JP7210236B2 - Developing device, image forming device, and process cartridge - Google Patents

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JP7210236B2 JP2018213899A JP2018213899A JP7210236B2 JP 7210236 B2 JP7210236 B2 JP 7210236B2 JP 2018213899 A JP2018213899 A JP 2018213899A JP 2018213899 A JP2018213899 A JP 2018213899A JP 7210236 B2 JP7210236 B2 JP 7210236B2
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本発明は、電子写真方式を利用して記録材(シート)上に画像形成を行う画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジに関するものであり、特に、現像手段へ現像剤(トナ
ー)を供給するためのトナー搬送路を備えた現像装置に関するものである。ここで、電子
写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう)とは、電子写真画像形成方式を用いて記録材(記録媒体)に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、複写機、プリンタ(レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機(マルチファンクションプリンタ)などが含まれる。
The present invention relates to an image forming apparatus, a developing device, and a process cartridge for forming an image on a recording material (sheet) using an electrophotographic method, and more particularly to a developer (toner) for supplying developer (toner) to developing means. The present invention relates to a developing device having a toner conveying path. Here, an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter also simply referred to as an "image forming apparatus") forms an image on a recording material (recording medium) using an electrophotographic image forming method. Examples of image forming apparatuses include copiers, printers (laser beam printers, LED printers, etc.), facsimile machines, word processors, and multifunction machines (multifunction printers).

近年、画像形成装置本体(以下、本体)の小サイズ化が進んでいるが、本体内部の各ユニットも本体の小サイズ化に伴い、本内内において配置可能となるスペースの広さが限定される。そのため、トナーカートリッジの配置制約が発生し、トナーカートリッジと現像手段の間をトナー搬送経路で結ぶ場合がある。このようなトナー搬送経路のトナー搬送装置として、プラスチック製のスクリューや金属製のコイルバネ等からなるトナー搬送部材を設けることがある。例えば特許文献1には、スクリュー型のトナー搬送部材が開示されており、トナー搬送部材が回転することにより、トナー搬送部材に螺旋状に設けられたブレード歯面が経路内を移動しながらトナーを押し出すことで現像手段へトナーが搬送される。 In recent years, image forming apparatus main bodies (hereinafter referred to as "main bodies") have become smaller in size. However, as each unit inside the main body has become smaller in size, the amount of space that can be arranged within the main body is limited. be. As a result, there are restrictions on the placement of the toner cartridge, and the toner transport path may connect the toner cartridge and the developing means. As a toner conveying device for such a toner conveying path, there is a case where a toner conveying member composed of a screw made of plastic, a coil spring made of metal, or the like is provided. For example, Patent Document 1 discloses a screw-type toner conveying member. When the toner conveying member rotates, the tooth surface of a blade spirally provided on the toner conveying member moves in a path to convey toner. By pushing out, the toner is conveyed to the developing means.

トナー搬送部材を用いてトナーを供給する構成においては、トナー搬送部材を含むトナー搬送経路を配置するためにある程度のスペースが必要となる。したがって、例えば、トナーカートリッジと現像手段との並び方向(対向方向)に直線的にトナー搬送経路を延ばそうとする場合には、トナーカートリッジと現像手段との間に、トナー搬送部材を含むトナー搬送経路を設けるための所定の間隔を空ける必要が生じる。すなわち、かかる構成を採用する場合には、トナー搬送経路のスペース確保のために、例えば、トナーカットリッジをサイズダウンさせてトナー収容量を犠牲にするなどしなければならなくなる。 In the configuration in which the toner is supplied using the toner conveying member, a certain amount of space is required for arranging the toner conveying path including the toner conveying member. Therefore, for example, when the toner transport path is to be extended linearly in the direction in which the toner cartridge and the developing means are aligned (opposing direction), the toner transport path including the toner transport member is placed between the toner cartridge and the developing means. It becomes necessary to leave a predetermined interval for providing the That is, in the case of adopting such a configuration, for example, the size of the toner cartridge must be reduced to sacrifice the amount of stored toner in order to secure the space for the toner conveying path.

特開2010-20227号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-20227

本発明の目的は、装置の小型化を図ることができる現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a developing device, an image forming apparatus, and a process cartridge that can reduce the size of the apparatus.

上記目的を達成するため、本発明における現像装置は、
画像形成装置に用いられる現像装置であって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であ
ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
少なくとも前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であ
ことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明におけるプロセスカートリッジは、
画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、
を有し、
前記搬送経路は、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であ
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the developing device in the present invention comprises:
A developing device used in an image forming apparatus,
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
A first conveying member that conveys the developer by rotating and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member are arranged in the conveying path. ,
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ;
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The number of carbon atoms directly bonded to silicon atoms in the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .
In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention includes:
an image carrier on which a latent image is formed;
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports at least the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
A first conveying member that conveys the developer by rotating and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member are arranged in the conveying path. ,
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ;
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The number of carbon atoms directly bonded to silicon atoms in the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .
In order to achieve the above object, the process cartridge of the present invention comprises:
A process cartridge used in an image forming apparatus,
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
has
the conveying path includes a first conveying member that conveys the developer by rotating and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member;
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ;
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
The number of carbon atoms directly bonded to silicon atoms in the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .

本発明によれば、装置の小型化を図りつつ、画像形成における画像不良の発生を抑制することができる。 According to the present invention, the occurrence of image defects in image formation can be suppressed while miniaturizing the apparatus.

本発明の実施形態1に係る画像形成装置の概略断面図Schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1におけるトナーカートリッジの説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a toner cartridge according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施形態1におけるトナーカートリッジと本体搬送路の説明図Explanatory drawing of the toner cartridge and main body conveyance path in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1におけるトナーカートリッジと本体搬送路とプロセスカートリッジの説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a toner cartridge, a main conveyance path, and a process cartridge according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施形態1における搬送部材の結合部の模式図Schematic diagram of a connecting portion of a conveying member according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態におけるトナーの概略図Schematic diagram of toner in an embodiment of the present invention 本発明の実施形態2における画像形成装置の概略断面図Schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施形態2におけるトナーカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施形態2におけるトナーカートリッジと本体搬送路の説明図An explanatory diagram of a toner cartridge and a main body conveyance path in Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施形態3におけるトナーカートリッジとプロセスカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a process cartridge according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施形態4におけるトナーカートリッジとプロセスカートリッジの説明図Explanatory drawing of a toner cartridge and a process cartridge according to Embodiment 4 of the present invention.

本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○~××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態又は実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、該実施形態又は実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるから、特に特定的な記載が無い限りは、発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
In the present invention, unless otherwise specified, the descriptions of "○○ or more and XX or less" and "○○ to XX", which represent numerical ranges, mean numerical ranges including the lower and upper limits that are endpoints.
Embodiments or examples of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, and the like of the components described in the embodiment or example may be changed as appropriate depending on the configuration of the device to which the invention is applied and various conditions, and therefore may not be particularly specific. Unless otherwise stated, they are not intended to limit the scope of the invention only to them.

《実施形態1》
<画像形成装置>
図1を参照して、本発明の実施形態1に係る電子写真画像形成装置の全体構成について説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る画像形成装置1の模式的断面図である。本発明が適用可能な画像形成装置としては、電子写真方式を利用した複写機、プリンタなどが挙げられ、ここでは、本実施形態の画像形成装置1として、タンデム方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタに本発明を適用した場合について説明する。
<<Embodiment 1>>
<Image forming apparatus>
An overall configuration of an electrophotographic image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention. Examples of image forming apparatuses to which the present invention can be applied include copiers and printers using electrophotographic methods. A case where the present invention is applied to a laser beam printer will be described.

図1に示す様に、画像形成装置1は、記録材であるシートにトナー像(現像剤像)を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes an image forming unit that transfers a toner image (developer image) onto a sheet that is a recording material, a sheet feeding unit that feeds the sheet to the image forming unit, and a sheet feeding unit. a fixing unit for fixing the toner image.

画像形成部は、画像形成装置1本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ4、プロセスカートリッジ4にトナー(現像剤)を送るためのトナーが貯蔵されている現像剤容器としてのトナーカートリッジ20、中間転写ユニット17、レーザスキャナユニット90を備えている。プロセスカートリッジ4は、画像形成装置1の装置本体内において、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色に対応して、4つ備えられており、一列に並列している。すなわち、プロセスカートリッジ4y、4m、4c、4kが画像形成装置1の装置本体内において一列に並列している。また、各プロセスカートリッジ4は、像担持体である感光体ドラム5(5y、5m、5c、5k)、帯電ローラ6(6y、6m、6c、6k)、現像ローラ7(7y、7m、7c、7k)、規制ブレード9(9y、9m、9c、9k)、ドラムクリーニング部材8(8y、8m、8c、8k)等を備えている。
なお、図1の画像形成装置1の姿勢は、画像形成装置が、通常の設置状態(動作時の設置状態)として、水平面に設置された状態を示しており、各図における紙面の上下方向が重力方向(鉛直方向)に略対応し、紙面の左右方向が水平方向に略対応する。
The image forming unit includes a process cartridge 4 detachable from the main body of the image forming apparatus 1, a toner cartridge 20 as a developer container storing toner for sending toner (developer) to the process cartridge 4, an intermediate transfer A unit 17 and a laser scanner unit 90 are provided. Four process cartridges 4 are provided inside the apparatus main body of the image forming apparatus 1 corresponding to the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black, and are arranged in a line. That is, the process cartridges 4 y , 4 m, 4 c, and 4 k are arranged in a row inside the main body of the image forming apparatus 1 . Each process cartridge 4 includes a photosensitive drum 5 (5y, 5m, 5c, 5k) as an image carrier, a charging roller 6 (6y, 6m, 6c, 6k), a developing roller 7 (7y, 7m, 7c, 7k), regulating blades 9 (9y, 9m, 9c, 9k), and drum cleaning members 8 (8y, 8m, 8c, 8k).
The posture of the image forming apparatus 1 in FIG. 1 shows a state in which the image forming apparatus is installed on a horizontal plane as a normal installation state (installation state during operation), and the vertical direction of the paper surface in each figure is It substantially corresponds to the direction of gravity (vertical direction), and the horizontal direction substantially corresponds to the horizontal direction.

