像手段とを有する現像装置、
中間転写体を介してまたは介さずに該静電潜像担持体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写手段、および、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段を有し、該転写手段の下流かつ該接触式帯電ローラの上流側に、該静電潜像担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング手段を備えておらず、該トナー像を転写した後の転写残トナーを該現像装置で回収する画像形成装置において、
該現像装置が、該静電潜像を現像するためのトナー、該トナーを担持するためのトナー担持体、および該トナー担持体に担持された該トナーの層厚を規制するための規制部材を有し、該トナー担持体が該静電潜像担持体に対向配置されており、該接触式帯電ローラは、軸芯体と、弾性層および該弾性層の外周に表面層を有し、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部をしており、
該トナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とシリカ微粒子とを有するトナーであって、該トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であることを特徴とするものである。
That is, the electrostatic latent image bearing member, a contact-type charging roller that charges the electrostatic latent image bearing member, and the surface of the charged electrostatic latent image bearing member is irradiated with image exposure light to carry the electrostatic latent image bearing member. Image exposing means for forming an electrostatic latent image on the surface of the body, developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and developing toner on the surface of the electrostatic latent image carrier A developing device having developing means for forming an image,
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the latent electrostatic image bearing member to the transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner image transferred to the transfer material A fixing unit for fixing to the transfer material; and a cleaning unit for removing unnecessary toner on the electrostatic latent image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the contact-type charging roller. In the image forming apparatus that is not provided and collects the transfer residual toner after the toner image is transferred by the developing device,
The developing device includes a toner for developing the electrostatic latent image, a toner carrier for carrying the toner, and a regulating member for regulating the layer thickness of the toner carried on the toner carrier. The toner carrier is disposed opposite the electrostatic latent image carrier, and the contact-type charging roller has a shaft core, an elastic layer, and a surface layer on an outer periphery of the elastic layer, The surface layer has a universal hardness of 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less, and the volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more and 1.0 × 10 16 Ωcm or less, The surface layer is made of a resin containing conductive particles, and has a fine convex portion by the conductive particles,
The toner is a toner having toner particles containing a binder resin and a colorant and silica fine particles, and the coefficient of static friction of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate is 0.100 or more and 0.250 or less. It is what.

本発明者らが鋭意検討したところ、接触式帯電ローラの表面層において特定の材料や形状を用いて、またその物性を制御し、トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を低下させることにより、上記の課題を解決することができ、本発明に至った。   As a result of diligent investigations by the present inventors, the surface layer of the contact-type charging roller uses a specific material and shape, controls its physical properties, and reduces the static friction coefficient of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate. Thus, the present invention has been achieved.

この理由について、以下説明する。   The reason for this will be described below.

まず、クリーナーレスシステムにおける転写残トナーの回収について詳細に説明する。トナー担持体から静電潜像担持体に現像されたとき、一般的に静電潜像担持体表面に形成されたときのトナーは負極性に帯電しているが、転写工程後の転写残トナーでは転写前とは逆の正の帯電極性を得る。その後、接触式帯電ローラを通過することにより、また転写残トナーが再び負の帯電極性を得ることになり、転写残トナーがトナー担持体に回収される。この転写残トナーがトナー担持体に回収性が悪いとき、静電潜像担持体表面に転写残トナーが連れ回ることになり、クリーナーレスゴーストといった画像弊害が発生することになる。   First, collection of transfer residual toner in the cleanerless system will be described in detail. When developed from a toner carrier to an electrostatic latent image carrier, the toner formed on the surface of the electrostatic latent image carrier is generally negatively charged, but the transfer residual toner after the transfer step Then, a positive charging polarity opposite to that before transfer is obtained. Thereafter, by passing through the contact type charging roller, the transfer residual toner again obtains a negative charge polarity, and the transfer residual toner is collected on the toner carrier. When the transfer residual toner is poorly collected on the toner carrying member, the transfer residual toner is carried around on the surface of the electrostatic latent image carrying member, thereby causing image problems such as cleanerless ghost.

転写残トナーのトナー担持体への回収性を良化させるには、接触式帯電ローラを通過したときの転写残トナーへの帯電注入の効率化とトナーの転写材に対する付着力が重要であると、本発明者らは考えている。上記課題を解決したメカニズムについては定かではないが、本発明者らは次のように考えている。   In order to improve the recoverability of the transfer residual toner to the toner carrier, it is important to improve the efficiency of charge injection to the transfer residual toner and the adhesion of the toner to the transfer material when passing through the contact-type charging roller. The present inventors consider. Although the mechanism for solving the above problems is not clear, the present inventors consider as follows.

転写残トナーへの帯電注入を安定化させるためには、接触式帯電ローラの表面層の体積抵抗率を高く保つことが重要である。これは表面層の体積抵抗率を高く保つことで、余計な放電が起こらず、トナーへの帯電注入が安定するからである。   In order to stabilize the charge injection to the transfer residual toner, it is important to keep the volume resistivity of the surface layer of the contact-type charging roller high. This is because by keeping the volume resistivity of the surface layer high, unnecessary discharge does not occur and the charge injection into the toner is stabilized.

さらに接触式帯電ローラの表面層を軟らかくすることで、表面層がトナーに対してたわみ、この表面層で微小凸部を形成する導電性粒子と転写残トナーとの間で点接触が多く起こることで効率良く帯電注入が行われると考えられる。このとき接触式帯電ローラの硬度を軟らかく保つことにより、トナーの潰れや割れなどといった変形も抑制することができる。これにより、転写残トナーの潰れや割れが少なくなり、帯電注入されやすくなってトナー担持体に回収されやすくなる効果もあると考えられる。また、この点接触を効率良く行わせるためには、転写残トナーが静電潜像担持体上に凝集塊としてではなく、ほぐれた状態で一次粒子として多く存在することが重要であると本発明者らは考えている。また、転写残トナーの存在状態以外に、トナーの付着力を低く制御することで、静電潜像担持体上からトナー担持体に回収される際にも、転写残トナーは静電潜像担持体上から離れやすくなり、回収性は向上されると考えている。   Furthermore, by softening the surface layer of the contact-type charging roller, the surface layer bends with respect to the toner, and many point contacts occur between the conductive particles that form minute protrusions on the surface layer and the transfer residual toner. Therefore, it is considered that the charge injection is performed efficiently. At this time, by keeping the hardness of the contact-type charging roller soft, deformation such as crushing or cracking of the toner can be suppressed. Accordingly, it is considered that there is an effect that the transfer residual toner is less crushed and cracked, and is easily injected into the charge and easily collected on the toner carrier. Further, in order to efficiently perform this point contact, it is important that the transfer residual toner is present as a large number of primary particles in a loose state, not as an aggregate on the electrostatic latent image carrier. They are thinking. In addition to the presence of residual transfer toner, by controlling the adhesion of the toner to a low level, the residual toner can be transferred to the electrostatic latent image carrier when it is recovered from the electrostatic latent image carrier. We think that it will be easier to get away from the body and the recovery will be improved.

クリーナーレスシステムにおける転写残トナーの存在状態及びトナーの付着力を制御するためには、、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数の制御が重要である。
従来より、ポリカーボネート樹脂は静電潜像担持体の最表層材料として広く用いられ、本発明においては、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を制御することによって、本発明の作用効果を十分に発揮できることを見出した。
In order to control the presence state of the transfer residual toner and the adhesion force of the toner in the cleanerless system, it is important to control the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate.
Conventionally, polycarbonate resin has been widely used as the outermost layer material of an electrostatic latent image carrier, and in the present invention, by controlling the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate, the effects of the present invention can be sufficiently exhibited. I found it.

静止摩擦係数とは、物体が対象部材の表面に静止した状態から動き始める瞬間の摩擦力(最大静止摩擦力)を決定する比例定数である。静止摩擦係数をμ、部材表面に対する垂直効力をNとしたときに最大静止摩擦力F0は次の式で表わされる。
F0=μN
The static friction coefficient is a proportional constant that determines the frictional force (maximum static frictional force) at the moment when the object starts moving from a state where it is stationary on the surface of the target member. When the coefficient of static friction is μ and the vertical effect on the member surface is N, the maximum static frictional force F0 is expressed by the following equation.
F0 = μN

静止摩擦係数μが大きいほど最大静止摩擦力F0も大きくなる。このように本発明のトナーの静止摩擦係数μは、静電潜像担持体などの部材への付着力や後述で説明するが、転写残トナーのほぐれやすさの指標であると本発明者らは考えている。この静止摩擦係数μを制御することにより、静電潜像担持体上での転写残トナーの存在状態を制御でき、またトナーの付着力を下げることで、静電潜像担持体上からトナー担持体への回収のされやすくなり、上記の課題を解決できると本発明者らは考えている。   The maximum static friction force F0 increases as the static friction coefficient μ increases. As described above, the static friction coefficient μ of the toner of the present invention will be described below as an index of adhesion to members such as an electrostatic latent image carrier and ease of loosening of the transfer residual toner. Is thinking. By controlling this static friction coefficient μ, it is possible to control the presence state of the transfer residual toner on the electrostatic latent image carrier, and by lowering the toner adhesion force, the toner is carried from the electrostatic latent image carrier. The present inventors consider that it is easy to be collected into the body and the above problems can be solved.

以下、本発明について具体的に示していく。   The present invention will be specifically described below.

<帯電ローラ>
本発明の帯電ローラは、芯金とその外周に設けられた弾性層と弾性層の外側に表面層を配置した2層構成である。
<Charging roller>
The charging roller of the present invention has a two-layer configuration in which a core metal, an elastic layer provided on the outer periphery thereof, and a surface layer are disposed outside the elastic layer.

<弾性層>
本発明の弾性層はゴム成分から形成されており、該ゴム成分としては、特に限定されるものではなく、電子写真用導電性部材の分野において公知のゴムを用いることができる。具体的には、エピクロルヒドリンホモポリマー、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル3元共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体の水素添加物、シリコーンゴム、アクリルゴム及びウレタンゴム等が挙げられる。
<Elastic layer>
The elastic layer of the present invention is formed of a rubber component, and the rubber component is not particularly limited, and a known rubber in the field of electrophotographic conductive members can be used. Specifically, epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer, acrylonitrile-butadiene copolymer hydrogenated product, silicone Examples thereof include rubber, acrylic rubber, and urethane rubber.

<表面層>
表面層は、電子写真用導電性部材の分野において公知の樹脂を用いることができる。具体的には、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン及びシリコーン樹脂等が挙げられる。
<Surface layer>
As the surface layer, a resin known in the field of electrophotographic conductive members can be used. Specific examples include acrylic resin, polyurethane, polyamide, polyester, polyolefin, and silicone resin.

上記表面層を形成する樹脂に対して、必要に応じて、カーボンブラック、グラファイト、及び酸化錫等の導電性を有する酸化物、銅、銀等の金属、酸化物や金属を粒子表面に被覆して導電性を付与した導電性粒子、第四級アンモニウム塩等のイオン交換性能を有するイオン導電剤を用いてもかまわない。   For the resin forming the surface layer, the surface of the particles may be coated with conductive oxides such as carbon black, graphite, and tin oxide, metals such as copper and silver, oxides and metals, if necessary. An ion conductive agent having ion exchange performance such as conductive particles imparted with conductivity and quaternary ammonium salts may be used.

表面層を形成するバインダー樹脂としては、公知のバインダー樹脂を用いることができる。例えば、樹脂、天然ゴムやこれを加硫処理したもの、合成ゴムなどのゴム等を挙げることができる。樹脂としては、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体及びオレフィン−エチレン・ブチレン−オレフィン共重合体等が使用できる。なお、本発明のバインダー樹脂としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のエーテル結合を含有しないことが好ましい。エーテル系ウレタン樹脂は、ユニバーサル硬度を低減可能であるが、樹脂の体積抵抗率が低下するため、本発明のバインダー樹脂としては適さないからである。前記バインダー樹脂は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、表面層のユニバーサル硬度の低減することによる柔軟性と、表面層の高抵抗化を両立させるためには、特に、ポリカーボネート構造を含むことが好ましい。ポリカーボネート構造は、極性が低いため、バインダー樹脂自身の体積抵抗率を高く維持できる。具体的には、ポリカーボネートポリオールと、ポリイソシアネートを共重合させたポリカーボネート系ポリウレタンが好ましい。   A known binder resin can be used as the binder resin for forming the surface layer. Examples thereof include resins, natural rubber, vulcanized products thereof, and rubbers such as synthetic rubber. As the resin, fluorine resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, silicone resin, butyral resin, styrene-ethylene / butylene-olefin copolymer, olefin-ethylene / butylene-olefin copolymer, and the like can be used. In addition, as binder resin of this invention, it is preferable not to contain ether bonds, such as a polyethylene oxide and a polypropylene oxide. This is because ether urethane resins can reduce the universal hardness but are not suitable as the binder resin of the present invention because the volume resistivity of the resin is reduced. The said binder resin can be used individually or in combination of 2 or more types. Among these, in order to achieve both flexibility by reducing the universal hardness of the surface layer and high resistance of the surface layer, it is particularly preferable to include a polycarbonate structure. Since the polycarbonate structure has low polarity, the volume resistivity of the binder resin itself can be maintained high. Specifically, polycarbonate polyurethane obtained by copolymerizing polycarbonate polyol and polyisocyanate is preferable.

ポリカーボネートポリオールとしては、例えば以下のものが挙げられる。ポリノナメチレンカーボネートジオール、ポリ(2−メチル−オクタメチレン)カーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリペンタメチレンカーボネートジオール、ポリ(3−メチルペンタメチレン)カーボネートジオール、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリトリメチレンカーボネートジオール、、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメチレンカーボネート)ジオール、ポリ(2−エチル,2−ブチル−トリメチレン)カーボネートジオール、及びこれらのランダム/ブロック共重合体。   Examples of the polycarbonate polyol include the following. Polynonamethylene carbonate diol, poly (2-methyl-octamethylene) carbonate diol, polyhexamethylene carbonate diol, polypentamethylene carbonate diol, poly (3-methylpentamethylene) carbonate diol, polytetramethylene carbonate diol, polytrimethylene Carbonate diol, poly (1,4-cyclohexanedimethylene carbonate) diol, poly (2-ethyl, 2-butyl-trimethylene) carbonate diol, and random / block copolymers thereof.

ポリイソシアネートは一般的に用いられる公知のものから選ばれ、例えば以下のものが挙げられる。トルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックジフェニルメタンポリイソシアネート、水添MDI、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等。この中でもトルエンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックジフェニルメタンポリイソシアネートの如き芳香族イソシアネートがより好適に用いられる。   The polyisocyanate is selected from generally used polyisocyanates, and examples thereof include the following. Toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric diphenylmethane polyisocyanate, hydrogenated MDI, xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate (IPDI) and the like. Of these, aromatic isocyanates such as toluene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), and polymeric diphenylmethane polyisocyanate are more preferably used.

本発明に係る帯電ローラは、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部をしていることを特徴とする。 In the charging roller according to the present invention, the universal hardness of the surface layer is 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less, and the volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more. It is 0 × 10 16 Ωcm or less, and the surface layer is made of a resin containing conductive particles, and has a minute convex portion by the conductive particles.

該表面層のユニバーサル硬度が10.0N/mm2より大きい場合は、トナーが潰れや割れの影響を受けやすくなり転写残トナーへの帯電注入の効率が悪くなる。また、接触式帯電ローラと静電潜像担持体が接触する領域(以下、帯電ニップ)で、トナーに対して、接触式帯電ローラの表面層がたわみにくくなり、上記で詳述した点接触が少なくなり、転写残トナーへの帯電注入の効率が悪くなる。 When the universal hardness of the surface layer is greater than 10.0 N / mm 2 , the toner is easily affected by crushing and cracking, and the efficiency of charge injection to the transfer residual toner is deteriorated. Further, the surface layer of the contact-type charging roller is less likely to bend with respect to the toner in an area where the contact-type charging roller and the electrostatic latent image carrier are in contact (hereinafter referred to as a charging nip). As a result, the charge injection efficiency to the transfer residual toner is reduced.

本発明の帯電ローラのユニバーサル硬度は、表面層の硬度を制御することで可能であり、本発明においては、表面層を柔軟化すればよい。表面層の柔軟化させるためには、例えば、架橋密度を低減させることで達成可能であり、ポリウレタン樹脂は、架橋密度の制御が容易であるため好適である。本発明に適したポリウレタン樹脂として、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリカーボネート系ポリウレタン、ポリエステル系ポリウレタン、ポリオレフィン系ポリウレタン等がある。上述のポリウレタン樹脂は、材料自身の柔軟性が高いため、架橋密度の低減と合わせて、ユニバーサル硬度の低減が容易に可能となる。   The universal hardness of the charging roller of the present invention can be controlled by controlling the hardness of the surface layer. In the present invention, the surface layer may be softened. The softening of the surface layer can be achieved, for example, by reducing the crosslink density, and a polyurethane resin is suitable because the crosslink density can be easily controlled. Examples of the polyurethane resin suitable for the present invention include polyether-based polyurethane, polycarbonate-based polyurethane, polyester-based polyurethane, and polyolefin-based polyurethane. Since the above-mentioned polyurethane resin has high flexibility of the material itself, it is possible to easily reduce the universal hardness in combination with the reduction of the crosslinking density.

なお、帯電ローラ表面のユニバーサル硬度として、例えば、ユニバーサル硬度計(商品名:超微小硬度計H−100V,Fisher社製)を用いて測定する。ユニバーサル硬度とは、圧子を、荷重をかけながら測定対象物に押し込むことにより求められる物性値であり、(試験荷重)/(試験荷重下での圧子の表面積)(N/mm2)として求められる。四角錐などの圧子を、所定の比較的小さい試験荷重をかけながら被測定物に押し込み、所定の押し込み深さに達した時点でのその押し込み深さから圧子が接触している表面積を求め、上記式よりユニバーサル硬度を求める。本発明においては、圧子を1.0μm押し込んだ時点での硬度をユニバーサル硬度とする。 The universal hardness on the surface of the charging roller is measured using, for example, a universal hardness meter (trade name: ultra-micro hardness meter H-100V, manufactured by Fisher). Universal hardness is a physical property value obtained by pushing an indenter into a measurement object while applying a load, and is obtained as (test load) / (surface area of the indenter under the test load) (N / mm 2 ). . The indenter such as a quadrangular pyramid is pushed into the object to be measured while applying a predetermined relatively small test load, and the surface area in contact with the indenter is obtained from the indentation depth when the predetermined indentation depth is reached. The universal hardness is obtained from the equation. In the present invention, the hardness when the indenter is pushed in by 1.0 μm is defined as universal hardness.

該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcmより小さいときは、接触式帯電ローラによる静電潜像担持体への放電が安定せずに、帯電不良が起こり易く、高温高湿環境でのベタ黒画像がまだらな濃度になるといった画像弊害(転写抜け)が発生しやすい。 When the volume resistivity of the surface layer is less than 1.0 × 10 10 Ωcm, the discharge to the electrostatic latent image carrier by the contact-type charging roller is not stable, and charging failure is likely to occur. This is likely to cause image defects (transfer omission) such that the solid black image has a mottled density.

表面層の体積抵抗率の測定は、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、導電性モードによって測定した測定値を採用することができる。帯電ローラの表面層を、マニュピレーターを用いてシートに切り出し、表面層の片面に金属蒸着を施す。金属蒸着を施した面に直流電源を接続し、電圧を印加し、表面層のもう一方の面にはカンチレバーの自由端を接触させ、AFM本体を通して電流像を得る。無作為に選んだ100箇所の表面における電流値を測定し、測定された低電流値の上位10箇所の平均電流値と、平均膜厚とカンチレバーの接触面積から、体積抵抗率を算出できる。   For the measurement of the volume resistivity of the surface layer, a measurement value measured by the conductive mode using an atomic force microscope (AFM) can be adopted. The surface layer of the charging roller is cut into a sheet using a manipulator, and metal deposition is performed on one surface of the surface layer. A DC power source is connected to the surface on which metal deposition has been performed, a voltage is applied, the free end of the cantilever is brought into contact with the other surface of the surface layer, and a current image is obtained through the AFM body. The volume resistivity can be calculated from the average current value at the top 10 locations of the measured low current values, the average film thickness, and the contact area of the cantilever, by measuring the current values at 100 randomly selected surfaces.

該表面層に存在する該導電性粒子の個数平均粒径は10nm以上100nm以下であることが好ましい。導電性粒子が100nmより小さくなると、転写残トナーへの帯電注入の効率が向上し、転写残トナーの回収性が向上しやすくなる。該表面層に存在する該導電性粒子が10nmより大きくなると、該表面層に対して該導電性微粒子による強度補強効果が高くなるため、樹脂の硬度が高くなりやすい。   The number average particle diameter of the conductive particles present in the surface layer is preferably 10 nm or more and 100 nm or less. When the conductive particles are smaller than 100 nm, the efficiency of charging injection into the transfer residual toner is improved, and the recovery performance of the transfer residual toner is easily improved. If the conductive particles present in the surface layer are larger than 10 nm, the strength reinforcing effect of the conductive fine particles on the surface layer is increased, so that the hardness of the resin tends to increase.

この微小凸部サイズの測定方法としては、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、任意の2μm四方の領域の画像を撮影し、2値化後の画像より、導電点のサイズを算出すればよい。   As a method for measuring the size of the small convex portions, a scanning electron microscope (SEM) may be used to capture an image of an arbitrary 2 μm square area and calculate the size of the conductive point from the binarized image. .

また、本発明においては、導電性微粒子に由来する微小凸部を利用し、転写残トナーに電荷を注入するため、微小凸部の数量の制御が重要である。導電性微粒子の露出部に由来する微小凸部の数としては、縦2.0μm、横2.0μmの領域(4.0μm2の領域)において50個以上500個以下であることが好ましい。50個以上(より好ましくは100個以上)にすることで、転写残トナーに対して電荷を注入する起点としての凸部の数を確保できる。また500個以下にすることで感光体への電荷の注入を抑制できる。該微小凸部の数の算出は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用い、任意の2μm四方の領域の画像を撮影し、2値化後の画像より、導電点数を算出することによって行うことができる。 Further, in the present invention, since the fine protrusions derived from the conductive fine particles are used to inject charges into the transfer residual toner, it is important to control the number of the fine protrusions. The number of minute convex portions derived from the exposed portions of the conductive fine particles is preferably 50 or more and 500 or less in a 2.0 μm vertical and 2.0 μm horizontal region (4.0 μm 2 region). By setting the number to 50 or more (more preferably 100 or more), it is possible to secure the number of convex portions as a starting point for injecting electric charge to the transfer residual toner. Further, by making the number 500 or less, it is possible to suppress the injection of charges into the photoreceptor. The calculation of the number of the minute convex portions can be performed by taking an image of an arbitrary 2 μm square region using a scanning electron microscope (SEM) and calculating the number of conductive points from the binarized image. it can.

次に、本発明の表面層の表面に導電性微粒子を露出させる手法について説明する。導電性部材の導電性の弾性層の上にディッピング塗布法によって表面層を形成する場合、表面層の最表面に必ずスキン層が形成されるため、導電性微粒子が表面層の表面に露出せず、汚れ物質に電子を注入する効果が十分に得られない。導電性微粒子の少なくとも一部を表面層の表面に露出させて、その露出部が表面層の表面に凸部を形成させるためには、最表面のスキン層を除去する必要がある。例えば、図2に示すように、紫外線処理、研磨法、電解研磨法、化学研磨法、イオンミリング法等を行うことで、バインダー樹脂21の表面スキン層24を除去し、導電性微粒子21を表面層の表面に露出させることが可能となる。図2の23は表面に露出した導電性微粒子である。本発明においては、表面層の硬度が低いため、紫外線処理を行うことでも、十分にスキン層を除去し、導電性微粒子を表面層の表面に露出させることができる。紫外線処理は、研磨法等と比較し、表面層へのダメージを最小限に抑えた上で、導電性微粒子を表面層の表面に露出させることができるため、好ましい。   Next, a method for exposing the conductive fine particles on the surface of the surface layer of the present invention will be described. When a surface layer is formed on the conductive elastic layer of the conductive member by dipping coating, a skin layer is always formed on the outermost surface of the surface layer, so that conductive fine particles are not exposed on the surface of the surface layer. The effect of injecting electrons into the soiled material cannot be sufficiently obtained. In order for at least a part of the conductive fine particles to be exposed on the surface of the surface layer and for the exposed portion to form a convex portion on the surface of the surface layer, it is necessary to remove the outermost skin layer. For example, as shown in FIG. 2, the surface skin layer 24 of the binder resin 21 is removed by performing ultraviolet treatment, polishing method, electrolytic polishing method, chemical polishing method, ion milling method, etc. It can be exposed on the surface of the layer. Reference numeral 23 in FIG. 2 denotes conductive fine particles exposed on the surface. In the present invention, since the hardness of the surface layer is low, it is possible to sufficiently remove the skin layer and expose the conductive fine particles to the surface of the surface layer even by performing ultraviolet treatment. The ultraviolet treatment is preferable because the conductive fine particles can be exposed to the surface of the surface layer while minimizing damage to the surface layer as compared with a polishing method or the like.

導電性微粒子の露出状態は、電子間力顕微鏡(AFM)を用いて確認できる。AFMのタッピングモードで高さ像を取得する。この場合、導電性微粒子の露出部に由来する部分が微小凸部として確認される。ディップコーティング後のスキン層が存在した状態で、高さ像を取得した場合には、前記微小凸部が確認されない。さらに、AFMのタッピングモードで位相像を取得する。この場合、導電性微粒子の位相ズレが少なく、かつ、バインダー樹脂と導電性微粒子との硬度差のため、濃淡コントラスト差が非常に大きな画像が得られる。ディップコーティング後のスキン層が存在した状態で位相像を取得した場合には、位相差が非常に数少なく、コントラスト差の低い画像が取得される。   The exposed state of the conductive fine particles can be confirmed using an electron force microscope (AFM). A height image is acquired in the AFM tapping mode. In this case, the part originating in the exposed part of electroconductive fine particles is confirmed as a micro convex part. When a height image is acquired in a state in which a skin layer after dip coating is present, the minute convex portions are not confirmed. Further, a phase image is acquired in the AFM tapping mode. In this case, there is little phase shift of the conductive fine particles, and an image having a very large contrast between light and shade is obtained due to the difference in hardness between the binder resin and the conductive fine particles. When a phase image is acquired in a state where a skin layer after dip coating exists, an image with a very small phase difference and a low contrast difference is acquired.

本発明に用いられるトナーは、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であり、好ましくは0.100以上0.200以下であり、より好ましくは0.100以上0.150以下である。上記静止摩擦係数が0.250以下である場合、転写残トナーの静電潜像担持体表面に対する付着力が十分低く、転写残トナーがトナー担持体に回収されやすくなる。また、静止摩擦係数を0.250以下に制御することで、静電潜像担持体上の転写残トナーが凝集塊ではなく、ほぐれてトナーが一次粒子として存在しやすくなる。これにより、上述した接触式帯電ローラとの点接触が多く起こり易く、帯電注入が効率的に行われるため、転写残トナーが回収されやすくなると本発明者らは考えている。このようにポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を制御することで、静電潜像担持体上の転写残トナーの存在状態を制御できる理由については以下のように考えている。   The toner used in the present invention has a coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate of 0.100 or more and 0.250 or less, preferably 0.100 or more and 0.200 or less, more preferably 0.100 or more and 0.150. It is as follows. When the static friction coefficient is 0.250 or less, the adhesion force of the transfer residual toner to the surface of the electrostatic latent image carrier is sufficiently low, and the transfer residual toner is easily collected on the toner carrier. Further, by controlling the static friction coefficient to 0.250 or less, the transfer residual toner on the electrostatic latent image carrier is not agglomerated but loosened and the toner tends to exist as primary particles. As a result, the present inventors consider that a large amount of point contact with the contact-type charging roller described above is likely to occur, and charging injection is efficiently performed, so that the transfer residual toner is easily collected. The reason why the presence state of the transfer residual toner on the electrostatic latent image carrier can be controlled by controlling the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate is considered as follows.

転写工程において、静電潜像担持体表面は曲面であるため紙面に対し完全に平行になることはない。そのため静電潜像担持体上のトナー塊が、静電潜像担持体より付着性が高い紙面と接触し静電潜像担持体から剥がされ転写されるプロセスにおいても、静電潜像担持体表面に対し水平方向の力が一定程度トナーの塊に作用する。このとき、静止摩擦係数を小さく制御できていることで、紙に転写されやすくなるだけではなく、トナー同士が圧縮されて凝集塊を作りにくくなるので、静電潜像担持体上に転写残トナーが一次粒子として存在しやすいと考えている。   In the transfer step, the surface of the latent electrostatic image bearing member is a curved surface, so that it is not completely parallel to the paper surface. Therefore, even in a process in which the toner lump on the electrostatic latent image carrier comes into contact with the paper surface having higher adhesion than the electrostatic latent image carrier and is peeled off and transferred from the electrostatic latent image carrier, the electrostatic latent image carrier A force in the horizontal direction with respect to the surface acts on the toner lump to a certain extent. At this time, since the static friction coefficient can be controlled to be small, not only the toner is easily transferred to the paper but also the toner is compressed and it becomes difficult to form an agglomerate. Are likely to exist as primary particles.

一方、上記静止摩擦係数が0.100未満である場合であるが、そもそもトナーの様な樹脂を主成分とした粉体で、トナーとしての性能を満足させた上で、0.100未満にまで上記静止摩擦係数を低減させることは、現実的には困難である。   On the other hand, the static friction coefficient is less than 0.100. In the first place, the powder is mainly composed of resin such as toner, and after satisfying the performance as a toner, it is less than 0.100. In practice, it is difficult to reduce the static friction coefficient.

さらに、上記静止摩擦係数が0.250を超える場合、転写工程において静電潜像担持体上でトナーの凝集塊が生成されやすくなって、転写残トナーが凝集した状態で存在しやすくなってしまい、注入帯電が効率的に行われなくなりやすい。また、静電潜像担持体上から紙などの転写材に移行しにくくなりやすい。それらによって、転写残トナーの回収性が悪くなり、クリーナーレスゴーストが悪化しやすくなる。   Furthermore, when the static friction coefficient exceeds 0.250, toner agglomerates are easily generated on the electrostatic latent image carrier in the transfer process, and the transfer residual toner tends to exist in an aggregated state. The injection charging is not easily performed efficiently. Further, it is difficult to transfer from the electrostatic latent image carrier to a transfer material such as paper. As a result, the recoverability of the transfer residual toner is deteriorated and the cleaner-less ghost is likely to be deteriorated.

上記静止摩擦係数は、トナーの形状、表面性、外添剤粒子の種類と量、及びその付着状態などを総合的に制御することで上記範囲に調整することが可能である。   The static friction coefficient can be adjusted to the above range by comprehensively controlling the shape, surface property, type and amount of external additive particles, and the adhesion state of the toner.

一般的に滑剤として使用される、脂肪酸やシリコーンオイルなどによる各種処理の施された金属酸化物粒子等を比較的多量に添加することにより、上記静止摩擦係数の範囲を達成することは可能である。しかしながら、この場合、トナーの帯電特性などに悪影響を及ぼす場合が多く、転写残トナーの回収性以外のトナーに求められる電子写真特性を満足できず、現像剤として機能することが極めて困難となりやすい。さらには、耐久使用時においては遊離した外添剤粒子による部材汚染などの弊害も発生しやすくなる。   It is possible to achieve the above-mentioned range of the coefficient of static friction by adding a relatively large amount of metal oxide particles or the like that have been subjected to various treatments using fatty acids or silicone oils that are generally used as lubricants. . However, in this case, the charging characteristics of the toner are often adversely affected, the electrophotographic characteristics required for the toner other than the recoverability of the transfer residual toner cannot be satisfied, and it is very difficult to function as a developer. Further, during durable use, adverse effects such as member contamination due to free external additive particles are likely to occur.

そこで、特別な外添剤を多量に使用するのではなく、トナー表面におけるシリカ微粒子の付着状態を制御することで静止摩擦係数を上記範囲内に調整することが好ましい。具体的には、トナー表面のシリカ微粒子による被覆率とその被覆状態の均一性が重要である。トナー表面のシリカ微粒子による被覆率とその被覆状態の均一性が満たされた場合に得られる効果と、その効果発現のメカニズムの詳細は未解明であるが、本発明者らは以下のように推測している。   Therefore, it is preferable to adjust the static friction coefficient within the above range by controlling the adhesion state of the silica fine particles on the toner surface instead of using a large amount of special external additives. Specifically, the coverage of the toner surface with silica fine particles and the uniformity of the coating state are important. Details of the effect obtained when the coverage of silica particles on the toner surface and the uniformity of the coating state are satisfied, and the details of the mechanism of the effect are unclear, but the present inventors presume as follows doing.

静止摩擦係数を決定する要素としては、(1)トナーと対象部材の微小な表面形状の噛み合わせ、(2)トナーと対象部材の静電的な引力及び分子間力、(3)トナー表面又はシリカ微粒子表面に存在するオイルなどの表面処理剤の粘性の影響、(4)大気中の水分子のトナー部材表面への吸着、などが考えられる。   Factors that determine the coefficient of static friction include (1) meshing of minute surface shapes of toner and target member, (2) electrostatic attractive force and intermolecular force between toner and target member, and (3) toner surface or The influence of the viscosity of the surface treatment agent such as oil existing on the surface of the silica fine particles, (4) adsorption of water molecules in the atmosphere to the surface of the toner member, and the like are conceivable.

そして、トナー表面をシリカ微粒子で適切な割合で被覆することにより、(1)トナー粒子表面の凹凸を埋め合わせることができる、(2)転写後のトナー表面の帯電状態の局所的な不均一化が抑制できる、及び(3)遊離したシリカ微粒子がベアリング効果を有する粒子として作用できる、などの効果が期待される。   Then, by coating the toner surface with silica fine particles at an appropriate ratio, (1) the unevenness of the toner particle surface can be compensated, and (2) the charge state of the toner surface after transfer is locally uneven. Expected to be effective, and (3) free silica fine particles can act as particles having a bearing effect.

また、トナー表面をシリカ微粒子で均一に被覆することにより、(1)付着性の高いトナー粒子表面の局所的露出を抑える、(2)トナー部材表面への水分子の吸着を抑制する、(3)シリカ微粒子の凝集塊の発生を抑制し、凝集塊による立体的な噛み合わせによる摩擦抵抗を低減する、などの効果も考えられる。   Further, by uniformly coating the toner surface with silica fine particles, (1) suppressing local exposure of the highly adherent toner particle surface, (2) suppressing adsorption of water molecules on the toner member surface, (3) ) The effects of suppressing the generation of agglomerates of silica fine particles and reducing the frictional resistance due to the three-dimensional meshing by the agglomerates are also conceivable.

これらの効果の総合的な結果として、静止摩擦係数を上記範囲内に調整することが可能となると考えている。   As a comprehensive result of these effects, it is considered that the coefficient of static friction can be adjusted within the above range.

一方、上記シリカ微粒子による被覆の効果を発揮させるためには、トナー粒子の表面状態も重要であると本発明者らは考えている。シリカ微粒子の局所的な凝集塊を形成させることなくトナー表面を適切に被覆するためには、トナー表面とシリカ微粒子の間の付着力が適当な範囲である必要があると考えられる。トナー表面の付着性が高すぎる場合、シリカ微粒子がトナー表面で十分に分散することが難しくなり、上記効果の発揮が制限される。具体的なトナーの構成成分では、分子量が比較的低く軟化し易い離型剤などが表面に露出していると、結着樹脂などに比べ好ましくない。   On the other hand, the present inventors consider that the surface state of the toner particles is also important in order to exert the effect of coating with the silica fine particles. In order to appropriately coat the toner surface without forming local aggregates of silica fine particles, it is considered that the adhesion force between the toner surface and the silica fine particles needs to be in an appropriate range. When the adhesion on the toner surface is too high, it becomes difficult to sufficiently disperse the silica fine particles on the toner surface, and the above-mentioned effects are limited. In a specific toner component, a release agent or the like that has a relatively low molecular weight and is easy to soften is exposed to the surface, which is not preferable as compared with a binder resin or the like.

本発明に用いられるトナーにおいて、X線光電子分光装置(ESCA)により求めた、トナーの表面のシリカ微粒子による被覆率X1は、50.0面積%以上75.0面積%以下であることが好ましい。   In the toner used in the present invention, the coverage X1 with silica fine particles on the surface of the toner determined by an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA) is preferably 50.0 area% or more and 75.0 area% or less.

上記被覆率X1は、シリカ微粒子単体をESCAで測定した時のSi元素の検出強度に対して、トナーを測定した時のSi元素の検出強度の比から、算出することができる。この被覆率X1は、トナー粒子表面のうち、シリカ微粒子が実際に被覆している面積の割合を示す。   The coverage X1 can be calculated from the ratio of the Si element detection intensity when the toner is measured to the Si element detection intensity when the silica fine particle is measured by ESCA. The coverage X1 indicates the proportion of the area of the toner particle surface that is actually covered with silica fine particles.

被覆率X1が50.0面積%以上75.0面積%以下である場合、トナーに十分な流動性を与えると同時に、トナー表面をシリカ微粒子により適度に被覆することでトナー間の付着性が低減できる。その結果、静電潜像担持体上に存在する転写残トナーが凝集しにくくなり、上述した点接触が起こり易くなることで注入帯電が効率的に行われ易くなり、転写残トナーの回収性が向上されやすい。   When the coverage ratio X1 is 50.0 area% or more and 75.0 area% or less, sufficient fluidity is given to the toner, and at the same time, the toner surface is appropriately coated with silica fine particles to reduce adhesion between the toners. it can. As a result, the transfer residual toner existing on the electrostatic latent image carrier is less likely to agglomerate, the point contact described above is likely to occur, and injection charging is easily performed efficiently, and the transfer residual toner can be collected. Easy to improve.

本発明に用いられるトナーにおいて、トナーのシリカ微粒子による理論被覆率をX2としたとき、下記式1で示される拡散指数が下記式2を満足することが好ましい。
(式1)拡散指数=X1/X2
(式2)拡散指数≧−0.0042×X1+0.62
In the toner used in the present invention, it is preferable that the diffusion index represented by the following formula 1 satisfies the following formula 2 when the theoretical coverage by the silica fine particles of the toner is X2.
(Formula 1) Diffusion index = X1 / X2
(Expression 2) Diffusion index ≧ −0.0042 × X1 + 0.62

トナーのシリカ微粒子による理論被覆率X2は、トナーにおけるシリカ微粒子の含有量、シリカ微粒子の粒径等を用い、下記式3により算出される。これはトナー粒子表面を理論的に被覆できる面積の割合を示す。
(式3)理論被覆率X2(面積%)=31/2/(2π)×(dt/da)×(ρt/ρa)×C×100
da:シリカ微粒子の個数平均粒径(D1)
dt:トナーの重量平均粒径(D4)
ρa:シリカ微粒子の真比重
ρt:トナーの真比重
C:シリカ微粒子の質量/トナーの質量
(Cは後述するトナー中のシリカ微粒子の含有量を用いる。)
The theoretical coverage X2 by the silica fine particles of the toner is calculated by the following formula 3 using the content of the silica fine particles in the toner, the particle size of the silica fine particles, and the like. This indicates the ratio of the area that can theoretically cover the toner particle surface.
(Expression 3) Theoretical coverage X2 (area%) = 31/2 / (2π) × (dt / da) × (ρt / ρa) × C × 100
da: Number average particle diameter of silica fine particles (D1)
dt: weight average particle diameter of toner (D4)
ρa: True specific gravity of silica fine particles ρt: True specific gravity of toner C: Mass of silica fine particles / Mass of toner (C is the content of silica fine particles in the toner described later)

上記式1で示される拡散指数の物理的な意味合いを以下に示す。   The physical meaning of the diffusion index represented by the above formula 1 is shown below.

拡散指数は、実測の被覆率X1と理論的な被覆率X2の乖離を示す。この乖離の程度は、トナー粒子表面から垂直方向に二層、三層と積層したシリカ微粒子の多さを示すと考えている。理想的には拡散指数は1になるが、これは、被覆率X1が理論被覆率X2と一致した場合であり、二層以上積層したシリカ微粒子が全く存在しない状態である。一方、シリカ微粒子が、凝集した二次粒子としてトナー表面に存在すると、実測の被覆率と理論的な被覆率の乖離が生じ、拡散指数が低くなる。つまり、拡散指数は、二次粒子として存在するシリカ微粒子の量を示すと言い換えることもできる。   The diffusion index indicates the difference between the actual coverage ratio X1 and the theoretical coverage ratio X2. The degree of this divergence is considered to indicate the number of silica fine particles laminated in two and three layers in the vertical direction from the toner particle surface. Ideally, the diffusion index is 1, but this is a case where the coverage ratio X1 coincides with the theoretical coverage ratio X2, and there is no state where there are no two or more layers of silica fine particles. On the other hand, when the silica fine particles are present on the toner surface as aggregated secondary particles, a difference between the actually measured coverage and the theoretical coverage is generated, and the diffusion index is lowered. In other words, the diffusion index can be paraphrased as indicating the amount of silica fine particles present as secondary particles.

本発明において、拡散指数は、上記式2で示される範囲であることが好ましく、この範囲は従来の技術で製造されるトナーよりも大きいと考えている。拡散指数が大きいということは、トナー粒子表面のシリカ微粒子のうち二次粒子として存在している量が少なく、一次粒子として存在する量が多いことを示す。なお上述の通り、拡散指数の上限は1である。   In the present invention, the diffusion index is preferably in the range represented by Formula 2 above, and this range is considered to be greater than that of toners produced by conventional techniques. A large diffusion index indicates that the amount of silica fine particles on the surface of the toner particles present as secondary particles is small and the amount present as primary particles is large. As described above, the upper limit of the diffusion index is 1.

拡散指数が上記範囲内であると、トナー表面にシリカ粒子が一次粒子として均一に分布していることになり、トナーの帯電特性を損なうことなくトナー間の付着力を低下させる。さらには、二次粒子として存在しているシリカ微粒子が少なくなることで、接触式帯電ローラと転写残トナーが接触した際に、シリカ微粒子が接触式帯電ローラに移行しにくくなるので、接触式帯電ローラの汚染を抑制しやすくなる。これは、言い換えると、なるべくシリカ微粒子の二次粒子を抑制し、少ない量でトナー粒子を被覆することで、接触式帯電ローラへの汚染を抑制しやすくなるということである。このように、拡散指数を制御することで、接触式帯電ローラへの汚染を抑制しやすくなることで、転写残トナーへの帯電注入が効率的に行われるようになり、転写残トナーの回収性を向上しやすくなるため好ましい。   When the diffusion index is within the above range, silica particles are uniformly distributed as primary particles on the toner surface, and the adhesion force between the toners is reduced without impairing the charging characteristics of the toner. Furthermore, since the silica fine particles that are present as secondary particles are reduced, it is difficult for the silica fine particles to transfer to the contact charging roller when the contact charging roller and the transfer residual toner come into contact with each other. It becomes easy to suppress contamination of the roller. In other words, the contamination of the contact-type charging roller can be easily suppressed by suppressing the secondary particles of silica fine particles as much as possible and coating the toner particles with a small amount. In this way, by controlling the diffusion index, it becomes easier to suppress contamination of the contact-type charging roller, so that charge injection into the transfer residual toner can be performed efficiently and the transfer residual toner can be recovered. It is preferable because it is easy to improve.

本発明における拡散指数の境界線は、被覆率X1が50.0面積%以上75.0面積%以下の範囲において、被覆率X1を変数とした関数である。この関数の算出は、トナー粒子や外添条件等を変化させて、被覆率X1と拡散指数を得た際、トナー間の付着力が下がる現象から、経験的に得たものである。   The boundary line of the diffusion index in the present invention is a function with the coverage X1 as a variable in the range where the coverage X1 is 50.0 area% or more and 75.0 area% or less. The calculation of this function is obtained empirically from the phenomenon that the adhesion force between the toners decreases when the coverage X1 and the diffusion index are obtained by changing the toner particles, external addition conditions, and the like.

図1は3種の外添混合条件を用いて、添加するシリカ微粒子の量を変えて被覆率X1を任意に変化させたトナーを製造し、被覆率X1と拡散指数の関係をプロットしたグラフである。このグラフにプロットしたトナーのうち、式2を満足する領域にプロットされるトナーは、転写残トナーの回収性が向上することがわかった。   FIG. 1 is a graph plotting the relationship between the coverage ratio X1 and the diffusion index by using three types of external mixing conditions to produce a toner having an arbitrarily changed coverage ratio X1 by changing the amount of silica fine particles to be added. is there. Of the toners plotted in this graph, it was found that the toner plotted in the region satisfying Equation 2 improves the recovery of the transfer residual toner.

ここで、拡散指数が被覆率X1に依存する理由に関して、詳細は分かっていないが、本発明者らは次のように推測している。転写残トナーの回収性を改善するためには、二次粒子として存在しているシリカ微粒子の量が少ない方が良いが、被覆率X1の影響も少なからず受ける。被覆率X1が増加するにつれて、トナーの付着力も徐々に低減していくため、二次粒子として存在するシリカ微粒子の量の許容量が増えることになる。このように、拡散指数の境界線は、被覆率X1を変数とした関数になると考えている。すなわち、被覆率X1と拡散指数の間には相関関係があり、被覆率X1に応じて拡散指数を制御することが好ましい。   Here, although details are not known about the reason why the diffusion index depends on the coverage X1, the present inventors presume as follows. In order to improve the transferability of the transfer residual toner, it is better that the amount of silica fine particles present as secondary particles is small, but the influence of the coverage X1 is also small. As the coverage X1 increases, the adhesion force of the toner gradually decreases, so that the allowable amount of silica fine particles existing as secondary particles increases. Thus, the boundary line of the diffusion index is considered to be a function with the coverage X1 as a variable. That is, there is a correlation between the coverage X1 and the diffusion index, and it is preferable to control the diffusion index according to the coverage X1.

拡散指数が下記に示される式4の範囲にある場合、二次粒子として存在するシリカ微粒子の量が多くなり、トナー間の付着力も増して凝集塊が増え、また接触式帯電ローラへの汚染も抑制しにくくなるので、好ましくない。
(式4)拡散指数<−0.0042×X1+0.62
When the diffusion index is in the range of the formula 4 shown below, the amount of silica fine particles present as secondary particles increases, the adhesion between the toners increases, the agglomerates increase, and contamination of the contact-type charging roller also occurs. Is also not preferable because it is difficult to suppress.
(Formula 4) Diffusion index <−0.0042 × X1 + 0.62

上述のポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を調整するためには、外添する装置、外添順序、外添強度、および外添時間などを調整することや、小粒径シリカ粒子と大粒径の外添剤(例えば、大粒径シリカ粒子など)を併用することにより制御できる。本発明に用いるシリカ微粒子は、公知のものが使用可能であるが、転写残トナーの存在状態を制御するためには、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子の併用が、転写残トナーの凝集性を制御し、静電潜像担持体上への付着力も制御しやすいことから、特に好ましい。   In order to adjust the static friction coefficient with respect to the polycarbonate resin substrate described above, it is possible to adjust the external addition device, the order of external addition, the external addition strength, the external addition time, etc. It can be controlled by using an external additive (for example, a large particle size silica particle) in combination. As the silica fine particles used in the present invention, known ones can be used. However, in order to control the presence state of the transfer residual toner, a combination of the small particle size silica particles and the large particle size silica particles is used in combination with the transfer residual toner. This is particularly preferable because the cohesiveness is controlled and the adhesive force on the electrostatic latent image carrier is easily controlled.

また、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子を併用する際には、外添する装置、及び外添順序も重要である。以下に一例を示す。   In addition, when the small-diameter silica particles and the large-diameter silica particles are used in combination, the apparatus for external addition and the order of external addition are also important. An example is shown below.

まず、高い拡散、解砕能力を有する、外添混合装置を用いて大粒径シリカ粒子を外添した後に、図2に示す装置で小粒径シリカ粒子を外添することが好ましい。高い拡散、解砕能力を有する外添混合装置の例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサーがあり、それぞれ好ましく用いられる。このような装置、順序で外添することにより、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が調整しやすくなる。   First, it is preferable to externally add small-sized silica particles using the apparatus shown in FIG. 2 after externally adding large-sized silica particles using an external additive mixing apparatus having high diffusion and pulverization ability. Examples of the externally added mixing apparatus having high diffusion and pulverization ability include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, and a Nauter mixer, each of which is preferably used. By externally adding in such an apparatus and order, the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate can be easily adjusted.

これは小粒径シリカ粒子に対し、大粒径シリカ粒子は形状や粒径の影響により、ほぐれにくい性質があるためである。そのため、トナー粒子と大粒径シリカ粒子で先ず外添することで大粒径シリカ粒子にシェアがかかりやすくなり、大粒径シリカ粒子がほぐれやすくなる。一方、トナー粒子に小粒径シリカ粒子を外添したあとに大粒径シリカ粒子を外添する場合は、トナー微粒子に小粒径シリカ粒子が外添されているために、流動性が高くなりやすい。その結果、大粒径シリカ粒子にシェアがかかりにくくなり、大粒径シリカ粒子をほぐしにくくなるためであると本発明者らは推察している。   This is because the large particle size silica particles are less likely to be loosened due to the influence of the shape and particle size compared to the small particle size silica particles. Therefore, by externally adding toner particles and large-diameter silica particles first, shearing is easily applied to the large-diameter silica particles, and the large-diameter silica particles are easily loosened. On the other hand, when externally adding large particle size silica particles after externally adding small particle size silica particles to the toner particles, the fluidity increases because the small particle size silica particles are externally added to the toner particles. Cheap. As a result, the present inventors speculate that this is because it is difficult to apply a share to the large particle size silica particles, and it is difficult to loosen the large particle size silica particles.

大粒径シリカ粒子の1次粒子の個数平均粒径(D1)が80nm以上200nm以下であることが、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を調整する観点で好ましい。さらに、大粒径シリカ粒子は、重量基準の粒度分布のチャートにおける一次粒子のピークの半値幅は、25nm以下であることが好ましい。   The number average particle size (D1) of the primary particles of the large particle size silica particles is preferably 80 nm or more and 200 nm or less from the viewpoint of adjusting the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate. Further, in the large particle size silica particles, the half width of the peak of the primary particles in the weight-based particle size distribution chart is preferably 25 nm or less.

このように、半値幅の小さい大粒径シリカ粒子を得る手法としては、ゾルゲル法が好ましい。ただし、ゾルゲル法により得られるゾルゲルシリカであっても、球形かつ単分散で存在するが、一部合一しているものも存在する。上記半値幅が25nm以下であると、こうした合一粒子が少なく、トナー粒子表面での大粒径シリカ粒子の均一付着性が増し、より高い流動性が得られるようになる。ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数を調整しやすくなる。   Thus, the sol-gel method is preferable as a method for obtaining large-diameter silica particles having a small half-value width. However, even sol-gel silica obtained by the sol-gel method exists in a spherical and monodisperse form, but there are also some that are united. When the full width at half maximum is 25 nm or less, such coalesced particles are few, uniform adhesion of large-diameter silica particles on the surface of the toner particles is increased, and higher fluidity can be obtained. It becomes easy to adjust the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate.

次に、ゾルゲル法による大粒径シリカ粒子の製造方法について、以下説明する。   Next, a method for producing large-diameter silica particles by the sol-gel method will be described below.

まず、水が存在する有機溶媒中において、アルコキシシランを触媒により加水分解、縮合反応させて、シリカゾル懸濁液を得る。そして、シリカゾル懸濁液から溶媒を除去し、乾燥して、シリカ粒子を得る。   First, a silica sol suspension is obtained by hydrolyzing and condensing alkoxysilane with a catalyst in an organic solvent in which water is present. Then, the solvent is removed from the silica sol suspension and dried to obtain silica particles.

このようにして得られるシリカ粒子は通常親水性であり、表面シラノール基が多い。そのため、トナーの外添剤として使用する場合、シリカ粒子は表面を疎水化処理させることが好ましい。   The silica particles thus obtained are usually hydrophilic and have many surface silanol groups. Therefore, when used as an external additive for toner, the surface of silica particles is preferably subjected to a hydrophobic treatment.

疎水化処理の方法としては、シリカゾル懸濁液から溶媒を除去し、乾燥させた後に、疎水化処理剤で処理する方法と、シリカゾル懸濁液に、直接的に疎水化処理剤を添加して乾燥と同時に処理する方法が挙げられる。粒度分布半値幅の制御、および飽和水分吸着量の制御という観点で、シリカゾル懸濁液に直接疎水化処理剤を添加する手法が好ましい。   Hydrophobic treatment methods include removing the solvent from the silica sol suspension and drying it, followed by treatment with the hydrophobizing agent, and adding the hydrophobizing agent directly to the silica sol suspension. The method of processing simultaneously with drying is mentioned. From the viewpoint of controlling the half-value width of the particle size distribution and controlling the saturated water adsorption amount, a method of directly adding a hydrophobizing agent to the silica sol suspension is preferable.

疎水化処理剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、o−メチルフェニルトリエトキシシラン、p−メチルフェニルトリエトキシシラン。   Examples of the hydrophobizing agent include the following. γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) γ -Aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, hexamethyldisilazane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, phenyl Trimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, butyltriethoxysilane, hexyltriethoxysilane, octyl lithoate Xylsilane, decyltriethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, o-methylphenyltriethoxysilane, p-methylphenyltriethoxysilane.

さらに、大粒径シリカ粒子をトナー粒子表面に単分散させやすくしたり、安定したスペーサー効果を発揮させたりするために、大粒径シリカ粒子が解砕処理をされたものであってもよい。   Furthermore, in order to easily disperse the large particle size silica particles on the surface of the toner particles or to exhibit a stable spacer effect, the large particle size silica particles may be crushed.

大粒径シリカ粒子は、見掛け密度が150g/L以上300g/L以下であることが好ましい。大粒径シリカ粒子の見掛け密度が上記範囲にあることは、小粒径シリカ粒子が密に詰まり難く、微粒子間に空気を多く介在しながら存在しており、見掛け密度が非常に低いことを示している。このため、外添工程時にトナー粒子と大粒径シリカ粒子の混合性が向上し、均一な被覆状態が得られやすい。   The large particle size silica particles preferably have an apparent density of 150 g / L or more and 300 g / L or less. The apparent density of the large particle size silica particles is in the above range, which indicates that the small particle size silica particles are not densely packed and exist with a lot of air between the fine particles, and the apparent density is very low. ing. For this reason, the mixing property of the toner particles and the large particle size silica particles is improved during the external addition step, and a uniform coating state is easily obtained.

大粒径シリカ粒子の見掛け密度を上記範囲に制御する手段としては、シリカゾル懸濁液中での疎水化処理、または疎水化処理後の解砕処理の強度の調節、及び疎水化処理量等を調整することが挙げられる。均一な疎水化処理を施すことで、比較的大きな凝集体自体を減らすことができる。あるいは、解砕処理の強度を調節することで、乾燥後シリカ粒子に含有される比較的大きな凝集体を、比較的小さな二次粒子へとほぐすことができ、見掛け密度を低下させることが可能である。   As a means for controlling the apparent density of the large-diameter silica particles within the above range, the adjustment of the strength of the hydrophobization treatment in the silica sol suspension or the crushing treatment after the hydrophobization treatment, the hydrophobization treatment amount, etc. To adjust. By performing a uniform hydrophobization treatment, relatively large aggregates themselves can be reduced. Alternatively, by adjusting the strength of the crushing treatment, relatively large aggregates contained in the silica particles after drying can be loosened into relatively small secondary particles, and the apparent density can be reduced. is there.

ここで、大粒径シリカ粒子の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、0.1質量部以上1.0質量部以下であることが好ましい。大粒径シリカ粒子の添加量が上記範囲であることにより、被覆率と固着率、および拡散状態を制御しやすくなる。   Here, the addition amount of the large particle size silica particles is preferably 0.1 parts by mass or more and 1.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles. When the addition amount of the large particle size silica particles is within the above range, the coverage rate, the fixation rate, and the diffusion state can be easily controlled.

小粒径シリカ粒子として、特に好ましくは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された微粒子であり、乾式法シリカ又はヒュームドシリカと称されるものである。例えば、四塩化ケイ素ガスの酸素、水素中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎となる反応式は次の様なものである。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
Particularly preferably, the small-diameter silica particles are fine particles produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound, and are referred to as dry process silica or fumed silica. For example, it utilizes a thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxygen and hydrogen, and the basic reaction formula is as follows.
SiCl 4 + 2H 2 + O 2 → SiO 2 + 4HCl

この製造工程において、例えば塩化アルミニウム又は塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粒子を得ることも可能であり、それらも包含する。   In this production process, it is possible to obtain composite fine particles of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride or titanium chloride together with silicon halogen compounds.

小粒径シリカ粒子の粒径は、一次粒子の個数平均粒径(D1)が5nm以上20nm以下であることが好ましい。より好ましくは、7nm以上15nm以下である。小粒径シリカ粒子の粒径が上記範囲にあることにより、平均存在率及び変動係数を制御しやすく好ましい。   As for the particle diameter of the small silica particle, the number average particle diameter (D1) of the primary particles is preferably 5 nm or more and 20 nm or less. More preferably, it is 7 nm or more and 15 nm or less. When the particle size of the small silica particles is in the above range, it is preferable to easily control the average abundance ratio and the coefficient of variation.

本発明において、小粒径シリカ粒子の一次粒子の個数平均粒径(D1)の測定法は、走査型電子顕微鏡により、トナーに外添する前に、シリカ微粒子単独の状態で拡大観察するか、トナーに外添後、トナーの表面を拡大観察することによって行う。この際、少なくとも300個のシリカ微粒子の粒径を測定し、平均することによって、一次粒子の個数平均粒径(D1)を得る。   In the present invention, the number average particle diameter (D1) of the primary particles of the small-sized silica particles can be measured with a scanning electron microscope by magnifying the silica particles alone before externally adding them to the toner. After external addition to the toner, the surface of the toner is enlarged and observed. At this time, the number average particle diameter (D1) of the primary particles is obtained by measuring and averaging the particle diameters of at least 300 silica fine particles.

また、ケイ素ハロゲン化合物の気相酸化により生成された小粒径シリカ粒子は、表面を疎水化処理した処理シリカ微粒子であることがより好ましい。処理シリカ微粒子は、メタノール滴定試験によって測定された疎水化度が30乃至80の範囲の値を示すようにシリカ粒子を処理したものが特に好ましい。   Further, the small particle size silica particles produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound are more preferably treated silica fine particles having a hydrophobic surface. The treated silica fine particles are particularly preferably those obtained by treating the silica particles so that the degree of hydrophobicity measured by a methanol titration test is in the range of 30 to 80.

上記疎水化処理の方法としては、シリカ粒子と反応あるいは物理吸着する、有機ケイ素化合物及び/又はシリコーンオイルで化学的に処理する方法が挙げられる。ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ粒子を有機ケイ素化合物で化学的に処理する方法が、好ましい方法として挙げられる。   Examples of the hydrophobic treatment method include a method of chemically treating with an organosilicon compound and / or silicone oil that reacts or physically adsorbs with silica particles. A preferable method is a method in which silica particles produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound are chemically treated with an organosilicon compound.

上記有機ケイ素化合物としては、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカブタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンおよび1分子当り2から12個のシロキサン単位を有し、末端に位置する単位のSiに水酸基を1つずつ有するジメチルポリシロキサンが挙げられる。これらは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。   Examples of the organosilicon compound include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, and bromomethyl. Dimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane , Diphenyldiethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divirtetramethyldisiloxane, 1, Examples thereof include 3-diphenyltetramethyldisiloxane and dimethylpolysiloxane having 2 to 12 siloxane units per molecule, and having one hydroxyl group in Si at the terminal unit. These are used alone or in a mixture of two or more.

また、窒素原子を有するアミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキシシラノ、ジオクチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミンの如きシランカップリング剤も単独あるいは併用して使用される。好ましいシランカップリング剤としては、へキサメチルジシラザン(HMDS)が挙げられる。   In addition, aminopropyltrimethoxysilane having nitrogen atom, aminopropyltriethoxysilane, dimethylaminopropyltrimethoxysilane, diethylaminopropyltrimethoxysilane, dipropylaminopropyltrimethoxysilane, dibutylaminopropyltrimethoxysilane, monobutylaminopropyl Trimethoxysilano, dioctylaminopropyldimethoxysilane, dibutylaminopropyldimethoxysilane, dibutylaminopropylmonomethoxysilane, dimethylaminophenyltriethoxysilane, trimethoxysilyl-γ-propylphenylamine, trimethoxysilyl-γ-propylbenzylamine Such silane coupling agents may be used alone or in combination. A preferred silane coupling agent is hexamethyldisilazane (HMDS).

上記シリコーンオイルとしては、25℃における粘度が0.5乃至10000mm2/Sのものが好ましく、より好ましくは1乃至1000mm2/S、さらに好ましくは10乃至200mm2/Sである。具体的には、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルが挙げられる。 The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 0.5 to 10,000 mm 2 / S, more preferably 1 to 1000 mm 2 / S, and still more preferably 10 to 200 mm 2 / S. Specific examples include dimethyl silicone oil, methyl fell silicone oil, α-methyl styrene modified silicone oil, chlorophenyl silicone oil, and fluorine modified silicone oil.

シリコーンオイル処理の方法としては、例えば、シランカップリング剤で処理されたシリカ粒子とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサーの如き混合機を用いて直接混合する方法;ベースとなるシリカ微粒子にシリコーンオイルを噴霧する方法;あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、シリカ微粒子を加え混合し溶剤を除去する方法;が挙げられる。   As a method for treating silicone oil, for example, silica particles treated with a silane coupling agent and silicone oil are directly mixed using a mixer such as a Henschel mixer; silicone oil is sprayed on silica fine particles as a base. Or a method in which silicone oil is dissolved or dispersed in a suitable solvent and then silica fine particles are added and mixed to remove the solvent.

シリコーンオイルで処理されたシリカ粒子は、シリコーンオイルの処理後にシリカを不活性ガス中で200℃以上(より好ましくは250℃以上〉に加熱し表面のコートを安定化させることがより好ましい。   More preferably, the silica particles treated with silicone oil are heated to 200 ° C. or higher (more preferably 250 ° C. or higher) in an inert gas to stabilize the surface coating after the silicone oil treatment.

シリコーンオイルの処理量は、シリカ粒子100質量部に対し1質量部から40質量部、好ましくは3質量部から35質量部が好ましく、良好な疎水性が得られ易い。   The treatment amount of the silicone oil is 1 to 40 parts by mass, preferably 3 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica particles, and good hydrophobicity is easily obtained.

本発明で用いられる小粒径シリカ粒子は、トナーに良好な流動性を付与させる為に、窒素吸着によるBET法で測定した比表面積が20m2/gから350m2/g範囲内のものが好ましい。より好ましくは、25m2/gから300m2/gのものを、上記疎水化処理したシリカ粒子である。 Small particle size silica particles used in the present invention, in order to impart good fluidity to the toner, the specific surface area measured by the BET method by nitrogen adsorption is preferred in the 350 meters 2 / g range 20 m 2 / g . More preferably, silica particles having a hydrophobicity of 25 m 2 / g to 300 m 2 / g are used.

上記BET法で測定した窒素吸着による比表面積の測定は、JIS Z8830(2001年)に準じて行なう。測定装置としては、定容法によるガス吸着法を測定方式として採用している「自動比表面積・細孔分布測定装置 TriStar3000(島津製作所社製)」を用いる。   The specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method is measured according to JIS Z8830 (2001). As a measuring device, an “automatic specific surface area / pore distribution measuring device TriStar 3000 (manufactured by Shimadzu Corporation)” which employs a gas adsorption method by a constant volume method as a measuring method is used.

小粒径シリカ粒子は、見掛け密度が15g/L以上50g/L以下であることが好ましく、より好ましくは20g/L以上40g/L以下シリカ微粒子の見掛け密度が上記範囲にあることは、シリカ微粒子Cが密に詰まり難く、微粒子間に空気を多く介在しながら存在しており、見掛け密度が非常に低いことを示している。このため、トナーにおいても、トナー同士が密に詰まりにくくなるため、劣化の速度を大幅に低下することが可能である。   The small particle size silica particles preferably have an apparent density of 15 g / L or more and 50 g / L or less, more preferably 20 g / L or more and 40 g / L or less. C is not densely clogged and exists with a lot of air between fine particles, indicating that the apparent density is very low. For this reason, even in the toner, since the toner is less likely to be clogged closely, the deterioration rate can be significantly reduced.

小粒径シリカ粒子の見掛け密度を上記範囲に制御する手段としては、小粒径シリカ粒子に用いるシリカ原体の粒径、上述の疎水化処理の前後あるいは途中で行う解砕処理の強度の調節、及びシリコーンオイルの処理量等を調整することが挙げられる。シリカ原体の粒径を低下させることで、得られるシリカ微粒子CのBET比表面積が大きくなり、空気を多く介在できるようになるため、見掛け密度を低下させることができる。また、解砕処理を行うことで、シリカ微粒子Cに含有される、比較的大きな凝集体を、比較的小さな二次粒子へほぐすことができ、見掛け密度を低下させることが可能である。   As a means for controlling the apparent density of the small particle size silica particles within the above range, adjustment of the particle size of the silica raw material used for the small particle size silica particles and the strength of the crushing treatment performed before, during or during the above-described hydrophobization treatment , And adjusting the amount of silicone oil treated. By reducing the particle diameter of the silica raw material, the BET specific surface area of the silica fine particles C to be obtained is increased and a large amount of air can be interposed, so that the apparent density can be reduced. Further, by performing the crushing treatment, relatively large aggregates contained in the silica fine particles C can be loosened into relatively small secondary particles, and the apparent density can be reduced.

次に本発明に用いることができるトナー粒子の材料構成に関して、詳細に説明する。
本発明に用いることができるトナーの結着樹脂としては、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。特に限定されずこれら従来公知の樹脂を用いることができる。なかでも帯電性と定着性の両立の観点から、ポリエステル樹脂もしくはビニル系樹脂を含有することが好ましい。
Next, the material configuration of toner particles that can be used in the present invention will be described in detail.
Examples of the binder resin for the toner that can be used in the present invention include vinyl resins, polyester resins, epoxy resins, and polyurethane resins. It does not specifically limit and these conventionally well-known resin can be used. Among these, it is preferable to contain a polyester resin or a vinyl resin from the viewpoint of achieving both chargeability and fixability.

ポリエステル樹脂の組成は以下の通りである。   The composition of the polyester resin is as follows.

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

Figure 0006381424
(式中、Rはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yはそれぞれ0以上の整数であり、かつ、x+y平均値は0乃至10である。)
また(B)式で示されるジオール類;
Figure 0006381424
(In the formula, R is an ethylene or propylene group, x and y are each an integer of 0 or more, and the average value of x + y is 0 to 10.)
And diols represented by the formula (B);

Figure 0006381424
(x’,y’は0以上の整数であり、かつ、x+yの平均値は0乃至10である。)
が挙げられる。
Figure 0006381424
(X ′ and y ′ are integers of 0 or more, and the average value of x + y is 0 to 10.)
Is mentioned.

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

また、架橋成分として働く3価以上のアルコール成分や3価以上の酸成分を単独で使用するか、もしくは併用してもよい。   In addition, a trivalent or higher alcohol component or a trivalent or higher acid component that functions as a crosslinking component may be used alone or in combination.

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

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

Figure 0006381424
(式中Xは炭素数3以上の側鎖を1個以上有する炭素数5乃至30のアルキレン基又はアルケニレン基)
で表わされるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級アルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体が挙げられる。
Figure 0006381424
(Wherein X is an alkylene group or alkenylene group having 5 to 30 carbon atoms having one or more side chains having 3 or more carbon atoms)
And polycarboxylic acids such as anhydrides and lower alkyl esters thereof and derivatives thereof.

本発明に用いられるアルコール成分としては40乃至60mol%、好ましくは45乃至55mol%、酸成分としては60乃至40mol%、好ましくは55乃至45mol%であることが好ましい。   The alcohol component used in the present invention is 40 to 60 mol%, preferably 45 to 55 mol%, and the acid component is 60 to 40 mol%, preferably 55 to 45 mol%.

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

また、本発明においては、ビニル系樹脂も好ましく用いられる。   In the present invention, a vinyl resin is also preferably used.

ビニル系樹脂を生成する為のビニル系モノマーとしては、次に様なものが挙げられる。   The following are mentioned as a vinyl-type monomer for producing | generating a vinyl-type resin.