トナーカートリッジ20は、画像形成装置1本体に対して着脱可能であり、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジに対応して、4つ備えられている。すなわち、トナーカートリッジ20y、20m、20c、20kがそれぞれプロセスカ
ートリッジ4y、4m、4c、4kにトナーを供給するために各々配置されている。プロセスカートリッジ4y、4m、4c、4kにはトナー収容部44y、44m、44c、44kがそれぞれ設けられており、トナーカートリッジ20y、20m、20c、20kから供給されるトナーがそれぞれ収容される。
より詳細に説明すると、プロセスカートリッジ4は、ドラムユニット46と現像ユニット(現像装置)45に分かれていて、両者を一体として、またはそれぞれが個別に、画像形成装置1本体に対して着脱可能に構成されている。ドラムユニット46は、感光体ドラム5と、帯電ローラ6と、ドラムクリーニング部材8と、それらを一体的に支持するとともにドラムクリーニング部材8によって感光体ドラム5から掻き取られた残トナーを収容する廃トナー収容部を有する枠体と、が一体となったカートリッジである。現像ユニット45は、現像剤担持体としての現像ローラ7と、トナー供給ローラと、規制部材としての規制ブレード9と、それらを一体的に支持するとともにトナー収容部44を有する枠体(現像容器)と、が一体となったカートリッジである。
本実施例では、トナーカートリッジ20が、現像ユニット45とは略水平方向に並び、ドラムユニット46との略垂直方向の下方に並ぶように、配置されている。
プロセスカートリッジ4に対するトナーの搬送経路に関しては詳細を後述する。
The toner cartridges 20 are detachable from the main body of the image forming apparatus 1, and four toner cartridges 20 are provided corresponding to the yellow, magenta, cyan, and black process cartridges. That is, toner cartridges 20y, 20m, 20c and 20k are arranged to supply toner to process cartridges 4y, 4m, 4c and 4k, respectively. Toner storage portions 44y, 44m, 44c and 44k are provided in the process cartridges 4y, 4m, 4c and 4k, respectively, and toner supplied from the toner cartridges 20y, 20m, 20c and 20k are stored therein.
More specifically, the process cartridge 4 is divided into a drum unit 46 and a developing unit (developing device) 45, which can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 1 either integrally or individually. ing. The drum unit 46 includes the photosensitive drum 5 , the charging roller 6 , the drum cleaning member 8 , and a waste toner unit that integrally supports them and stores residual toner scraped from the photosensitive drum 5 by the drum cleaning member 8 . The cartridge is integrated with a frame body having a housing portion. The developing unit 45 includes a developing roller 7 as a developer carrying member, a toner supply roller, a regulating blade 9 as a regulating member, and a frame (developing container) that integrally supports them and has a toner container 44 . and are integrated into a cartridge.
In this embodiment, the toner cartridge 20 is arranged substantially horizontally with the developing unit 45 and vertically below the drum unit 46 .
Details of the toner transport path for the process cartridge 4 will be described later.

中間転写ユニット17は、一次転写ローラ10(10y、10m、10c、10k)、中間転写ベルト11、駆動ローラ12、テンションローラ13、二次転写対向ローラ14a、クリーニング装置30を備えている。中間転写ベルト11は、無端円筒状ベルトであり、駆動ローラ12、テンションローラ13、二次転写対向ローラ14aによって張架されている。 The intermediate transfer unit 17 includes primary transfer rollers 10 (10y, 10m, 10c, 10k), an intermediate transfer belt 11, a driving roller 12, a tension roller 13, a secondary transfer opposing roller 14a, and a cleaning device 30. The intermediate transfer belt 11 is an endless cylindrical belt, and is stretched by a drive roller 12, a tension roller 13, and a secondary transfer counter roller 14a.

画像形成に際しては、制御部(不図示)がプリント信号を発すると、給送ローラ3によってシート積載部2に積載収納されたシートが送り出される。 At the time of image formation, when a control section (not shown) issues a print signal, the sheets stacked and housed in the sheet stacking section 2 are sent out by the feeding roller 3 .

一方、感光体ドラム5は帯電ローラ6によって表面を帯電させられる。そして、レーザスキャナユニット90が、内部に備える不図示の光源からレーザ光を出射し、レーザ光を感光体ドラム5上に照射する。これにより感光体ドラム5の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像を現像剤担持体である現像ローラ7が担持するトナー(現像剤)によって現像することにより感光体ドラム5上にトナー像(現像剤像)が形成される。各プロセスカートリッジ4の感光体ドラム5上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト11にそれぞれ一次転写される。中間転写ベルト11は駆動ローラ12がモータ(不図示)などの駆動源から回転力を受けることにより矢印Aの方向に回転する。一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト11の回転により回転方向下流にある二次転写対向ローラ14aと二次転写ローラ14bとで形成される二次転写部に到達し、ここでトナー像がシートに転写される。
トナー像が転写されたシートは、定着器15に送られ、加熱、加圧されてトナー像がシートに定着された後、排出ローラ16によって搬送されて排出部(排紙トレー)に排出される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 5 is charged by the charging roller 6 . Then, the laser scanner unit 90 emits a laser beam from an internal light source (not shown) to irradiate the photosensitive drum 5 with the laser beam. An electrostatic latent image is thereby formed on the surface of the photosensitive drum 5 . A toner image (developer image) is formed on the photosensitive drum 5 by developing the electrostatic latent image with toner (developer) carried by a developing roller 7 as a developer carrier. A toner image formed on the photosensitive drum 5 of each process cartridge 4 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 11 . The intermediate transfer belt 11 rotates in the direction of arrow A when the driving roller 12 receives a rotational force from a driving source such as a motor (not shown). The primarily transferred toner image reaches the secondary transfer portion formed by the secondary transfer opposing roller 14a and the secondary transfer roller 14b located downstream in the rotation direction due to the rotation of the intermediate transfer belt 11, where the toner image is transferred. transferred to the sheet.
The sheet on which the toner image has been transferred is sent to a fixing device 15, where the toner image is fixed on the sheet by heating and pressure, and then conveyed by a discharge roller 16 and discharged to a discharge section (discharge tray). .

<現像ブレード>
現像ブレード9は、現像ローラ7の回転に対し、カウンター方向を向くように配置されており、現像ローラ7に担持されるトナー量を規制する部材である。また、トナーは現像ブレード9と現像ローラ7との摺擦により摩擦帯電されて電荷を付与されると同時に層厚規制される。現像ブレード9は短手方向の一方の端部が現像容器にビス等の締結具によって固定され、他方の端部は自由端となっている。
<development blade>
The developing blade 9 is arranged so as to face in the counter direction with respect to the rotation of the developing roller 7 , and is a member that regulates the amount of toner carried on the developing roller 7 . Further, the toner is triboelectrically charged by rubbing between the developing blade 9 and the developing roller 7, and is given an electric charge, and at the same time, the layer thickness is regulated. One end of the developing blade 9 in the short direction is fixed to the developing container by a fastener such as a screw, and the other end is a free end.

本実施例においては、現像ブレード9として短手方向の自由長が8mm、厚みが0.07mm以上、0.10mm以下の板バネ状の弾性を有するSUS304-1/2Hの薄板
を用いている。当該ブレードは、自由端側を現像ローラ7表面に線圧が20N/m~40N/mとなる押圧力で使用可能である。本実施形態では線圧30N/mを使用した。
In this embodiment, as the developing blade 9, a thin plate of SUS304-1/2H having leaf spring-like elasticity with a free length in the lateral direction of 8 mm and a thickness of 0.07 mm or more and 0.10 mm or less is used. The blade can be used with a linear pressure of 20 N/m to 40 N/m on the surface of the developing roller 7 on the free end side. A linear pressure of 30 N/m was used in this embodiment.

<現像ローラ>
現像ローラ7として、弾性ゴム層を被覆したローラを用いた。弾性ゴム層は、感光ドラム5との接触状態を均一に保つ為に、その硬度はMD1硬度で20°~50°の硬度が好適に用いられる。実施形態においては、ゴム硬度38°のものを用いた。ゴム硬度は高分子計器株式会社製のMD-1硬度計(押針形状:タイプA)により測定した。表面粗さは中心線平均粗さRaで0.2μm~2μmに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。Raが0.2μm未満となると所望のトナー量が得られにくく、濃度が薄くなる傾向にある。またRaが2μmより大きくなると、トナー個々に十分な帯電を与えにくく、非画像部にトナーが付着しやすく、所謂「かぶり」が発生しやすくなる。実施例においては、Ra=1.0μmのものを用いた。中心線平均粗さRaは、小坂研究所社製「サーフコーダSE3500」により測定した。
<Development roller>
As the developing roller 7, a roller coated with an elastic rubber layer was used. In order to maintain a uniform contact state with the photosensitive drum 5, the elastic rubber layer preferably has a MD1 hardness of 20° to 50°. In the embodiment, one having a rubber hardness of 38° was used. The rubber hardness was measured with an MD-1 hardness tester (indenter shape: type A) manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. The surface roughness is set to 0.2 μm to 2 μm in terms of center line average roughness Ra, and the necessary amount of toner is retained on the surface. When Ra is less than 0.2 μm, it is difficult to obtain a desired amount of toner, and the density tends to be low. On the other hand, when Ra is larger than 2 μm, it is difficult to sufficiently charge the toner individually, and the toner easily adheres to the non-image portion, so that so-called "fogging" tends to occur. In the examples, one with Ra=1.0 μm was used. The center line average roughness Ra was measured by "Surfcoder SE3500" manufactured by Kosaka Laboratory.

<トナー搬送>
ここからの説明は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジに対して同様であるため、y、m、c、kの表記は省略する。図2(a)、(b)、(c)で示すようにプロセスカートリッジ4にトナーを供給するためのトナー容器(現像剤補給装置)としてのトナーカートリッジ20には、トナー排出口24およびトナー搬送スクリュー23が配置されている。図2(a)は、トナーカートリッジ20の模式的斜視図、図2(b)は、図2(a)中の点線Aにおけるトナーカートリッジ20の模式的断面図、図2(c)は、図2(a)中の点線Bにおけるトナーカートリッジ20の模式的断面図となっている。
<Toner Conveyance>
Since the description from here on is the same for each of the yellow, magenta, cyan, and black process cartridges, the notations of y, m, c, and k are omitted. As shown in FIGS. 2A, 2B, and 2C, the toner cartridge 20 as a toner container (developer replenishing device) for supplying toner to the process cartridge 4 includes a toner outlet 24 and a toner conveying device. A screw 23 is arranged. 2A is a schematic perspective view of the toner cartridge 20, FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the toner cartridge 20 taken along the dotted line A in FIG. 2A, and FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the toner cartridge 20 along the dotted line B in FIG.