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−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、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ドデシルスチレンの如きスチレン及びその誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きスチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸nブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸nオクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、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の如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸nブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸nオクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体が挙げられる。   Styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethyl Styrene such as styrene, pn-butyl styrene, p-tert butyl styrene, pn hexyl styrene, pn octyl styrene, pn nonyl styrene, pn decyl styrene, pn dodecyl styrene and derivatives thereof Styrene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene and isobutylene; unsaturated polyenes such as butadiene and isoprene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide and vinyl fluoride; vinyl acetate; Vinyl such as vinyl propionate and vinyl benzoate Stealth; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, nbutyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylamino methacrylate Α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as ethyl and diethylaminoethyl methacrylate; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic Acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acid, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, Vinyl ethers such as vinyl isobutyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl compounds such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone Vinyl naphthalenes; and acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide.

更に、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸の如き不飽和二塩基酸;マレイン酸無水物、シトラコン酸無水物、イタコン酸無水物、アルケニルコハク酸無水物の如き不飽和二塩基酸無水物;マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、メサコン酸メチルハーフエステルの如き不飽和二塩基酸のハーフエステル;ジメチルマレイン酸、ジメチルフマル酸の如き不飽和二塩基酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸の如きα,β−不飽和酸;クロトン酸無水物、ケイヒ酸無水物の如きα,β−不飽和酸無水物、該α,β−不飽和酸と低級脂肪酸との無水物;アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸、アルケニルアジピン酸、これらの酸無水物及びこれらのモノエステルの如きカルボキシル基を有するモノマーが挙げられる。   In addition, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, itaconic acid, alkenyl succinic acid, fumaric acid, mesaconic acid; maleic anhydride, citraconic anhydride, itaconic anhydride, alkenyl succinic anhydride, etc. Unsaturated dibasic acid anhydride; maleic acid methyl half ester, maleic acid ethyl half ester, maleic acid butyl half ester, citraconic acid methyl half ester, citraconic acid ethyl half ester, citraconic acid butyl half ester, itaconic acid methyl half ester, Unsaturated dibasic acid half esters such as alkenyl succinic acid methyl half ester, fumaric acid methyl half ester, mesaconic acid methyl half ester; dimethyl maleic acid, unsaturated dibasic acid ester such as dimethyl fumaric acid; acrylic acid, Α, β-unsaturated acids such as phosphoric acid, crotonic acid and cinnamic acid; α, β-unsaturated acid anhydrides such as crotonic anhydride and cinnamic anhydride, the α, β-unsaturated acids and lower fatty acids And monomers having a carboxyl group such as alkenylmalonic acid, alkenylglutaric acid, alkenyladipic acid, acid anhydrides and monoesters thereof.

更に、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのアクリル酸またはメタクリル酸エステル類;4−(1−ヒドロキシ−1−メチルブチル)スチレン、4−(1−ヒドロキシ−1−メチルヘキシル)スチレンの如きヒドロキシ基を有するモノマーが挙げられる。   Furthermore, acrylic acid or methacrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; 4- (1-hydroxy-1-methylbutyl) styrene, 4- (1-hydroxy-1) -Methylhexyl) Monomers having a hydroxy group such as styrene.

本発明に用いることができるビニル系樹脂は、ビニル基を2個以上有する架橋剤で架橋された架橋構造を有してもよいが、この場合に用いられる架橋剤は、芳香族ジビニル化合物として例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンが挙げられ;アルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類として例えば、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールアクリレート、1,6−へキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;エーテル結合を含むアルキル鎖で結ばれたジアクリレート化合物類としては、例えば、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#400ジアクリレート、ポリエチレングリコール#600ジアクリレ一ト、ジプロピレングリコールジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたものが挙げられ;芳香族基及び工一テル結合を含む鎖で緒ばれたジアクリレート化合物類として例えば、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4ヒドロキシフエニル)プロパンジアクリレード、ポリオキシエチレン(4)−2,2−ビス(4ヒドロキシフエニル)プロパンジアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタアクリレートに代えたものが挙げられ;ポリエステル型ジアクリレート化合物類として例えば、商品名MANDA(日本化薬)が掲げられる。   The vinyl-based resin that can be used in the present invention may have a crosslinked structure crosslinked with a crosslinking agent having two or more vinyl groups. The crosslinking agent used in this case is, for example, an aromatic divinyl compound. , Divinylbenzene, divinylnaphthalene; examples of diacrylate compounds linked by an alkyl chain include ethylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,5- Examples include pentanediol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentylglycol diacrylate, and those obtained by replacing acrylates of the above compounds with methacrylates; diacrylate compounds linked by an alkyl chain containing an ether bond For example, diethylene Recall diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol # 400 diacrylate, polyethylene glycol # 600 diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, and those obtained by replacing acrylates of the above compounds with methacrylate Examples of diacrylate compounds entangled with a chain containing an aromatic group and a steric bond include, for example, polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4hydroxyphenyl) propane diacrylate, polyoxy Examples include ethylene (4) -2,2-bis (4hydroxyphenyl) propane diacrylate, and those obtained by replacing the acrylate of the above compound with methacrylate; For example, trade name MANDA (Nippon Kayaku) is raised.

多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、及び以上の化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたもの;トリアリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート;が挙げられる。   Examples of the polyfunctional cross-linking agent include pentaerythritol triacrylate, trimethylol ethane triacrylate, trimethylol propane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, and those obtained by replacing the acrylate of the above compounds with methacrylate; And lucyanurate and triallyl trimellitate.

これらの架橋剤は、他のモノマー成分100質量部に対して、0.01乃至10質量部(更に好ましくは0.03乃至5質量部)用いることができる。   These crosslinking agents can be used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass (more preferably 0.03 to 5 parts by mass) with respect to 100 parts by mass of other monomer components.

これらの架橋性モノマーのうち、結着樹脂に定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられるものとして、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼン)、芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれたジアクリレート化合物類が挙げられる。   Among these crosslinkable monomers, those which are preferably used in the binder resin from the viewpoint of fixability and offset resistance are bonded with aromatic divinyl compounds (particularly divinylbenzene), chains containing aromatic groups and ether bonds. And diacrylate compounds.

本発明に用いることができるビニル系共重合体を製造する場合に用いられる重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾピス(−2メチルプチロニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソプチレート、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)、2−(カーバモイルアゾ)−イソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、2−フェニルアゾ−2,4−ジメチル−4−メトキシバレロニトリル、2,2−アゾビス(2−メチルプロパン)、メチルエチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパ−オキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドの如きケトンパーオキサイド類、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α,α’−ビス(t−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、イソブチルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デ力ノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、m−トリオイルパーオキサイド、ジーイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−工トキシエチルパーオキシカーボネト、ジメトキシイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシカーボネート、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシイソプチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエイト、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエイト、t−ブチルパーオキシラウレート、t−ブチルパーオキンベンゾエイト、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、t−ブチルパーオキシアリルカーボネート、t−アミルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、ジ−t−プチルパーオキシヘキサハイドロテレフタレート,ジ−t−ブチルパーオキシアゼレートがあげられる。   Examples of the polymerization initiator used in producing the vinyl copolymer that can be used in the present invention include 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis (4-methoxy-). 2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis (-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azopis (-2 methylptyronitrile), dimethyl-2,2'-azobis Isoptylate, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), 2- (carbamoylazo) -isobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), 2-phenylazo- 2,4-dimethyl-4-methoxyvaleronitrile, 2,2-azobis (2-methylpropane), methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide Side, ketone peroxides such as cyclohexanone peroxide, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydro Peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) benzene, isobutyl peroxide, octanoyl peroxide, de force Noyl peroxide, lauroyl peroxide, 3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, benzoyl peroxide, m-trioyl peroxide, diisopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexylperoxy Carbonate, di-n-propylperoxydicarbonate, di-2-engineered peroxyethyl carbonate, dimethoxyisopropyl peroxydicarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxycarbonate, acetylcyclohexylsulfonyl per Oxide, t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyisoptylate, t-butyl peroxyneodecanoate, t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate, t-butyl peroxylaurate, t- Butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, di-t-butyl peroxyisophthalate, t-butyl peroxyallyl carbonate, t-amyl peroxy 2-ethylhexanoate, di-t-butyl perper Carboxymethyl hexahydro terephthalate, di -t- butyl peroxy azelate and the like.

本発明に係る結着樹脂は、低温定着性と保存性の両立がしやすいという観点から、ガラス転移温度(Tg)が45乃至70℃、好ましくは50乃至70℃であることがよい。   The binder resin according to the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 45 to 70 ° C., preferably 50 to 70 ° C., from the viewpoint that both low-temperature fixability and storage stability are easily achieved.

Tgが45℃未満の場合には、保存性が悪化しやすく、Tgが70℃より高い場合には、低温定着性が悪化する傾向にあり、好ましくない。   When Tg is less than 45 ° C., storage stability tends to deteriorate, and when Tg is higher than 70 ° C., low-temperature fixability tends to deteriorate, which is not preferable.

本発明のトナーは、着色剤を含有する。本発明に好ましく使用される着色剤として、公知のものが使用可能であるが、以下のものが挙げられる。   The toner of the present invention contains a colorant. As the colorant preferably used in the present invention, known ones can be used, and the following can be mentioned.

シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が挙げられる。   Examples of organic pigments or organic dyes as cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds.

マゼンタ系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、以下のものが挙げられる。縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物。   Examples of the organic pigment or organic dye as the magenta colorant include the following. Condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds.

イエロー系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が挙げられる。   Examples of the organic pigment or organic dye as the yellow colorant include compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds.

黒色着色剤としては、カーボンブラック、上記イエロー系着色剤、マゼンタ系着色剤、及びシアン系着色剤を用い黒色に調色されたものが挙げられる。   Examples of the black colorant include carbon black, the above-described yellow colorant, magenta colorant, and cyan colorant that are toned to black.

着色剤を用いる場合、好ましくは重合性単量体又は結着樹脂100質量部に対し1質量部以上20質量部以下添加して用いられる。   When using a colorant, it is preferably used by adding 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer or binder resin.

本発明のトナーは、磁性体を含有させることも可能である。本発明において、磁性体は着色剤の役割をかねることもできる。   The toner of the present invention can also contain a magnetic material. In the present invention, the magnetic material can also serve as a colorant.

本発明において用いられる磁性体としては、マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属或はこれらの金属アルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金及びその混合物等が挙げられる。   Examples of the magnetic material used in the present invention include iron oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite; metals such as iron, cobalt, and nickel, or these metals aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, Examples include alloys of metals such as beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium, and mixtures thereof.

これらの磁性体は個数基準の平均粒子径が2μm以下であり、好ましくは0.05乃至0.5μmである。また、795.8kA/m印加での磁気特性が、抗磁力1.6乃至12.0kA/m、飽和磁化50乃至200Am2/kg(好ましくは50乃至100Am2/kg)、残留磁化2乃至20Am2/kgのものが好ましい。 These magnetic materials have a number-based average particle size of 2 μm or less, preferably 0.05 to 0.5 μm. Further, the magnetic characteristics when 795.8 kA / m is applied are coercive force of 1.6 to 12.0 kA / m, saturation magnetization of 50 to 200 Am 2 / kg (preferably 50 to 100 Am 2 / kg), and residual magnetization of 2 to 20 Am. Those of 2 / kg are preferred.

本発明のトナーに用いられる磁性体は、例えば下記の方法で製造することができる。第一鉄塩水溶液に、鉄成分に対して当量又は当量以上の水酸化ナトリウム等のアルカリを加え、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製する。調製した水溶液のpHをpH7以上に維持しながら空気を吹き込み、水溶液を70℃以上に加温しながら水酸化第一鉄の酸化反応を行い、磁性酸化鉄の芯となる種晶をまず生成する。   The magnetic material used in the toner of the present invention can be produced, for example, by the following method. An aqueous solution containing ferrous hydroxide is prepared by adding an alkali such as sodium hydroxide in an amount equivalent to or greater than the iron component to the ferrous salt aqueous solution. Air is blown in while maintaining the pH of the prepared aqueous solution at pH 7 or higher, and ferrous hydroxide is oxidized while heating the aqueous solution to 70 ° C. or higher to first produce a seed crystal that becomes the core of magnetic iron oxide. .

次に、種晶を含むスラリー状の液に前に加えたアルカリの添加量を基準として約1当量の硫酸第一鉄を含む水溶液を加える。液のpHを5から10に維持しながら空気を吹き込みながら水酸化第一鉄の反応を進め、種晶を芯にして磁性酸化鉄を成長させる。この時、任意のpH及び反応温度、撹拌条件を選択することにより、磁性体の形状及び磁気特性をコントロールすることが可能である。酸化反応が進むにつれて液のpHは酸性側に移行していくが、液のpHは5未満にしない方が好ましい。このようにして得られた磁性体を定法によりろ過、洗浄、乾燥することにより磁性粉を得ることができる。   Next, an aqueous solution containing about 1 equivalent of ferrous sulfate is added to the slurry-like liquid containing seed crystals based on the amount of alkali added previously. While maintaining the pH of the solution at 5 to 10, the reaction of ferrous hydroxide proceeds while blowing air to grow magnetic iron oxide with the seed crystal as the core. At this time, it is possible to control the shape and magnetic characteristics of the magnetic material by selecting an arbitrary pH, reaction temperature, and stirring conditions. As the oxidation reaction proceeds, the pH of the liquid shifts to the acidic side, but the pH of the liquid is preferably not less than 5. A magnetic powder can be obtained by filtering, washing, and drying the magnetic material thus obtained by a conventional method.

また、本発明においては、荷電制御剤を添加して使用すしてもよい。なお、本発明の磁性トナーの帯電性は正負のどちらでも良いが、結着樹脂自体は負帯電性が高いので、負帯電性トナーであることが好ましい。   In the present invention, a charge control agent may be added and used. The charging property of the magnetic toner of the present invention may be positive or negative. However, since the binder resin itself has a high negative charging property, it is preferably a negatively charging toner.

負帯電性のものとしては、例えば、有機金属錯体、キレート化合物が有効で、その例としては、モノアゾ金属錯体;アセチルアセトン金属錯体;芳香族ハイドロキシカルボン酸または芳香族ダイカルボン酸の金属錯体及びその金属塩、無水物、エステル類やビスフェノールの如きフェノール誘導体類が挙げられる。   For example, organometallic complexes and chelate compounds are effective as negatively charged ones. Examples thereof include monoazo metal complexes; acetylacetone metal complexes; metal complexes of aromatic hydroxycarboxylic acids or aromatic dicarboxylic acids and their metals. Examples thereof include salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol.

負帯電用の荷電制御剤として好ましいものは、例えばSpilon Black TRH、T−77、T−95(保土谷化学社)、BONTRON(登録商標)S−34、S−44、S−54、E−84、E−88、E−89(オリエント化学社)が挙げられる。   Preferred examples of the charge control agent for negative charging include Spiron Black TRH, T-77, T-95 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), BONTRON (registered trademark) S-34, S-44, S-54, E-. 84, E-88, E-89 (Orient Chemical).

正帯電性に制御するものとしては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩、及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、リンタングステン酸、リンモリブテン酸、リンタングステンモリブテン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン酸、フェロシアン化合物など);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きオルガノスズボレートが挙げられる。これらを単独あるいは2種以上の組み合わせて用いることができる。   Examples of those that are controlled to be positively charged include modified products of nigrosine and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and the like. Onium salts such as phosphonium salts and the like, and lake pigments thereof; triphenylmethane dyes and lake pigments thereof (as rake agents, phosphotungstic acid, phosphomolybthenic acid, phosphotungstomolybthenic acid, tannic acid, Lauric acid, gallic acid, ferricyanic acid, ferrocyanic compound, etc.); metal salts of higher fatty acids; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide, dicyclohexyltin oxide; dibutyltin borate, dioctyl Rusuzuboreto, be mentioned, such as organo-tin borate of dicyclohexyl tin borate. These can be used alone or in combination of two or more.

正帯電用の荷電制御剤として好ましいものとしては、例えばTP−302、TP−415(保土谷化学社)、BONTRON(登録商標)N−01、N−04、N−07、P−51(オリエント化学社)、コピーブルーPR(クラリアント社)が挙げられる。   Preferred examples of the charge control agent for positive charging include TP-302, TP-415 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.), BONTRON (registered trademark) N-01, N-04, N-07, P-51 (Orient Chemical Co., Ltd.) and Copy Blue PR (Clariant).

本発明においては、ワックスとして、トナー中での分散のしやすさ、離型性の高さから、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスなどの炭化水素系ワックスが好ましく用いられるが、必要に応じて一種又は二種以上のワックスを、少量併用してもかまわない。例としては次のものが挙げられる。   In the present invention, hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax, and paraffin wax are preferably used as the wax because of ease of dispersion in the toner and high releasability. However, one kind or two or more kinds of waxes may be used in a small amount as required. Examples include the following:

酸化ポリエチレンワックスなどの脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、または、それらのブロック共重合物;カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックスなどの脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;及び脱酸カルナバワックスなどの脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したものなどが挙げられる。さらに、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸などの飽和直鎖脂肪酸類;ブラシジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類;ステアリルアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコールなどの飽和アルコール類;長鎖アルキルアルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類;エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N−ジオレイルセバシン酸アミドなどの不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N−ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの)、また、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;また、ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物、また、植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。   Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as oxidized polyethylene wax, or block copolymers thereof; waxes based on fatty acid esters such as carnauba wax, sazol wax, and montanate wax; and deoxidation The fatty acid esters such as carnauba wax may be partially or wholly deoxidized. Further, saturated linear fatty acids such as palmitic acid, stearic acid, and montanic acid; unsaturated fatty acids such as brassic acid, eleostearic acid, and valinalic acid; stearyl alcohol, aralkyl alcohol, behenyl alcohol, carnauvyl alcohol, and seryl alcohol Saturated alcohols such as melyl alcohol; long-chain alkyl alcohols; polyhydric alcohols such as sorbitol; fatty acid amides such as linoleic acid amide, oleic acid amide, and lauric acid amide; Saturated fatty acid bisamides such as acid amide, ethylene bislauric acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide; ethylene bis oleic acid amide, hexamethylene bis oleic acid amide, N, N′-dioleyl Unsaturated fatty acid amides such as dipinamide, N, N-dioleyl sebacic acid amide; aromatic bisamides such as m-xylenebisstearic acid amide, N, N-distearylisophthalic acid amide; calcium stearate, laur Grafted with fatty acid metal salts such as calcium phosphate, zinc stearate, magnesium stearate (generally called metal soap), and aliphatic hydrocarbon waxes with vinyl monomers such as styrene and acrylic acid. Examples of waxes include partially esterified products of fatty acids such as behenic acid monoglyceride and polyhydric alcohols, and methyl ester compounds having hydroxyl groups obtained by hydrogenation of vegetable oils and the like.

また、該ワックスの示差走査型熱量計(DSC)で測定される昇温時の最大吸熱ピーク温度で規定される融点は、70乃至140℃であることが好ましい。より好ましくは90乃至135℃であることがよい。融点が70℃未満の場合は、磁性トナーの粘度が低下しやすく、静電潜像担持体への磁性トナー融着が発生しやすくなり好ましくない。一方、融点が140℃超の場合は、低温定着性が悪化しやすく好ましくない。   Moreover, it is preferable that melting | fusing point prescribed | regulated by the maximum endothermic peak temperature at the time of temperature rising measured with the differential scanning calorimeter (DSC) of this wax is 70 to 140 degreeC. More preferably, the temperature is 90 to 135 ° C. When the melting point is less than 70 ° C., the viscosity of the magnetic toner tends to decrease, and the magnetic toner is likely to be fused to the electrostatic latent image carrier, which is not preferable. On the other hand, when the melting point exceeds 140 ° C., the low-temperature fixability tends to deteriorate, which is not preferable.

ワックスの「融点」は、示差走査熱量計(DSC測定装置),DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いてASTM D3418−82に準じて測定することによって求められる。測定試料は5乃至20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30乃至200℃の間で、昇温速度10℃/minで常温常湿下で測定を行う。2回目の昇温過程で、温度40乃至100℃の範囲において最大吸熱ピークが得られるので、その時の温度をワックスの融点として用いる。   The “melting point” of the wax is determined by measuring according to ASTM D3418-82 using a differential scanning calorimeter (DSC measuring device), DSC-7 (manufactured by Perkin Elmer). The sample to be measured is precisely weighed from 5 to 20 mg, preferably 10 mg. This is put into an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a temperature rise rate of 10 ° C./min and normal temperature and humidity in a measurement temperature range of 30 to 200 ° C. Since the maximum endothermic peak is obtained in the temperature range of 40 to 100 ° C. in the second temperature raising process, the temperature at that time is used as the melting point of the wax.

本発明に用いられるトナーは、現像性と定着性の観点から、重量平均粒径(D4)が、5.0μm乃至10.0μmであることが好ましく、より好ましくは6.0μm乃至9.0μmである。   The toner used in the present invention preferably has a weight average particle diameter (D4) of 5.0 μm to 10.0 μm, more preferably 6.0 μm to 9.0 μm from the viewpoint of developability and fixability. is there.

また、本発明において、トナー粒子の平均円形度は、0.960以上であることが好ましく、0.970以上であることがより好ましい、0.975以上がさらに好ましい。トナー粒子の平均円形度が0.960以上の場合、トナーの形状が球形又はこれに近い形となり、シリカ微粒子による均一な被覆が得られやすく、トナーの付着力も下がり易い。その結果、静電潜像担持体にある転写残トナーにおいても、帯電ローラの導電性粒子と点接触しやすくなるため、帯電注入が効率的に行われやすくなるため、好ましい。   In the present invention, the average circularity of the toner particles is preferably 0.960 or more, more preferably 0.970 or more, and further preferably 0.975 or more. When the average circularity of the toner particles is 0.960 or more, the toner has a spherical shape or a shape close thereto, and uniform coating with silica fine particles is easily obtained, and the adhesion force of the toner is also likely to be reduced. As a result, the transfer residual toner on the electrostatic latent image bearing member is also preferable because it is easy to make point injection with the conductive particles of the charging roller, and charge injection is easily performed.

本発明のトナーは、静止摩擦係数を調整する工程を有する製造方法であれば、それ以外の製造工程においては、特に限定されず、公知の方法によって製造することができる。   The toner of the present invention is not particularly limited in other production steps as long as it is a production method having a step of adjusting a static friction coefficient, and can be produced by a known method.

粉砕法により製造する場合は、例えば、結着樹脂及び着色剤、並びに、必要に応じて離型剤等のその他の添加剤等を、ヘンシェルミキサー又はボールミル等の混合機により十分混合する。その後、加熱ロール、ニーダー、及びエクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練してトナー材料を分散又は溶解し、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得る。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。   In the case of producing by a pulverization method, for example, a binder resin and a colorant and, if necessary, other additives such as a release agent are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill. Thereafter, the toner material is dispersed or dissolved by using a heat kneader such as a heating roll, a kneader, and an extruder to disperse or dissolve the toner material. After cooling and solidification, pulverization, classification, and if necessary, surface treatment is performed to obtain toner particles. obtain. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency.

上記粉砕には、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。また、本発明の好ましい円形度を有するトナーを得るためには、更に熱をかけて粉砕したり、補助的に機械的衝撃力を加える処理を行ったりすることが好ましい。また、微粉砕(必要に応じて分級)されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯浴法、熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。   The pulverization can be performed by a method using a known pulverizer such as a mechanical impact type or a jet type. Further, in order to obtain a toner having a preferable circularity of the present invention, it is preferable to further pulverize by applying heat or to add a mechanical impact force supplementarily. Further, a hot water bath method in which finely pulverized (classified as necessary) toner particles are dispersed in hot water, a method of passing in a hot air stream, or the like may be used.

機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法が挙げられる。また、ホソカワミクロン社製のメカノフージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、圧縮力、摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。   Examples of means for applying a mechanical impact force include a method using a mechanical impact pulverizer such as a kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. or a turbo mill manufactured by Turbo Industry. Further, there is a method in which a mechanical impact force is applied to the toner by a force such as a compressive force or a frictional force, as in a device such as a mechano-fusion system manufactured by Hosokawa Micron Corporation or a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.

本発明のトナーは、上述のように粉砕法によって製造することも可能であるが、得られるトナー粒子は一般に不定形のものである。本発明のクリーナーレスの画像形成装置ではトナーの転写性を向上させることが画質の向上のために非常に有効である。この為、高い円形度を有するトナーが転写性の観点から好ましく用いられる。具体的には平均円形度が0.960以上であることが好ましい。このような高円形度のトナー粉砕法により得る為には、機械的・熱的或いは何らかの特殊な処理を行うことが必要となり、生産性が劣るものとなる。そこで、本発明のトナーは分散重合法、会合凝集法、溶解懸濁法、懸濁重合法等、水系媒体中でトナーを製造することが好ましく、特に懸濁重合法は本発明の好適な物性を満たしやすく非常に好ましい。   The toner of the present invention can be produced by the pulverization method as described above, but the toner particles obtained are generally indefinite. In the cleanerless image forming apparatus of the present invention, it is very effective to improve the transferability of the toner in order to improve the image quality. For this reason, a toner having a high degree of circularity is preferably used from the viewpoint of transferability. Specifically, the average circularity is preferably 0.960 or more. In order to obtain such a high circularity toner pulverization method, it is necessary to perform mechanical / thermal or some special treatment, resulting in poor productivity. Therefore, the toner of the present invention is preferably produced in an aqueous medium such as a dispersion polymerization method, an association aggregation method, a dissolution suspension method, or a suspension polymerization method. In particular, the suspension polymerization method is a suitable physical property of the present invention. It is easy to satisfy and is very preferable.

懸濁重合法とは、重合性単量体及び着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解又は分散させて重合性単量体組成物を得る。その後、この重合性単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(例えば水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行なわせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この懸濁重合法で得られるトナー(以後「重合トナー」ともいう)は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が0.960以上という本発明に好適な物性要件を満たすトナーが得られやすい。更にこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるために画質の向上が期待できる。   The suspension polymerization method is a polymerizable monomer in which a polymerizable monomer and a colorant (in addition, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives as necessary) are uniformly dissolved or dispersed. A composition is obtained. Thereafter, the polymerizable monomer composition is dispersed in a continuous layer (for example, an aqueous phase) containing a dispersion stabilizer by using a suitable stirrer, and a polymerization reaction is simultaneously performed to obtain a toner having a desired particle size. To get. Since the toner obtained by this suspension polymerization method (hereinafter also referred to as “polymerized toner”) has individual toner particle shapes that are substantially spherical, the physical property requirement suitable for the present invention that the average circularity is 0.960 or more. It is easy to obtain a toner that satisfies the requirements. Furthermore, since the toner has a relatively uniform charge amount distribution, an improvement in image quality can be expected.

本発明に関わる懸濁重合トナー粒子の製造において、重合性単量体組成物を構成する重合性単量体としては公知のものが使用できる。その中でも、スチレン又はスチレン誘導体を単独で、或いは他の重合性単量体と混合して使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。   In the production of the suspension-polymerized toner particles according to the present invention, known monomers can be used as the polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer composition. Among these, styrene or a styrene derivative is preferably used alone or mixed with another polymerizable monomer from the viewpoint of the development characteristics and durability of the toner.

本発明において、上記懸濁重合法に使用される重合開始剤としては、重合反応時における半減期が0.5時間以上30.0時間以下であるものが好ましい。また、重合開始剤の添加量は重合性単量体100質量部に対して0.5質量部以上20.0質量部以下であることが好ましい。具体的な重合開始剤例としては、上述したようにアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、過酸化物系重合開始剤が挙げられる。   In the present invention, the polymerization initiator used in the suspension polymerization method preferably has a half-life of 0.5 hours or more and 30.0 hours or less during the polymerization reaction. Moreover, it is preferable that the addition amount of a polymerization initiator is 0.5 to 20.0 mass parts with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers. Specific examples of the polymerization initiator include azo or diazo polymerization initiators and peroxide polymerization initiators as described above.

上記懸濁重合法において、重合反応時に架橋剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、重合性単量体100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下である。ここで架橋剤としては、主として2個以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例えば、芳香族ジビニル化合物、二重結合を2個有するカルボン酸エステル、ジビニル化合物、及び3個以上のビニル基を有する化合物、が単独で、又は2種以上の混合物として用いられる。   In the suspension polymerization method, a crosslinking agent may be added during the polymerization reaction, and a preferable addition amount is 0.1 parts by mass or more and 10.0 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. . Here, as the cross-linking agent, a compound having two or more polymerizable double bonds is mainly used. For example, an aromatic divinyl compound, a carboxylic acid ester having two double bonds, a divinyl compound, and a compound having three or more vinyl groups are used alone or as a mixture of two or more.

また懸濁重合法においては、トナー粒子に上述したような着色剤が含有される。   In the suspension polymerization method, the toner particles contain the colorant as described above.

本発明において、懸濁重合法にて磁性トナーを製造する場合、磁性体表面を疎水化処理することが好ましい。乾式にて表面処理をする場合、洗浄・ろ過・乾燥した磁性体にカップリング剤処理を行う。湿式にて表面処理を行う場合、酸化反応終了後、乾燥させたものを再分散させる、又は酸化反応終了後、洗浄、濾過して得られた酸化体を乾燥せずに別の水系媒体中に再分散させ、カップリング処理を行う。具体的には、再分散液を十分撹拌しながらシランカップリング剤を添加し、加水分解後温度を上げる、或いは、加水分解後に分散液のpHをアルカリ域に調整することでカップリング処理を行う。この中でも、均一な表面処理を行うという観点から、酸化反応終了後、ろ過、洗浄後に乾燥させずそのままリスラリー化し、表面処理を行うことが好ましい。   In the present invention, when the magnetic toner is produced by the suspension polymerization method, the surface of the magnetic material is preferably subjected to a hydrophobic treatment. When surface treatment is performed in a dry process, the coupling agent treatment is performed on the magnetic material that has been washed, filtered, and dried. When wet surface treatment is performed, after the oxidation reaction is completed, the dried product is redispersed, or after the oxidation reaction is completed, the oxidant obtained by washing and filtering is not dried but in another aqueous medium. Re-dispersed and coupled. Specifically, a silane coupling agent is added while stirring the redispersion sufficiently, and the temperature is increased after hydrolysis, or the coupling is performed by adjusting the pH of the dispersion to an alkaline region after hydrolysis. . Among these, from the viewpoint of performing a uniform surface treatment, it is preferable to carry out the surface treatment by reslurry as it is without drying after filtration and washing after completion of the oxidation reaction.

磁性体の表面処理を湿式で、すなわち水系媒体中において磁性体をカップリング剤で処理するには、まず水系媒体中で磁性体を一次粒径となるよう十分に分散させ、沈降、凝集しないように撹拌羽根等で撹拌する。次いで上記分散液に任意量のカップリング剤を投入し、カップリング剤を加水分解しながら表面処理するが、この時も撹拌を行いつつピンミル、ラインミルなどの装置を使いながら凝集しないように十分に分散させつつ表面処理を行うことがより好ましい。   To wet the surface treatment of the magnetic material, that is, to treat the magnetic material with a coupling agent in an aqueous medium, first, sufficiently disperse the magnetic material in the aqueous medium so as to have a primary particle size, so as not to settle or aggregate. Stir with a stirring blade. Next, an arbitrary amount of the coupling agent is added to the dispersion, and the surface treatment is performed while the coupling agent is hydrolyzed. At this time, the agglomeration is sufficiently carried out using a device such as a pin mill or a line mill while stirring. It is more preferable to perform the surface treatment while dispersing.

ここで、水系媒体とは、水を主要成分とする媒体である。具体的には、水そのもの、水に少量の界面活性剤を添加したもの、水にpH調整剤を添加したもの、水に有機溶剤を添加したものが挙げられる。界面活性剤としては、ポリビニルアルコールなどのノンイオン系界面活性剤が好ましい。界面活性剤は、水に対して0.1質量%から5.0質量%添加することが好ましい。pH調整剤としては、塩酸等の無機酸が挙げられる。有機溶剤としてはアルコール類等が挙げられる。   Here, the aqueous medium is a medium containing water as a main component. Specific examples include water itself, water added with a small amount of surfactant, water added with a pH adjuster, and water added with an organic solvent. As the surfactant, nonionic surfactants such as polyvinyl alcohol are preferable. The surfactant is preferably added in an amount of 0.1% by mass to 5.0% by mass with respect to water. Examples of the pH adjuster include inorganic acids such as hydrochloric acid. Examples of the organic solvent include alcohols.

本発明における磁性体の表面処理において使用できるカップリング剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。より好ましく用いられるのはシランカップリング剤であり、一般式(I)で示されるものである。
RmSiYn (I)
[式中、Rはアルコキシ基を示し、mは1から3の整数を示し、Yはアルキル基、ビニル基、エポキシ基、(メタ)アクリル基などの官能基を示し、nは1から3の整数を示す。但し、m+n=4である。]
Examples of the coupling agent that can be used in the surface treatment of the magnetic material in the present invention include a silane coupling agent and a titanium coupling agent. More preferably used is a silane coupling agent, which is represented by the general formula (I).
RmSiYn (I)
[Wherein, R represents an alkoxy group, m represents an integer of 1 to 3, Y represents a functional group such as an alkyl group, a vinyl group, an epoxy group, or a (meth) acryl group, and n represents 1 to 3] Indicates an integer. However, m + n = 4. ]

一般式(I)で示されるシランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Examples of the silane coupling agent represented by the general formula (I) include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyl Diethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, hydroxypropyl Examples include trimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.

この中で、高い疎水性を磁性体に付与するという観点では、下記一般式(II)で示されるアルキルトリアルコキシシランカップリング剤を用いることが好ましい。
p2p+1−Si−(OCq2q+13 (II)
[式中、pは2から20の整数を示し、qは1から3の整数を示す。]
Among these, from the viewpoint of imparting high hydrophobicity to the magnetic material, it is preferable to use an alkyltrialkoxysilane coupling agent represented by the following general formula (II).
C p H 2p + 1 -Si- ( OC q H 2q + 1) 3 (II)
[Wherein, p represents an integer of 2 to 20, and q represents an integer of 1 to 3. ]

上記式におけるpが2以上であると、磁性体に疎水性を付与しやすくなる。またpが20以下であると磁性体同士の合一が抑制し易くなる。さらに、qが3以下であるとシランカップリング剤の反応性が向上しやすくなり、好ましい。式中のpが2から20の整数を示し、qが1から3の整数を示すアルキルトリアルコキシシランカップリング剤を使用することが好ましい。   When p in the above formula is 2 or more, it becomes easy to impart hydrophobicity to the magnetic material. Further, when p is 20 or less, the coalescence of the magnetic materials is easily suppressed. Furthermore, q is preferably 3 or less because the reactivity of the silane coupling agent is easily improved. It is preferable to use an alkyltrialkoxysilane coupling agent in which p represents an integer of 2 to 20 and q represents an integer of 1 to 3.

上記シランカップリング剤を用いる場合、単独で処理する、或いは複数の種類を併用して処理することが可能である。複数の種類を併用する場合、それぞれのカップリング剤で個別に処理してもよいし、同時に処理してもよい。   When using the said silane coupling agent, it is possible to process independently or to process in combination of several types. When using several types together, you may process separately with each coupling agent, and may process simultaneously.

また懸濁重合の際にも、上述したように荷電制御剤や離型剤を含有させてもよい。   In addition, in the case of suspension polymerization, as described above, a charge control agent or a release agent may be contained.

以下、具体的に懸濁重合法によるトナー粒子の製造を説明するが、これに限定されるわけではない。まず、上述の重合性単量体及び着色剤等を適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、超音波分散機等の分散機に依って均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時に同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体又は溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。   Hereinafter, the production of toner particles by the suspension polymerization method will be specifically described, but the present invention is not limited thereto. First, the above-mentioned polymerizable monomer and coloring agent are added as appropriate, and the polymerizable monomer composition uniformly dissolved or dispersed by a disperser such as a homogenizer, a ball mill, or an ultrasonic disperser is dispersed. Suspend in an aqueous medium containing a stabilizer. At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to obtain a desired toner particle size all at once. The polymerization initiator may be added at the same time as other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before being suspended in the aqueous medium. Also, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.

造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行なえば良い。   After granulation, stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and particle floating and sedimentation are prevented.

上記分散安定剤として公知の界面活性剤、有機分散剤又は無機分散剤が使用できる。中でも無機分散剤は、有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いため、好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、燐酸三カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛、ヒドロキシアパタイト等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の無機化合物が挙げられる。   As the dispersion stabilizer, known surfactants, organic dispersants, or inorganic dispersants can be used. In particular, inorganic dispersants are less likely to produce harmful ultrafine powders, and because of their steric hindrance, dispersion stability is obtained, so even if the reaction temperature is changed, stability is not easily lost, and washing is easy and does not adversely affect the toner. Therefore, it can be preferably used. Examples of such inorganic dispersants include tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, phosphate polyvalent metal salts such as hydroxyapatite, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, calcium metasuccinate, calcium sulfate, Examples thereof include inorganic salts such as barium sulfate and inorganic compounds such as calcium hydroxide, magnesium hydroxide, and aluminum hydroxide.

これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.20質量部以上20.00質量部以下の量を用いることが好ましい。また、上記分散安定剤は単独で用いても良いし、複数種を併用してもよい。更に、重合性単量体100質量部に対して、0.0001質量部以上0.1000質量部以下の界面活性剤を併用しても良い。   These inorganic dispersants are preferably used in an amount of 0.20 parts by mass or more and 20.00 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer. Moreover, the said dispersion stabilizer may be used independently and may use multiple types together. Furthermore, you may use together 0.0001 mass part or more and 0.1000 mass part or less surfactant with respect to 100 mass parts of polymerizable monomers.

上記重合性単量体の重合反応における、重合温度は40℃以上、一般には50℃以上90℃以下の温度に設定される。   The polymerization temperature in the polymerization reaction of the polymerizable monomer is set to a temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

上記重合性単量体の重合終了後、得られた重合体粒子を公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥することによりトナー粒子が得られる。このトナー粒子に、無機微粒子であるシリカ粒子を外添混合してトナー粒子の表面に付着させることで、本発明のトナーを得る。   After the polymerization of the polymerizable monomer is completed, the obtained polymer particles are filtered, washed and dried by a known method to obtain toner particles. The toner of the present invention is obtained by externally mixing silica particles that are inorganic fine particles to the toner particles and adhering them to the surface of the toner particles.

また、製造工程(無機微粒子の混合前)に分級工程を入れ、トナー粒子中に含まれる粗粉や微粉を除去することも可能である。   It is also possible to add a classification step to the production process (before mixing the inorganic fine particles) to remove coarse powder and fine powder contained in the toner particles.

上記シリカ粒子を外添混合する混合処理装置としては、公知の混合処理装置を用いることができる。   As a mixing treatment apparatus for externally mixing the silica particles, a known mixing treatment apparatus can be used.

ただし、先述の通り、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子を併用する場合には以下の手法で外添混合することが好ましい。   However, as described above, when the small particle size silica particle and the large particle size silica particle are used in combination, it is preferable to externally mix by the following method.

まず、高い拡散、解砕能力を有する、外添混合装置を用いて大粒径シリカ粒子を外添した後に、図2に示す装置で小粒径シリカ粒子を外添することが好ましい。高い拡散、解砕能力を有する外添混合装置の例としては、ダブルコン・ミキサー、V型ミキサー、ドラム型ミキサー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサーがあり、それぞれ好ましく用いられる。このような装置、順序で外添することにより、ポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が調整しやすくなる。   First, it is preferable to externally add small-sized silica particles using the apparatus shown in FIG. 2 after externally adding large-sized silica particles using an external additive mixing apparatus having high diffusion and pulverization ability. Examples of the externally added mixing apparatus having high diffusion and pulverization ability include a double-con mixer, a V-type mixer, a drum-type mixer, a super mixer, a Henschel mixer, and a Nauter mixer, each of which is preferably used. By externally adding in such an apparatus and order, the coefficient of static friction with respect to the polycarbonate resin substrate can be easily adjusted.

図2は、本発明に用いられる小粒径シリカ粒子を外添混合する際に、用いることができる混合処理装置の一例を示す模式図である。当該混合処理装置は、トナー粒子と小粒径シリカ粒子に対して、狭いクリアランス部において、シェアがかかる構成になっているために、小粒径シリカ粒子を二次粒子から一次粒子へとほぐしながら、トナー粒子の表面に付着することができる。さらに、後述するように、回転体の回転軸47の方向において、トナー粒子と小粒径シリカ粒子が循環しやすく、固着が進む前に十分に均一混合されやすい点で、被覆率X1及び拡散指数を本発明において好ましい範囲に制御しやすい。   FIG. 2 is a schematic view showing an example of a mixing treatment apparatus that can be used when externally mixing the small particle size silica particles used in the present invention. Since the mixing treatment apparatus has a configuration in which a share is obtained in a narrow clearance portion with respect to the toner particles and the small particle size silica particles, the small particle size silica particles are loosened from the secondary particles to the primary particles. And can adhere to the surface of the toner particles. Further, as will be described later, the coverage X1 and the diffusion index are such that the toner particles and the small-diameter silica particles are likely to circulate in the direction of the rotation axis 47 of the rotator and are easily mixed sufficiently before the fixation proceeds. Is easily controlled within a preferable range in the present invention.

一方、図3は、上記混合処理装置に使用される撹拌部材の構成の一例を示す模式図である。   On the other hand, FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the stirring member used in the mixing treatment apparatus.

以下、上記小粒径シリカ粒子の外添混合工程について図2及び図3を用いて説明する。   Hereafter, the external addition mixing process of the said small particle size silica particle is demonstrated using FIG.2 and FIG.3.

上記小粒径シリカ粒子を外添混合する混合処理装置は、少なくとも複数の撹拌部材43が表面に設置された回転体42と、回転体を回転駆動する駆動部48と、撹拌部材43と間隙を有して設けられた本体ケーシング41とを有する。   The mixing treatment apparatus for externally mixing the small-diameter silica particles includes a rotating body 42 having at least a plurality of stirring members 43 installed on a surface thereof, a driving unit 48 that rotationally drives the rotating body, and a gap between the stirring member 43 and the stirring member 43. And a main body casing 41 provided.

本体ケーシング41の内周部44と、撹拌部材43との間隙(クリアランス)は、トナー粒子に均一にシェアを与え、小粒径シリカ粒子を二次粒子から一次粒子へとほぐしながら、トナー粒子の表面に付着しやすくするために、一定かつ微小に保つことが重要である。   The clearance (clearance) between the inner peripheral portion 44 of the main body casing 41 and the stirring member 43 gives a uniform share to the toner particles, and loosens the small-sized silica particles from the secondary particles to the primary particles, while In order to easily adhere to the surface, it is important to keep it constant and minute.

また本装置は、本体ケーシング41の内周部44の径が、回転体42の外周部の径の2倍以下である。図2において、本体ケーシング41の内周部44の径が、回転体42の外周部の径(回転体42から撹拌部材43を除いた胴体部の径)の1.7倍である例を示す。本体ケーシング41の内周部の径が、回転体42の外周部の径の2倍以下であると、トナー粒子に力が作用する処理空間が適度に限定されるため、二次粒子となっている小粒径シリカ粒子に十分に衝撃力が加わるようになる。   Further, in this apparatus, the diameter of the inner peripheral portion 44 of the main body casing 41 is not more than twice the diameter of the outer peripheral portion of the rotating body 42. 2 shows an example in which the diameter of the inner peripheral portion 44 of the main body casing 41 is 1.7 times the diameter of the outer peripheral portion of the rotating body 42 (the diameter of the body portion obtained by removing the stirring member 43 from the rotating body 42). . When the diameter of the inner peripheral portion of the main body casing 41 is not more than twice the diameter of the outer peripheral portion of the rotating body 42, the processing space in which the force acts on the toner particles is appropriately limited. A sufficient impact force is applied to the small silica particles.

また、上記クリアランスは、本体ケーシングの大きさに応じて、調整することが重要である。本体ケーシング41の内周部の径の、1%以上5%以下程度とすることが、小粒径シリカ粒子に十分なシェアをかけるという点で重要である。具体的には、本体ケーシング41の内周部の径が130mm程度の場合は、クリアランスを2mm以上5mm以下程度とし、本体ケーシング41の内周部の径が800mm程度の場合は、10mm以上30mm以下程度とすればよい。   It is important to adjust the clearance according to the size of the main casing. Setting the diameter of the inner peripheral portion of the main body casing 41 to about 1% or more and 5% or less is important in terms of applying a sufficient share to the small-diameter silica particles. Specifically, when the diameter of the inner peripheral part of the main body casing 41 is about 130 mm, the clearance is about 2 mm or more and about 5 mm or less, and when the inner peripheral part diameter of the main body casing 41 is about 800 mm, the clearance is about 10 mm or more and 30 mm or less. It should be about.

本発明における小粒径シリカ粒子の外添混合工程は、混合処理装置を用い、駆動部48によって回転体42を回転させ、混合処理装置中に投入されたトナー粒子及び小粒径シリカ粒子を撹拌、混合することで、トナー粒子の表面に小粒径シリカ粒子を外添混合処理する。   In the external addition mixing step of the small particle size silica particles in the present invention, the mixing unit is used, the rotating body 42 is rotated by the driving unit 48, and the toner particles and the small particle size silica particles charged in the mixing unit are stirred. By mixing, the surface of the toner particles is externally added and mixed with small-diameter silica particles.

図3に示すように、複数の撹拌部材43の少なくとも一部が、回転体42の矢印51の方向への回転に伴って、トナー粒子及び小粒径シリカ粒子を回転体の軸方向の一方向(矢印53の方向)に送る送り用撹拌部材43aとして形成される。また、複数の撹拌部材43の少なくとも一部が、トナー粒子及び小粒径シリカ粒子を、回転体42の矢印51の方向への回転に伴って、回転体の軸方向の他方向(矢印52の方向)に戻す戻し用撹拌部材43bとして形成されている。   As shown in FIG. 3, at least a part of the plurality of stirring members 43 causes the toner particles and the small-diameter silica particles to move in one axial direction of the rotating body as the rotating body 42 rotates in the direction of the arrow 51. It is formed as a feed stirring member 43a that is fed in the direction of arrow 53. Further, at least a part of the plurality of stirring members 43 causes the toner particles and the small-diameter silica particles to move in the other direction (indicated by the arrow 52) in the axial direction of the rotating body as the rotating body 42 rotates in the direction of the arrow 51. It is formed as a stirring member 43b for returning to the direction.

ここで、図2のように、原料投入口45と製品排出口46が本体ケーシング41の両端部に設けられている場合には、原料投入口45から製品排出口46へ向かう方向(図2で右方向)を「送り方向」という。   Here, as shown in FIG. 2, when the raw material inlet 45 and the product outlet 46 are provided at both ends of the main body casing 41, the direction from the raw material inlet 45 to the product outlet 46 (in FIG. 2). (Right direction) is called “feed direction”.

すなわち、図3に示すように、送り用撹拌部材43aの板面は送り方向(矢印53の方向)にトナー粒子を送るように傾斜している。一方、撹拌部材43bの板面は戻り方向(矢印52の方向)にトナー粒子及び小粒径シリカ粒子を送るように傾斜している。これにより、「送り方向(矢印53の方向)」への送りと、「戻り方向」(矢印52の方向)への送りとを繰り返し行いながら、トナー粒子の表面に小粒径シリカ粒子の外添混合処理を行う。   That is, as shown in FIG. 3, the plate surface of the feeding stirring member 43a is inclined so as to feed the toner particles in the feeding direction (the direction of the arrow 53). On the other hand, the plate surface of the stirring member 43b is inclined so as to send the toner particles and the small particle size silica particles in the return direction (the direction of the arrow 52). As a result, the external addition of the small-diameter silica particles to the surface of the toner particles is performed while repeating the feeding in the “feeding direction (the direction of the arrow 53)” and the feeding in the “returning direction” (the direction of the arrow 52). Mixing is performed.

また、撹拌部材43aと43bは、回転体42の円周方向に間隔を置いて配置した複数枚の部材が一組となっている。図3に示す例では、撹拌部材43a、43bが回転体42に互いに180度の間隔で2枚の部材が一組をなしているが、120度の間隔で3枚、あるいは90度の間隔で4枚、というように多数の部材を一組としてもよい。図3に示す例では、撹拌部材43aと43bは等間隔で、計12枚形成されている。   The stirring members 43a and 43b are a set of a plurality of members arranged at intervals in the circumferential direction of the rotating body 42. In the example shown in FIG. 3, the stirring members 43a and 43b form a pair of two members on the rotating body 42 at intervals of 180 degrees, but three at intervals of 120 degrees or at intervals of 90 degrees. It is good also as a set of many members, such as four sheets. In the example shown in FIG. 3, a total of 12 stirring members 43a and 43b are formed at equal intervals.

さらに、図3において、Dは撹拌部材の幅、dは撹拌部材の重なり部分を示す間隔を示す。トナー粒子及び小粒径シリカ粒子を、送り方向と戻り方向に効率よく送る観点から、図3における回転体42の長さに対して、Dは20%以上30%程度の幅であることが好ましい。図3においては、23%である例を示す。   Further, in FIG. 3, D indicates the width of the stirring member, and d indicates the interval indicating the overlapping portion of the stirring member. From the viewpoint of efficiently feeding the toner particles and the small-diameter silica particles in the feeding direction and the returning direction, it is preferable that D has a width of about 20% to 30% with respect to the length of the rotating body 42 in FIG. . In FIG. 3, an example of 23% is shown.

さらに撹拌部材43aと43bは撹拌部材43aの端部位置から垂直方向に延長線を引いた場合、撹拌部材43bと撹拌部材の重なり部分dをある程度有することが好ましい。これにより、二次粒子となっている小粒径シリカ粒子に効率的にシェアをかけることが可能である。Dに対するdは、10%以上30%以下であることがシェアをかける点で好ましい。   Furthermore, it is preferable that the stirring members 43a and 43b have some overlap d between the stirring member 43b and the stirring member when an extension line is drawn in the vertical direction from the end position of the stirring member 43a. Thereby, it is possible to efficiently share the small particle size silica particles that are secondary particles. D is preferably 10% or more and 30% or less in terms of applying a share.

なお、羽根の形状に関しては、図3に示すような形状以外にも、送り方向及び戻り方向にトナー粒子を送ることができ、クリアランスを維持することができれば、曲面を有する形状や先端羽根部分が棒状アームで回転体42に結合されたパドル構造であってもよい。   Regarding the shape of the blade, in addition to the shape shown in FIG. 3, if the toner particles can be fed in the feeding direction and the returning direction and the clearance can be maintained, the shape having a curved surface and the tip blade portion are A paddle structure coupled to the rotating body 42 with a rod-shaped arm may be used.

以下、図2及び図3に示す装置の模式図に従って、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the schematic views of the apparatus shown in FIGS.

図2に示す装置は、少なくとも複数の撹拌部材43が表面に設置された回転体42と、回転体42を回転駆動する駆動部48と、撹拌部材43と間隙を有して設けられた本体ケーシング41と、本体ケーシング41の内側及び回転体端部側面410にあって、冷熱媒体を流すことのできるジャケット4を有している。   The apparatus shown in FIG. 2 includes a rotating body 42 having at least a plurality of stirring members 43 installed on the surface thereof, a drive unit 48 that rotationally drives the rotating body 42, and a main casing provided with a gap between the stirring member 43 and the main body casing. 41 and a jacket 4 on the inner side of the main body casing 41 and on the side surface 410 of the rotating body, through which a cooling medium can flow.

さらに、図3に示す装置は、トナー粒子及び小粒径シリカ粒子を導入するために、本体ケーシング41の上部に形成された原料投入口45、外添混合処理されたトナーを本体ケーシング41から外に排出するために、本体ケーシング41の下部に形成された製品排出口46を有している。   Further, in the apparatus shown in FIG. 3, the raw material inlet 45 formed on the upper portion of the main casing 41 and the externally mixed toner are removed from the main casing 41 in order to introduce the toner particles and the small silica particles. The product discharge port 46 formed in the lower part of the main body casing 41 is provided.

さらに、図2に示す装置は、原料投入口45内に、原料投入口用インナーピース416が挿入されており、製品排出口6内に、製品排出口用インナーピース417が挿入されている。   Further, in the apparatus shown in FIG. 2, a raw material inlet inner piece 416 is inserted into the raw material inlet 45, and a product outlet inner piece 417 is inserted into the product outlet 6.

本発明においては、まず、原料投入口45から原料投入口用インナーピース416を取り出し、トナー粒子を原料投入口45より処理空間49に投入する。次にシリカ微粒子を原料投入口45より処理空間49に投入し、原料投入口用インナーピース416を挿入する。次に、駆動部48により回転体42を回転させ(矢印51は回転方向を示す)、上記で投入した処理物を、回転体42の表面に複数設けられた撹拌部材43により撹拌、混合しながら外添混合処理する。   In the present invention, first, the raw material inlet inner piece 416 is taken out from the raw material inlet 45, and the toner particles are put into the processing space 49 from the raw material inlet 45. Next, silica fine particles are introduced into the treatment space 49 from the raw material inlet 45, and an inner piece 416 for raw material inlet is inserted. Next, the rotating body 42 is rotated by the drive unit 48 (arrow 51 indicates the direction of rotation), and the processed material introduced above is stirred and mixed by a plurality of stirring members 43 provided on the surface of the rotating body 42. Externally added and mixed.

なお、投入する順序は、先にシリカ微粒子を原料投入口45より投入し、次に、トナー粒子を原料投入口45より投入しても構わない。また、ヘンシェルミキサーのような混合機であらかじめ、トナー粒子と小粒径シリカ粒子を混合した後、混合物を、図2に示す装置の原料投入口45より投入しても構わない。   The order of loading may be such that the silica fine particles are first charged from the raw material inlet 45 and then the toner particles are charged from the raw material inlet 45. Further, after the toner particles and the small-diameter silica particles are mixed in advance by a mixer such as a Henschel mixer, the mixture may be fed from the raw material inlet 45 of the apparatus shown in FIG.

より具体的には、外添混合処理条件として、駆動部48の動力を、0.2W/g以上2.0W/g以下に制御することが、本発明で規定する被覆率X1及び拡散指数を得るうえで好ましい。また、駆動部48の動力を、0.6W/g以上1.6W/g以下に制御することが、より好ましい。   More specifically, controlling the power of the drive unit 48 to 0.2 W / g or more and 2.0 W / g or less as the external addition mixing processing condition, the covering ratio X1 and the diffusion index defined in the present invention are It is preferable in obtaining. Moreover, it is more preferable to control the power of the drive unit 48 to 0.6 W / g or more and 1.6 W / g or less.

0.2W/gより動力が低い場合には、被覆率X1が高くなりにくく、拡散指数が低くなりすぎる傾向にある。一方、2.0W/gより高い場合には、拡散指数が高くなるが、シリカ微粒子が埋め込まれすぎてしまう傾向にある。   When the power is lower than 0.2 W / g, the coverage X1 is difficult to increase and the diffusion index tends to be too low. On the other hand, when it is higher than 2.0 W / g, the diffusion index increases, but the silica fine particles tend to be embedded too much.

処理時間としては、特に限定されないが、好ましくは、3分間以上10分間以下である。処理時間が3分間より短い場合には、被覆率X1及び拡散指数が低くなる傾向にある。   Although it does not specifically limit as processing time, Preferably it is 3 minutes or more and 10 minutes or less. When the treatment time is shorter than 3 minutes, the coverage X1 and the diffusion index tend to be low.

外添混合時の撹拌部材の回転数については特に限定されないが、図2に示す装置の処理空間49の容積が2.0×10-33の装置において、撹拌部材43の形状を図3のものとしたときの撹拌部材の回転数としては、800rpm以上3000rpm以下であることが好ましい。800rpm以上3000rpm以下であることで本発明で規定する被覆率X1及び拡散指数を得やすくなる。 The number of rotations of the stirring member at the time of external mixing is not particularly limited, but the shape of the stirring member 43 in the apparatus in which the volume of the processing space 49 of the apparatus shown in FIG. 2 is 2.0 × 10 −3 m 3 is shown in FIG. The rotation speed of the stirring member when it is made is preferably 800 rpm or more and 3000 rpm or less. By being 800 rpm or more and 3000 rpm or less, it becomes easy to obtain the coverage X1 and the diffusion index defined in the present invention.

さらに、本発明において、特に好ましい処理方法は、外添混合処理操作の前に、プレ混合工程を持たせることである。プレ混合工程を入れることにより、小粒径シリカ粒子がトナー粒子の表面上で高度に均一分散されることで、被覆率X1が高くなりやすく、さらに拡散指数を高くしやすい。   Further, in the present invention, a particularly preferable processing method is to have a pre-mixing step before the external addition mixing processing operation. By including a pre-mixing step, the silica particles having a small particle diameter are highly uniformly dispersed on the surface of the toner particles, so that the coverage X1 is likely to be increased and the diffusion index is further increased.

より具体的には、プレ混合処理条件として、駆動部48の動力を、0.06W/g以上0.20W/g以下とし、処理時間を0.5分間以上1.5分間以下とすることが好ましい。プレ混合処理条件として、0.06W/gより負荷動力が低い、或いは処理時間が0.5分間より短い場合には、プレ混合として十分な均一混合がなされにくい。一方、プレ混合処理条件として、0.20W/gより負荷動力が高い、或いは処理時間1.5分間より長い場合には、十分な均一混合がなされる前に、トナー粒子の表面に小粒径シリカ粒子が固着されてしまう場合がある。   More specifically, as pre-mixing treatment conditions, the power of the drive unit 48 may be 0.06 W / g or more and 0.20 W / g or less, and the treatment time may be 0.5 minutes or more and 1.5 minutes or less. preferable. As premixing treatment conditions, when the load power is lower than 0.06 W / g or the treatment time is shorter than 0.5 minutes, sufficient uniform mixing as premixing is difficult. On the other hand, when the premixing treatment condition is such that the load power is higher than 0.20 W / g or the treatment time is longer than 1.5 minutes, the surface of the toner particles has a small particle size before sufficiently uniform mixing. Silica particles may be fixed.

プレ混合処理の撹拌部材の回転数については、図2に示す装置の処理空間49の容積が2.0×10-33の装置において、撹拌部材43の形状を図3のものとしたときの撹拌部材の回転数としては、50rpm以上500rpm以下であることが好ましい。50rpm以上500rpm以下であることで本発明で規定する被覆率X1及び拡散指数を得やすくなる。 Regarding the rotation speed of the stirring member in the pre-mixing process, when the volume of the processing space 49 of the apparatus shown in FIG. 2 is 2.0 × 10 −3 m 3 and the shape of the stirring member 43 is that of FIG. The rotation speed of the stirring member is preferably 50 rpm or more and 500 rpm or less. By being 50 rpm or more and 500 rpm or less, it becomes easy to obtain the coverage X1 and the diffusion index defined in the present invention.

外添混合処理終了後、製品排出口46内の、製品排出口用インナーピース417を取り出し、駆動部48により回転体42を回転させ、製品排出口46からトナーを排出する。得られたトナーを、必要に応じて円形振動篩機等の篩機で粗粒等を分離し、トナーを得る。   After completion of the external mixing process, the product discharge port inner piece 417 is taken out from the product discharge port 46, and the rotating body 42 is rotated by the drive unit 48 to discharge the toner from the product discharge port 46. From the obtained toner, coarse particles and the like are separated by a sieve such as a circular vibration sieve as necessary to obtain a toner.

本発明の画像形成装置もしくはプロセスカートリッジに係るトナー担持体の一実施形態を図4に示す。図4に示した導電性ローラ1(トナー担持体)は、円柱状または中空円筒状の導電性の基体2の外周面に弾性層3が形成されている。また、表面層4は、弾性層3の外周面を被覆している。   FIG. 4 shows an embodiment of a toner carrier according to the image forming apparatus or process cartridge of the present invention. The conductive roller 1 (toner carrier) shown in FIG. 4 has an elastic layer 3 formed on the outer peripheral surface of a columnar or hollow cylindrical conductive substrate 2. The surface layer 4 covers the outer peripheral surface of the elastic layer 3.

<基体>
基体2は、導電性ローラ1の電極および支持部材として機能するもので、アルミニウム、銅合金、ステンレス鋼の如き金属または合金;クロム、又はニッケルで鍍金処理を施した鉄;導電性を有する合成樹脂の如き導電性の材質で構成される。
<Substrate>
The substrate 2 functions as an electrode and a support member of the conductive roller 1, and is a metal or alloy such as aluminum, copper alloy, stainless steel; iron plated with chromium or nickel; synthetic resin having conductivity It is made of a conductive material such as

<弾性層>
弾性層3は、導電性ローラと静電潜像担持体との当接部において、所定の幅の当接部を形成するために必要な弾性を導電性ローラに与えるものである。
<Elastic layer>
The elastic layer 3 gives the conductive roller elasticity necessary for forming a contact portion having a predetermined width at the contact portion between the conductive roller and the electrostatic latent image carrier.

弾性層3は、通常ゴム材料の成型体により形成されることが好ましい。ゴム材料としては以下のものが挙げられる。エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム(EPDM)、アクリルニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、NBRの水素化物、ウレタンゴム。これらは単独であるいは2種以上を混合して用いることができる。   It is preferable that the elastic layer 3 is usually formed of a molded body of a rubber material. Examples of the rubber material include the following. Ethylene-propylene-diene copolymer rubber (EPDM), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber (CR), natural rubber (NR), isoprene rubber (IR), styrene-butadiene rubber (SBR), fluorine rubber, Silicone rubber, epichlorohydrin rubber, hydride of NBR, urethane rubber. These can be used alone or in admixture of two or more.

これらの中でも、特に、長期に亘る他の部材(現像剤規制ブレード等)が当接した場合にも圧縮永久歪みを弾性層に生じさせにくいシリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムとしては、付加硬化型のシリコーンゴムの硬化物などが挙げられる。更に言えば、後述する表面層との接着性が優れることから、付加硬化型ジメチルシリコーンゴムの硬化物とすることが特に好ましい。   Among these, silicone rubber is particularly preferable because it does not easily cause compression set in the elastic layer even when other members (such as a developer regulating blade) for a long time come into contact with each other. Examples of the silicone rubber include a cured product of addition-curable silicone rubber. More specifically, a cured product of addition-curable dimethyl silicone rubber is particularly preferable because of excellent adhesion to the surface layer described later.

弾性層3中には、導電性付与剤、非導電性充填剤、架橋剤、触媒の如き各種添加剤が適宜配合される。導電性付与剤としては、カーボンブラック;アルミニウム、銅の如き導電性金属;酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタンの如き導電性金属酸化物の微粒子を用いることができる。このうち、カーボンブラックは比較的容易に入手でき、良好な導電性が得られるので特に好ましい。導電性付与剤としてカーボンブラックを用いる場合は、ゴム材中のゴム100質量部に対して2乃至50質量部配合される。非導電性充填剤としては、シリカ、石英粉末、酸化チタン、酸化亜鉛又は炭酸カルシウムが挙げられる。架橋剤としては、ジ−t−ブチルパ−オキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパ−オキシ)ヘキサン又はジクミルパーオキサイドが挙げられる。触媒としては通常使用される公知の触媒が挙げられる。   In the elastic layer 3, various additives such as a conductivity imparting agent, a non-conductive filler, a crosslinking agent, and a catalyst are appropriately blended. As the conductivity imparting agent, carbon black; conductive metal such as aluminum and copper; fine particles of conductive metal oxide such as zinc oxide, tin oxide and titanium oxide can be used. Of these, carbon black is particularly preferred because it is relatively easy to obtain and provides good conductivity. When carbon black is used as the conductivity-imparting agent, 2 to 50 parts by mass is blended with 100 parts by mass of rubber in the rubber material. Non-conductive fillers include silica, quartz powder, titanium oxide, zinc oxide or calcium carbonate. Examples of the crosslinking agent include di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, and dicumyl peroxide. Examples of the catalyst include known catalysts that are usually used.

<表面層>
表面層4はウレタン樹脂を主成分とした樹脂層であり、ウレタン樹脂はポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られ、以下のようにして合成することができる。
<Surface layer>
The surface layer 4 is a resin layer containing a urethane resin as a main component. The urethane resin is obtained by a reaction between a polyol and a polyisocyanate, and can be synthesized as follows.

まず、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールの如きポリオール成分とポリイソシアネートとを反応させ、イソシアネート基末端プレポリマーを得る。次いで、イソシアネート基末端プレポリマーを、後述の構造式(1)の構造を有する化合物と反応させることで、本発明に係るウレタン樹脂を得ることができる。   First, a polyol component such as polyether polyol or polyester polyol is reacted with polyisocyanate to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer. Next, the urethane resin according to the present invention can be obtained by reacting the isocyanate group-terminated prepolymer with a compound having a structure represented by the following structural formula (1).

ポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールが挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、1,4−ブタンジオール、3−メチル−1,4−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコールの如きジオール成分、トリメチロールプロパンの如きトリオール成分と、アジピン酸、無水フタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロキシフタル酸等のジカルボン酸との縮合反応により得られるポリエステルポリオールが挙げられる。   Examples of the polyether polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol. Polyester polyols include 1,4-butanediol, 3-methyl-1,4-pentanediol, diol components such as neopentyl glycol, triol components such as trimethylolpropane, adipic acid, phthalic anhydride, terephthalic acid, A polyester polyol obtained by a condensation reaction with a dicarboxylic acid such as hexahydroxyphthalic acid is exemplified.

上記以外には、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオールの如きポリオレフィンポリオール、またはこれらの水素添加物、ポリカーボネートポリオールが挙げられる。   In addition to the above, polyolefin polyols such as polybutadiene polyol and polyisoprene polyol, hydrogenated products thereof, and polycarbonate polyols may be mentioned.

これらのポリオール成分は必要に応じて、あらかじめ2,4−トリレンジイソシアネート(TDI)、1,4−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)の如きイソシアネートにより鎖延長したプレポリマーとしてもよい。   These polyol components may be prepolymers that are chain-extended with an isocyanate such as 2,4-tolylene diisocyanate (TDI), 1,4-diphenylmethane diisocyanate (MDI), or isophorone diisocyanate (IPDI) as required.

該ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールの数平均分子量は1000以上4000以下であることが特に好ましい。ポリオールの数平均分子量が上記範囲であると、分子量に対する水酸基量が多いためにイソシアネートと高い反応性を示し、未反応成分が少なくなるため高温高湿環境での帯電性がより良好となる。   The number average molecular weight of the polyether polyol and polyester polyol is particularly preferably 1000 or more and 4000 or less. When the number average molecular weight of the polyol is in the above range, the hydroxyl group amount relative to the molecular weight is large, so that the reactivity with isocyanate is high, and the number of unreacted components decreases, so the chargeability in a high temperature and high humidity environment becomes better.

これらのポリオール成分、及び構造式(1)で示される化合物と反応させるイソシアネート化合物としては、特に限定されるものではないが、エチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)の如き脂肪族ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、シクロヘキサン1,3−ジイソシアネート、シクロヘキサン1,4−ジイソシアネートの如き脂環式ポリイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネート及びこれらの共重合物やイソシアヌレート体、TMPアダクト体、ビウレット体、そのブロック体を用いることができる。   The isocyanate compound to be reacted with the polyol component and the compound represented by the structural formula (1) is not particularly limited, but aliphatic polyisocyanates such as ethylene diisocyanate and 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI). Isocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), cyclohexane 1,3-diisocyanate, cycloaliphatic polyisocyanate such as cyclohexane 1,4-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4, Aromatic isocyanates such as 4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, copolymers thereof, Cyanurate body, TMP adduct, biuret, can be used the block body.

この中でもトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネートの如き芳香族イソシアネートがより好適に用いられる。   Among these, aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and polymeric diphenylmethane diisocyanate are more preferably used.

ポリオール成分、及び構造式(1)で示される化合物と反応させるイソシアネート化合物の混合比は、各々の水酸基1.0に対してイソシアネート基の比率が1.0から2.0の範囲であることが好ましい。   The mixing ratio of the polyol component and the isocyanate compound to be reacted with the compound represented by the structural formula (1) is such that the ratio of the isocyanate group to 1.0 is 2.0 to 2.0 for each hydroxyl group. preferable.

本発明に用いるトナー担持体の表面層には構造式(1)で示される化合物を有するが、これまで述べてきたように、この化合物を用いることにより、トナーの良好な転がり性を維持できると共に、トナーに高い帯電性を付与することが可能となる。   The surface layer of the toner carrier used in the present invention has a compound represented by the structural formula (1). As described above, the use of this compound can maintain a good rolling property of the toner. It is possible to impart high chargeability to the toner.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

構造式(1)で示される化合物について詳細に述べると、構造式(1)で示される化合物は、分子中にアミン構造を有する多官能ポリオールまたは末端アミノ化合物を表す。nが1以上4以下の場合、すなわち反応性の官能基である水酸基またはアミノ基を4個以上7個以下有する構造の場合、ウレタン基またはウレア基による架橋構造が良好に形成され、ミクロ的な硬度が向上する。この結果、トナーの良好な転がり性を維持できる。   The compound represented by the structural formula (1) will be described in detail. The compound represented by the structural formula (1) represents a polyfunctional polyol or terminal amino compound having an amine structure in the molecule. When n is 1 or more and 4 or less, that is, in the case of a structure having 4 or more and 7 or less hydroxyl groups or amino groups which are reactive functional groups, a crosslinked structure with a urethane group or a urea group is well formed and is microscopic. Hardness is improved. As a result, good rolling properties of the toner can be maintained.