トナーカートリッジ20の内部空間は、トナー40が収容されるトナー収容室201と、現像剤搬送部材としてのトナー搬送スクリュー23が配置されるトナー搬送室202と、で構成される。トナーカートリッジ20は、後述する本体側のトナー搬送路を形成する搬送路形成部材70と連結される連結部203を有し、トナー搬送室202は、連結部203の下面において開口するトナー排出口24を介してトナーカートリッジ20の外部と連通する。 The internal space of the toner cartridge 20 is composed of a toner storage chamber 201 in which toner 40 is stored and a toner transport chamber 202 in which a toner transport screw 23 as a developer transport member is arranged. The toner cartridge 20 has a connecting portion 203 that is connected to a conveying path forming member 70 that forms a toner conveying path on the main body side, which will be described later. communicates with the outside of the toner cartridge 20 through the .

連結部203は、トナーカートリッジ20の画像形成装置本体への装着方向における下流側(装置本体におけるトナーカートリッジ20の収容部の奥側)に面した側面から、上記装着方向下流にさらに突出するように設けられている。トナーカートリッジ20が画像形成装置本体に装着されると、連結部203のトナー排出口24が、搬送路形成部材70へトナーを受け渡し可能な位置(後述する搬送路形成部材70のトナー受け入れ口71と連通可能に重なる位置)に配置される。 The connecting portion 203 protrudes further downstream in the mounting direction from the side surface facing the downstream side in the mounting direction of the toner cartridge 20 to the main body of the image forming apparatus (the inner side of the accommodating portion of the toner cartridge 20 in the main body of the apparatus). is provided. When the toner cartridge 20 is attached to the main body of the image forming apparatus, the toner discharge port 24 of the connecting portion 203 is moved to a position where toner can be transferred to the transport path forming member 70 (a toner receiving port 71 of the transport path forming member 70 to be described later). communicatively overlapped).

トナー収容室201には、収容するトナー40を攪拌しトナー搬送室202まで搬送するための攪拌搬送部材としての撹拌羽根22が、撹拌軸21を中心に回転可能に設けられている。撹拌軸21の回転にしたがって撹拌羽根22が跳ね上げたトナー40は、トナー搬送スクリュー23が配置されたトナー搬送室202へ受け渡される。そして、トナー搬送スクリュー23の回転によってトナー搬送室202内をトナー排出口24に向かって搬送され、トナー排出口24から排出される。 In the toner storage chamber 201 , a stirring blade 22 as a stirring and conveying member for stirring the contained toner 40 and conveying it to the toner conveying chamber 202 is provided rotatably about the stirring shaft 21 . The toner 40 thrown up by the stirring blade 22 as the stirring shaft 21 rotates is transferred to the toner conveying chamber 202 in which the toner conveying screw 23 is arranged. As the toner conveying screw 23 rotates, the toner is conveyed in the toner conveying chamber 202 toward the toner discharge port 24 and discharged from the toner discharge port 24 .

図3(a)は、トナーカートリッジ20が本体1に装着された状態における模式的斜視図、図3(b)は、図3(a)中の点線Cにおけるトナーカートリッジ20と本体搬送路形成部材70の模式的断面図を示している。
図4(a)は、トナーカートリッジ20およびプロセスカートリッジ4が本体1に装着
された状態における、本体搬送路形成部材70周辺の構成の模式的斜視図、図4(b)は、図4(a)中の点線Hにおける模式的断面図を示している。
トナーカートリッジ20から排出されたトナーは、本体搬送路形成部材70のトナー受け入れ口71に自重によって受け渡される。そして、搬送スクリュー36の回転によって矢印Dの方向に搬送される。
3(a) is a schematic perspective view of the toner cartridge 20 attached to the main body 1, and FIG. 3(b) is the toner cartridge 20 and the main body transport path forming member at the dotted line C in FIG. 3(a). 70 shows a schematic cross-sectional view of 70. FIG.
FIG. 4(a) is a schematic perspective view of the configuration around the main body conveyance path forming member 70 in a state in which the toner cartridge 20 and the process cartridge 4 are attached to the main body 1; ) shows a schematic cross-sectional view along the dotted line H in FIG.
The toner discharged from the toner cartridge 20 is transferred to the toner receiving port 71 of the main conveyance path forming member 70 by its own weight. Then, it is conveyed in the direction of the arrow D by the rotation of the conveying screw 36 .

搬送路形成部材70は、ダクト状の中空部材であり、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部材70は、トナーの搬送方向がそれぞれ異なる第1搬送部701と、第2搬送部702と、を有し、第1搬送部701の上流側に、トナーカートリッジ20の連結部203との間でトナー搬送路をつなぐ連結部703が設けられている。連結部703の上面には、トナーカートリッジ20のトナー排出口24から落下するトナーを受け入れるトナー受け入れ口71が設けられている。第1搬送部701は、トナーカートリッジ20の装置本体1への装着方向に延びる搬送路を形成し、その下流に第2搬送部702が連なる。第2搬送部702は、第1搬送部701によりトナーカートリッジ20の装置本体1への装着方向に延びる搬送路を、トナーカートリッジ20とプロセスカートリッジ4(現像ユニット45)との並び方向に平行となる方向に方向転換する。第2搬送部702の搬送路下流側には、搬送路の下方で開口するトナー排出口72が設けられている。トナーカートリッジ20から第1搬送部701、第2搬送部702を経て延びるトナー搬送路は、トナー排出口72から、プロセスカートリッジ4(現像ユニット45)の連結部43に設けられたトナー受け入れ口41を介して、トナー収容部44へとつながる。プロセスカートリッジ4の連結部43は、プロセスカートリッジ4の装置本体1への装着方向における下流側(装置本体におけるプロセスカートリッジ4の収容部の奥側)に面した側面から、上記装着方向下流にさらに突出するように設けられている。プロセスカートリッジ4が画像形成装置本体に装着されると、連結部43上面の上記装着方向下流側で開口するトナー受け入れ口41が、搬送路形成部材70から排出されるトナーを受け入れ可能な位置(トナー排出口72と連通可能に重なる位置)に配置される。 The conveying path forming member 70 is a duct-shaped hollow member, and the hollow inner space constitutes a toner conveying path. The conveying path forming member 70 has a first conveying portion 701 and a second conveying portion 702 which convey toner in different directions. A connecting portion 703 is provided to connect the toner conveying path between them. A toner receiving port 71 is provided on the upper surface of the connecting portion 703 to receive toner falling from the toner discharge port 24 of the toner cartridge 20 . The first conveying portion 701 forms a conveying path extending in the mounting direction of the toner cartridge 20 to the apparatus main body 1, and the second conveying portion 702 continues downstream thereof. The second conveying portion 702 makes the conveying path extending in the mounting direction of the toner cartridge 20 to the apparatus main body 1 by the first conveying portion 701 parallel to the direction in which the toner cartridge 20 and the process cartridge 4 (developing unit 45) are arranged. turn to direction. A toner discharge port 72 that opens below the conveying path is provided on the downstream side of the conveying path of the second conveying section 702 . The toner conveying path extending from the toner cartridge 20 through the first conveying portion 701 and the second conveying portion 702 extends from the toner discharge port 72 to the toner receiving port 41 provided in the connecting portion 43 of the process cartridge 4 (developing unit 45). It is connected to the toner containing portion 44 via. The connection portion 43 of the process cartridge 4 further protrudes downstream in the mounting direction from the side surface facing the downstream side (the inner side of the accommodating portion of the process cartridge 4 in the apparatus main body) in the mounting direction of the process cartridge 4 to the apparatus main body 1 . It is designed to When the process cartridge 4 is attached to the main body of the image forming apparatus, the toner receiving port 41 opened on the upper surface of the connecting portion 43 on the downstream side in the attachment direction is positioned so as to receive the toner discharged from the conveying path forming member 70 (toner receiving port 41). (position overlapping the discharge port 72 so as to be communicable).

本実施例では、トナー搬送路の経路構成を、プロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20の並び方向とは異なる方向に迂回して延びる構成として、略コ字状に搬送経路の方向が変化する構成としている。かかる構成により、プロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20とを可及的に近接して配置することが可能となり、装置の小型化を図ることができるとともに、トナー搬送手段としてのスクリューの配置に必要な経路長さを任意に確保することができる。なお、トナー搬送路の経路構成は、ここに示したものに限定されるものではない。 In this embodiment, the toner transport path is configured to extend in a detour in a direction different from the alignment direction of the process cartridge 4 and the toner cartridge 20, so that the direction of the transport path changes in a substantially U-shape. . With this configuration, the process cartridge 4 and the toner cartridge 20 can be arranged as close as possible, and the size of the apparatus can be reduced. Any length can be secured. It should be noted that the configuration of the toner transport path is not limited to that shown here.

図5は、搬送路形成部材70の中に設けられる第1搬送部材としてのトナー搬送スクリュー36と第2搬送部材としてのトナー排出スクリュー37との接合部(駆動力伝達部)を示す模式的斜視図である。 FIG. 5 is a schematic perspective view showing a joint portion (driving force transmission portion) between the toner conveying screw 36 as the first conveying member and the toner discharge screw 37 as the second conveying member provided in the conveying path forming member 70. It is a diagram.

トナー搬送スクリュー36は、第1搬送部701内に配置され、トナーカートリッジ20から連結部703を介して第1搬送部701内に送り込まれたトナーを第2搬送部702に向けて搬送する。トナー搬送スクリュー36は、その中心に回転軸36kを備え、その外周表面には回転軸36k方向にトナーを搬送するように螺旋状に設けられた第1ブレード歯面36gを有するスクリュー部(螺旋羽根)を備えている。そして、トナー搬送スクリュー36の回転軸36kの端部に設けられた不図示の駆動ギア(駆動受け手段)によってモータ等の駆動源(不図示)から回転力を受け、図5の矢印E方向に回転する。
なお、トナー排出スクリュー37が不図示のモータ等の駆動源から回転力を直接受けるものとし、トナー搬送スクリュー36がトナー排出スクリュー37から回転力を受けて従動回転する構成としてもよい。
The toner conveying screw 36 is arranged in the first conveying portion 701 and conveys the toner fed into the first conveying portion 701 from the toner cartridge 20 through the connecting portion 703 toward the second conveying portion 702 . The toner conveying screw 36 has a rotating shaft 36k at its center, and a screw portion (spiral blade) having a first blade tooth surface 36g spirally provided on its outer peripheral surface so as to convey toner in the direction of the rotating shaft 36k. ). Then, a drive gear (drive receiving means) (not shown) provided at the end of the rotating shaft 36k of the toner conveying screw 36 receives a rotational force from a drive source (not shown) such as a motor, and the toner conveying screw 36 rotates in the direction of arrow E in FIG. Rotate.
Alternatively, the toner discharge screw 37 may receive a rotational force directly from a driving source such as a motor (not shown), and the toner conveying screw 36 may be rotated by receiving the rotational force from the toner discharge screw 37 .