次に、本発明者らの検討によれば、本効果は構造式(1)で示される化合物の水酸基またはアミノ基数が4以上7以下で奏される。そのため構造式(1)で示される化合物の末端官能基数は、最低4個あればよく、残りがアルキル基で置換されていても同等の効果が得られる。   Next, according to the study by the present inventors, this effect is exhibited when the number of hydroxyl groups or amino groups of the compound represented by the structural formula (1) is 4 or more and 7 or less. Therefore, the number of terminal functional groups of the compound represented by the structural formula (1) may be at least 4, and the same effect can be obtained even if the rest is substituted with an alkyl group.

構造式(1)で示される化合物中、R3は各々独立に下記(a)乃至(c)からなる群から選ばれる何れかである。
(a)炭素数2以上8以下のヒドロキシアルキル基、
(b)炭素数2以上8以下のアミノアルキル基、
(c)構造式(2)で示される基、
In the compound represented by the structural formula (1), each R 3 is independently selected from the group consisting of the following (a) to (c).
(A) a hydroxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms,
(B) an aminoalkyl group having 2 to 8 carbon atoms,
(C) a group represented by the structural formula (2),

3が、ヒドロキシアルキル基である場合は炭素数が1以上8以下、R3がアミノアルキル基である場合は炭素数が2以上8以下であると、ウレタンまたはウレア基による架橋構造を形成し易く好ましい。 When R 3 is a hydroxyalkyl group, the number of carbon atoms is 1 or more and 8 or less. When R 3 is an aminoalkyl group, the number of carbon atoms is 2 or more and 8 or less. It is easy and preferable.

構造式(2)は所謂エーテルの繰り返し単位を有する末端が水酸基である基を表す。R3が構造式(2)で示される基である場合も、同様の理由で、R5は炭素数が2以上5以下のアルキレン基であり、エーテル繰り返し数mは2以上3以下であることが好ましい。 Structural formula (2) represents a group having a terminal hydroxyl group having a so-called ether repeating unit. When R 3 is a group represented by the structural formula (2), for the same reason, R 5 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and the ether repeating number m is 2 to 3 Is preferred.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

構造式(1)中、R4は炭素数2以上4以下のアルキレン基であることが好ましい。炭素数2以上4以下のアルキレン基であるとトナー担持体の帯電性が向上する。これは、R4が炭素数2以上4以下のアルキレン基であると分子として適度な大きさとなるため、イソシアネートと反応する際の分散性が良好なものとなるためであると考えている。 In the structural formula (1), R 4 is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. When the alkylene group has 2 to 4 carbon atoms, the chargeability of the toner carrier is improved. This is considered to be because when R 4 is an alkylene group having 2 or more and 4 or less carbon atoms, the molecule has an appropriate size, so that the dispersibility upon reaction with isocyanate is good.

構造式(1)で示される化合物のうち、構造式(3)で示されるもの、すなわち構造式(1)で示される化合物中、nは1または2であり、R3は各々独立に炭素数2または炭素数3のアルキレン基であり、R4は炭素数2のアルキレン基であることが特に好ましい。 Among the compounds represented by the structural formula (1), in the compound represented by the structural formula (3), that is, the compound represented by the structural formula (1), n is 1 or 2, and each R 3 independently represents the number of carbon atoms. Particularly preferred is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and R 4 is particularly preferably an alkylene group having 2 carbon atoms.

構造式(3)に由来する部分構造を含むウレタン樹脂は、官能基価(5官能)、ウレタン基間の距離が最も好適な範囲になるため、規制部でのトナーの転がり性が良好なものとなり特に好ましい。   A urethane resin containing a partial structure derived from the structural formula (3) has a functional group value (pentafunctional) and a distance between urethane groups in the most suitable range. Especially preferred.

Figure 0006381424
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構造式(3)中、nは1または2であり、R6は各々独立に炭素数2または炭素数3のアルキレン基であり、R7は炭素数2のアルキレン基を表す。 In Structural Formula (3), n is 1 or 2, R 6 is each independently an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and R 7 represents an alkylene group having 2 carbon atoms.

なお、本発明において、構造式(1)で示される化合物とポリイソシアネートとの反応によって形成されてなる構造は、R3が前記(a)炭素数2以上8以下のヒドロキシアルキル基、または(c)上記構造式(2)で示される基である場合、構造式(1)の末端にウレタン基を有する構造となる。 In the present invention, the structure formed by the reaction of the compound represented by the structural formula (1) and the polyisocyanate has a structure in which R 3 is (a) a hydroxyalkyl group having 2 to 8 carbon atoms, or (c ) In the case of the group represented by the structural formula (2), the structure has a urethane group at the terminal of the structural formula (1).

また、R3が前記(b)炭素数1以上8以下のアミノアルキル基である場合、構造式(1)の末端にウレア基を有する構造となる。 When R 3 is (b) an aminoalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, the structure has a urea group at the terminal of the structural formula (1).

表面層4は導電性を有することが好ましい。導電性の付与手段としてはイオン導電剤や導電性微粒子の添加が挙げられるが、安価であり抵抗の環境変動が少ない導電性微粒子が好適に用いられ、また導電付与性と補強性の観点からカーボンブラックが特に好ましい。該導電性微粒子の性状として、一次粒子径18nm以上50nm以下、かつDBP吸油量が50ml/100g以上160ml/100g以下であるようなカ−ボンブラックであると、導電性、硬度、分散性のバランスが良好であり好ましい。導電性微粒子の含有率は、表面層を形成する樹脂成分100質量部に対して10質量部以上30質量部以下であることが好ましい。   The surface layer 4 preferably has conductivity. Examples of the conductivity imparting means include addition of an ionic conductive agent and conductive fine particles. However, conductive fine particles which are inexpensive and have little resistance fluctuation in the environment are preferably used, and carbon is used from the viewpoint of conductivity imparting and reinforcing properties. Black is particularly preferred. As the properties of the conductive fine particles, a carbon black having a primary particle size of 18 nm or more and 50 nm or less and a DBP oil absorption of 50 ml / 100 g or more and 160 ml / 100 g or less, the balance of conductivity, hardness and dispersibility. Is preferable. It is preferable that the content rate of electroconductive fine particles is 10 to 30 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components which form a surface layer.

トナー担持体として表面粗度が必要な場合は、表面層4に粗さ制御のための微粒子を添加してもよい。粗さ制御用微粒子としては、体積平均粒径が3乃至20μmであることが好ましい。また、表面層に添加する粒子添加量が、表面層の樹脂固形分100質量部に対し、1乃至50質量部であることが好ましい。粗さ制御用微粒子には、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂の微粒子を用いることができる。   When surface roughness is required for the toner carrier, fine particles for controlling roughness may be added to the surface layer 4. The fine particles for roughness control preferably have a volume average particle size of 3 to 20 μm. The amount of particles added to the surface layer is preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin solid content of the surface layer. As fine particles for roughness control, fine particles of polyurethane resin, polyester resin, polyether resin, polyamide resin, acrylic resin, and phenol resin can be used.

表面層4の形成方法としては特に限定されるものではないが、塗料によるスプレー、浸漬、又はロールコートが挙げられる。特開昭57−5047号公報に記載されているような浸漬槽上端から塗料をオーバーフローさせる浸漬塗工方法は、表面層を形成する方法として簡便で生産安定性に優れている。   Although it does not specifically limit as a formation method of the surface layer 4, Spraying with a coating material, immersion, or roll coating is mentioned. The dip coating method for overflowing paint from the upper end of the dip tank as described in JP-A-57-5047 is simple and excellent in production stability as a method for forming a surface layer.

次に本発明の現像装置について図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。   Next, the developing device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

図5は、本発明の現像装置の一例を示す模式的断面図である。また、図6は、本発明の現像装置が組み込まれた画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of the developing device of the present invention. FIG. 6 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus in which the developing device of the present invention is incorporated.

図5又は図6において、静電潜像が形成された像担持体である静電潜像担持体5は、矢印R1方向に回転される。トナー担持体7は矢印R2方向に回転することによって、トナー担持体7と静電潜像担持体5とが対向している現像領域にトナー17を搬送する。また、トナー担持体にはトナー供給部材8が接しており、矢印R3方向に回転することによって、トナー担持体表面にトナー17を供給している。   5 or 6, the electrostatic latent image carrier 5 that is an image carrier on which the electrostatic latent image is formed is rotated in the direction of the arrow R1. The toner carrier 7 rotates in the direction of the arrow R2 to convey the toner 17 to the developing area where the toner carrier 7 and the electrostatic latent image carrier 5 are opposed to each other. A toner supply member 8 is in contact with the toner carrier, and the toner 17 is supplied to the surface of the toner carrier by rotating in the direction of arrow R3.

静電潜像担持体5の周囲には帯電ローラ6、転写部材(転写ローラ)10、定着器11、ピックアップローラ12等が設けられている。静電潜像担持体5は帯電ローラ6によって帯電される。そして、レーザー発生装置14によりレーザー光を静電潜像担持体5に照射することによって露光が行われ、目的の画像に対応した静電潜像が形成される。静電潜像担持体5上の静電潜像は現像器9内のトナー容器に収容されているトナーで現像されてトナー画像を得る。トナー画像は転写材を介して静電潜像担持体5に当接された転写部材(転写ローラ)10により転写材(紙)13上へ転写される。トナー画像を載せた転写材(紙)13は定着器11へ運ばれ転写材(紙)13上に定着される。   Around the electrostatic latent image carrier 5, a charging roller 6, a transfer member (transfer roller) 10, a fixing device 11, a pickup roller 12, and the like are provided. The electrostatic latent image carrier 5 is charged by the charging roller 6. Then, exposure is performed by irradiating the electrostatic latent image carrier 5 with laser light by the laser generator 14, and an electrostatic latent image corresponding to a target image is formed. The electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier 5 is developed with toner stored in a toner container in the developing device 9 to obtain a toner image. The toner image is transferred onto a transfer material (paper) 13 by a transfer member (transfer roller) 10 in contact with the electrostatic latent image carrier 5 via the transfer material. The transfer material (paper) 13 on which the toner image is placed is conveyed to the fixing device 11 and fixed on the transfer material (paper) 13.

本発明の現像装置における帯電工程において、静電潜像担持体と帯電ローラとが当接部を形成して接触し、帯電ローラに所定の帯電バイアスを印加して静電潜像担持体面を所定の極性・電位に帯電させる接触帯電装置を用いることが好ましい。このように接触帯電を行うことで、安定した均一な帯電を行うことが出来、さらに、オゾンの発生が低減することが可能である。また、静電潜像担持体との接触を均一に保ち、均一な帯電を行う為に、静電潜像担持体と同方向に回転する帯電ローラを用いることがより好ましい。   In the charging step of the developing device of the present invention, the electrostatic latent image carrier and the charging roller are in contact with each other by forming a contact portion, and a predetermined charging bias is applied to the charging roller so that the surface of the electrostatic latent image carrier is predetermined. It is preferable to use a contact charging device that charges to the polarity / potential. By performing contact charging in this manner, stable and uniform charging can be performed, and generation of ozone can be reduced. It is more preferable to use a charging roller that rotates in the same direction as the electrostatic latent image carrier in order to maintain uniform contact with the electrostatic latent image carrier and perform uniform charging.

帯電ローラを用いたときの好ましいプロセス条件として、帯電ローラの当接圧が4.9乃至490.0N/mで、直流電圧もしくは、直流電圧に交流電圧を重畳したものが例示できる。交流電圧は0.5乃至5.0kVpp、交流周波数は50乃至5kHz、直流電圧としては電圧の絶対値が400乃至1700Vであることが好ましい。   Examples of preferable process conditions when using a charging roller include a contact pressure of the charging roller of 4.9 to 490.0 N / m, and a DC voltage or a DC voltage superimposed with an AC voltage. The AC voltage is preferably 0.5 to 5.0 kVpp, the AC frequency is 50 to 5 kHz, and the absolute value of the DC voltage is preferably 400 to 1700V.

帯電ローラの材質としては、弾性体の材料として、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン(EPDM)、ウレタン、ブタジエンアクリロニトリルゴム(NBR)、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材、またこれらを発泡させたものがあげられるが、これらに限定されるものでは無い。また、導電性物質を分散せずに、或いは導電性物質と併用してイオン導電性の材料を用いて抵抗調整をすることも可能である。   As the material of the charging roller, elastic material such as ethylene-propylene-dienepolyethylene (EPDM), urethane, butadiene acrylonitrile rubber (NBR), silicone rubber, isoprene rubber, etc., carbon black or metal oxide is used for resistance adjustment. Examples thereof include, but are not limited to, rubber materials in which conductive materials such as materials are dispersed, and those obtained by foaming these materials. It is also possible to adjust the resistance using an ion conductive material without dispersing the conductive substance or in combination with the conductive substance.

また、帯電ローラに用いられる芯金としては、アルミニウム、SUS等が挙げられる。帯電ローラは、静電潜像担持体としての被帯電体に対して弾性に抗して所定の押圧力で圧接させて配設し、帯電ローラと静電潜像担持体の当接部である帯電当接部を形成させる。   Examples of the core bar used for the charging roller include aluminum and SUS. The charging roller is disposed in pressure contact with a member to be charged as an electrostatic latent image carrier with a predetermined pressing force against elasticity, and is a contact portion between the charging roller and the electrostatic latent image carrier. A charging contact portion is formed.

次に、本発明の現像装置において好ましく適用される接触転写工程について具体的に説明する。接触転写工程とは、静電潜像担持体が記録媒体を介してトナーと逆極性の電圧が印加された転写部材と当接しながらトナー像を記録媒体に静電転写するものである。転写部材の当接圧力としては線圧2.9N/m以上であることが好ましく、より好ましくは19.6N/m以上である。当接圧力としての線圧が2.9N/m未満であると、記録媒体の搬送ずれや転写不良の発生が起こりやすくなる。   Next, the contact transfer process preferably applied in the developing device of the present invention will be specifically described. The contact transfer process is to electrostatically transfer the toner image to the recording medium while the electrostatic latent image carrier is in contact with the transfer member to which a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied via the recording medium. The contact pressure of the transfer member is preferably 2.9 N / m or more, more preferably 19.6 N / m or more. If the linear pressure as the contact pressure is less than 2.9 N / m, the conveyance of the recording medium and the transfer failure are likely to occur.

本発明において、トナー規制部材がトナーを介してトナー担持体に当接することによってトナー担持体上のトナー層厚を規制することが好ましい。このようにすることでカブリの無い高画質を得ることが出来る。トナー担持体に当接するトナー規制部材としては、規制ブレードが一般的であり、本発明においても好適に使用できる。   In the present invention, it is preferable that the thickness of the toner layer on the toner carrier is regulated by the toner regulating member coming into contact with the toner carrier via the toner. By doing so, high image quality without fogging can be obtained. As a toner regulating member that abuts on the toner carrier, a regulating blade is generally used and can be suitably used in the present invention.

上記規制ブレードとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体;ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体、リン青銅板、SUS板等の金属弾性体が使用でき、さらに、それらの複合体であっても良い。更に、ゴム、合成樹脂、金属弾性体の如き弾性支持体に、トナーの帯電性をコントロールする目的で、樹脂、ゴム、金属酸化物、金属の如き帯電コントロール物質をトナー担持体当接部分に当たるようにつけたものを用いても良い。この中でも、金属弾性体に樹脂、ゴムをトナー担持体当接部に当たるように貼り合わせるものが特に好ましい。   As the regulation blade, a rubber elastic body such as silicone rubber, urethane rubber, NBR; a synthetic resin elastic body such as polyethylene terephthalate; a metal elastic body such as phosphor bronze plate or SUS plate can be used. There may be. Further, a charge control substance such as resin, rubber, metal oxide, or metal is applied to the contact portion of the toner carrier for the purpose of controlling the chargeability of the toner against an elastic support such as rubber, synthetic resin, or metal elastic body. You may use what was attached to. Among these, it is particularly preferable to attach a resin and rubber to the metal elastic body so as to contact the contact portion of the toner carrier.

金属弾性体に貼り合わせる部材の材質としては、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ナイロン樹脂の如き正極性に帯電しやすいものが好ましい。   As a material of the member to be bonded to the metal elastic body, a material that is easily charged to positive polarity such as urethane rubber, urethane resin, polyamide resin, and nylon resin is preferable.

上記規制ブレード上辺部側である基部は現像器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性力に抗してトナー担持体の順方向或いは逆方向にたわめ状態にしてトナー担持体表面に適度の弾性押圧力をもって当接させる。   The base, which is the upper side of the regulating blade, is fixedly held on the developing device side, and the lower side is bent in the forward or reverse direction of the toner carrier against the elastic force of the blade. With an appropriate elastic pressing force.

規制ブレードとトナー担持体との当接圧力は、トナー担持体母線方向の線圧として、好ましくは、1.30乃至245.0N/m、更に好ましくは4.9乃至118.0N/mが有効である。当接圧力が1.30N/mより小さい場合、トナーの均一塗布が困難となり、カブリや飛散の原因となりやすい。当接圧力が245.0N/mを超えると、トナーに大きな圧力がかかり、トナーの劣化が起こりやすくなる傾向にある。   The contact pressure between the regulating blade and the toner carrier is preferably 1.30 to 245.0 N / m, more preferably 4.9 to 118.0 N / m as the linear pressure in the toner carrier bus direction. It is. When the contact pressure is less than 1.30 N / m, it is difficult to uniformly apply the toner, which easily causes fogging and scattering. When the contact pressure exceeds 245.0 N / m, a large pressure is applied to the toner and the toner tends to be easily deteriorated.

トナー担持体上のトナー層の量は、2.0g/m2以上15.0g/m2以下であることが好ましく、より好ましくは3.0g/m2以上14.0g/m2以下である。トナー担持体上のトナー量が2.0g/m2よりも小さいと十分な画像濃度が得られ難い。一方、トナー担持体上のトナー量が15.0g/m2よりも多くなると規制不良が発生し易くなり、また、均一帯電性が損なわれやすいことからカブリの増大を招く傾向にある。 The amount of the toner layer on the toner carrying member, it is preferably, more preferably 3.0 g / m 2 or more 14.0 g / m 2 or less is 2.0 g / m 2 or more 15.0 g / m 2 or less . If the toner amount on the toner carrier is less than 2.0 g / m 2, it is difficult to obtain a sufficient image density. On the other hand, if the amount of toner on the toner carrier is more than 15.0 g / m 2 , poor regulation tends to occur, and uniform chargeability tends to be impaired, and fog tends to increase.

なお、本発明において、トナー担持体上のトナー量はトナー担持体の表面粗さ(Ra)、規制ブレードの自由長、規制ブレードの当接圧を変えることにより任意に変えることが可能である。   In the present invention, the amount of toner on the toner carrier can be arbitrarily changed by changing the surface roughness (Ra) of the toner carrier, the free length of the regulating blade, and the contact pressure of the regulating blade.

トナー担持体上のトナー量の測定であるが、外径が6.5mmの吸い口に円筒ろ紙を装着する。これを掃除機に取り付け、吸引しながらトナー担持体上のトナーを吸い取り、吸い取ったトナー量(g)を吸い取った面積(m2)で割った値をもってトナー担持体上のトナー量とする。 For measuring the amount of toner on the toner carrier, a cylindrical filter paper is attached to a suction port having an outer diameter of 6.5 mm. This is attached to a vacuum cleaner, sucking the toner on the toner carrying member while sucking it, and the value obtained by dividing the sucked toner amount (g) by the sucked area (m 2 ) is taken as the toner amount on the toner carrying member.

本発明において、トナーを担持するトナー担持体の外径は8.0mm以上14.0mm以下であることが好ましい。現像装置のコンパクト化と言う意味ではトナー担持体の外径は小さいほど良いが、外径が小さくなればなるほど現像性が低下し易く、カブリも悪化傾向にある。このため、本発明に用いるトナー担持体とトナーにおいては、コンパクト化とカブリの両立のためにトナー担持体の外径は8.0mm以上14.0mm以下であることが好ましい。   In the present invention, the outer diameter of the toner carrier for carrying the toner is preferably 8.0 mm or greater and 14.0 mm or less. In terms of making the developing device more compact, the smaller the outer diameter of the toner carrier, the better. However, the smaller the outer diameter, the easier the developing property to be lowered and the fog tends to deteriorate. For this reason, in the toner carrier and the toner used in the present invention, the outer diameter of the toner carrier is preferably 8.0 mm or greater and 14.0 mm or less in order to achieve both compactness and fog.

本発明に用いるトナー担持体の表面粗さは、JIS B 0601:1994表面粗さの規格における中心線平均粗さRaで、0.3μm以上5.0μm以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは0.5μm以上4.5μm以下である。Raが0.3μm以上5.0μm以下であると、トナーの搬送量が充分に得られる上、トナー担持体上のトナー量を規制し易くなり規制不良が生じ難くなると共に、トナーの帯電量が均一になりやすい。   The surface roughness of the toner carrier used in the present invention is preferably in the range of 0.3 μm or more and 5.0 μm or less in terms of the centerline average roughness Ra in the standard of JIS B 0601: 1994 surface roughness. Is 0.5 μm or more and 4.5 μm or less. When Ra is 0.3 μm or more and 5.0 μm or less, a sufficient amount of toner can be obtained, the amount of toner on the toner carrying member can be easily regulated, and it is difficult for regulation to occur. It tends to be uniform.

トナー担持体表面のJIS B 0601:1994表面粗さの規格における中心線平均粗さRaの測定は、小坂研究所製サーフコーダーSE−3500を用いて行う。測定条件としてはカットオフ0.8mm、評価長さ4mm、送り速度0.5mm/sにて、9点(軸方向に等間隔に取った3点の各点について周方向に3点)について測定し、その平均値をとった。   The measurement of the center line average roughness Ra in accordance with JIS B 0601: 1994 surface roughness standards of the surface of the toner carrier is performed using a surf coder SE-3500 manufactured by Kosaka Laboratory. Measurement conditions were 9 points (3 points in the circumferential direction for each of 3 points equally spaced in the axial direction) at a cutoff of 0.8 mm, an evaluation length of 4 mm, and a feed rate of 0.5 mm / s. And the average value was taken.

本発明におけるトナー担持体の表面粗さを上記範囲にするには、例えば、トナー担持体の表層の研磨状態を変える、あるいは球状炭素粒子、カーボン微粒子、グラファイト、樹脂微粒子等を添加することにより可能となる。   To make the surface roughness of the toner carrier in the present invention within the above range, for example, it is possible to change the polishing state of the surface layer of the toner carrier or to add spherical carbon particles, carbon fine particles, graphite, resin fine particles, etc. It becomes.

本発明において、現像工程はトナー担持体に現像バイアスを印加し静電潜像担持体上の静電潜像にトナーを転移させてトナー像を形成する工程であることが好ましく、印加する現像バイアスは直流電圧や直流電圧に交番電界を重畳した電圧でもよい。   In the present invention, the developing step is preferably a step of forming a toner image by applying a developing bias to the toner carrier and transferring the toner to the electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. May be a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an alternating electric field on the DC voltage.

交番電界の波形としては、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。また、直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成されたパルス波であっても良い。このように交番電界の波形としては周期的にその電圧値が変化するようなバイアスが使用できる。   As the waveform of the alternating electric field, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or the like can be used as appropriate. Further, it may be a pulse wave formed by periodically turning on / off a DC power source. As described above, a bias whose voltage value periodically changes can be used as the waveform of the alternating electric field.

本発明においてトナー供給部材を用いず磁性によりトナーを搬送する方式を用いた場合、トナー担持体の内部にマグネットを配置する必要がある(図7の符号19)。この場合、トナー担持体は内部に多極を有する固定されたマグネットを有していることが好ましく、磁極は3乃至10極有することが好ましい。   In the present invention, when a method of conveying toner by magnetism without using a toner supply member is used, it is necessary to dispose a magnet inside the toner carrier (reference numeral 19 in FIG. 7). In this case, the toner carrier preferably has a fixed magnet having multiple poles inside, and preferably has 3 to 10 magnetic poles.

本発明において、帯電手段が静電潜像担持体の表面を帯電したときの静電潜像担持体の表面の電位(V1)と、静電潜像を現像するときにトナー担持体に印加する直流電圧(V2)との差(│V1−V2│)が、200V以上600V以下であることが好ましい。   In the present invention, the potential (V1) of the surface of the electrostatic latent image carrier when the charging means charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and the potential applied to the toner carrier when developing the electrostatic latent image. The difference (| V1−V2 |) from the DC voltage (V2) is preferably 200 V or more and 600 V or less.

│V1−V2│と回収性は相関があり、│V1−V2│が大きいほど残トナーの回収性が向上するため、│V1−V2│は200V以上であることが好ましい。一方、│V1−V2│が600Vよりも大きくなると、特に高温高湿環境でのカブリが悪化傾向となるため、本発明においては│V1−V2│は200V以上600V以下であることが好ましい。   | V1-V2 | and the recoverability are correlated, and the larger | V1-V2 |, the better the recoverability of the remaining toner. Therefore, | V1-V2 | is preferably 200 V or more. On the other hand, when | V1-V2 | is larger than 600V, fogging tends to deteriorate particularly in a high-temperature and high-humidity environment. Therefore, in the present invention, | V1-V2 | is preferably 200V or more and 600V or less.

本発明において上記│V1−V2│の値[V]は、高温高湿環境(32.5℃、80RH)での値[V]よりも低温低湿環境(15℃、10RH)での値[V]の方が100V以上高いことが好ましい。先に述べたように、低温低湿環境での残トナーの回収性は、│V1−V2│が大きいほど良好となる。一方、高温高湿環境では│V1−V2│が大きいとカブリが悪化傾向となる。このため、低温低湿環境での│V1−V2│の値[V]を高温高湿環境での│V1−V2│の値[V]よりも100V以上高くすることで、回収性とカブリを高いレベルで両立でき、非常に好ましい。   In the present invention, the value [V] of | V1−V2 | is higher than the value [V] in the high temperature and high humidity environment (32.5 ° C., 80 RH) [V] in the low temperature and low humidity environment (15 ° C., 10 RH). ] Is preferably higher than 100V. As described above, the recoverability of the residual toner in the low temperature and low humidity environment becomes better as | V1-V2 | is larger. On the other hand, if | V1-V2 | is large in a high-temperature and high-humidity environment, fog tends to deteriorate. For this reason, recoverability and fog are improved by increasing the value [V] of │V1-V2│ in a low-temperature and low-humidity environment by 100 V or more than the value [V] of │V1-V2│ in a high-temperature and high-humidity environment. It is compatible with each other and is very preferable.

次に、本発明に係る各物性の測定方法に関して記載する。   Next, it describes regarding the measuring method of each physical property which concerns on this invention.

<シリカ粒子の定量方法>
(1)トナー中のシリカ粒子の含有量の定量(標準添加法)
トナー3gを直径30mmのアルミリングに入れ、10トンの圧力でペレットを作製する。そして、波長分散型蛍光X線分析(XRF)により、珪素(Si)の強度を求める(Si強度−1)。なお、測定条件は使用するXRF装置で最適化されたものであれば良いが、一連の強度測定はすべて同一条件で行うこととする。トナーに、一次粒子の個数平均粒径が12nmのシリカ粒子を、トナーに対して1.0質量%添加して、コーヒーミルにより混合する。
<Quantitative method of silica particles>
(1) Determination of silica particle content in toner (standard addition method)
3 g of toner is put in an aluminum ring having a diameter of 30 mm, and pellets are produced at a pressure of 10 tons. Then, the intensity of silicon (Si) is obtained by wavelength dispersive X-ray fluorescence analysis (XRF) (Si intensity-1). The measurement conditions may be those optimized by the XRF apparatus to be used, but all the series of intensity measurements are performed under the same conditions. Silica particles having a primary particle number average particle size of 12 nm are added to the toner in an amount of 1.0 mass% with respect to the toner, and the mixture is mixed by a coffee mill.

混合後、上記と同様にペレット化したのちに、上記同様にSiの強度を求める(Si強度−2)。同様の操作を、シリカ微粒子を、トナーに対して2.0質量%、3.0質量%添加混合したサンプルにおいても、Siの強度を求める(Si強度−3,Si強度−4)。Si強度−1乃至4を用いて、標準添加法によりトナー中のシリカ含有量(質量%)を計算する。   After mixing, after pelletizing in the same manner as described above, the strength of Si is obtained in the same manner as described above (Si strength -2). The same operation is performed to obtain Si strength (Si strength-3, Si strength-4) in a sample in which silica fine particles are added and mixed at 2.0 mass% and 3.0 mass% with respect to the toner. The silica content (mass%) in the toner is calculated by the standard addition method using Si strengths −1 to 4.

(2)トナーからシリカ粒子の分離
トナーが磁性体を含有する場合、次の工程を経て、シリカ微粒子の定量を行う。
(2) Separation of silica particles from toner When the toner contains a magnetic substance, the silica fine particles are quantified through the following steps.

トナー5gを、精密天秤を用いて200mlの蓋付きポリカップに秤量し、メタノールを100ml加え、超音波分散機で5分間分散させる。ネオジム磁石によりトナーを引き付け、上澄み液を捨てる。メタノールによる分散と上澄みを捨てる操作を3回繰り返す。そののち10%NaOHを100mlと、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を数滴加え、軽く混合したのち、24時間静置する。その後、再びネオジム磁石を用いて分離する。なお、この際にNaOHが残留しないように繰り返し蒸留水ですすぐ。回収された粒子を真空乾燥機により十分に乾燥させ、粒子Aを得る。上記操作により、外添されたシリカ粒子は溶解、除去される。   5 g of toner is weighed into a 200 ml polycup with a lid using a precision balance, 100 ml of methanol is added, and the mixture is dispersed for 5 minutes with an ultrasonic disperser. Attract the toner with a neodymium magnet and discard the supernatant. Repeat the operation of dispersing with methanol and discarding the supernatant three times. After that, 10% NaOH 100ml, "Contaminone N" (Nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for cleaning precision measuring instrument pH7, organic builder, Wako Pure Chemicals) Add a few drops of Kogyo Kogyo), mix gently, and let stand for 24 hours. Then, it isolate | separates again using a neodymium magnet. At this time, rinse with distilled water repeatedly so that NaOH does not remain. The collected particles are sufficiently dried by a vacuum dryer to obtain particles A. By the above operation, the externally added silica particles are dissolved and removed.

(3)粒子A中のSi強度測定
3gの粒子Aを直径30mmのアルミリングに入れ、10トンの圧力でペレットを作製し、波長分散型蛍光X線分析(XRF)により、Siの強度を求める(Si強度−5)。Si強度−5とトナー中のシリカ含有量の定量で使用したSi強度−1乃至4を利用して、粒子A中のシリカ含有量(質量%)を計算する。
(3) Measurement of Si intensity in particle A 3 g of particle A is put in an aluminum ring having a diameter of 30 mm, a pellet is prepared at a pressure of 10 tons, and the intensity of Si is obtained by wavelength dispersive X-ray fluorescence analysis (XRF). (Si strength -5). The silica content (mass%) in the particles A is calculated using Si strength -5 and Si strength -1 to 4 used in the determination of the silica content in the toner.

各定量値を以下の式に代入することにより、外添されたシリカ粒子量を算出する。
外添されたシリカ粒子量(質量%)=トナー中のシリカ含有量(質量%)−粒子A中のシリカ含有量(質量%)
The amount of silica particles added externally is calculated by substituting each quantitative value into the following equation.
Externally added silica particle amount (mass%) = silica content in toner (mass%) − silica content in particle A (mass%)

<被覆率X1の測定方法>
トナー表面のシリカ粒子による被覆率X1は、以下のようにして算出する。
<Measurement method of coverage X1>
The coverage X1 with silica particles on the toner surface is calculated as follows.

下記装置を下記条件にて使用し、トナー表面の元素分析を行う。
・測定装置:Quantum2000(商品名、アルバックファイ株式会社製)
・X線源:モノクロAl Kα
・Xray Setting:100μmφ(25W(15KV))
・光電子取りだし角:45度
・中和条件:中和銃とイオン銃の併用
・分析領域:300×200μm
・Pass Energy:58.70eV
・ステップサイズ:1.25eV
・解析ソフト:Maltipak(PHI社)
The following apparatus is used under the following conditions, and elemental analysis of the toner surface is performed.
-Measuring device: Quantum 2000 (trade name, manufactured by ULVAC-PHI Co., Ltd.)
・ X-ray source: Monochrome Al Kα
-Xray Setting: 100 μmφ (25 W (15 KV))
・ Photoelectron extraction angle: 45 degrees ・ Neutralization condition: Combined use of neutralizing gun and ion gun ・ Analysis area: 300 × 200 μm
・ Pass Energy: 58.70eV
・ Step size: 1.25eV
・ Analysis software: Maltipak (PHI)

ここで、Si原子の定量値の算出には、C 1c(B.E.280乃至295eV)、O 1s(B.E.525〜540eV)及びSi 2p(B.E.95乃至113eV)のピークを使用した。ここで得られたSi元素の定量値をY1とする。   Here, the peak of C 1c (B.E.280 to 295 eV), O 1s (B.E. 525 to 540 eV) and Si 2p (B.E. 95 to 113 eV) is used for calculation of the quantitative value of Si atoms. It was used. The quantitative value of the Si element obtained here is Y1.

次いで、シリカ微粒子単体の測定を行う。トナーからシリカ微粒子単体を得る方法としては、上述の「トナーからシリカ微粒子を分離」に記載した手法を用いる。ここで得たシリカ粒子を用いて、上述のトナー表面の元素分析と同様にして、シリカ粒子単体の元素分析を行い、ここで得られたSi元素の定量値をY2とする。   Next, the silica fine particles are measured alone. As a method for obtaining the silica fine particles from the toner, the method described in “Separation of silica fine particles from toner” described above is used. Using the silica particles obtained here, the elemental analysis of the silica particles alone is performed in the same manner as the elemental analysis of the toner surface described above, and the quantitative value of the Si element obtained here is Y2.