トナー搬送スクリュー36に接触したトナーは、トナー搬送スクリュー36の回転に伴い移動する第1ブレード歯面36gによって回転軸方向(矢印D方向)に搬送される。そして、トナー搬送スクリュー36のトナー搬送方向下流に設けられたトナー排出スクリュー37の上流側端部に向かう方向(矢印D方向)に押し出される形で搬送され、トナー排出スクリュー37と接触し始める。 The toner contacting the toner conveying screw 36 is conveyed in the rotation axis direction (arrow D direction) by the first blade tooth surface 36g that moves as the toner conveying screw 36 rotates. Then, it is pushed out in the direction (arrow D direction) toward the upstream end of the toner discharging screw 37 provided downstream of the toner conveying screw 36 in the toner conveying direction, and begins to come into contact with the toner discharging screw 37 .

トナー排出スクリュー37は、第2搬送部702内に配置され、トナー搬送スクリュー36によって第1搬送部701から第2搬送部702内に送り込まれたトナーを、プロセスカートリッジ4の連結部43に向けて搬送する。トナー排出スクリュー37は、回転軸37kを備え、その外周表面には回転軸37k方向(矢印G方向)にトナーを搬送するように螺旋状に設けられた第2ブレード歯面37gを有するスクリュー部(螺旋羽根)を備えている。また、装置の小型化のためにトナー搬送スクリュー36と略直交する方向に設けられている。さらにトナー排出スクリュー37は、トナー搬送スクリュー36から回転力を受けるための駆動受け部50を有し、トナー搬送スクリュー36の回転に従動して矢印F方向に回転する。駆動受け部50は、トナー搬送スクリュー36の第1ブレード歯面36gとの接触によって、回転するトナー搬送スクリュー36からトナー排出スクリュー37を回転させる力が作用するような形状に構成されている。この駆動受け部50がトナー搬送スクリュー36から回転力を受ける際に、トナーがトナー搬送スクリュー36と駆動受け部50との間で挟持・摺擦される。 The toner discharge screw 37 is arranged in the second conveying portion 702 and directs the toner fed from the first conveying portion 701 into the second conveying portion 702 by the toner conveying screw 36 toward the connecting portion 43 of the process cartridge 4 . transport. The toner discharge screw 37 has a rotating shaft 37k, and a screw portion ( spiral blade). In addition, it is provided in a direction substantially perpendicular to the toner conveying screw 36 in order to reduce the size of the apparatus. Further, the toner discharge screw 37 has a drive receiving portion 50 for receiving a rotational force from the toner conveying screw 36, and rotates in the arrow F direction following the rotation of the toner conveying screw 36. As shown in FIG. The drive receiving portion 50 is configured in such a shape that a force for rotating the toner discharging screw 37 is applied from the rotating toner conveying screw 36 by contact with the first blade tooth surface 36 g of the toner conveying screw 36 . When the drive receiving portion 50 receives a rotational force from the toner conveying screw 36 , the toner is held and rubbed between the toner conveying screw 36 and the drive receiving portion 50 .

トナー排出スクリュー37と接触したトナーは、トナー排出スクリュー37の回転に伴い移動する第2ブレード歯面37gによってトナー排出スクリュー37の下流側端部近傍に設けられたトナー排出口72に向かう方向(矢印G方向)へ押し出される形で搬送される。その後、トナー排出口72からトナーが自重によって排出され、プロセスカートリッジ4の受け入れ口41に受け渡される。プロセスカートリッジ4の内部へは搬送スクリュー42によって搬送されることでプロセスカートリッジ4にトナーが供給される。
なお、トナー搬送スクリュー36の回転軸36kとトナー排出スクリュー37の回転軸37kは、両者に直交する方向(図5では図の上下方向)において互いにずれた位置関係にある。そのため、トナー搬送スクリュー36の第1ブレード歯面36gの移動領域(ブレード歯面がトナーに対して直接的に搬送作用を及ぼす(接触する)空間領域)と、トナー排出スクリュー37の第2ブレード歯面37gの移動領域も、互いにずれた位置関係となる。したがって、各スクリューのそれぞれブレード歯面の移動領域のずれに対応して、搬送路形成部材70の中空空間も、第1搬送部701の中空空間と第2搬送部702の中空空間とが、各スクリューの回転軸と直交する方向においてずれた構成とすると好適である。すなわち、トナー搬送路の底面と天井のそれぞれの高さが、第1搬送部701と第2搬送部702との間で上下にずれるような構成である。このように、各スクリューと搬送路形成部材70の中空内壁面との間のギャップをトナー搬送に好適な設定にしてトナーの搬送効率を高めるのが好適である。
なお、図4では、第1搬送部701と第2搬送部702が同じ高さに形成された構成となっているが、例えば、壁の厚みを変化させる等により、それぞれの内部空間を上述したようにブレード歯面の移動領域のずれに合せて互いにずらすように構成してよい。あるいは、搬送路形成部材70全体で壁の厚みを均一にするなら、図4における外観構成として、第1搬送部701と第2搬送部702のそれぞれの上面及び下面の高さが上下にずれたような構成としてもよい。
このようにブレード歯面の移動領域の高さのずれに合せて搬送路形成部材の構成を変化させることは、他の実施形態の構成においても同様に適用してよい。
The toner in contact with the toner discharge screw 37 is directed (arrow G direction) is conveyed in the form of being pushed out. After that, the toner is discharged from the toner discharge port 72 by its own weight and transferred to the receiving port 41 of the process cartridge 4 . The toner is supplied to the process cartridge 4 by being transported into the process cartridge 4 by the transport screw 42 .
Note that the rotating shaft 36k of the toner conveying screw 36 and the rotating shaft 37k of the toner discharge screw 37 are in a positional relationship that is displaced from each other in a direction orthogonal to both (vertical direction in FIG. 5). Therefore, the movement area of the first blade tooth surface 36g of the toner conveying screw 36 (the space area where the blade tooth surface directly exerts a conveying action on (contacts) the toner) and the second blade tooth of the toner discharge screw 37 The movement regions of the surface 37g also have a positional relationship that is shifted from each other. Therefore, corresponding to the displacement of the movement area of the tooth surface of each blade of each screw, the hollow space of the conveying path forming member 70, the hollow space of the first conveying section 701 and the hollow space of the second conveying section 702 are arranged respectively. It is preferable to have a configuration that is shifted in a direction perpendicular to the axis of rotation of the screw. That is, the heights of the bottom surface and the ceiling of the toner conveying path are vertically shifted between the first conveying section 701 and the second conveying section 702 . In this manner, it is preferable to set the gap between each screw and the hollow inner wall surface of the conveying path forming member 70 so as to be suitable for toner conveying, thereby enhancing the toner conveying efficiency.
In FIG. 4, the first conveying section 701 and the second conveying section 702 are configured to have the same height. , so as to be shifted from each other in accordance with the displacement of the movement area of the tooth surface of the blade. Alternatively, if the thickness of the wall is made uniform throughout the transport path forming member 70, the heights of the upper and lower surfaces of the first transport section 701 and the second transport section 702 are vertically displaced as an external configuration in FIG. It is good also as a structure.
Changing the configuration of the conveying path forming member according to the shift in the height of the moving region of the tooth surface of the blade in this manner may also be applied to configurations of other embodiments.

<トナー>
本発明の実施形態に用いたトナー40の模式図を図6に示す。
現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、該トナー粒子は、有機ケイ素重合体を
含有する表層を有する。
前述したように、従来から用いられているトナーでは、駆動受け部において搬送中のトナーが変形する場合があった。トナーの変形を抑制するために必要なトナーのマルテンス硬度を検討したところ、トナーの最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定した時のマルテンス硬度が200MPa以上であることがわかった。また、該マルテンス硬度は400MPa以上であることが好ましい。
一方、該マルテンス硬度は1100MPa以下である。マルテンス硬度が1100MPaよりも高いと、規制ブレードや現像ローラが傷つき、ベタ黒画像もしくは中間諧調画像に縦スジ状の濃度ムラの画像弊害(縦スジ画像)が出る場合があった。
<Toner>
FIG. 6 shows a schematic diagram of the toner 40 used in the embodiment of the invention.
The developer contains toner having toner particles, the toner particles having a surface layer containing an organosilicon polymer.
As described above, conventionally used toner may be deformed while being conveyed in the drive receiving portion. A study of the Martens hardness of the toner required to suppress deformation of the toner revealed that the Martens hardness measured under the condition of a maximum toner load of 2.0×10 −4 N was 200 MPa or more. Also, the Martens hardness is preferably 400 MPa or more.
On the other hand, the Martens hardness is 1100 MPa or less. If the Martens hardness is higher than 1100 MPa, the regulating blade and the developing roller may be damaged, resulting in image defects (vertical streak image) such as vertical streak-like density unevenness in a solid black image or halftone image.

マルテンス硬度を制御する手段として、有機ケイ素重合体を含有する表層を有するトナー粒子を用いた。本実施形態で使用するトナーは、マイナスに帯電極性をもつ非磁性1成分の粒重合トナーであり、粒径は7μmである。 Toner particles having a surface layer containing an organosilicon polymer were used as a means of controlling Martens hardness. The toner used in this embodiment is a non-magnetic one-component polymerized toner having a negatively charged polarity, and has a particle size of 7 μm.

〈トナー粒子の製造方法〉
トナー粒子の製造方法は公知の手段を用いることができ、混練粉砕法や湿式製造法を用いることができる。粒子径の均一化や形状制御性の観点からは湿式製造法を好ましく用いることができる。さらに、湿式製造法には懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合凝集法、乳化凝集法などを挙げることができる。
<Method for producing toner particles>
A known means can be used as a method for producing toner particles, and a kneading pulverization method or a wet production method can be used. A wet production method can be preferably used from the viewpoint of uniformity of particle size and shape controllability. Furthermore, the wet production method includes a suspension polymerization method, a dissolution suspension method, an emulsion polymerization aggregation method, an emulsion aggregation method, and the like.

ここでは懸濁重合法について説明する。懸濁重合法においてはまず、結着樹脂を生成するための重合性単量体、並びに、必要に応じて着色剤及びその他の添加剤を、ボールミル、超音波分散機のような分散機を用いてこれらを均一に溶解又は分散させた重合性単量体組成物を調製する(重合性単量体組成物の調製工程)。このとき、必要に応じて多官能性単量体や連鎖移動剤、また、離型剤としてのワックスや荷電制御剤、可塑剤などを適宜加えることができる。 Here, the suspension polymerization method will be explained. In the suspension polymerization method, first, a polymerizable monomer for producing a binder resin and, if necessary, a colorant and other additives are dispersed using a dispersing machine such as a ball mill or an ultrasonic dispersing machine. A polymerizable monomer composition is prepared by uniformly dissolving or dispersing these components by means of a method (step of preparing a polymerizable monomer composition). At this time, if necessary, a polyfunctional monomer, a chain transfer agent, a wax as a release agent, a charge control agent, a plasticizer, and the like can be appropriately added.

次に、上記重合性単量体組成物を予め用意しておいた水系媒体中に投入し、高せん断力を有する撹拌機や分散機により、重合性単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズに形成する(造粒工程)。 Next, the polymerizable monomer composition is put into an aqueous medium prepared in advance, and droplets of the polymerizable monomer composition are formed by a stirrer or a disperser having a high shear force. (granulation step).

造粒工程における水系媒体は分散安定剤を含有していることが、トナー粒子の粒径制御、粒度分布のシャープ化、製造過程におけるトナー粒子の合一を抑制するために好ましい。分散安定剤としては、一般的に立体障害による反発力を発現させる高分子と、静電気的な反発力で分散安定化を図る難水溶性無機化合物とに大別される。難水溶性無機化合物の微粒子は、酸やアルカリにより溶解するため、重合後に酸やアルカリで洗浄することにより溶解させて容易に除去することができるため、好適に用いられる。 It is preferable that the aqueous medium in the granulation step contain a dispersion stabilizer in order to control the particle size of the toner particles, sharpen the particle size distribution, and suppress coalescence of the toner particles in the production process. Dispersion stabilizers are generally classified broadly into macromolecules that generate a repulsive force due to steric hindrance and poorly water-soluble inorganic compounds that stabilize dispersion by electrostatic repulsive force. Fine particles of poorly water-soluble inorganic compounds are preferably used because they are dissolved by acid or alkali and can be dissolved and easily removed by washing with acid or alkali after polymerization.

造粒工程の後、あるいは造粒工程を行いながら、好ましくは50℃以上90℃以下の温度に設定して、重合性単量体組成物に含まれる重合性単量体の重合を行い、トナー粒子分散液を得る(重合工程)。 After the granulation step or while performing the granulation step, the temperature is preferably set to 50° C. or higher and 90° C. or lower to polymerize the polymerizable monomer contained in the polymerizable monomer composition to obtain a toner. A particle dispersion is obtained (polymerization step).

重合工程では容器内の温度分布が均一になる様に攪拌操作を行うことが好ましい。重合開始剤を添加する場合、任意のタイミングと所要時間で行うことができる。また、所望の分子量分布を得る目的で重合反応後半に昇温してもよく、さらに、未反応の重合性単量体、副生成物などを系外に除去するために反応後半、または反応終了後に、一部水系媒体を蒸留操作により留去してもよい。蒸留操作は常圧又は減圧下で行うことができる。 In the polymerization step, it is preferable to perform a stirring operation so that the temperature distribution in the container becomes uniform. When the polymerization initiator is added, it can be added at any timing and required time. Further, in order to obtain a desired molecular weight distribution, the temperature may be raised in the second half of the polymerization reaction, and further, in order to remove unreacted polymerizable monomers, by-products, etc. from the system, the second half of the reaction or the end of the reaction may be heated. Afterwards, a portion of the aqueous medium may be distilled off by a distillation operation. The distillation operation can be performed under normal pressure or reduced pressure.

高精細かつ高解像の画像を得るという観点から、トナーの重量平均粒径は、3.0μm以上10.0μm以下であることが好ましい。トナーの重量平均粒径は細孔電気抵抗法に
より測定することができる。例えば、「コールター・カウンター Multisizer
3」(ベックマン・コールター(株)製)用いて測定することができる。こうして得られたトナー粒子分散液は、トナー粒子と水系媒体を固液分離する濾過工程へと送られる。
From the viewpoint of obtaining high-definition and high-resolution images, the weight-average particle size of the toner is preferably 3.0 μm or more and 10.0 μm or less. The weight average particle size of the toner can be measured by a pore electric resistance method. For example, "Coulter Counter Multisizer
3” (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). The toner particle dispersion thus obtained is sent to a filtration step for solid-liquid separation of the toner particles and the aqueous medium.

得られたトナー粒子分散液からトナー粒子を得るための固液分離は、一般的な濾過方法で行うことができ、その後トナー粒子表面から除去しきれなかった異物を除去するため、リスラリーや洗浄水のかけ洗いなどによって更に洗浄を行うことが好ましい。十分な洗浄が行なわれた後に、再び固液分離してトナーケーキを得る。その後、公知の乾燥手段により乾燥され、必要であれば分級により所定外の粒径を有する粒子群を分離してトナー粒子を得る。このとき分離された所定外の粒径を有する粒子群は最終的な収率を向上させるために再利用してもよい。 Solid-liquid separation for obtaining toner particles from the obtained toner particle dispersion can be carried out by a general filtration method. It is preferable to carry out further washing, such as by spraying. After sufficient washing is performed, solid-liquid separation is performed again to obtain a toner cake. Thereafter, it is dried by a known drying means, and if necessary, is classified to separate a particle group having a particle size other than the predetermined one to obtain toner particles. The separated particle groups having non-predetermined particle sizes may be reused to improve the final yield.

〈トナーのマルテンス硬度の測定方法〉
硬度とは、物体の表面又は表面近傍の機械的性質の一つであり、異物によって変形や傷を与えられようとするときの、物体の変形しにくさ、物体の傷つきにくさであり、様々な測定方法や定義が存在する。例えば測定方法は測定領域の広さによって使い分けられ、測定領域が10μm以上の場合にはビッカース法、10μm以下の場合にはナノインデンテーション法、1μm以下の場合にはAFMなどと使い分けられることが多い。定義としては、例えば押し込み硬さとしてはブリネル硬度やビッカース硬度、引っ掻き硬さとしてはマルテンス硬度、反発硬さとしてはショア硬度などが使い分けられている。
<Method for Measuring Martens Hardness of Toner>
Hardness is one of the mechanical properties of the surface or the vicinity of the surface of an object. There are various measurement methods and definitions. For example, different measurement methods are used depending on the size of the measurement area. Vickers method is often used when the measurement area is 10 μm or more, nanoindentation method when the measurement area is 10 μm or less, and AFM when the measurement area is 1 μm or less. . As definitions, for example, Brinell hardness and Vickers hardness are used as indentation hardness, Martens hardness as scratch hardness, and Shore hardness as rebound hardness.

トナーの測定においては、一般的な粒径は3μm以上10μm以下であるから、ナノインデンテーション法が好ましく用いられる測定方法である。発明者らの検討によると硬度の規定として、引っ掻き硬さを表すマルテンス硬度が適当であった。 In the measurement of toner, since the particle size is generally 3 μm or more and 10 μm or less, the nanoindentation method is a preferred measurement method. According to the studies of the inventors, Martens hardness, which represents scratch hardness, is suitable as a definition of hardness.

ナノインデンテーション法にてトナーのマルテンス硬度を測定する方法は市販のISO14577-1に準拠した装置にて、ISO14577-1に規定された押込み試験の手順に従って、得られた荷重-変位曲線から算出することができる。本発明においては、前記ISO規格に準拠した装置として、超微小押し込み硬さ試験機「ENT-1100b」(株式会社エリオニクス製)を用いた。測定方法は、装置に付属の「ENT1100操作マニュアル」に記載されているが、具体的な測定方法は以下の通りである。 The method for measuring the Martens hardness of the toner by the nanoindentation method is calculated from the load-displacement curve obtained according to the procedure of the indentation test specified in ISO14577-1 using a commercially available device conforming to ISO14577-1. be able to. In the present invention, an ultra-micro indentation hardness tester "ENT-1100b" (manufactured by Elionix Co., Ltd.) was used as a device conforming to the ISO standard. The measuring method is described in the "ENT1100 Operation Manual" attached to the apparatus, and the specific measuring method is as follows.

測定環境は、付属の温度調節装置にてシールドケース内を30.0℃に保った。雰囲気温度を一定に保つことは熱膨張やドリフトなどによる測定データのバラつき低減に有効である。設定温度は、トナーが摩擦される現像機近辺の温度を想定した30.0℃の条件とした。試料台は装置に付属の標準試料台を用い、トナーを塗布した後にトナーが分散するように微弱なエアーを吹き付け、その試料台を装置にセットして1時間以上保持してから測定を行った。 As for the measurement environment, the inside of the shield case was kept at 30.0° C. by an attached temperature control device. Keeping the ambient temperature constant is effective in reducing variations in measurement data due to thermal expansion, drift, and the like. The set temperature was set to 30.0° C. assuming the temperature around the developing device where the toner is rubbed. A standard sample stage attached to the device was used as the sample stage, and after the toner was applied, a weak air was blown to disperse the toner. .

圧子には装置に付属の先端が20μm四方の平面である平圧子(チタン製圧子、先端はダイヤモンド製)を用いて測定した。トナーの様に小径かつ球形の物体、外添剤が付着している物体、表面に凹凸が存在する物体においては、尖った圧子を用いると測定精度に大きな影響を与えるため平圧子を用いる。試験の最大荷重は2.0×10-4Nに設定して行う。この試験荷重に設定することで、現像部においてトナー1粒が受けるストレスに相当する条件で、トナーの表層を破壊せずに硬度を測定することが可能である。本発明においては、耐摩擦性が重要であるから表層を破壊せずに維持したまま硬さを測ることが重要である。 A flat indenter (titanium indenter, tip made of diamond) attached to the device and having a 20 μm square flat tip was used as the indenter. A flat indenter is used for objects with a small diameter and spherical shape such as toner, objects with adhering external additives, and objects with uneven surfaces if a sharp indenter is used, which greatly affects the measurement accuracy. The maximum load for the test is set to 2.0×10 −4 N. By setting this test load, it is possible to measure the hardness without destroying the surface layer of the toner under the condition corresponding to the stress that one toner particle receives in the developing section. In the present invention, since abrasion resistance is important, it is important to measure the hardness while maintaining the surface layer without breaking it.