本発明において、トナー表面のシリカ粒子による被覆率X1を次のように定義する。
被覆率X1(面積%)=Y1/Y2×100
In the present invention, the coverage X1 with silica particles on the toner surface is defined as follows.
Coverage ratio X1 (area%) = Y1 / Y2 × 100

尚、本測定の精度を向上させるために、Y1及びY2の測定を、2回以上行うことが好ましい。   In order to improve the accuracy of this measurement, it is preferable to measure Y1 and Y2 twice or more.

<トナーの重量平均粒径(D4)の測定方法>
トナーの重量平均粒径(D4)は、以下のようにして算出する(トナー粒子の場合も同様に算出する)。測定装置としては、100μmのアパーチャチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行う。
<Method for Measuring Toner Weight Average Particle Size (D4)>
The weight average particle diameter (D4) of the toner is calculated as follows (also calculated in the case of toner particles). As a measuring device, a precise particle size distribution measuring device “Coulter Counter Multisizer 3” (registered trademark, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) using a pore electrical resistance method equipped with an aperture tube of 100 μm is used. For setting the measurement conditions and analyzing the measurement data, the attached dedicated software “Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) is used. The measurement is performed with 25,000 effective measurement channels.

測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、「ISOTON II」(ベックマン・コールター社製)が使用できる。   As the electrolytic aqueous solution used for the measurement, special grade sodium chloride is dissolved in ion-exchanged water so as to have a concentration of about 1% by mass, for example, “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) can be used.

尚、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行う。   Prior to measurement and analysis, the dedicated software is set as follows.

専用ソフトの「標準測定方法(SOM)を変更」画面において、コントロールモードの総カウント数を50000粒子に設定し、測定回数を1回、Kd値は「標準粒子10.0μm」(ベックマン・コールター社製)を用いて得られた値を設定する。「閾値/ノイズレベルの測定ボタン」を押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON IIに設定し、「測定後のアパーチャチューブのフラッシュ」にチェックを入れる。   On the “Change Standard Measurement Method (SOM)” screen of the dedicated software, set the total count in the control mode to 50000 particles, set the number of measurements once, and set the Kd value to “standard particles 10.0 μm” (Beckman Coulter, Inc.) Set the value obtained using By pressing the “Threshold / Noise Level Measurement Button”, the threshold and noise level are automatically set. In addition, the current is set to 1600 μA, the gain is set to 2, the electrolyte is set to ISOTON II, and the “aperture tube flush after measurement” is checked.

専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定」画面において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを256粒径ビンに、粒径範囲を2μmから60μmまでに設定する。   In the “Pulse to particle size conversion setting” screen of the dedicated software, the bin interval is set to logarithmic particle size, the particle size bin is set to 256 particle size bin, and the particle size range is set to 2 μm to 60 μm.

具体的な測定法は以下の通りである。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行う。そして、専用ソフトの「アパーチャのフラッシュ」機能により、アパーチャチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispersion System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行う。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)である。
The specific measurement method is as follows.
(1) About 200 ml of the electrolytic solution is placed in a glass 250 ml round bottom beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and the stirrer rod is stirred counterclockwise at 24 rpm. Then, dirt and bubbles in the aperture tube are removed by the “aperture flush” function of the dedicated software.
(2) About 30 ml of the electrolytic aqueous solution is put into a glass 100 ml flat bottom beaker. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.3 ml of a diluted solution obtained by diluting 3) with ion-exchanged water is added.
(3) Two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz are incorporated with the phase shifted by 180 degrees, and an ultrasonic disperser “Ultrasonic Dispersion System Tetora 150” (manufactured by Nikka Ki Bios) having an electrical output of 120 W is prepared. About 3.3 l of ion-exchanged water is placed in the water tank of the ultrasonic disperser, and about 2 ml of Contaminone N is added to the water tank.
(4) The beaker of (2) is set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser is operated. And the height position of a beaker is adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolyte solution in a beaker may become the maximum.
(5) In a state where the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) is irradiated with ultrasonic waves, about 10 mg of toner is added to the electrolytic aqueous solution little by little and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion process is continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water tank is appropriately adjusted so as to be 10 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
(6) To the round bottom beaker (1) installed in the sample stand, the electrolytic solution (5) in which the toner is dispersed is dropped using a pipette, and the measurement concentration is adjusted to about 5%. . Measurement is performed until the number of measured particles reaches 50,000.
(7) The measurement data is analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle diameter (D4) is calculated. The “average diameter” on the “analysis / volume statistics (arithmetic average)” screen when the graph / volume% is set in the dedicated software is the weight average particle diameter (D4).

<シリカ微粒子の一次粒子の個数平均粒径の測定方法>
シリカ微粒子の一次粒子の個数平均粒径は、日立超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡S−4800((株)日立ハイテクノロジーズ)にて撮影されるトナー表面のシリカ粒子画像から算出される。S−4800の画像撮影条件は以下の通りである。
<Method for measuring number average particle diameter of primary particles of silica fine particles>
The number average particle diameter of the primary particles of the silica fine particles is calculated from the silica particle image on the surface of the toner photographed with Hitachi Ultra High Resolution Field Emission Scanning Electron Microscope S-4800 (Hitachi High-Technologies Corporation). The image capturing conditions of S-4800 are as follows.

(1)試料作製
試料台(アルミニウム試料台15mm×6mm)に導電性ペーストを薄く塗り、その上にトナーを吹きつける。さらにエアブローして、余分なトナーを試料台から除去し十分乾燥させる。試料台を試料ホルダにセットし、試料高さゲージにより試料台高さを36mmに調節する。
(1) Sample preparation A conductive paste is thinly applied to a sample table (aluminum sample table 15 mm × 6 mm), and toner is sprayed thereon. Further, air is blown to remove excess toner from the sample stage and sufficiently dry. The sample stage is set on the sample holder, and the height of the sample stage is adjusted to 36 mm by the sample height gauge.

(2)S−4800観察条件設定
シリカ粒子の一次粒子の個数平均粒径の算出は、S−4800の反射電子像観察により得られた画像を用いて行う。反射電子像は二次電子像と比べてシリカ粒子のチャージアップが少ないため、シリカ粒子の粒径を精度良く測定することが出来る。
(2) S-4800 observation condition setting The number average particle diameter of the primary particles of the silica particles is calculated using an image obtained by the reflected electron image observation of S-4800. Since the reflected electron image has less charge up of the silica particles than the secondary electron image, the particle size of the silica particles can be measured with high accuracy.

S−4800の鏡体に取り付けられているアンチコンタミネーショントラップに液体窒素を溢れるまで注入し、30分間置く。S−4800の「PC−SEM」を起動し、フラッシング(電子源であるFEチップの清浄化)を行う。画面上のコントロールパネルの加速電圧表示部分をクリックし、[フラッシング]ボタンを押し、フラッシング実行ダイアログを開く。フラッシング強度が2であることを確認し、実行する。フラッシングによるエミッション電流が20〜40μAであることを確認する。試料ホルダをS−4800鏡体の試料室に挿入する。コントロールパネル上の[原点]を押し試料ホルダを観察位置に移動させる。   Liquid nitrogen is poured into the anti-contamination trap attached to the S-4800 mirror until it overflows, and is placed for 30 minutes. The “PC-SEM” of S-4800 is activated and flushing (cleaning of the FE chip as an electron source) is performed. Click the acceleration voltage display part of the control panel on the screen and press the [Flushing] button to open the flushing execution dialog. Confirm that the flushing intensity is 2 and execute. Confirm that the emission current by flashing is 20-40 μA. Insert the sample holder into the sample chamber of the S-4800 mirror. Press [Origin] on the control panel to move the sample holder to the observation position.

加速電圧表示部をクリックしてHV設定ダイアログを開き、加速電圧を[0.8kV]、エミッション電流を[20μA]に設定する。オペレーションパネルの[基本]のタブ内にて、信号選択を[SE]に設置し、SE検出器を[上(U)]および[+BSE]を選択し、[+BSE]の右の選択ボックスで[L.A.100]を選択し、反射電子像で観察するモードにする。同じくオペレーションパネルの[基本]のタブ内にて、電子光学系条件ブロックのプローブ電流を[Normal]に、焦点モードを[UHR]に、WDを[3.0mm]に設定する。コントロールパネルの加速電圧表示部の[ON]ボタンを押し、加速電圧を印加する。   Click the acceleration voltage display section to open the HV setting dialog, and set the acceleration voltage to [0.8 kV] and the emission current to [20 μA]. In the [Basic] tab of the operation panel, set the signal selection to [SE], select [Up (U)] and [+ BSE] for the SE detector, and select [+ BSE] in the selection box on the right. L. A. 100] to select a mode in which observation is performed with a reflected electron image. Similarly, in the [Basic] tab of the operation panel, the probe current of the electron optical system condition block is set to [Normal], the focus mode is set to [UHR], and the WD is set to [3.0 mm]. Press the [ON] button in the acceleration voltage display section of the control panel to apply the acceleration voltage.

(3)シリカ粒子の個数平均粒径(D1)(前記da)の算出
コントロールパネルの倍率表示部内をドラッグして、倍率を100000(100k)倍に設定する。操作パネルのフォーカスつまみ[COARSE]を回転させ、ある程度焦点が合ったところでアパーチャアライメントの調整を行う。コントロールパネルの[Align]をクリックし、アライメントダイアログを表示し、[ビーム]を選択する。操作パネルのSTIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を回転し、表示されるビームを同心円の中心に移動させる。次に[アパーチャ]を選択し、STIGMA/ALIGNMENTつまみ(X,Y)を一つずつ回し、像の動きを止める又は最小の動きになるように合わせる。アパーチャダイアログを閉じ、オートフォーカスで、ピントを合わせる。この操作を更に2度繰り返し、ピントを合わせる。
(3) Calculation of number average particle diameter (D1) of silica particles (above da) Drag within the magnification display section of the control panel to set the magnification to 100000 (100k). The focus knob [COARSE] on the operation panel is rotated, and the aperture alignment is adjusted when the focus is achieved to some extent. Click [Align] on the control panel to display the alignment dialog and select [Beam]. The STIGMA / ALIGNMENT knob (X, Y) on the operation panel is rotated to move the displayed beam to the center of the concentric circle. Next, [Aperture] is selected, and the STIGMA / ALIGNMENT knobs (X, Y) are turned one by one to stop the movement of the image or adjust the movement to the minimum. Close the aperture dialog and focus with auto focus. Repeat this operation two more times to focus.

その後、トナー表面上の少なくとも300個のシリカ粒子について粒径を測定して、平均粒径を求める。ここで、シリカ粒子は凝集塊として存在するものもあるため、一次粒子と確認できるものの最大径を求め、得られた最大径を算術平均することによって、シリカ微粒子の一次粒子の個数平均粒径(D1)(da)を得る。   Thereafter, the particle size of at least 300 silica particles on the toner surface is measured to determine the average particle size. Here, since some silica particles exist as agglomerates, the number average particle size of primary particles of silica fine particles (by calculating the maximum diameter of those that can be confirmed as primary particles and arithmetically averaging the obtained maximum diameter ( D1) Obtain (da).

<トナー及びシリカ粒子の真比重の測定方法>
トナー及びシリカ粒子の真比重は、乾式自動密度計オートピクノメーター(ユアサアイオニクス社製)により測定した。条件は下記の通りである。
セル:SMセル(10ml)
サンプル量:約2.0g(トナー)、0.05g(シリカ微粒子)
<Method for measuring true specific gravity of toner and silica particles>
The true specific gravity of the toner and silica particles was measured by a dry automatic densimeter autopycnometer (manufactured by Yuasa Ionics). The conditions are as follows.
Cell: SM cell (10 ml)
Sample amount: about 2.0 g (toner), 0.05 g (silica fine particles)

この測定方法は、気相置換法に基づいて、固体・液体の真比重を測定するものである。液相置換法と同様、アルキメデスの原理に基づいているが、置換媒体としてガス(アルゴンガス)を用いるため、微細孔への精度が高い。   This measurement method measures the true specific gravity of a solid / liquid based on a gas phase substitution method. Similar to the liquid phase replacement method, it is based on Archimedes' principle, but uses a gas (argon gas) as a replacement medium, and therefore has high accuracy for micropores.

<トナーの平均円形度の測定方法>
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定する。
<Measuring method of average circularity of toner>
The average circularity of the toner is measured by a flow type particle image analyzer “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) under the measurement and analysis conditions during the calibration operation.

具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約20mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.2ml加える。更に測定試料を約0.02g加え、超音波分散器を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数50kHz、電気的出力150Wの卓上型の超音波洗浄器分散器(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製))を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。   A specific measurement method is as follows. First, about 20 ml of ion-exchanged water from which impure solids are removed in advance is put in a glass container. In this, "Contaminone N" (nonionic surfactant, anionic surfactant, 10% by weight aqueous solution of neutral detergent for pH7 precision measuring instrument cleaning, made by organic builder, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. About 0.2 ml of a diluted solution obtained by diluting the solution with ion exchange water about 3 times by mass. Further, about 0.02 g of a measurement sample is added, and dispersion treatment is performed for 2 minutes using an ultrasonic disperser to obtain a dispersion for measurement. In that case, it cools suitably so that the temperature of a dispersion liquid may become 10 to 40 degreeC. As the ultrasonic disperser, a desktop type ultrasonic cleaner disperser (for example, “VS-150” (manufactured by VervoCrea)) having an oscillation frequency of 50 kHz and an electric output of 150 W is used. Ion exchange water is added, and about 2 ml of the above-mentioned Contaminone N is added to this water tank.

測定には、対物レンズとして「UPlanApro」(倍率10倍、開口数0.40)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。前記手順に従い調整した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モードで、トータルカウントモードにて3000個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.985μm以上39.69μm未満に限定し、トナーの平均円形度を求める。   For the measurement, the above-mentioned flow type particle image analyzer equipped with “UPlanApro” (magnification 10 times, numerical aperture 0.40) as an objective lens is used, and the particle sheath “PSE-900A” (manufactured by Sysmex Corporation) is used as the sheath liquid. It was used. The dispersion prepared in accordance with the above procedure is introduced into the flow type particle image analyzer, and 3000 toner particles are measured in the HPF measurement mode and in the total count mode. Then, the binarization threshold at the time of particle analysis is set to 85%, the analysis particle diameter is limited to the equivalent circle diameter of 1.985 μm or more and less than 39.69 μm, and the average circularity of the toner is obtained.

測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えば、Duke Scientific社製の「RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A」をイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。   In the measurement, automatic focus adjustment is performed using standard latex particles (eg, “RESEARCH AND TEST PARTICLES Latex Microsphere Suspensions 5200A” manufactured by Duke Scientific) diluted with ion-exchanged water before starting the measurement. Thereafter, it is preferable to perform focus adjustment every two hours from the start of measurement.

なお、本発明においては、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像測定装置を使用する。解析粒子径を円相当径1.985μm以上39.69μm未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行う。   In the present invention, a flow type particle image measuring apparatus that has been calibrated by Sysmex Corporation and that has been issued a calibration certificate issued by Sysmex Corporation is used. The analysis particle size is measured under the measurement and analysis conditions when the calibration certificate is received, except that the equivalent circle diameter is limited to 1.985 μm or more and less than 39.69 μm.

フロー式粒子像測定装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)の測定原理は、流れている粒子を静止画像として撮像し、画像解析を行うというものである。試料チャンバーへ加えられた試料は、試料吸引シリンジによって、フラットシースフローセルに送り込まれる。フラットシースフローに送り込まれた試料は、シース液に挟まれて扁平な流れを形成する。フラットシースフローセル内を通過する試料に対しては、1/60秒間隔でストロボ光が照射されており、流れている粒子を静止画像として撮影することが可能である。また、扁平な流れであるため、焦点の合った状態で撮像される。粒子像はCCDカメラで撮像され、撮像された画像は512×512画素の画像処理解像度(一画素あたり0.37×0.37μm)で画像処理され、各粒子像の輪郭抽出を行い、粒子像の投影面積Sや周囲長L等が計測される。   The measurement principle of the flow-type particle image measuring device “FPIA-3000” (manufactured by Sysmex Corporation) is to take a flowing particle as a still image and perform image analysis. The sample added to the sample chamber is fed into the flat sheath flow cell by a sample suction syringe. The sample fed into the flat sheath flow is sandwiched between sheath liquids to form a flat flow. The sample passing through the flat sheath flow cell is irradiated with strobe light at 1/60 second intervals, and the flowing particles can be photographed as a still image. Further, since the flow is flat, the image is taken in a focused state. The particle image is picked up by a CCD camera, and the picked-up image is image-processed at an image processing resolution of 512 × 512 pixels (0.37 × 0.37 μm per pixel), the contour of each particle image is extracted, and the particle image The projected area S, the peripheral length L, etc. are measured.

次に、上記面積Sと周囲長Lを用いて円相当径と円形度を求める。円相当径とは、粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円の直径のことであり、円形度は、円相当径から求めた円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割った値として定義され、次式で算出される。
円形度=2×(π×S)1/2/L
Next, the equivalent circle diameter and the circularity are obtained using the area S and the peripheral length L. The equivalent circle diameter is the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particle image, and the circularity is a value obtained by dividing the circumference of the circle obtained from the equivalent circle diameter by the circumference of the projected particle image. Defined and calculated by the following formula.
Circularity = 2 × (π × S) 1/2 / L

粒子像が円形の時に円形度は1.000になり、粒子像の外周の凹凸の程度が大きくなればなるほど円形度は小さい値になる。各粒子の円形度を算出後、円形度0.200乃至1.000の範囲を800分割し、得られた円形度の相加平均値を算出し、その値を平均円形度とする。   When the particle image is circular, the circularity is 1.000. The greater the degree of irregularities on the outer periphery of the particle image, the smaller the circularity. After calculating the circularity of each particle, the range of the circularity of 0.200 to 1.000 is divided into 800, the arithmetic average value of the obtained circularity is calculated, and the value is defined as the average circularity.

<大粒径シリカ粒子の重量基準の粒度分布のチャートにおけるピークの半値幅の測定方法>
大粒径シリカ粒子の重量基準の粒度分布のチャートにおけるピークの半値幅は、CPS Instruments Inc.製ディスク遠心式粒度分布測定装置DC24000を用いて測定する。測定方法を以下に示す。
<Measurement method of half width of peak in weight-based particle size distribution chart of large particle size silica particles>
The full width at half maximum of the peak in the weight-based particle size distribution chart of the large particle size silica particles is CPS Instruments Inc. Measurement is performed using a disk centrifugal particle size distribution measuring apparatus DC24000. The measuring method is shown below.

1)磁性トナーの場合
まず、イオン交換水100gに、Triton‐X100(キシダ化学(株)製)を0.5mg入れて分散媒を作製する。この分散媒9gに、トナー1gを添加し、超音波分散機で5分間分散させる。その後、ネオジム磁石を用いてトナー粒子を拘束し、上澄み液を作製する。次に、シリンジフィルター(直径:13mm/孔径0.45μm)(アドバンテック東洋(株)製)を取り付けたオールプラスティックディスポシリンジ(東京硝子器械(株))の先に、CPS社製の測定装置専用シリンジ針を取り付けて、上澄み液を0.1mL採取する。シリンジで採取した上澄み液をディスク遠心式粒度分布測定装置DC24000に注入し、大粒径シリカ粒子の重量基準粒度分布を測定する。
1) In the case of magnetic toner First, 0.5 mg of Triton-X100 (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 g of ion exchange water to prepare a dispersion medium. 1 g of toner is added to 9 g of this dispersion medium, and dispersed for 5 minutes by an ultrasonic disperser. Thereafter, the toner particles are constrained using a neodymium magnet to produce a supernatant. Next, a syringe dedicated to a measuring device manufactured by CPS is attached to the tip of an all plastic disposable syringe (Tokyo Glass Instrument Co., Ltd.) equipped with a syringe filter (diameter: 13 mm / pore diameter 0.45 μm) (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.). Attach a needle and collect 0.1 mL of supernatant. The supernatant liquid collected with a syringe is injected into a disk centrifugal particle size distribution measuring apparatus DC24000, and the weight-based particle size distribution of the large particle diameter silica particles is measured.

測定方法の詳細は以下の通りである。   Details of the measurement method are as follows.

まず、CPSソフト上のMotor Controlで、ディスクを24000rpmで回転させる。その後、Procedure Definitionsから、下記条件を設定する。   First, the disk is rotated at 24000 rpm with Motor Control on CPS software. Then, the following conditions are set from Procedure Definitions.

(1)Sample parameter
・Maximum Diameter:0.5μm
・Minimum Diameter:0.05μm
・Particle Density:2.0−2.2g/mL(サンプルによって適宜調整する)
・Particle Refractive Index:1.43
・Particle Absorption:0K
・Non−Sphericity Factor:1.1
(1) Sample parameter
・ Maximum Diameter: 0.5μm
・ Minimum Diameter: 0.05μm
・ Particle Density: 2.0-2.2 g / mL (adjust as appropriate depending on the sample)
-Particle Refractive Index: 1.43
・ Particle Absorption: 0K
・ Non-Sphericity Factor: 1.1

(2)Calibration Standard Parameters
・Peak Diameter:0.226μm
・Half Height Peak Width:0.1μm
・Particle Density:1.389g/mL
・Fluid Density:1.059g/mL
・Fluid Refractive Index:1.369
・Fluid Viscosity:1.1cps
(2) Calibration Standard Parameters
・ Peak Diameter: 0.226μm
・ Half Height Peak Width: 0.1 μm
・ Particle Density: 1.389 g / mL
・ Fluid Density: 1.059g / mL
-Fluid Refractive Index: 1.369
Fluid Fluidity: 1.1 cps

上記条件を設定後、CPS Instruments Inc.製オートグラジェントメーカーAG300を使用し、8wt%ショ糖水溶液と24wt%ショ糖水溶液による密度勾配溶液を作製し、測定容器内に15mL注入する。   After setting the above conditions, CPS Instruments Inc. Using an auto gradient maker AG300, a density gradient solution is prepared with an 8 wt% sucrose aqueous solution and a 24 wt% sucrose aqueous solution, and 15 mL is injected into the measurement container.

注入後、密度勾配溶液の蒸発を防ぐため、1.0mLのドデカン(キシダ化学(株)製)を注入して油膜を形成し、装置安定の為、30分以上待機する。   After the injection, in order to prevent evaporation of the density gradient solution, 1.0 mL of dodecane (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is injected to form an oil film and wait for 30 minutes or more to stabilize the apparatus.

待機後、校正用標準粒子(重量基準中心粒径:0.226μm)を0.1mLシリンジで測定装置内に注入し、キャリブレーションを行う。その後、上記採取した上澄み液を装置に注入し、重量基準粒度分布を測定する。   After waiting, calibration standard particles (weight-based center particle size: 0.226 μm) are injected into the measuring apparatus with a 0.1 mL syringe, and calibration is performed. Thereafter, the collected supernatant is poured into the apparatus, and the weight-based particle size distribution is measured.

2)非磁性トナーの場合
まず、イオン交換水100gに、Triton‐X100(キシダ化学(株)製)を0.5mg入れて分散媒を作製する。この分散媒9.4gに、トナー0.6gを添加し、超音波分散機で5分間分散させる。その後、シリンジフィルター(直径:13mm/孔径0.45μm)(アドバンテック東洋(株)製)を取り付けたオールプラスティックディスポシリンジ(東京硝子器械(株))の先に、CPS社製の測定装置専用シリンジ針を取り付けて、上澄み液を0.1mL採取する。シリンジで採取した上澄み液をディスク遠心式粒度分布測定装置DC24000に注入し、シリカ粒子Aの重量基準粒度分布を測定する。
2) In the case of non-magnetic toner First, 0.5 mg of Triton-X100 (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 g of ion-exchanged water to prepare a dispersion medium. To 9.4 g of this dispersion medium, 0.6 g of toner is added and dispersed with an ultrasonic disperser for 5 minutes. Then, a syringe needle dedicated to a measuring device manufactured by CPS is attached to the tip of an all plastic disposable syringe (Tokyo Glass Instrument Co., Ltd.) equipped with a syringe filter (diameter: 13 mm / pore diameter 0.45 μm) (manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd.). And 0.1 mL of the supernatant is collected. The supernatant liquid collected with a syringe is injected into a disk centrifugal particle size distribution measuring apparatus DC24000, and the weight-based particle size distribution of silica particles A is measured.

測定方法の詳細は上述したとおりである。   The details of the measurement method are as described above.

<静止摩擦係数の測定方法>
トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数は、粉粒体流動性測定装置(シェアスキャン TS−12、Sci−Tec社製)を用いる。シェアスキャンはProf.Virendra M.Puriによって書かれた‘CHARACTERIZING POWDER FLOWABILITY(2002.01.24発表)’記載のモールクーロンモデルによる原理で測定を行う装置である。
<Measuring method of static friction coefficient>
For the static friction coefficient of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate, a granular material fluidity measuring device (Share Scan TS-12, manufactured by Sci-Tec) is used. Share scan is Prof. Virendra M.M. This is a device that performs the measurement based on the principle of the Morcoulomb model described in “CHARACTERIZING POWDER FLOWABILITY” (published 2002.1.224) written by Puri.

具体的には以下の操作を行う。   Specifically, the following operations are performed.

断面方向に直線的に剪断力を付加できる直線せん断セル(円柱状、直径80mm、容量140cm3)を使用し、室温環境(23℃,60%RH)にて測定を行う。 The measurement is performed in a room temperature environment (23 ° C., 60% RH) using a linear shear cell (cylindrical shape, diameter 80 mm, capacity 140 cm 3 ) capable of linearly applying a shear force in the cross-sectional direction.

このセルの底面に下記に示すポリカーボネート樹脂基板を設置し、セル中にトナーを入れ、所定の垂直荷重をかける。この垂直荷重における最密な充填状態となるように圧密粉体層を作製する。   A polycarbonate resin substrate shown below is placed on the bottom of the cell, toner is put into the cell, and a predetermined vertical load is applied. A compacted powder layer is produced so as to be in a close packed state under this vertical load.

そして、垂直荷重を継続してかけながら圧密粉体層に徐々にせん断力を加え、底面の静止摩擦測定対象となる部材(この場合はポリカーボネート樹脂基板)が動いた時点でのせん断力を測定する。   Then, a shear force is gradually applied to the compacted powder layer while continuously applying a vertical load, and the shear force at the time when the member (in this case, the polycarbonate resin substrate) to be measured for static friction on the bottom surface is measured. .

この測定を3.0kPa、6.0kPa、9.0kPa、12.0kPa、15.0kPa、18.0kPaで行い、横軸に垂直荷重、縦軸に底面が動いた時点でのせん断力をプロットして直線近似を行う。その得られた近似直線の傾きが静止摩擦係数となる。   This measurement is performed at 3.0 kPa, 6.0 kPa, 9.0 kPa, 12.0 kPa, 15.0 kPa, and 18.0 kPa, and the horizontal load is plotted on the vertical load, and the vertical axis indicates the shear force when the bottom surface moves. To perform linear approximation. The slope of the obtained approximate straight line becomes the static friction coefficient.

測定に使用したポリカーボネート樹脂基板は基板上にポリカーボネート樹脂をバーコートなどにより被覆させた後、真空乾燥機により乾燥させ作製する。ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量(Mw)は39000であり、その分子構造は下記構造式(4)で表わされる。Rz値(JIS規格B0601:十点平均粗さ)が0.53であった。なお、該Rz値は実際のポリカーボネートを主成分とする静電潜像担持体(感光体)の一般的な製造工程において得られるRz値と同等の範囲である。   The polycarbonate resin substrate used for the measurement is prepared by coating a polycarbonate resin on the substrate with a bar coat or the like and then drying it with a vacuum dryer. The weight average molecular weight (Mw) of the polycarbonate resin is 39000, and the molecular structure is represented by the following structural formula (4). The Rz value (JIS standard B0601: 10-point average roughness) was 0.53. The Rz value is in the same range as the Rz value obtained in a general manufacturing process of an electrostatic latent image carrier (photosensitive member) mainly composed of actual polycarbonate.

なお、下記構造式中の「H」は、当該環がベンゼン環ではなくシクロヘキサン環であることを示している。   In addition, “H” in the following structural formula indicates that the ring is not a benzene ring but a cyclohexane ring.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

<導電性粒子の粒径測定>
帯電ローラの表面層の表面の導電性微粒子の露出部に由来する微小凸部の個数の測定方法は以下の通りである。まず、帯電ローラから表面層を含む弾性層を切り出し、表面層の最表面に白金蒸着を行ない、走査型電子顕微鏡(商品名:S−4800、日立ハイテクノロジー社製)を用いて縦2.0μm×横2.0μmの領域を40000倍で観察し、写真撮影を行なった。得られた画像を、画像解析ソフト(商品名:Image−Pro Plus、プラネトロン社製)を用いて解析した。撮影したSEM画像に対して、2値化処理を行い、凸部の個数を算出した。SEM画像を5枚撮影し、算出した粒子数の平均値を、本発明の微細凸部の個数とした。
<Measurement of particle size of conductive particles>
A method for measuring the number of minute convex portions derived from the exposed portions of the conductive fine particles on the surface layer of the charging roller is as follows. First, an elastic layer including a surface layer is cut out from the charging roller, platinum is deposited on the outermost surface of the surface layer, and the length is 2.0 μm using a scanning electron microscope (trade name: S-4800, manufactured by Hitachi High-Technology Corporation). X A region having a width of 2.0 μm was observed at a magnification of 40000 times, and a photograph was taken. The obtained image was analyzed using image analysis software (trade name: Image-Pro Plus, manufactured by Planetron). Binarization processing was performed on the photographed SEM image, and the number of convex portions was calculated. Five SEM images were taken, and the average value of the calculated number of particles was defined as the number of fine convex portions of the present invention.

<ユニバーサル硬度の測定>
帯電ローラの表面層の表面から圧子を1μm押し込んで深さ1μmの位置におけるユニバーサル硬度を、ユニバーサル硬さ計にて測定した。測定は超微小硬度計(商品名:HM−2000、Fischer社製)を用い、10回測定の平均値を本発明のユニバーささる硬度とした。また、圧子としては、ビッカース圧子を用いた。押し込み速度は以下の条件式(1)で行った。なお、式(1)中、Fは力、tは時間である。
dF/dt=1mN/30s・・・・・・(1)
<Measurement of universal hardness>
A universal hardness at a position of 1 μm in depth was measured with a universal hardness meter by pressing the indenter 1 μm from the surface of the surface layer of the charging roller. The measurement was performed using an ultra-micro hardness meter (trade name: HM-2000, manufactured by Fischer), and the average value of 10 measurements was defined as the hardness of the universe of the present invention. A Vickers indenter was used as the indenter. The indentation speed was determined by the following conditional expression (1). In the formula (1), F is force and t is time.
dF / dt = 1mN / 30s (1)

帯電ローラの表面層の表面から深さ1μmの位置でのユニバーサル硬度を、「ユニバーサル硬度(t=1μm位置)」と定義した。   The universal hardness at a position 1 μm deep from the surface of the surface layer of the charging roller was defined as “universal hardness (t = 1 μm position)”.

<表面層の体積抵抗率の測定>
表面層の体積抵抗率は、原子間力顕微鏡(AFM)(Q−scope250:Quesant社)を用いて、導電性モードによって測定した。先ず、導電性ローラの表面層を、マニュピレーターを用いて幅2mm、長さ2mmのシートに切り出し、表面層の片面に白金蒸着を施した。次に白金蒸着を施した面に直流電源(6614C:Agilent社)を接続して10Vを印加し、表面層のもう一方の面にはカンチレバーの自由端を接触させ、AFM本体を通して電流像を得た。無作為に選ばれた100箇所の表面において測定し、低電流値の上位10箇所の平均電流値と、前記5−1で測定された膜厚とから「体積抵抗率」を算出した。測定の条件を以下に示す。
<Measurement of volume resistivity of surface layer>
The volume resistivity of the surface layer was measured by the conductive mode using an atomic force microscope (AFM) (Q-scope 250: Questant). First, the surface layer of the conductive roller was cut into a sheet having a width of 2 mm and a length of 2 mm using a manipulator, and platinum was deposited on one surface of the surface layer. Next, a DC power supply (6614C: Agilent) was connected to the surface on which platinum was deposited, 10V was applied, the free end of the cantilever was brought into contact with the other surface of the surface layer, and a current image was obtained through the AFM body. It was. The measurement was performed at the surface of 100 randomly selected surfaces, and the “volume resistivity” was calculated from the average current value of the top 10 locations of the low current value and the film thickness measured in 5-1. The measurement conditions are shown below.

[測定条件]
測定モード:contact
カンチレバー:CSC17
測定範囲:10nm×10nm
スキャンレイト:4Hz
印加電圧:10V
[Measurement condition]
Measurement mode: contact
Cantilever: CSC17
Measurement range: 10nm x 10nm
Scan rate: 4Hz
Applied voltage: 10V

以下、本発明を製造例及び実施例により更に具体的に説明するが、これらは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は全て質量部を示す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to production examples and examples, but these do not limit the present invention in any way. In addition, all the parts in the following mixing | blending show a mass part.

(基体の用意)
基体(図4中の符号2)として、SUS304製の直径6mmの芯金にプライマー(商品名、DY35−051;東レダウコーニング社製)を塗布、焼付けしたものを用意した。
(Preparation of substrate)
As a substrate (reference numeral 2 in FIG. 4), a SUS304 core metal having a diameter of 6 mm coated with a primer (trade name, DY35-051; manufactured by Toray Dow Corning) and baked was prepared.

(弾性ローラの作製)
上記で用意した基体を金型に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。
・液状シリコーンゴム材料(商品名、SE6724A/B;東レ・ダウコーニング社製)100部
・カーボンブラック(商品名、トーカブラック#4300;東海カーボン社製)15部
・耐熱性付与剤としてのシリカ粉体 0.2部
・白金触媒 0.1部
(Production of elastic roller)
The substrate prepared above was placed in a mold, and an addition type silicone rubber composition in which the following materials were mixed was injected into a cavity formed in the mold.
-100 parts of liquid silicone rubber material (trade name, SE6724A / B; manufactured by Toray Dow Corning)-15 parts of carbon black (trade name, Toka Black # 4300; manufactured by Tokai Carbon Co.)-Silica powder as a heat resistance imparting agent Body 0.2 part, platinum catalyst 0.1 part

続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを温度150℃で15分間加硫して硬化させた。周面に硬化したシリコーンゴム層が形成された基体を金型から脱型した後、当該基体を、さらに温度180℃で1時間加熱して、シリコーンゴム層の硬化反応を完了させた。こうして、基体2の外周に直径12mmのシリコーンゴム弾性層(図4中の符号3)が形成された弾性ローラD−1を作製した。   Subsequently, the mold was heated to cure and cure the silicone rubber at a temperature of 150 ° C. for 15 minutes. The substrate on which the cured silicone rubber layer was formed on the peripheral surface was removed from the mold, and then the substrate was further heated at a temperature of 180 ° C. for 1 hour to complete the curing reaction of the silicone rubber layer. Thus, an elastic roller D-1 in which a silicone rubber elastic layer (reference numeral 3 in FIG. 4) having a diameter of 12 mm was formed on the outer periphery of the base 2 was produced.