測定対象の粒子としては、装置付属の顕微鏡による測定用画面(視野サイズ:横幅160μm、縦幅120μm)にトナーが単独で存在しているものを選択する。ただし、変位
量の誤差を極力無くすため、粒子径(D)が個数平均粒径(D1)の±0.5μmの範囲にあるもの(D1-0.5μm≦D≦D1+0.5μm)を選択する。なお、測定対象粒子の粒径測定は装置付属のソフトを用いてトナーの長径と短径を測定し、[(長径+短径)/2]をもって粒子径D(μm)とした。また、個数平均粒径は「コールター・カウンター Multisizer 3(ベックマン・コールター株式会社製)により下記方法にて測定する。
<トナー(粒子)の粒径の測定>
細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置(商品名:コールター・カウンター Multisizer 3)と、専用ソフト(商品名: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)を用いた。アパーチャー径は100μmを用い、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出した。測定用の電解水溶液は、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、ベックマン・コールター社製のISOTON II(商品名)を使用した。なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行った。
前記専用ソフトの「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した。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した。また、カレントを1600μAに、ゲインを2に、電解液をISOTON II(商品名)に設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れた。
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以上60μm以下に設定した。
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/秒にて行った。そして、解析ソフトの「アパーチャーチューブのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておいた。
(2)ガラス製の100mL平底ビーカーに前記電解水溶液約30mLを入れた。ここにコンタミノンN(商品名)(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(株)製)をイオン交換水で3質量倍に希釈した希釈液を約0.3mL加えた。
(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(商品名:Ultrasonic Dispersion System Tetora150、日科機バイオス(株)製)の水槽内にイオン交換水所定量とコンタミノンN(商品名)を約2mL添加した。
(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た。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した。
(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(粒子)約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させた。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続した。なお、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した。
(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(粒子)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%となるように調整した。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行った。
(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)を算出した。なお、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。専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
As the particles to be measured, particles that are present alone in the measurement screen (field size: width 160 μm, height 120 μm) of a microscope attached to the apparatus are selected. However, in order to minimize errors in the amount of displacement, the particle diameter (D) should be within the range of ±0.5 μm of the number average particle diameter (D1) (D1−0.5 μm≦D≦D1+0.5 μm). . The particle diameter of the particles to be measured was measured by measuring the long diameter and short diameter of the toner using software attached to the device, and [(long diameter + short diameter)/2] was defined as the particle diameter D (μm). The number average particle diameter is measured by the following method using "Coulter Counter Multisizer 3 (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
<Measurement of particle size of toner (particles)>
A precision particle size distribution measuring device (trade name: Coulter Counter Multisizer 3) using a pore electrical resistance method and dedicated software (trade name: Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51, manufactured by Beckman Coulter) were used. An aperture diameter of 100 μm was used, measurement was performed with 25,000 effective measurement channels, and the measurement data was analyzed and calculated. As an electrolytic aqueous solution for measurement, ISOTON II (trade name) manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd. was used, which was obtained by dissolving special grade sodium chloride in ion-exchanged water so that the concentration was about 1% by mass. Before conducting the measurement and analysis, the dedicated software was set as follows.
In the "change standard measurement method (SOM) screen" of the dedicated software, set the total number of counts in control mode to 50000 particles, set the number of measurements to 1, and set the Kd value to (standard particle 10.0 μm, Beckman Coulter (manufactured) was set. The threshold and noise level were automatically set by pressing the threshold/noise level measurement button. Also, the current was set to 1600 μA, the gain was set to 2, the electrolyte was set to ISOTON II (trade name), and flashing of the aperture tube after measurement was checked.
In the "pulse-to-particle size conversion setting screen" of the dedicated software, the bin interval was set to logarithmic particle size, the particle size bin was set to 256 particle size bins, and the particle size range was set to 2 μm or more and 60 μm or less.
A specific measuring method is as follows.
(1) About 200 mL of the electrolytic aqueous solution was placed in a 250 mL round-bottomed glass beaker exclusively for Multisizer 3, set on a sample stand, and stirred with a stirrer rod counterclockwise at 24 rpm. Then, the dirt and air bubbles inside the aperture tube were removed by the "flush aperture tube" function of the analysis software.
(2) About 30 mL of the electrolytic aqueous solution was placed in a 100 mL flat-bottom glass beaker. Here, about 0.5% of a diluted solution obtained by diluting Contaminon N (trade name) (a 10% by mass aqueous solution of a neutral detergent for cleaning precision measuring instruments, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) with ion-exchanged water to 3 times its mass is added. Added 3 mL.
(3) An ultrasonic disperser (trade name: Ultrasonic Dispersion System Tetora 150, manufactured by Nikkaki Bios Co., Ltd.) having an electric output of 120 W and containing two oscillators with an oscillation frequency of 50 kHz with a phase shift of 180 degrees. A predetermined amount of ion-exchanged water and about 2 mL of Contaminon N (trade name) were added to the water tank.
(4) The beaker of (2) was set in the beaker fixing hole of the ultrasonic disperser, and the ultrasonic disperser was operated. Then, the height position of the beaker was adjusted so that the resonance state of the liquid level of the electrolytic aqueous solution in the beaker was maximized.
(5) About 10 mg of toner (particles) was added little by little to the electrolytic aqueous solution in the beaker of (4) while the electrolytic aqueous solution was being irradiated with ultrasonic waves, and dispersed. Then, the ultrasonic dispersion treatment was continued for another 60 seconds. In the ultrasonic dispersion, the temperature of the water in the water tank was appropriately adjusted to 10°C or higher and 40°C or lower.
(6) The electrolytic aqueous solution of (5), in which toner (particles) are dispersed, is dripped into the round-bottomed beaker of (1) set in the sample stand using a pipette so that the measured concentration is about 5%. adjusted to The measurement was continued until the number of measured particles reached 50,000.
(7) The measurement data was analyzed with the dedicated software attached to the apparatus, and the weight average particle size (D4) was calculated. The weight average particle diameter (D4) is the "average diameter" on the analysis/volume statistics (arithmetic mean) screen when graph/vol% is set using dedicated software. The number average particle size (D1) is the "average diameter" on the "analysis/number statistical value (arithmetic mean)" screen when graph/number % is set on the dedicated software.

測定に際しては、粒子径D(μm)が上記条件を満たす任意のトナー100粒を選んで測定を行う。測定の際に入力する条件は以下の通りである。
試験モード :負荷-除荷試験
試験荷重 :2.0×10-4
分割数:1000step
ステップインターバル:10msec
In the measurement, 100 arbitrary toner grains satisfying the above conditions are selected for the particle diameter D (μm). The conditions to be input at the time of measurement are as follows.
Test mode: load-unload test Test load: 2.0×10 -4 N
Number of divisions: 1000 steps
Step interval: 10msec

解析メニュー「データ解析(ISO)」を選択して測定を行うと、測定後に装置付属ソフトでマルテンス硬度が解析され、出力される。トナー100粒について上記測定を行って、その相加平均値を本発明におけるマルテンス硬度とした。 When the analysis menu "data analysis (ISO)" is selected and the measurement is performed, the Martens hardness is analyzed by the software attached to the device after the measurement and is output. The above measurements were performed on 100 toner particles, and the arithmetic average value was taken as the Martens hardness in the present invention.

〈トナーの硬度の制御方法〉
上記特定の硬度範囲に調整するための1つの手段として、例えば、適切な硬度を持つ無機物などの物質でトナーの表層を形成させ、更にその化学構造やマクロ構造を適切な硬度を持つ様に制御する方法が挙げられる。
<Method for Controlling Hardness of Toner>
As one means for adjusting the hardness to the above specific range, for example, the surface layer of the toner is formed with a material such as an inorganic material having an appropriate hardness, and the chemical structure and macrostructure thereof are controlled so as to have an appropriate hardness. method.

具体的な例示として、上記特定の硬度を持ち得る物質としては有機ケイ素重合体が挙げられ、材料の選択として有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子の数や炭素鎖長などによって硬度を調整することが可能である。
トナー粒子が、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、該有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下(好ましくは1個以上2個以下、より好ましくは1個)であると、上記特定の硬度に調整しやすいため好ましい。
As a specific example, an organic silicon polymer can be mentioned as a substance that can have the above-mentioned specific hardness, and selection of materials includes the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organic silicon polymer, the length of the carbon chain, and the like. It is possible to adjust the hardness by
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer, and the number of carbon atoms directly bonded to silicon atoms of the organosilicon polymer is on average 1 to 3 (preferably 1 or more and 2 or less, more preferably 1) is preferable because it is easy to adjust the specific hardness.

化学構造によりマルテンス硬度を調整する手段としては表層物質の架橋や重合度などの化学構造の調整などにより可能である。マクロ構造によりマルテンス硬度を調整する手段としては、表層の凸凹形状や凸間を繋ぐネットワーク構造の調整などにより可能である。これらの調整は有機ケイ素重合体を表層として用いる場合には、有機ケイ素重合体を前処理する際のpH、濃度、温度、時間などで調整可能である。また、トナーのコア粒子に有機ケイ素重合体を表層付けするタイミングや形態、濃度、反応温度などによって調整可能である。 As a means for adjusting the Martens hardness by chemical structure, it is possible to adjust the chemical structure such as cross-linking of the surface layer material and the degree of polymerization. Means for adjusting the Martens hardness by the macrostructure can be achieved by adjusting the uneven shape of the surface layer or adjusting the network structure connecting the protrusions. When an organosilicon polymer is used as the surface layer, these adjustments can be made by adjusting the pH, concentration, temperature, time, etc. when pretreating the organosilicon polymer. In addition, it can be adjusted by the timing, form, concentration, reaction temperature, etc. of forming the surface layer of the organosilicon polymer on the core particles of the toner.

本実施形態において特に好ましいのは以下の方法である。まず、トナー粒子のコア粒子を製造して水系媒体に分散し、コア粒子分散液を得る。この時の濃度はコア粒子分散液総量に対し、コア粒子の固形分が10質量%以上40質量%以下となる濃度で分散することが好ましい。そして、該コア粒子分散液の温度は35℃以上に調整しておくことが好ましい。また、該コア粒子分散液のpHは有機ケイ素化合物の縮合が進みにくいpHに調整することが好ましい。有機ケイ素重合体の縮合が進みにくいpHは物質によって異なるため、最も反応が進みにくいpHを中心として、±0.5以内が好ましい。 The following method is particularly preferred in this embodiment. First, core particles of toner particles are prepared and dispersed in an aqueous medium to obtain a core particle dispersion. The concentration at this time is preferably such that the solid content of the core particles is 10% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total amount of the core particle dispersion liquid. The temperature of the core particle dispersion is preferably adjusted to 35° C. or higher. Further, it is preferable to adjust the pH of the core particle dispersion to a pH at which condensation of the organosilicon compound does not easily proceed. Since the pH at which the condensation of the organosilicon polymer is difficult to proceed differs depending on the substance, it is preferably within ±0.5 around the pH at which the reaction is most difficult to proceed.

一方、有機ケイ素化合物は加水分解処理を行ったものを用いることが好ましい。例えば、有機ケイ素化合物の前処理として別容器で加水分解しておく。加水分解の仕込み濃度は有機ケイ素化合物の量を100質量部とした場合、イオン交換水やRO水などイオン分を除去した水40質量部以上500質量部以下が好ましく、より好ましくは水100質量部以上400質量部以下である。加水分解の条件としては、好ましくはpHが2~7、温度が15℃~80℃、時間が30分~600分である。 On the other hand, it is preferable to use the organosilicon compound that has been hydrolyzed. For example, as a pretreatment of the organosilicon compound, it is hydrolyzed in a separate vessel. When the amount of the organosilicon compound is 100 parts by mass, the concentration of hydrolysis is preferably 40 parts by mass or more and 500 parts by mass or less of water from which ions are removed, such as ion-exchanged water or RO water, more preferably 100 parts by mass of water. It is more than 400 mass parts or less. The hydrolysis conditions are preferably pH 2 to 7, temperature 15° C. to 80° C., and time 30 minutes to 600 minutes.

得られた加水分解液とコア粒子分散液とを混合して縮合に適したpH(好ましくは6~12、又は1~3、より好ましくは8~12)に調整することで、有機ケイ素化合物を縮
合させながらトナー粒子のコア粒子表面に表層付けすることができる。縮合と表層付けは35℃以上で60分間以上取ることが好ましい。また、縮合に適したpHに調整する前に35℃以上で保持する時間を調整することで表面のマクロ構造を調整可能であるが、特定のマルテンス硬度を得やすくするため、3分以上120分以下が好ましい。
The obtained hydrolyzate and the core particle dispersion are mixed to adjust the pH to a value suitable for condensation (preferably 6 to 12, or 1 to 3, more preferably 8 to 12) to obtain an organosilicon compound. It can surface the core particle surface of the toner particles while condensing. Condensation and surface layering are preferably carried out at 35° C. or higher for 60 minutes or longer. In addition, it is possible to adjust the macrostructure of the surface by adjusting the time to hold at 35 ° C. or higher before adjusting the pH to a suitable condensation, but in order to easily obtain a specific Martens hardness, 3 minutes to 120 minutes. The following are preferred.

以上のような手段によって反応残基を減らすことができ、表層に凹凸を形成させることができ、更に凸間にネットワーク構造を形成させることができるため、上記特定のマルテンス硬度のトナーを得られやすい。 By the means described above, the reaction residues can be reduced, the surface layer can be made uneven, and a network structure can be formed between the convexes. .

<有機ケイ素重合体を含有する表層について>
本実施形態では、トナー母粒子40aに有機ケイ素重合体を含有する表層40bを有するトナー粒子を有するトナー40を用いている。
該有機ケイ素重合体は、下記式(1)で表される構造を有することが好ましい。
R-SiO3/2 式(1)
(該Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を示す。)
<Surface Layer Containing Organosilicon Polymer>
In this embodiment, the toner 40 is used which has toner particles each having a surface layer 40b containing an organosilicon polymer on the toner base particles 40a.
The organosilicon polymer preferably has a structure represented by the following formula (1).
R-SiO 3/2 formula (1)
(The R represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)

式(1)の構造を有する有機ケイ素重合体において、Si原子の4個の原子価のうち1個はRと、残り3個はO原子と結合している。O原子は、原子価2個がいずれもSiと結合している状態、つまり、シロキサン結合(Si-O-Si)を構成する。有機ケイ素重合体としてのSi原子とO原子を考えると、Si原子2個でO原子3個を有することになるため、-SiO3/2と表現される。この有機ケイ素重合体の-SiO3/2構造は、多数のシロキサン結合で構成されるシリカ(SiO)と類似の性質を有することが考えられる。従って、従来の有機樹脂により表層形成されたトナーに比べて無機物に近い構造のため、マルテンス硬度を有機樹脂より高く、無機シリカより低くすることが可能であると考えられる。
式(1)で表される構造において、Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基であることが好ましい。これにより帯電量が安定しやすい。特に環境安定性に優れている、炭素数が1以上、5以下の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基が好ましい。
また、上記Rは、炭素数が1以上、3以下の炭化水素基であることが、帯電性のさらなる向上のためにより好ましい。帯電性が良好であると、転写性が良く転写残トナーが少ないためドラム、帯電部材及び転写部材の汚染が良化する。
炭素数が1以上、3以下の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、又はビニル基が好ましく例示できる。環境安定性と保存安定性の観点から、より好ましくは、Rはメチル基である。
In the organosilicon polymer having the structure of formula (1), one of the four valences of Si atoms is bonded to R and the remaining three are bonded to O atoms. The O atom forms a state in which both of its two valences are bonded to Si, that is, a siloxane bond (Si--O--Si). Considering Si atoms and O atoms as an organosilicon polymer, it is expressed as —SiO 3/2 because it has two Si atoms and three O atoms. The —SiO 3/2 structure of this organosilicon polymer is considered to have properties similar to those of silica (SiO 2 ) composed of many siloxane bonds. Therefore, it is considered possible to make the Martens hardness higher than that of the organic resin and lower than that of the inorganic silica because of the structure closer to the inorganic substance than the conventional toner having the surface layer formed of the organic resin.
In the structure represented by formula (1), R is preferably a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms. This tends to stabilize the charge amount. An aliphatic hydrocarbon group having 1 or more and 5 or less carbon atoms or a phenyl group, which is particularly excellent in environmental stability, is preferable.
Further, R is more preferably a hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms in order to further improve chargeability. If the chargeability is good, the transferability is good and the amount of residual toner after transfer is small, so that the contamination of the drum, the charging member and the transfer member is improved.
Preferred examples of the hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group and a vinyl group. From the viewpoint of environmental stability and storage stability, R is more preferably a methyl group.

有機ケイ素重合体の製造例としては、ゾルゲル法が好ましい。ゾルゲル法は、液体原料を出発原料に用いて加水分解及び縮合重合させ、ゾル状態を経てゲル化する方法であり、ガラス、セラミックス、有機-無機ハイブリット、ナノコンポジットを合成する方法に用いられる。この製造方法を用いれば、表層、繊維、バルク体、微粒子などの種々の形状の機能性材料を液相から低温で作製することができる。 A sol-gel method is preferable as an example of the production of the organosilicon polymer. The sol-gel method is a method of hydrolyzing and condensation-polymerizing a liquid raw material as a starting raw material to form a sol state and then gelling, and is used in a method of synthesizing glasses, ceramics, organic-inorganic hybrids, and nanocomposites. By using this production method, functional materials in various shapes such as surface layers, fibers, bulk bodies, and fine particles can be produced from the liquid phase at low temperatures.

トナー粒子の表層に存在する有機ケイ素重合体は、具体的には、アルコキシシランに代表されるケイ素化合物の加水分解及び縮重合によって生成されることが好ましい。
この有機ケイ素重合体を含有する表層をトナー粒子に設けることによって、環境安定性が向上し、かつ、長期使用時におけるトナーの性能低下が生じにくく、保存安定性に優れたトナーを得ることができる。
Specifically, the organosilicon polymer present on the surface layer of the toner particles is preferably produced by hydrolysis and polycondensation of a silicon compound represented by alkoxysilane.
By providing the surface layer containing the organosilicon polymer on the toner particles, it is possible to obtain a toner with improved environmental stability, less deterioration in toner performance during long-term use, and excellent storage stability. .

さらに、ゾルゲル法は、液体から出発し、その液体をゲル化することによって材料を形成しているため、様々な微細構造及び形状をつくることができる。特に、トナー粒子が水系媒体中で製造される場合には、有機ケイ素化合物のシラノール基のような親水基による
親水性によってトナー粒子の表面に析出させやすくなる。上記微細構造及び形状は反応温度、反応時間、反応溶媒、pHや有機金属化合物の種類及び量などによって調整することができる。
Furthermore, the sol-gel method starts from a liquid and forms a material by gelling the liquid, so various microstructures and shapes can be produced. In particular, when the toner particles are produced in an aqueous medium, the particles are easily precipitated on the surface of the toner particles due to the hydrophilicity of the hydrophilic group such as the silanol group of the organosilicon compound. The fine structure and shape can be adjusted by the reaction temperature, reaction time, reaction solvent, pH, the type and amount of the organometallic compound, and the like.

トナー粒子の表層の有機ケイ素重合体は、下記式(Z)で表される構造を有する有機ケイ素化合物の縮重合物であることが好ましい。 The organosilicon polymer of the surface layer of the toner particles is preferably a polycondensation product of an organosilicon compound having a structure represented by the following formula (Z).

Figure 0007210236000001

(式(Z)中、Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を表し、R、R及びRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基を表す。)
Figure 0007210236000001

(In the formula (Z), R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms; R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, Or represents an alkoxy group.)

の炭化水素基(好ましくはアルキル基)により疎水性を向上することができ、環境安定性に優れたトナー粒子を得ることができる。また、炭化水素基として芳香族炭化水素基であるアリール基、例えばフェニル基を用いることもできる。Rの疎水性が大きい場合、様々な環境において帯電量変動が大きくなる傾向を示すことから、環境安定性を鑑みてRは炭素数が1以上、3以下の炭化水素基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。 Hydrophobicity can be improved by the hydrocarbon group (preferably alkyl group) of R 1 , and toner particles with excellent environmental stability can be obtained. In addition, an aryl group that is an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group can also be used as the hydrocarbon group. When the hydrophobicity of R 1 is large, the charge amount tends to increase in various environments. Therefore, in view of environmental stability, R 1 is preferably a hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms. It is preferably a methyl group, more preferably a methyl group.