(表面層の調製)
以下に本発明のポリウレタン表面層(図4中の符号4)を得るための合成例を示す。
(Preparation of surface layer)
The synthesis example for obtaining the polyurethane surface layer (reference numeral 4 in FIG. 4) of the present invention is shown below.

(イソシアネート基末端プレポリマー A−1の合成)
窒素雰囲気下、反応容器中でトリレンジイソシアネート(TDI)(商品名:コスモネートT80;三井化学社製)17.7部に対し、ポリプロピレングリコール系ポリオール (商品名:エクセノール4030;旭硝子社製)100.0gを反応容器内の温度を65℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度65℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量3.8質量%のイソシアネート基末端プレポリマーA−1を得た。
(Synthesis of isocyanate group-terminated prepolymer A-1)
Polypropylene glycol polyol (trade name: Exenol 4030; manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) with respect to 17.7 parts of tolylene diisocyanate (TDI) (trade name: Cosmonate T80; manufactured by Mitsui Chemicals) in a reaction vessel under a nitrogen atmosphere 0.0 g was gradually added dropwise while maintaining the temperature in the reaction vessel at 65 ° C. After completion of the dropping, the reaction was carried out at a temperature of 65 ° C. for 2 hours. The obtained reaction mixture was cooled to room temperature to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer A-1 having an isocyanate group content of 3.8% by mass.

(アミノ化合物 B−3の合成)
撹拌装置、温度計、滴下装置および温度調整装置を取り付けた反応容器中で、撹拌しながらジエチレントリアミン100.0部(0.97mol)、エタノール100部を40℃まで加温した。次に、反応温度を60℃以下に保持しつつ、エチレンオキシド235.0部(5.34mol)を30分かけて徐々に滴下した。さらに1時間撹拌して反応を行い、反応混合物を得た。得られた反応混合物を減圧下加熱してエタノールを留去し、アミノ化合物 B−3 276gを得た。
(Synthesis of amino compound B-3)
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping device, and a temperature controller, 100.0 parts (0.97 mol) of diethylenetriamine and 100 parts of ethanol were heated to 40 ° C. while stirring. Next, 235.0 parts (5.34 mol) of ethylene oxide was gradually added dropwise over 30 minutes while maintaining the reaction temperature at 60 ° C. or lower. The reaction was further stirred for 1 hour to obtain a reaction mixture. The obtained reaction mixture was heated under reduced pressure to distill off ethanol to obtain 276 g of amino compound B-3.

<トナー担持体1の作製>
表面層の材料として、イソシアネート基末端プレポリマーA−1 618.9部に対し、アミノ化合物B−3 33.2部、カーボンブラック(商品名、MA230;三菱化学社製)117.4部、及びウレタン樹脂微粒子(商品名、アートパールC−400;根上工業社製)130.4部、を撹拌混合した。
<Preparation of Toner Carrier 1>
As a material for the surface layer, 33.2 parts of amino compound B-3, 117.4 parts of carbon black (trade name, MA230; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and 618.9 parts of isocyanate group-terminated prepolymer A-1; 130.4 parts of urethane resin fine particles (trade name, Art Pearl C-400; manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) were mixed with stirring.

次に、総固形分比が30質量%となるようにメチルエチルケトン(以下MEK)を加えた後、サンドミルにて混合した。ついで、更に、MEKで粘度10乃至13cpsに調整して表面層形成用塗料を調製した。   Next, methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) was added so that the total solid content ratio was 30% by mass, and then mixed in a sand mill. Next, the surface layer-forming coating material was prepared by adjusting the viscosity to 10 to 13 cps with MEK.

先に作製した弾性ローラD−1を、表面層形成用塗料に浸漬して、弾性ローラD−1の弾性層の表面に当該塗料の塗膜を形成し、乾燥させた。さらに温度150℃にて1時間加熱処理することで弾性層外周に膜厚約15μmの表面層を設け、トナー担持体1を作製した。   The elastic roller D-1 produced previously was immersed in the coating material for surface layer formation, the coating film of the said coating material was formed on the surface of the elastic layer of the elastic roller D-1, and it was made to dry. Further, a heat treatment was performed at a temperature of 150 ° C. for 1 hour to provide a surface layer having a film thickness of about 15 μm on the outer periphery of the elastic layer, whereby a toner carrier 1 was produced.

<トナー担持体2の作製>
(基体の用意)
基体として、外径10mmφ(直径)で算術平均粗さRa0.2μmの研削加工したアルミニウム製円筒管にプライマー(商品名、DY35−051;東レダウコーニング社製)を塗布、焼付けした。
<Preparation of Toner Carrier 2>
(Preparation of substrate)
As a substrate, a primer (trade name, DY35-051; manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) was applied and baked on a ground aluminum cylindrical tube having an outer diameter of 10 mmφ (diameter) and an arithmetic average roughness Ra of 0.2 μm.

(弾性ローラの作製)
上記で用意した基体を金型に配置し、以下の材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。
・液状シリコーンゴム材料(商品名、SE6724A/B;東レ・ダウコーニング社製)100部、
・カーボンブラック(商品名、トーカブラック#4300;東海カーボン社製)15部、
・耐熱性付与剤としてのシリカ粉体 0.2部、
・白金触媒 0.1部。
(Production of elastic roller)
The substrate prepared above was placed in a mold, and an addition type silicone rubber composition in which the following materials were mixed was injected into a cavity formed in the mold.
-Liquid silicone rubber material (trade name, SE6724A / B; manufactured by Toray Dow Corning) 100 parts,
・ 15 parts of carbon black (trade name, Toka Black # 4300; manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.)
-0.2 parts of silica powder as heat resistance imparting agent,
-Platinum catalyst 0.1 part.

続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを温度150℃で15分間加硫して硬化させた。周面に硬化したシリコーンゴム層が形成された基体を金型から脱型した後、当該基体を、さらに温度180℃で1時間加熱して、シリコーンゴム層の硬化反応を完了させた。こうして、基体1の外周に膜厚0.5mm、直径11mmのシリコーンゴム弾性層が形成された弾性ローラD−2を作製した。   Subsequently, the mold was heated to cure and cure the silicone rubber at a temperature of 150 ° C. for 15 minutes. The substrate on which the cured silicone rubber layer was formed on the peripheral surface was removed from the mold, and then the substrate was further heated at a temperature of 180 ° C. for 1 hour to complete the curing reaction of the silicone rubber layer. Thus, an elastic roller D-2 in which a silicone rubber elastic layer having a film thickness of 0.5 mm and a diameter of 11 mm was formed on the outer periphery of the substrate 1 was produced.

(表面層の作製)
表面層の材料として、イソシアネート基末端プレポリマーA−1 618.9部に対し、アミノ化合物B−3 33.2部、カーボンブラック(商品名、MA230;三菱化学社製)117.4部、及びウレタン樹脂微粒子(商品名、アートパールC−400;根上工業社製)130.4部、を撹拌混合した。
(Preparation of surface layer)
As a material for the surface layer, 33.2 parts of amino compound B-3, 117.4 parts of carbon black (trade name, MA230; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and 618.9 parts of isocyanate group-terminated prepolymer A-1; 130.4 parts of urethane resin fine particles (trade name, Art Pearl C-400; manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd.) were mixed with stirring.

次に、総固形分比が30%となるようにMEKを加え表面層形成用塗料を調製した。   Next, MEK was added so that the total solid content ratio was 30% to prepare a coating material for forming a surface layer.

次に、先に作製した弾性ローラD−2のゴムの無い部分をマスキングして垂直に立て、1500rpmで回転させ、スプレーガンを30mm/sで下降させながら前記塗料を塗布した。続いて、熱風乾燥炉中で温度180℃、20分間加熱して塗布層を硬化・乾燥することで弾性層外周に膜厚約8μmの表面層を設けトナー担持体2を作製した。   Next, the rubber-free portion of the previously produced elastic roller D-2 was masked and stood vertically, and rotated at 1500 rpm, and the paint was applied while lowering the spray gun at 30 mm / s. Subsequently, the coating layer was cured and dried by heating at a temperature of 180 ° C. for 20 minutes in a hot air drying oven to provide a surface layer having a film thickness of about 8 μm on the outer periphery of the elastic layer, thereby producing a toner carrier 2.

<大粒径シリカ粒子1および2の製造例>
撹拌機、滴下ロートおよび温度計を備えた3Lのガラス製反応器に、メタノール621.3g、水42.0g、28質量%アンモニア水47.1gを加えて混合した。得られた溶液を35℃となるように調整し、撹拌しながら、テトラメトキシシラン1100.0g(7.23mol)および5.4質量%アンモニア水395.2gを同時に添加し始めた。テトラメトキシシランは6時間かけて、アンモニア水は5時間かけて、それぞれを滴下した。滴下が終了した後、さらに0.2時間撹拌を継続して加水分解を行うことにより、親水性球状ゾルゲルシリカ微粒子のメタノール−水分散液を得た。次いで、ガラス製の反応器にエステルアダプターと冷却管とを取り付け、上記分散液を80℃、減圧下で十分乾燥させた。得られたシリカ粒子を、恒温槽にて400℃にて10分間加熱した。
<Production Example of Large Particle Size Silica Particles 1 and 2>
In a 3 L glass reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 621.3 g of methanol, 42.0 g of water, and 47.1 g of 28 mass% ammonia water were added and mixed. The obtained solution was adjusted to 35 ° C., and 1100.0 g (7.23 mol) of tetramethoxysilane and 395.2 g of 5.4 mass% aqueous ammonia were simultaneously added while stirring. Tetramethoxysilane was added dropwise over 6 hours and ammonia water was added over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred for 0.2 hours for hydrolysis to obtain a methanol-water dispersion of hydrophilic spherical sol-gel silica fine particles. Next, an ester adapter and a condenser tube were attached to a glass reactor, and the dispersion was sufficiently dried at 80 ° C. under reduced pressure. The obtained silica particles were heated at 400 ° C. for 10 minutes in a thermostatic bath.

上記工程を複数回実施し、得られたシリカ粒子に対して、パルベライザー(ホソカワミクロン社製)にて解砕処理を行った。   The above process was carried out a plurality of times, and the resulting silica particles were crushed with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron).

その後、表面処理工程として、まず、シリカ粒子500gを内容積1000mLのポリテトラフルオロエチレン内筒式ステンレスオートクレーブに仕込んだ。次いで、オートクレーブ内を窒素ガスで置換した。その後、オートクレーブ付属の撹拌羽を400rpmで回転させながら、2.0gのHMDS(ヘキサメチルジシラザン(表面処理剤))および1.0gの水を、二流体ノズルにて霧状にしてシリカ粒子に均一になるように吹き付けた。30分間撹拌した後、オートクレーブを密閉し、200℃で2時間加熱した。続いて、加熱したまま系中を減圧して脱アンモニア処理を行い、大粒径シリカ粒子1を得た。大粒径シリカ粒子1の各物性を表3に示す。   Thereafter, as a surface treatment step, first, 500 g of silica particles were charged into a polytetrafluoroethylene inner cylindrical stainless steel autoclave having an internal volume of 1000 mL. Next, the inside of the autoclave was replaced with nitrogen gas. Then, while rotating the stirring blade attached to the autoclave at 400 rpm, 2.0 g of HMDS (hexamethyldisilazane (surface treatment agent)) and 1.0 g of water are atomized with a two-fluid nozzle into silica particles. Sprayed evenly. After stirring for 30 minutes, the autoclave was sealed and heated at 200 ° C. for 2 hours. Subsequently, deammonia treatment was performed by reducing the pressure in the system while heating to obtain large-diameter silica particles 1. Table 3 shows the physical properties of the large-diameter silica particles 1.

大粒径シリカ粒子1の製造例において、HMDSおよび水の量を、2.0gおよび1.0gから、10.0g及び2.0gに変更し大粒径シリカ粒子2を得た。大粒径シリカ粒子2の各物性を表1に示す。   In the production example of the large particle size silica particles 1, the amounts of HMDS and water were changed from 2.0 g and 1.0 g to 10.0 g and 2.0 g to obtain large particle size silica particles 2. The physical properties of the large particle size silica particles 2 are shown in Table 1.

Figure 0006381424
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<小粒径シリカ粒子1の製造例>
撹拌機付きオートクレーブに、未処理の乾式シリカ(一次粒子の個数平均粒径=9nm)を投入し、撹拌による流動化状態において、200℃に加熱した。
<Production Example of Small Particle Size Silica Particle 1>
Untreated dry silica (number average particle diameter of primary particles = 9 nm) was charged into an autoclave equipped with a stirrer, and heated to 200 ° C. in a fluidized state by stirring.

反応器内部を窒素ガスで置換して反応器を密閉し、シリカ原体100部に対し、25部のヘキサメチルジシラザンを内部に噴霧し、シリカの流動化状態でシラン化合物処理を行なった。この反応を60分間継続した後、反応を終了した。反応終了後、オートクレーブを脱圧し、窒素ガス気流による洗浄を行い、疎水性シリカから過剰のヘキサメチルジシラザン及び副生物を除去した。   The inside of the reactor was replaced with nitrogen gas, and the reactor was sealed, and 25 parts of hexamethyldisilazane was sprayed on the inside of 100 parts of the silica base, and the silane compound treatment was performed in a fluidized state of silica. This reaction was continued for 60 minutes, and then the reaction was terminated. After completion of the reaction, the autoclave was depressurized and washed with a nitrogen gas stream to remove excess hexamethyldisilazane and by-products from the hydrophobic silica.

さらに、反応槽内を撹拌しながらシリカ原体100部に対し、20部のジメチルシリコーンオイル(粘度=100mm2/s)を噴霧し、30分間撹拌を続けた後、撹拌しながら300℃まで昇温させてさらに3時間撹拌して後に取り出し、解砕処理を実施し、小粒径シリカ粒子1を得た。小粒径シリカ粒子1は、粒径9nm、BET130m2/g、見かけ密度30g/Lであった。 Further, 20 parts of dimethyl silicone oil (viscosity = 100 mm 2 / s) was sprayed on 100 parts of the silica base while stirring in the reaction vessel, and stirring was continued for 30 minutes. The mixture was further heated for 3 hours and then taken out and pulverized to obtain small-diameter silica particles 1. The small silica particle 1 had a particle size of 9 nm, a BET of 130 m 2 / g, and an apparent density of 30 g / L.

<ポリエステル樹脂1の製造例>
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、下記成分を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。
・ビスフェノールA EO 2モル付加物 350部
・ビスフェノールA PO 2モル付加物 326部
・テレフタル酸 250部
・チタン系触媒(チタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート))
2部
<Example of production of polyester resin 1>
The following components were placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, and reacted for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream.
・ Bisphenol A EO 2 mol adduct 350 parts ・ Bisphenol A PO 2 mol adduct 326 parts ・ Terephthalic acid 250 parts ・ Titanium catalyst (titanium dihydroxybis (triethanolamate))
2 parts

次いで、5乃至20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が0.1以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸15部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕してポリエステル樹脂1を得た。得られた樹脂の酸価は1.0mgKOH/gであった。   Next, the reaction was carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg, and when the acid value became 0.1 or less, it was cooled to 180 ° C., 15 parts of trimellitic anhydride was added, and the reaction was taken out for 2 hours under atmospheric pressure sealing. After cooling to 0, pulverization gave polyester resin 1. The acid value of the obtained resin was 1.0 mgKOH / g.

<磁性体1の製造例>
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に対して1.00から1.10当量の苛性ソーダ溶液、鉄元素に対しリン元素換算で0.15質量%となる量のP25、鉄元素に対して珪素元素換算で0.50質量%となる量のSiO2を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。水溶液のpHを8.0とし、空気を吹き込みながら85℃で酸化反応を行い、種晶を有するスラリー液を調製した。
<Production example of magnetic body 1>
During an aqueous ferrous sulfate solution, 1.10 eq of sodium hydroxide solution from 1.00 relative to iron element, the amount of P 2 O 5 to an iron element to be 0.15% by mass in terms of phosphorus, the iron element On the other hand, SiO 2 in an amount of 0.50% by mass in terms of silicon element was mixed to prepare an aqueous solution containing ferrous hydroxide. The pH of the aqueous solution was 8.0, and an oxidation reaction was performed at 85 ° C. while blowing air to prepare a slurry liquid having seed crystals.

次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量(苛性ソーダのナトリウム成分)に対し0.90から1.20当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリー液をpH7.6に維持して、空気を吹込みながら酸化反応をすすめ、磁性酸化鉄を含むスラリー液を得た。濾過、洗浄した後、この含水スラリー液を一旦取り出した。この時、含水サンプルを少量採取し、含水量を計っておいた。次に、この含水サンプルを乾燥せずに別の水系媒体中に投入し、撹拌すると共にスラリーを循環させながらピンミルにて再分散させ、再分散液のpHを約4.8に調整する。そして、撹拌しながらn−ヘキシルトリメトキシシランカップリング剤を磁性酸化鉄100部に対し1.6部(磁性酸化鉄の量は含水サンプルから含水量を引いた値として計算した)添加し、加水分解を行った。その後、撹拌を十分行い、分散液のpHを8.6にして表面処理を行った。生成した疎水性磁性体をフィルタープレスにてろ過し、多量の水で洗浄した後に100℃で15分、90℃で30分乾燥し、得られた粒子を解砕処理して体積平均粒径が0.21μmの磁性体1を得た。   Subsequently, after adding ferrous sulfate aqueous solution so that it may become 0.90 to 1.20 equivalent with respect to the original alkali amount (sodium component of caustic soda) to this slurry liquid, the slurry liquid is maintained at pH 7.6, The oxidation reaction was promoted while blowing air to obtain a slurry liquid containing magnetic iron oxide. After filtration and washing, the water-containing slurry was once taken out. At this time, a small amount of water-containing sample was collected and the water content was measured. Next, this water-containing sample is put into another aqueous medium without being dried, stirred and redispersed with a pin mill while circulating the slurry, and the pH of the redispersed liquid is adjusted to about 4.8. Then, 1.6 parts of n-hexyltrimethoxysilane coupling agent was added to 100 parts of magnetic iron oxide with stirring (the amount of magnetic iron oxide was calculated as a value obtained by subtracting the water content from the water-containing sample), and water was added. Decomposition was performed. Thereafter, the mixture was sufficiently stirred, and the dispersion was subjected to surface treatment at a pH of 8.6. The produced hydrophobic magnetic material is filtered with a filter press, washed with a large amount of water, dried at 100 ° C. for 15 minutes, and then at 90 ° C. for 30 minutes. 0.21 μm magnetic body 1 was obtained.

<トナー粒子1の製造例>
(水系媒体の調製)
イオン交換水342.8部にリン酸ナトリウム12水和物3.1部を投入してTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株)製)を用いて撹拌しながら60℃に加温した後、イオン交換水12.7部に塩化カルシウム2水和物1.8部を添加した塩化カルシウム水溶液を添加して撹拌を進め、分散安定剤を含む水系媒体を得た。
<Production Example of Toner Particle 1>
(Preparation of aqueous medium)
After charging 3.12.8 parts of sodium phosphate 12 hydrate into 342.8 parts of ion-exchanged water and heating to 60 ° C. with stirring using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) Then, an aqueous calcium chloride solution in which 1.8 parts of calcium chloride dihydrate was added to 12.7 parts of ion-exchanged water was added and stirring was continued to obtain an aqueous medium containing a dispersion stabilizer.

(重合性単量体組成物の調製)
・スチレン 75.0部
・n−ブチルアクリレート 25.0部
・1−6ヘキサンジオールジアクリレート 0.5部
・サリチル酸アルミニウム化合物(E−101:オリエント化学社製) 0.5部
・着色剤:磁性体1 65.0部
・ポリエステル樹脂1 10.0部
上記材料をアトライター(三井三池化工機(株)製)を用いて均一に分散混合した後、60℃に加温し、そこにパラフィンワックス(最大吸熱ピークのピーク温度:80℃)15.0部を添加混合し、溶解して重合性単量体組成物を得た。
(Preparation of polymerizable monomer composition)
-Styrene 75.0 parts-N-butyl acrylate 25.0 parts-1-6 hexanediol diacrylate 0.5 parts-Aluminum salicylate compound (E-101: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) 0.5 parts-Colorant: Magnetic Body 1 65.0 parts / Polyester resin 1 10.0 parts The above materials were uniformly dispersed and mixed using an attritor (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), then heated to 60 ° C., and paraffin wax was added thereto. (Peak temperature of maximum endothermic peak: 80 ° C.) 15.0 parts were added, mixed and dissolved to obtain a polymerizable monomer composition.

(造粒)
上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物と重合開始剤としてt−ブチルパーオキシピバレート7.0部を投入し、60℃、N2雰囲気下においてTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株))にて11500rpmで10分間撹拌しながら造粒し、重合性単量体組成物の液滴を含む造粒液を得た。
(Granulation)
The polymerizable monomer composition and 7.0 parts of t-butyl peroxypivalate as a polymerization initiator are charged into the aqueous medium, and a TK homomixer (Special Machine Industries Co., Ltd.) at 60 ° C. under N 2 atmosphere. Granulation with stirring at 11500 rpm for 10 minutes to obtain a granulation liquid containing droplets of the polymerizable monomer composition.

(重合/蒸留/乾燥)
上記造粒液をパドル撹拌翼で撹拌しながら74℃で4時間反応させた。反応終了後、98℃で5時間蒸留した後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて洗浄し、濾過・乾燥して、重量平均粒径が8.0μmのトナー粒子1を得た。
(Polymerization / distillation / drying)
The granulation liquid was reacted at 74 ° C. for 4 hours while stirring with a paddle stirring blade. After completion of the reaction, the mixture was distilled at 98 ° C. for 5 hours, and then the suspension was cooled, washed with hydrochloric acid, filtered, and dried to obtain toner particles 1 having a weight average particle diameter of 8.0 μm.

<トナー粒子2の製造例>
[非晶性ポリエステル樹脂(1)の合成]
・テレフタル酸ジメチルエステル 136部
・アジピン酸 44部
・無水トリメリット酸 10部
・ビスフェノールA プロピレンオキサイド2モル付加物 304部
・ジブチルスズオキシド 0.8部
上記材料を窒素置換したフラスコに入れ、170℃で4時間反応させた。さらに減圧下200℃で反応させ、水およびメタノールを除去し、非線形ポリエステル樹脂である非晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。
<Production Example of Toner Particle 2>
[Synthesis of Amorphous Polyester Resin (1)]
-136 parts of dimethyl terephthalate-44 parts of adipic acid-10 parts of trimellitic anhydride-304 parts of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct-0.8 parts dibutyltin oxide 0.8 parts In a flask purged with nitrogen at 170 ° C The reaction was performed for 4 hours. Furthermore, it was made to react at 200 degreeC under pressure reduction, water and methanol were removed, and the amorphous polyester resin (1) which is a nonlinear polyester resin was obtained.

[結晶性ポリエステル樹脂(1)の合成]
・セバシン酸 100mol部
・1,9−ノナンジオール 110mol部
・ジブチルスズオキシド 0.031mol部
上記材料を窒素置換したフラスコに入れ、170℃で4時間、さらに減圧下200℃で0.5時間反応させ、融点が70℃の結晶性ポリエステル樹脂(1)を得た。
[Synthesis of Crystalline Polyester Resin (1)]
-Sebacic acid 100 mol part-1,9-nonanediol 110 mol part-Dibutyltin oxide 0.031 mol part The above material was put into a flask purged with nitrogen, and reacted at 170 ° C for 4 hours and further under reduced pressure at 200 ° C for 0.5 hour, A crystalline polyester resin (1) having a melting point of 70 ° C. was obtained.

[結着樹脂微粒子分散液(1)の調製]
上記非晶性ポリエステル樹脂(1)100部をテトラヒドロフラン150部に溶解した。このテトラヒドロフラン溶液を室温においてホモジナイザー(IKAジャパン製:ウルトラタラクス)にて10000rpmで2分間撹拌しながら、界面活性剤として水酸化カリウム5部およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10部を添加したイオン交換水1000部を滴下した。この混合溶液を約75℃に加温することによりテトラヒドロフランを除去した。その後、固形分が8%になるようにイオン交換水で希釈し、体積平均粒径0.09μmの結着樹脂微粒子分散液(1)を得た。
[Preparation of Binder Resin Fine Particle Dispersion (1)]
100 parts of the amorphous polyester resin (1) was dissolved in 150 parts of tetrahydrofuran. While stirring this tetrahydrofuran solution at 10000 rpm for 2 minutes with a homogenizer (IKA Japan: Ultra Tarax) at room temperature, ion-exchanged water 1000 containing 5 parts of potassium hydroxide and 10 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant was added. The part was dripped. The mixed solution was heated to about 75 ° C. to remove tetrahydrofuran. Then, it diluted with ion-exchange water so that solid content might be 8%, and the binder resin fine particle dispersion (1) with a volume average particle diameter of 0.09 micrometer was obtained.

[結着樹脂微粒子分散液(2)の調製]
上記結着樹脂微粒子分散液(1)の調製において、非晶性ポリエステル樹脂(1)を結晶性ポリエステル樹脂(1)に代えた以外は同様にして結着樹脂微粒子分散液(2)を得た。
[Preparation of Binder Resin Fine Particle Dispersion (2)]
A binder resin fine particle dispersion (2) was obtained in the same manner except that the amorphous polyester resin (1) was replaced with the crystalline polyester resin (1) in the preparation of the binder resin fine particle dispersion (1). .

[磁性体微粒子分散液(1)の調製]
・磁性体1 49部
・イオン性界面活性剤(ネオゲンRK、第一工業製薬) 1部
・イオン交換水 250部
・ガラスビーズ(直径1mm) 250部
上記を耐圧性密閉容器に投入し、ペイントシェーカー(東洋精機製)にて3時間分散して、ナイロンメッシュでガラスビーズを取り除いた。その後、固形分が15%になるようにイオン交換水で希釈し、磁性体微粒子分散液(1)を得た。
[Preparation of magnetic fine particle dispersion (1)]
・ Magnetic 1 49 parts ・ Ionic surfactant (Neogen RK, Daiichi Kogyo Seiyaku) 1 part ・ Ion-exchanged water 250 parts ・ Glass beads (diameter 1 mm) 250 parts (Toyo Seiki) dispersed for 3 hours, and the glass beads were removed with a nylon mesh. Then, it diluted with ion-exchange water so that solid content might be 15%, and obtained the magnetic body fine particle dispersion (1).

[離型剤微粒子分散液(1)の調製]
・ポリエチレン系ワックス 200部
(PW850、東洋ペトロリウム社製)
・イオン性界面活性剤 10部
(ネオゲンRK、第一工業製薬)
・イオン交換水 630部
上記を130℃に加熱した後、ホモジナイザー(IKAジャパン製:ウルトラタラクス)にて10000rpmで2分間撹拌し、その後50℃まで冷却した。その後、固形分が20%となるようにイオン交換水で希釈し、離型剤微粒子分散液(1)を得た。
[Preparation of Release Agent Fine Particle Dispersion (1)]
・ 200 parts of polyethylene wax (PW850, manufactured by Toyo Petroleum)
・ 10 parts of ionic surfactant (Neogen RK, Daiichi Kogyo Seiyaku)
-Ion exchange water 630 parts After heating the above to 130 degreeC, it stirred at 10,000 rpm for 2 minutes with the homogenizer (the product made by IKA Japan: Ultratarax), and cooled to 50 degreeC after that. Then, it diluted with ion-exchange water so that solid content might be 20%, and mold release agent fine particle dispersion (1) was obtained.

[帯電制御剤微粒子分散液(1)の調製]
・ジアルキルサリチル酸の金属化合物 20部
(帯電制御剤、ボントロンE−84、オリエント化学工業社製)
・アニオン性界面活性剤 2部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78部
上記を混合し、ホモジナイザー(IKAジャパン製:ウルトラタラクス)にて10000rpmで2分間撹拌した、帯電制御剤微粒子分散液(1)を得た。
[Preparation of Charge Control Agent Fine Particle Dispersion (1)]
20 parts of dialkyl salicylic acid metal compound (charge control agent, Bontron E-84, manufactured by Orient Chemical Industries)
・ Anionic surfactant 2 parts (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC)
-Ion-exchanged water 78 parts The above was mixed, and the charge control agent fine particle dispersion liquid (1) obtained by stirring at 10,000 rpm for 2 minutes with a homogenizer (manufactured by IKA Japan: Ultra Tarax) was obtained.

[トナー粒子2の製造]
・結着樹脂微粒子分散液(1) 80部
・結着樹脂微粒子分散液(2) 20部
・磁性体微粒子分散液(1) 63部
・離型剤微粒子分散液(1) 20部
・帯電制御剤微粒子分散液(1) 20部
上記を、丸型ステンレス製フラスコ中においてホモジナイザー(IKAジャパン製:ウルトラタラクス)にて十分に混合・分散した。その後、この分散液にポリ塩化アルミニウム0.4部を加え、ホモジナイザー(IKAジャパン製:ウルトラタラクス)にて分散操作を継続した。次に、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら、50℃まで過熱し60分間保持した。その後の溶融工程において、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3部を追加した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら100℃まで加熱し、5時間保持した。そして、冷却後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で十分に洗浄した後、乾燥させることにより、重量平均粒径が7.9μmのトナー粒子2を得た。
[Production of Toner Particles 2]
-Binder resin fine particle dispersion (1) 80 parts-Binder resin fine particle dispersion (2) 20 parts-Magnetic substance fine particle dispersion (1) 63 parts-Release agent fine particle dispersion (1) 20 parts-Charge control Agent fine particle dispersion (1) 20 parts The above was sufficiently mixed and dispersed in a round stainless steel flask with a homogenizer (manufactured by IKA Japan: Ultra Tarax). Thereafter, 0.4 part of polyaluminum chloride was added to this dispersion, and the dispersion operation was continued with a homogenizer (manufactured by IKA Japan: Ultra Tarax). Next, while stirring the flask in a heating oil bath, the flask was heated to 50 ° C. and held for 60 minutes. In the subsequent melting step, after adding 3 parts of an anionic surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: Neogen SC), the stainless steel flask was sealed, and stirring was continued using a magnetic seal at 100 ° C. And heated for 5 hours. Then, after cooling, the reaction product was filtered, sufficiently washed with ion exchange water, and then dried to obtain toner particles 2 having a weight average particle diameter of 7.9 μm.

<トナー粒子3の製造例>
トナー粒子1の製造例のTK式ホモミキサー(特殊機化工業(株))での回転数を8500rpmにしたこと以外はトナー粒子1の製造例1と同様にして重量平均粒径が8.1μmのトナー粒子3を得た。
<Production Example of Toner Particle 3>
The weight average particle size is 8.1 μm in the same manner as in the production example 1 of the toner particle 1 except that the rotation speed of the production example of the toner particle 1 in the TK homomixer (Special Machine Industries Co., Ltd.) is 8500 rpm. Toner particles 3 were obtained.

<トナー粒子4の製造例>
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン71.0部、テレフタル酸28.0部、無水トリメリット酸1.0部及びチタンテトラブトキシド0.5部をガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、200℃の温度で撹拌しつつ、4時間反応せしめてポリエステル樹脂1−1を得た。このポリエステル樹脂1−1は、重量平均分子量(Mw)80000、数平均分子量(Mn)3500、ピーク分子量(Mp)5700であった。
<Production Example of Toner Particle 4>
71.0 parts of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 28.0 parts of terephthalic acid, 1.0 part of trimellitic anhydride and 0.5 part of titanium tetrabutoxide The flask was placed in a glass 4-liter four-necked flask, and a thermometer, a stirring rod, a condenser and a nitrogen inlet tube were attached and placed in a mantle heater. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually raised while stirring, and the mixture was reacted at a temperature of 200 ° C. for 4 hours to obtain a polyester resin 1-1. The polyester resin 1-1 had a weight average molecular weight (Mw) of 80000, a number average molecular weight (Mn) of 3500, and a peak molecular weight (Mp) of 5700.

また、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン70.0部、テレフタル酸20.0部、イソフタル酸3.0部、無水トリメリット酸7.0部及びチタンテトラブトキシド0.5部をガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、220℃の温度で撹拌しつつ、6時間反応せしめてポリエステル樹脂1−2を得た。このポリエステル樹脂1−2は、重量平均分子量(Mw)120000、数平均分子量(Mn)4000、ピーク分子量(Mp)7800であった。   Also, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane 70.0 parts, terephthalic acid 20.0 parts, isophthalic acid 3.0 parts, trimellitic anhydride 7.0 parts In addition, 0.5 part of titanium tetrabutoxide was placed in a 4-liter 4-neck flask made of glass, and a thermometer, a stir bar, a condenser and a nitrogen inlet tube were attached and placed in a mantle heater. Next, after replacing the inside of the flask with nitrogen gas, the temperature was gradually raised while stirring, and the mixture was reacted at 220 ° C. for 6 hours to obtain polyester resin 1-2. This polyester resin 1-2 was the weight average molecular weight (Mw) 120,000, the number average molecular weight (Mn) 4000, and the peak molecular weight (Mp) 7800.

上記ポリエステル樹脂1−1:50部、ポリエステル樹脂1−2:50部をヘンシェルミキサー(三井三池化工機社製)で予備混合し、溶融混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて回転数3.3s−1、混練樹脂温度100℃の条件で溶融ブレンドし、結着樹脂1を得た。   The polyester resin 1-1: 50 parts and the polyester resin 1-2: 50 parts were premixed with a Henschel mixer (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), and a melt kneader (PCM-30 type, Ikegai Iron Works Co., Ltd.) Was subjected to melt blending under the conditions of a rotation speed of 3.3 s-1 and a kneading resin temperature of 100 ° C. to obtain a binder resin 1.

次に
・スチレン 64.0部
・n−ブチルアクリレート 13.5部
・アクリロニトリル 2.5部
以上をオートクレーブに仕込み、系内をN2置換後、昇温撹拌しながら180℃に保持した。系内に、2質量%のt−ブチルハイドロパーオキシドのキシレン溶液50部を5時間連続的に滴下し、冷却後、溶媒を分離除去し、重合体Aを得た。重合体Aの分子量を測定したところ、重量平均分子量(Mw)が7000、数平均分子量(Mn)が3000であった。
Next, styrene 64.0 parts, n-butyl acrylate 13.5 parts, acrylonitrile 2.5 parts or more were charged into an autoclave, and the system was replaced with N 2 , and then maintained at 180 ° C. while stirring at elevated temperature. 50 parts of a 2% by mass t-butyl hydroperoxide xylene solution was continuously dropped into the system for 5 hours, and after cooling, the solvent was separated and removed to obtain a polymer A. When the molecular weight of the polymer A was measured, the weight average molecular weight (Mw) was 7000 and the number average molecular weight (Mn) was 3000.

・結着樹脂1 100部
・重合体A 2部
・フィッシャートロプシュワックス 4部
(最大吸熱ピークのピーク温度105℃)
・磁性体1 95部
・モノアゾ鉄化合物 2部
(T−77、保土谷化学工業(株))
上記処方をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)で混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られた粗砕物を、機械式粉砕機(T−250、ターボ工業(株)製)にて粉砕した。さらにコアンダ効果を利用した多分割分級機により分級を行い、樹脂粒子を得た。得られた樹脂粒子は、重量平均粒径(D4)が6.3μmであった。
-Binder resin 1 100 parts-Polymer A 2 parts-Fischer-Tropsch wax 4 parts (peak temperature of maximum endothermic peak 105 ° C)
・ 95 parts of magnetic material 1 ・ 2 parts of monoazo iron compound (T-77, Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
After mixing the above prescription with a Henschel mixer (FM-75 type, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), a biaxial kneader (PCM-30 type, manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.) set at a temperature of 130 ° C. Kneaded. The obtained kneaded material was cooled and coarsely pulverized to 1 mm or less with a hammer mill to obtain a coarsely pulverized material. The obtained coarsely crushed material was pulverized with a mechanical pulverizer (T-250, manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.). Furthermore, classification was performed by a multi-division classifier using the Coanda effect to obtain resin particles. The obtained resin particles had a weight average particle diameter (D4) of 6.3 μm.

この樹脂粒子に対して機械式の分級同時球形化処理装置(ファカルティ、ホソカワミクロン社製)を用い、分級ローター回転数120s-1で微粒子を除去しながら、分散ローター回転数100s-1(回転周速を130m/sec)で60秒間表面処理を行い、重量平均粒径(D4)6.7μmのトナー粒子4を得た。 Using a mechanical classification simultaneous spheronization processing device (Faculty, manufactured by Hosokawa Micron Corporation) for these resin particles, while removing fine particles at a classification rotor rotation speed of 120 s −1 , a dispersion rotor rotation speed of 100 s −1 (rotational peripheral speed) Was 130 m / sec) for 60 seconds to obtain toner particles 4 having a weight average particle diameter (D4) of 6.7 μm.

<トナー1の製造例>
ヘンシェルミキサーFM10C(三井三池化工機(株))を用いて、トナー粒子1を100部と大粒径シリカ粒子1を0.3部用いて、プレ外添混合工程を行った。その時のヘンシェルミキサーFM10Cの回転数と運転時間は4000rpm、5分とした。なお、ヘンシェルミキサーのジャケットは40℃となるように温度調整を行った。
<Production Example of Toner 1>
Using a Henschel mixer FM10C (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), 100 parts of toner particles 1 and 0.3 part of large particle size silica particles 1 were used to perform a pre-external addition mixing step. The rotation speed and operation time of the Henschel mixer FM10C at that time were 4000 rpm and 5 minutes. The temperature of the Henschel mixer jacket was adjusted to 40 ° C.

次に、装置より抜き取った全量、及び、小粒径シリカ粒子1 0.6部を図2に示す装置に投入した。   Next, the entire amount extracted from the apparatus and 0.6 part of the small particle size silica particles 10 were put into the apparatus shown in FIG.

トナー粒子と小粒径シリカ粒子1を均一に混合するために、第一混合を実施した。第一混合の条件は、駆動部8の動力を0.10W/g(駆動部8の回転数150rpm)とし、処理時間を1分間とした。   In order to mix the toner particles and the small-diameter silica particles 1 uniformly, the first mixing was performed. The first mixing condition was that the power of the drive unit 8 was 0.10 W / g (the rotational speed of the drive unit 8 was 150 rpm), and the processing time was 1 minute.

その後、第二混合工程を行い、粒子混合物を得た。その際の動力と運転時間は、それぞれ、0.3W/g(1200rpm)、5分であった。   Then, the 2nd mixing process was performed and the particle mixture was obtained. The power and operating time at that time were 0.3 W / g (1200 rpm) and 5 minutes, respectively.

なお、図2に示す装置の構成としては、本体ケーシング41の内周部の径が130mmであり、処理空間49の容積が2.0×10-33の装置を用い、駆動部48の定格動力を5.5kWとし、撹拌部材43の形状を図3のものとした。そして、図3における撹拌部材43aと撹拌部材43bの重なり幅dを撹拌部材43の最大幅Dに対して0.25Dとし、撹拌部材43と本体ケーシング41内周とのクリアランスを3.0mmとした。 The apparatus shown in FIG. 2 has a configuration in which the diameter of the inner peripheral portion of the main casing 41 is 130 mm and the volume of the processing space 49 is 2.0 × 10 −3 m 3 . The rated power was 5.5 kW, and the shape of the stirring member 43 was that of FIG. The overlapping width d of the stirring member 43a and the stirring member 43b in FIG. 3 is 0.25D with respect to the maximum width D of the stirring member 43, and the clearance between the stirring member 43 and the inner periphery of the main body casing 41 is 3.0 mm. .

外添混合処理後、直径500mm、目開き75μmのスクリーンを設置した円形振動篩機で粗粒等を除去し、トナー1を得た。   After the external addition and mixing treatment, coarse particles and the like were removed with a circular vibration sieve equipped with a screen having a diameter of 500 mm and an opening of 75 μm, whereby Toner 1 was obtained.

<トナー2乃至16の製造例>
実施例用トナー1の製造例において、表2に示す、外添剤の種類及び添加部数、外添条件等へ変更した以外は同様にして、トナー2乃至16を製造した。得られたトナー2乃至16の物性を表3にそれぞれ示す。
<Production Examples of Toners 2 to 16>
Toners 2 to 16 were produced in the same manner as in Production Example of Toner 1 for Example except that the type and number of added external additives, the external addition conditions, etc. shown in Table 2 were changed. Table 3 shows the physical properties of Toner 2 to 16 obtained.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

Figure 0006381424
Figure 0006381424

<帯電ローラの作製>
<未加硫ゴム組成物の調製>
下記の表4に示す種類と量の各材料を混合し未加硫ゴム組成物を調製した。
<Production of charging roller>
<Preparation of unvulcanized rubber composition>
The materials of the types and amounts shown in Table 4 below were mixed to prepare an unvulcanized rubber composition.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

<導電性弾性ローラの作製>
快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した全長252mm、外径6mmの丸棒を用意した。次に前記丸棒の両端部11mmずつを除く230mmの範囲に全周にわたって、接着剤を塗布した。接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。また、塗布にはロールコータ―を用いた。本実施例において、前記接着剤を塗布した丸棒を導電性の軸芯体として使用した。
<Production of conductive elastic roller>
A round bar having a total length of 252 mm and an outer diameter of 6 mm was prepared by subjecting the surface of free-cutting steel to electroless nickel plating. Next, an adhesive was applied over the entire circumference in a range of 230 mm excluding 11 mm at both ends of the round bar. The adhesive used was a conductive hot melt type. A roll coater was used for coating. In this example, a round bar coated with the adhesive was used as a conductive shaft core.

次に、導電性の軸芯体の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径12.5mmのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドを80℃に、導電性の軸芯体の搬送速度を60mm/secに調整した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて導電性の軸芯体に未加硫ゴム組成物を弾性層として被覆し、未加硫ゴムローラを得た。次に、170℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴムローラを投入し、60分間加熱することで未研磨導電性弾性ローラを得た。その後、弾性層の端部を切除、除去した。最後に、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部から両端部側へ各90mmの位置における各直径が9.9mm、中央部直径が10.0mmの導電性弾性ローラを得た。   Next, a crosshead extruder having a conductive shaft core supply mechanism and an unvulcanized rubber roller discharge mechanism is prepared, and a die having an inner diameter of 12.5 mm is attached to the crosshead. The conveyance speed of the conductive shaft core was adjusted to 60 mm / sec. Under these conditions, the unvulcanized rubber composition was supplied from the extruder, and the uncured rubber composition was coated as an elastic layer on the conductive shaft core body in the crosshead to obtain an unvulcanized rubber roller. . Next, the unvulcanized rubber roller was put in a hot air vulcanization furnace at 170 ° C. and heated for 60 minutes to obtain an unpolished conductive elastic roller. Then, the edge part of the elastic layer was excised and removed. Finally, the surface of the elastic layer was polished with a rotating grindstone. As a result, a conductive elastic roller having a diameter of 9.9 mm and a center diameter of 10.0 mm at positions of 90 mm from the central portion to both end sides was obtained.

<塗工液1の作製>
本発明に係る導電層を形成するバインダー樹脂の塗工液について以下の手法で作製した。
<Preparation of coating liquid 1>
The binder resin coating solution for forming the conductive layer according to the present invention was prepared by the following method.

窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR200 日本ポリウレタン工業社製)27部に対し、ポリカーボネートジオール(商品名:T5652(Mn=2000) 旭化成ケミカルズ株式会社製)100部を反応容器内の温度を65℃に保持しつつ、徐々に滴下した。滴下終了後、温度65℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量4.6%のイソシアネート基末端プレポリマー1を得た。   In a reaction vessel under a nitrogen atmosphere, 100 parts of polycarbonate diol (trade name: T5652 (Mn = 2000) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) are added to 27 parts of polymeric MDI (trade name: Millionate MR200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.). The inner temperature was gradually dropped while maintaining the temperature at 65 ° C. After completion of the dropping, the reaction was carried out at a temperature of 65 ° C. for 2 hours. The resulting reaction mixture was cooled to room temperature to obtain an isocyanate group-terminated prepolymer 1 having an isocyanate group content of 4.6%.

(塗工液1の調整)
イソシアネート基末端プレポリマー1を50.0部に対して、同じくリカーボネートジオール(商品名:T5652(Mn=2000) 旭化成ケミカルズ株式会社製)36.9部、カーボンブラック(商品名:MA230 個数平均粒子径30nm、20.0部 三菱化学社製)を撹拌混合した。
(Adjustment of coating solution 1)
Similarly, 56.9 parts of isocyanate group-terminated prepolymer 1, 36.9 parts of carbonate diol (trade name: T5652 (Mn = 2000) manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation), carbon black (trade name: MA230 number average particle) 30 nm in diameter, 20.0 parts manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) were mixed with stirring.

次に、総固形分比が30質量%となるようにメチルエチルケトン(以下MEK)を加えた後、ペイントシェーカーにて12時間混合攪拌した。ついで、更に、MEKで粘度8cpsに調整して塗工液1を調製した。   Next, methyl ethyl ketone (hereinafter MEK) was added so that the total solid content ratio was 30% by mass, and then mixed and stirred for 12 hours in a paint shaker. Subsequently, the coating liquid 1 was prepared by adjusting the viscosity to 8 cps with MEK.

<帯電ローラの製造>
上記の手法で作製した塗工液1に、上記で作製した導電性弾性ローラを1回ディッピングした後、23℃で30分間風乾し、次いで90℃に設定した熱風循環乾燥機中で1時間乾燥し、更に160℃に設定した熱風循環乾燥機中で1時間乾燥させて、導電性弾性ローラの外周面上に導電層を形成した。ディッピング塗布浸漬時間は9秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が20mm/sec、最終速度が2mm/secになるように調整し、20mm/secから2mm/secの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。
<Manufacture of charging roller>
After dipping the conductive elastic roller prepared above once in the coating liquid 1 prepared by the above method, it is air-dried at 23 ° C. for 30 minutes and then dried in a hot air circulating dryer set at 90 ° C. for 1 hour. The film was further dried for 1 hour in a hot air circulating drier set at 160 ° C. to form a conductive layer on the outer peripheral surface of the conductive elastic roller. The dipping coating dipping time is 9 seconds, the dipping coating lifting speed is adjusted so that the initial speed is 20 mm / sec and the final speed is 2 mm / sec, and the time between 20 mm / sec and 2 mm / sec is linear with respect to time. The speed was changed.

次に、上記手法で作製した帯電ローラに254nmの波長の紫外線を積算光量が9000mJ/cm2になるように照射し、表面層の最表面のバインダー樹脂を分解し、導電性の微小凸部を形成させた。紫外線照射には低圧水銀ランプ(ハリソン東芝ライティング社製)を用いた。以上の手法で帯電ローラ1を製造した。 Next, the charging roller manufactured by the above method is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 254 nm so that the integrated light quantity becomes 9000 mJ / cm 2 , the outermost binder resin of the surface layer is decomposed, and the conductive minute convex portions are formed. Formed. A low-pressure mercury lamp (manufactured by Harrison Toshiba Lighting) was used for ultraviolet irradiation. The charging roller 1 was manufactured by the above method.

<帯電ローラ2〜11>
塗工液1を表6に記載のそれぞれの塗工液に変更した以外は、帯電ローラ1と同様にして帯電ローラ2〜11を製造した。なお、表6記載の塗工液の原料として、(A)水酸基末端プレポリマー(ポリオール)、(B)イソシアネート基末端プレポリマー(イソシアネート)、(C)粗し粒子を表5−1乃至5−3に記載した。イソシアネート基末端プレポリマーの一部は、帯電ローラ1と同様に、表5に記載の通り、ポリオールとポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR200 日本ポリウレタン工業社製)をあらかじめ反応させ、イソシアネート基含有量4.6%に調整したものを用いた。
<Charging rollers 2 to 11>
The charging rollers 2 to 11 were produced in the same manner as the charging roller 1 except that the coating liquid 1 was changed to each coating liquid shown in Table 6. In addition, as raw materials of the coating liquid described in Table 6, (A) hydroxyl group-terminated prepolymer (polyol), (B) isocyanate group-terminated prepolymer (isocyanate), (C) roughened particles are shown in Tables 5-1 to 5- 3. A part of the isocyanate group-terminated prepolymer was reacted in advance with a polyol and polymeric MDI (trade name: Millionate MR200, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) as shown in Table 5 in the same manner as in the charging roller 1 to obtain an isocyanate group content of 4 What was adjusted to 6% was used.

Figure 0006381424
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<実施例1>
(画像形成装置)
キヤノン製プリンターLBP7700Cを改造して画出し評価に用いた。改造点としては、現像装置のトナー供給部材を図5に示すように、トナー担持体と逆回転するようにすると共に、トナー供給部材への電圧印加をオフにした。また、クリーニングブレードを外し、トナー担持体と静電潜像担持体の当接部の幅が1.1mmとなるように当接圧を調整した。
<Example 1>
(Image forming device)
A Canon printer LBP7700C was remodeled and used for image evaluation. As a modification point, as shown in FIG. 5, the toner supply member of the developing device is rotated in the reverse direction with respect to the toner carrier, and the voltage application to the toner supply member is turned off. Further, the cleaning blade was removed, and the contact pressure was adjusted so that the width of the contact portion between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier was 1.1 mm.

また、帯電ローラを帯電ローラ1に変更し、静電潜像担持体に対し帯電ローラ1の周速比が120%になるように改造した。   Further, the charging roller was changed to the charging roller 1 and modified so that the peripheral speed ratio of the charging roller 1 to the electrostatic latent image carrier was 120%.

このように改造した現像装置にトナー1を100g充填し、トナー担持体1を用いて現像装置を作製した。作製した現像装置をブラックステーションにセットした。   The developing device thus modified was charged with 100 g of toner 1, and a developing device was produced using the toner carrier 1. The produced developing device was set in a black station.

次に、低温低湿環境(15℃、10%RH)では、静電潜像担持体上の電位が−900Vになるように帯電部材へ直流電圧を印加した。また、トナー担持体へは−300Vの直流電圧を印加し、│V1−V2│が600Vとなるようにして画出し試験を行った。   Next, in a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C., 10% RH), a DC voltage was applied to the charging member so that the potential on the electrostatic latent image carrier was −900V. Further, a DC voltage of −300 V was applied to the toner carrier, and an image printing test was performed so that | V1−V2 |

なお、画像としては印字率が2%となるような横線を用い、連続通紙にて2000枚印字後、さらに現像装置にトナー1を100g補給し、連続通紙にて2000枚印字(合計4000枚)の画出し試験を行った。   The image is a horizontal line with a printing rate of 2%. After printing 2000 sheets by continuous paper feeding, 100 g of toner 1 is further supplied to the developing device, and 2000 sheets are printed by continuous paper feeding (total 4000). Image).

その結果、クリーナーレスであっても高温高湿環境ではカブリの無い鮮明な画像が得られ、低温低湿環境においても回収性が良好で、回収不良に起因するクリーナーレスゴーストが無い良好な画像を得ることが出来た。   As a result, a clear image without fog is obtained even in a cleaner-less and high-humidity environment, and a good image is obtained in a low-temperature and low-humidity environment with good recoverability and no cleaner-less ghost due to poor collection. I was able to.

本発明の実施例及び比較例で行った各評価の評価方法とその判断基準について以下に述べる。   The evaluation methods for each evaluation performed in the examples and comparative examples of the present invention and the judgment criteria thereof will be described below.

[画像濃度]
画像濃度はベタ画像部を形成し、このベタ画像の濃度をマクベス反射濃度計(マクベス社製)にて測定した。
[Image density]
The image density formed a solid image portion, and the density of the solid image was measured with a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth).

[カブリ]
白画像を出力して、その反射率を東京電色社製のREFLECTMETER MODEL TC−6DSを使用して測定した。一方、白画像形成前の転写紙(標準紙)についても同様に反射率を測定した。フィルターは、グリーンフィルターを用いた。白画像出力前後の反射率から、下記式を用いてカブリを算出した。
カブリ(反射率)(%)=標準紙の反射率(%)−白画像サンプルの反射率(%)
[Fog]
A white image was output, and the reflectance was measured using a REFECTMETER MODEL TC-6DS manufactured by Tokyo Denshoku. On the other hand, the reflectance of the transfer paper (standard paper) before white image formation was measured in the same manner. A green filter was used as the filter. The fog was calculated from the reflectance before and after the white image output using the following formula.
Fog (reflectance) (%) = reflectance of standard paper (%)-reflectance of white image sample (%)

なお、カブリの判断基準は以下の通りである。
A:非常に良好なレベル(カブリ1.5%未満)
B:良好なレベル(カブリ1.5%以上2.5%未満以下)
C:実用的には問題ないレベル(カブリ2.5%以上3.5%未満以下)
D:実用上好ましくないレベル(カブリ3.5%以上)
The determination criteria for fogging are as follows.
A: Very good level (fogging less than 1.5%)
B: Good level (fog 1.5% to less than 2.5%)
C: Level that is not a problem in practice (fogging 2.5% or more and less than 3.5% or less)
D: Practically unfavorable level (fogging of 3.5% or more)

[回収性]
回収性は静電潜像担持体1周分のベタ黒画像を形成し、転写工程、帯電工程を通過し、現像領域通過前の残トナーをテーピングし、その濃度を上記マクベス反射濃度計にて測定した。残トナーをテーピングした濃度から、テープのみの濃度を差し引き、回収前濃度を求めた。次に、転写工程、帯電工程、現像領域を通過し、次の転写工程前の領域にて静電潜像担持体上をテーピングし、その濃度を上記マクベス反射濃度計にて測定した。このようにして測定した静電潜像担持体上の濃度から、テープのみの濃度を差し引き、回収後濃度を求めた。
[Recoverability]
Recoverability forms a solid black image for one round of the electrostatic latent image carrier, passes through the transfer process and charging process, taps the residual toner before passing through the development area, and the density is measured with the Macbeth reflection densitometer. It was measured. The density before tape collection was determined by subtracting the density of only the tape from the density of the remaining toner. Next, it passed through the transfer process, the charging process, and the development area, taped on the electrostatic latent image carrier in the area before the next transfer process, and the density was measured with the Macbeth reflection densitometer. From the density on the electrostatic latent image carrier thus measured, the density of only the tape was subtracted to obtain the post-recovery density.

上記回収前濃度と回収後濃度を用い、下記のように回収性を算出した。
回収性=1−(回収後濃度/回収前濃度)
Using the concentration before recovery and the concentration after recovery, the recoverability was calculated as follows.
Recoverability = 1- (concentration after recovery / concentration before recovery)

なお、回収性の判断基準は以下の通りである。
A:回収性が0.95以上であり、非常に良好
B:回収性が0.90以上0.95未満であり良好
C:回収性が0.85以上0.90未満であり、実用上問題ないレベル
The criteria for recoverability are as follows.
A: Recoverability is 0.95 or more, very good B: Recoverability is 0.90 or more and less than 0.95, good C: Recoverability is 0.85 or more and less than 0.90, which is a practical problem No level

<実施例2乃至8、実施例17乃至30>
トナー、帯電ローラを表7に示したような組合せで現像装置を作製し、実施例1と同様に画出し評価を行った。その結果、全ての現像装置で高温高湿環境でのカブリ、低温低湿環境での回収性いずれも良好な結果が得られた。評価結果を表7に示す。
<Examples 2 to 8, Examples 17 to 30>
A developing device having a combination of toner and charging roller as shown in Table 7 was prepared, and image output evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, good results were obtained in all developing devices in both fogging in a high temperature and high humidity environment and recoverability in a low temperature and low humidity environment. Table 7 shows the evaluation results.

<参考例1乃至3>
トナー、帯電ローラを表7に示したような組合せで現像装置を作製し、実施例1と同様に画出し評価を行った。の結果、全ての現像装置で高温高湿環境でのカブリ、低温低湿環境での回収性いずれも実用上問題の無い画像が得られた。評価結果を表7に示す。
<Reference Examples 1 to 3>
A developing device having a combination of toner and charging roller as shown in Table 7 was prepared, and image output evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, an image having no problem in practical use was obtained in all the developing devices in both fogging in a high temperature and high humidity environment and recoverability in a low temperature and low humidity environment. Table 7 shows the evaluation results.

<比較例1>
トナー、帯電ローラを表7に示したような組合せで現像装置を作製し、実施例1と同様に画出し評価を行った。その結果、いずれの現像装置も低温低湿環境での回収性、または高温高湿環境でのカブリが悪かった。評価結果を表7に示す。
<Comparative Example 1>
A developing device having a combination of toner and charging roller as shown in Table 7 was prepared, and image output evaluation was performed in the same manner as in Example 1. As a result, all of the developing devices had poor recoverability in a low temperature and low humidity environment or fog in a high temperature and high humidity environment. Table 7 shows the evaluation results.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

<実施例9>
キヤノン製プリンターLBP3100用を改造して画出し評価に用いた。改造点としては、図6に示すようにトナー担持体が静電潜像担持体に当接するように改造した。また、クリーニングブレードを外し、トナー担持体と静電潜像担持体の当接部の幅が1.0mmとなるように当接圧を調整した。また、帯電ローラを帯電ローラ1に変更し、静電潜像担持体に対し帯電ローラ1の周速比が120%になるように改造した。
<Example 9>
A Canon printer LBP3100 was modified and used for image evaluation. As a remodeling point, as shown in FIG. 6, the toner carrier was remodeled so as to contact the electrostatic latent image carrier. Further, the cleaning blade was removed, and the contact pressure was adjusted so that the width of the contact portion between the toner carrier and the electrostatic latent image carrier was 1.0 mm. Further, the charging roller was changed to the charging roller 1 and modified so that the peripheral speed ratio of the charging roller 1 to the electrostatic latent image carrier was 120%.

このように改造した現像装置にトナー1を100g充填し、トナー担持体2を用いて現像装置を作製した。低温低湿環境(15℃、10RH)では、静電潜像担持体上の電位が−800Vになるように帯電部材へ直流電圧を印加した。また、トナー担持体へは−300Vの直流電圧を印加し、│V1−V2│が500Vとなるようにして画出し試験を行った。   The developing device thus modified was charged with 100 g of toner 1 and a toner carrying member 2 was used to produce a developing device. In a low temperature and low humidity environment (15 ° C., 10 RH), a DC voltage was applied to the charging member so that the potential on the electrostatic latent image carrier was −800V. Further, a DC voltage of −300 V was applied to the toner carrying member, and an image printing test was performed so that | V1−V2 |

なお、画像としては印字率が2%となるような横線を用い、連続通紙にて2000枚印字後、さらに現像装置にトナー1を100g補給し、連続通紙にて2000枚印字(合計4000枚)の画出し試験を行った。   The image is a horizontal line with a printing rate of 2%. After printing 2000 sheets by continuous paper feeding, 100 g of toner 1 is further supplied to the developing device, and 2000 sheets are printed by continuous paper feeding (total 4000). Image).

その結果、クリーナーレスであっても高温高湿環境ではカブリの無い鮮明な画像が得られ、低温低湿環境においても回収性が良好で、回収不良に起因するクリーナーレスゴーストが無い良好な画像を得ることが出来た。評価結果を表8に示す。   As a result, a clear image without fog is obtained even in a cleaner-less and high-humidity environment, and a good image is obtained in a low-temperature and low-humidity environment with good recoverability and no cleaner-less ghost due to poor collection. I was able to. The evaluation results are shown in Table 8.

<実施例10乃至16>
トナーと帯電ローラを表8に示したような組合せで現像装置を作製し、│V1−V2│を表8に示したように設定し、実施例9と同様に画出し評価を行った。
<Examples 10 to 16>
A developing device was produced by combining the toner and the charging roller as shown in Table 8, and | V1-V2 | was set as shown in Table 8, and image output evaluation was performed in the same manner as in Example 9.

その結果、全ての現像装置で高温高湿環境でのカブリ、低温低湿環境での回収性いずれも良好な結果が得られた。評価結果を表8に示す。   As a result, good results were obtained in all developing devices in both fogging in a high temperature and high humidity environment and recoverability in a low temperature and low humidity environment. The evaluation results are shown in Table 8.

Figure 0006381424
Figure 0006381424

41:本体ケーシング、42:回転体、43、43a、43b:撹拌部材、44:ジャケット、45:原料投入口、46:製品排出口、47:中心軸、48:駆動部、49:処理空間、410:回転体端部側面、51:回転方向、52:戻り方向、53:送り方向、416:原料投入口用インナーピース、417:製品排出口用インナーピース、d:撹拌部材の重なり部分を示す間隔、D:撹拌部材の幅、5:静電潜像担持体(感光体)、7:トナー担持体(現像剤担持体)、10:転写部材(転写帯電ローラ)、6:帯電部材(帯電ローラ)、14:レーザー発生装置(潜像形成手段、露光装置)、12:ピックアップローラ、11:定着器、9:現像器、18:撹拌部材、15:トナー規制部材、17:トナー、13:転写紙   41: main body casing, 42: rotating body, 43, 43a, 43b: stirring member, 44: jacket, 45: raw material inlet, 46: product outlet, 47: central shaft, 48: drive unit, 49: processing space, 410: Rotating body end side surface, 51: Rotating direction, 52: Return direction, 53: Feeding direction, 416: Raw material inlet inner piece, 417: Product outlet inner piece, d: Overlapping portion of stirring member Interval, D: Width of stirring member, 5: Electrostatic latent image carrier (photosensitive member), 7: Toner carrier (developer carrier), 10: Transfer member (transfer charging roller), 6: Charging member (charging) Roller), 14: laser generating device (latent image forming means, exposure device), 12: pickup roller, 11: fixing device, 9: developing device, 18: stirring member, 15: toner regulating member, 17: toner, 13: Transfer paper

Claims (6)

静電潜像担持体、該静電潜像担持体を帯電する接触式帯電ローラ、帯電された該静電潜像担持体の表面に像露光光を照射して該静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段、該静電潜像担持体の表面に形成された該静電潜像を現像して該静電潜像担持体の表面にトナー像を形成するための現像手段とを有する現像装置、
中間転写体を介してまたは介さずに該静電潜像担持体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写手段、および、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着手段を有し、該転写手段の下流かつ該接触式帯電ローラの上流側に、該静電潜像担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング手段を備えておらず、該トナー像を転写した後の転写残トナーを該現像装置で回収する画像形成装置において、
該現像装置が、該静電潜像を現像するためのトナー、該トナーを担持するためのトナー担持体、および該トナー担持体に担持された該トナーの層厚を規制するための規制部材を有し、該トナー担持体が該静電潜像担持体に対向配置されており、該接触式帯電ローラは、軸芯体と、弾性層および該弾性層の外周に表面層を有し、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部を有しており、
該トナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とシリカ微粒子とを有するトナーであって、該トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であることを特徴とする画像形成装置。
An electrostatic latent image carrier, a contact-type charging roller that charges the electrostatic latent image carrier, and the surface of the electrostatic latent image carrier that has been charged is irradiated with image exposure light. Image exposing means for forming an electrostatic latent image on the surface, developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to form a toner image on the surface of the electrostatic latent image carrier A developing device having developing means for forming,
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the latent electrostatic image bearing member to the transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner image transferred to the transfer material A fixing unit for fixing to the transfer material; and a cleaning unit for removing unnecessary toner on the electrostatic latent image carrier on the downstream side of the transfer unit and the upstream side of the contact-type charging roller. In the image forming apparatus that is not provided and collects the transfer residual toner after the toner image is transferred by the developing device,
The developing device includes a toner for developing the electrostatic latent image, a toner carrier for carrying the toner, and a regulating member for regulating the layer thickness of the toner carried on the toner carrier. The toner carrier is disposed opposite the electrostatic latent image carrier, and the contact-type charging roller has a shaft core, an elastic layer, and a surface layer on an outer periphery of the elastic layer, The surface layer has a universal hardness of 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less, and the volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more and 1.0 × 10 16 Ωcm or less, The surface layer is made of a resin containing conductive particles, and has fine convex portions by the conductive particles,
The toner is a toner having toner particles containing a binder resin and a colorant and silica fine particles, and the coefficient of static friction of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate is 0.100 or more and 0.250 or less. An image forming apparatus.
該表面層の該導電性粒子による微小凸部の数量が、縦2.0μm、横2.0μmの領域(4.0μm2の領域)において、50個以上500個以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The number of minute convex portions by the conductive particles of the surface layer is 50 or more and 500 or less in a 2.0 μm vertical and 2.0 μm horizontal region (4.0 μm 2 region). The image forming apparatus according to claim 1. X線光電子分光装置(ESCA)により求めた、該トナーの該シリカ微粒子による被覆率X1が50.0面積%以上75.0面積%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The coverage X1 of the toner with the fine silica particles obtained by an X-ray photoelectron spectrometer (ESCA) is 50.0 area% or more and 75.0 area% or less. Image forming apparatus. 該トナーの該シリカ微粒子による理論被覆率をX2としたとき、下記式1で示される拡散指数が下記式2を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
(式1)拡散指数=X1/X2
(式2)拡散指数≧−0.0042×X1+0.62
The image according to any one of claims 1 to 3, wherein a diffusion index represented by the following formula 1 satisfies the following formula 2 when a theoretical coverage of the toner by the silica fine particles is X2. Forming equipment.
(Formula 1) Diffusion index = X1 / X2
(Expression 2) Diffusion index ≧ −0.0042 × X1 + 0.62
該トナーの平均円形度が0.960以上であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner has an average circularity of 0.960 or more. 静電潜像担持体、該静電潜像担持体を帯電する接触式帯電ローラと、帯電された該静電潜像担持体の表面に像露光光を照射して該静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成するための像露光手段、該静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像して該静電潜像担持体の表面にトナー像を形成するための現像手段とを有する現像装置によって現像される現像工程、
中間転写体を介してまたは介さずに該静電潜像担持体の表面に形成された該トナー像を転写材に転写するための転写工程、および、該転写材に転写された該トナー像を該転写材に定着するための定着工程を有し、該転写材の下流かつ該接触式帯電ローラの上流側に、該静電潜像担持体上の不要なトナーを除去するためのクリーニング工程を備えておらず、該トナー像を転写した後の転写残トナーを該現像装置で回収する画像形成方法において、
該現像装置が、該静電潜像を現像するためのトナー、該トナーを担持するためのトナー担持体、および該トナー担持体に担持された該トナーの層厚を規制するための規制部材を有し、該トナー担持体が該静電潜像担持体に対向配置されており、
該接触式帯電ローラは、軸芯体と、弾性層および該弾性層の外周に表面層を有し、該表面層のユニバーサル硬度が1.0N/mm2以上10.0N/mm2以下であり、該表面層の体積抵抗率が1.0×1010Ωcm以上1.0×1016Ωcm以下であり、
該表面層は導電性粒子を含む樹脂からなり、且つ、該導電性粒子による微小凸部を有しており、
該トナーは、結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とシリカ微粒子とを有するトナーであって、該トナーのポリカーボネート樹脂基板に対する静止摩擦係数が0.100以上0.250以下であることを特徴とする画像形成方法。
Electrostatic latent image carrier, contact-type charging roller for charging the electrostatic latent image carrier, and surface of the charged electrostatic latent image carrier by irradiating image exposure light to the electrostatic latent image carrier An image exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface of the toner, and developing the electrostatic latent image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to form a toner image on the surface of the electrostatic latent image carrier. A developing process developed by a developing device having a developing means for forming;
A transfer step for transferring the toner image formed on the surface of the latent electrostatic image bearing member to the transfer material with or without an intermediate transfer member, and the toner image transferred to the transfer material. A fixing step for fixing to the transfer material, and a cleaning step for removing unnecessary toner on the electrostatic latent image carrier downstream of the transfer material and upstream of the contact-type charging roller. In the image forming method of recovering residual transfer toner after transferring the toner image with the developing device,
The developing device includes a toner for developing the electrostatic latent image, a toner carrier for carrying the toner, and a regulating member for regulating the layer thickness of the toner carried on the toner carrier. And the toner carrier is disposed opposite to the electrostatic latent image carrier,
The contact-type charging roller has a shaft core, an elastic layer, and a surface layer on the outer periphery of the elastic layer, and the universal hardness of the surface layer is 1.0 N / mm 2 or more and 10.0 N / mm 2 or less. The volume resistivity of the surface layer is 1.0 × 10 10 Ωcm or more and 1.0 × 10 16 Ωcm or less,
The surface layer is made of a resin containing conductive particles, and has fine convex portions by the conductive particles,
The toner is a toner having toner particles containing a binder resin and a colorant and silica fine particles, and the coefficient of static friction of the toner with respect to the polycarbonate resin substrate is 0.100 or more and 0.250 or less. An image forming method.
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