、R及びRは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基、又は、アルコキシ基である(以下、反応基ともいう)。これらの反応基が加水分解、付加重合及び縮重合させて架橋構造を形成し、耐部材汚染及び現像耐久性に優れたトナーを得ることができる。加水分解性が室温で穏やかであり、トナー粒子の表面への析出性と被覆性の観点から、炭素数1~3のアルコキシ基であることが好ましく、メトキシ基やエトキシ基であることがより好ましい。また、R、R及びRの加水分解、付加重合及び縮合重合は、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。 R 2 , R 3 and R 4 are each independently a halogen atom, a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group (hereinafter also referred to as a reactive group). These reactive groups are hydrolyzed, addition-polymerized and polycondensed to form a cross-linked structure, and a toner excellent in member contamination resistance and development durability can be obtained. It is preferably an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methoxy group or an ethoxy group, from the viewpoint of moderate hydrolyzability at room temperature and deposition and coating properties on the surface of toner particles. . Also, the hydrolysis, addition polymerization and condensation polymerization of R 2 , R 3 and R 4 can be controlled by reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH.

本実施形態に用いられる有機ケイ素重合体を得るには、上記に示す式(Z)中のRを除く一分子中に3つの反応基(R、R及びR)を有する有機ケイ素化合物(以下、三官能性シランともいう)を1種又は複数種を組み合わせて用いるとよい。 To obtain the organosilicon polymer used in this embodiment, an organosilicon polymer having three reactive groups (R 2 , R 3 and R 4 ) in one molecule excluding R 1 in the formula (Z) shown above Compounds (hereinafter also referred to as trifunctional silanes) may be used singly or in combination.

さらに、トナー粒子中の有機ケイ素重合体の含有量は0.5質量%以上10.5質量%以下であることが好ましい。
有機ケイ素重合体の含有量が0.5質量%以上であることで、表層の表面自由エネルギーを更に小さくすることができ、流動性が向上し、部材汚染やカブリの発生を抑制することができる。10.5質量%以下であることで、チャージアップを発生し難くすることができる。有機ケイ素重合体の含有量は有機ケイ素重合体形成に用いる有機ケイ素化合物の種類及び量、有機ケイ素重合体形成時のトナー粒子の製造方法、反応温度、反応時間、反応溶媒及びpHによって制御することができる。
Furthermore, the content of the organosilicon polymer in the toner particles is preferably 0.5% by mass or more and 10.5% by mass or less.
When the content of the organosilicon polymer is 0.5% by mass or more, the surface free energy of the surface layer can be further reduced, the fluidity can be improved, and the contamination of the member and the occurrence of fogging can be suppressed. . When the content is 10.5% by mass or less, charge-up can be made difficult to occur. The content of the organosilicon polymer is controlled by the type and amount of the organosilicon compound used to form the organosilicon polymer, the method of producing toner particles during the formation of the organosilicon polymer, reaction temperature, reaction time, reaction solvent and pH. can be done.

有機ケイ素重合体を含有する表層とトナーコア粒子は、隙間なく接していることが好ましい。これにより、トナー粒子の表層よりも内部の樹脂成分や離型剤等によるブリードの発生が抑えられ、保存安定性、環境安定性及び現像耐久性に優れたトナーを得ることがで
きる。表層には上記の有機ケイ素重合体の他に、スチレン-アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂などの樹脂や各種添加剤などを含有させてもよい。
It is preferable that the surface layer containing the organosilicon polymer and the toner core particles are in contact without any gap. As a result, the occurrence of bleeding due to the resin component, release agent, etc. inside the toner particles is suppressed from the surface layer of the toner particles, and a toner excellent in storage stability, environmental stability and development durability can be obtained. In addition to the organosilicon polymer described above, the surface layer may contain resins such as styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins and urethane resins, and various additives.

(NMR測定用のトナー粒子のTHF不溶分の調製法)
トナー粒子のテトラヒドロフラン(THF)不溶分は、以下のように調製した。
トナー粒子10.0gを秤量し、円筒濾紙(東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかける。溶媒としてTHF200mLを用いて20時間抽出し、円筒濾紙中の濾物を40℃で数時間真空乾燥を行って得られたものをNMR測定用のトナー粒子のTHF不溶分とした。
(Method for preparing THF-insoluble portion of toner particles for NMR measurement)
The tetrahydrofuran (THF)-insoluble portion of the toner particles was prepared as follows.
10.0 g of toner particles are weighed, placed in a thimble (No. 86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha Ltd.), and placed in a Soxhlet extractor. Extraction was performed using 200 mL of THF as a solvent for 20 hours, and the filter cake in the thimble was vacuum-dried at 40° C. for several hours.

なお、外添剤などでトナー粒子の表面が処理されている場合は、下記方法によって外添剤を除去し、トナー粒子を得る。
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50mL)に該ショ糖濃厚液を31g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6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
遠心分離用チューブをシェイカーにて350spm(strokes per min)、20分間振とうする。振とう後、溶液をスイングローター用ガラスチューブ(容量50mL)に入れ替えて、遠心分離機(H-9R株式会社コクサン製)にて3500rpm、30分間の条件で分離する。この操作により、トナー粒子と外れた外添剤が分離する。トナーと水溶液が十分に分離されていることを目視で確認し、最上層に分離したトナーをスパチュラ等で採取する。採取したトナーを減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、トナー粒子を得る。この操作を複数回実施して、必要量を確保する。
When the surface of the toner particles is treated with an external additive or the like, the external additive is removed by the following method to obtain toner particles.
160 g of sucrose (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is added to 100 mL of ion-exchanged water and dissolved in a hot water bath to prepare a concentrated sucrose solution. 31 g of the sucrose concentrate and Contaminon N (a pH 7 neutral detergent for cleaning precision measuring instruments consisting of a nonionic surfactant, an anionic surfactant, and an organic builder) were placed in a centrifugation tube (capacity: 50 mL). 6 mL of a mass % aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to prepare a dispersion. 1.0 g of toner is added to this dispersion, and clumps of toner are loosened with a spatula or the like.
The centrifuge tube is shaken on a shaker at 350 spm (strokes per min) for 20 minutes. After shaking, the solution is transferred to a swing rotor glass tube (capacity 50 mL) and separated in a centrifuge (manufactured by H-9R Kokusan Co., Ltd.) at 3500 rpm for 30 minutes. This operation separates the toner particles from the detached external additive. It is visually confirmed that the toner and the aqueous solution are sufficiently separated, and the separated toner on the uppermost layer is collected with a spatula or the like. After filtering the collected toner with a vacuum filter, it is dried with a dryer for 1 hour or more to obtain toner particles. This operation is carried out multiple times to ensure the required amount.

《式(1)で示される構造の確認方法》
トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式(1)で示される構造の確認には以下の方法を用いる。
式(1)のRで表される炭化水素基は、13C-NMRにより確認した。
<<Method for Confirming Structure Represented by Formula (1)>>
The following method is used to confirm the structure represented by formula (1) in the organosilicon polymer contained in the toner particles.
The hydrocarbon group represented by R in Formula (1) was confirmed by 13 C-NMR.

13C-NMR(固体)の測定条件≫
装置:JEOLRESONANCE製JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:123.25MHz(13C)
基準物質:アダマンタン(外部標準:29.5ppm)
試料回転数:20kHz
コンタクト時間:2ms
遅延時間:2s
積算回数:1024回
<< 13 C-NMR (solid) measurement conditions >>
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOLRESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measurement nuclear frequency: 123.25 MHz ( 13 C)
Reference substance: adamantane (external standard: 29.5 ppm)
Sample rotation speed: 20 kHz
Contact time: 2ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 1024 times

当該方法にて、ケイ素原子に結合しているメチル基(Si-CH)、エチル基(Si-C)、プロピル基(Si-C)、ブチル基(Si-C)、ペンチル基(Si-C11)、ヘキシル基(Si-C13)またはフェニル基(Si-C-)などに起因するシグナルの有無により、式(1)のRで表される炭化水素基を確認した。 In this method, a methyl group (Si—CH 3 ), an ethyl group (Si—C 2 H 5 ), a propyl group (Si—C 3 H 7 ), a butyl group (Si—C 4 H 9 ), pentyl group (Si—C 5 H 11 ), hexyl group (Si—C 6 H 13 ) or phenyl group (Si—C 6 H 5 —), etc. The hydrocarbon group represented by R was confirmed.

≪トナー粒子に含有される有機ケイ素重合体における、式(1)の構造に帰属されるピーク面積の割合の算出方法≫
トナー粒子のTHF不溶分の29Si-NMR(固体)測定を、以下の測定条件で行う。
29Si-NMR(固体)の測定条件≫
装置:JEOLRESONANCE製JNM-ECX500II
試料管:3.2mmφ
試料:NMR測定用のトナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分150mg
測定温度:室温
パルスモード:CP/MAS
測定核周波数:97.38MHz(29Si)
基準物質:DSS(外部標準:1.534ppm)
試料回転数:10kHz
コンタクト時間:10ms
遅延時間:2s
積算回数:2000~8000回
<<Method for calculating the ratio of the peak area attributed to the structure of formula (1) in the organosilicon polymer contained in the toner particles>>
29 Si-NMR (solid) measurement of the THF-insoluble portion of the toner particles is performed under the following measurement conditions.
<< 29 Si-NMR (solid) measurement conditions >>
Device: JNM-ECX500II manufactured by JEOLRESONANCE
Sample tube: 3.2 mmφ
Sample: 150 mg of tetrahydrofuran-insoluble matter of toner particles for NMR measurement
Measurement temperature: Room temperature Pulse mode: CP/MAS
Measured nuclear frequency: 97.38 MHz ( 29 Si)
Reference substance: DSS (external standard: 1.534 ppm)
Sample rotation speed: 10 kHz
Contact time: 10ms
Delay time: 2s
Accumulated times: 2000 to 8000 times

上記測定後に、トナー粒子のテトラヒドロフラン不溶分の、置換基及び結合基の異なる複数のシラン成分をカーブフィティングにて下記X1構造、X2構造、X3構造、及びX4構造にピーク分離して、それぞれピーク面積を算出する。
X1構造:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2 (2)
X2構造:(Rg)(Rh)Si(O1/2 (3)
X3構造:RmSi(O1/2 (4)
X4構造:Si(O1/2 (5)
After the above measurement, a plurality of silane components having different substituents and bonding groups in the tetrahydrofuran-insoluble portion of the toner particles were peak-separated into the following X1 structure, X2 structure, X3 structure, and X4 structure by curve fitting. Calculate area.
X1 structure: (Ri) (Rj) (Rk) SiO 1/2 (2)
X2 structure: (Rg)(Rh)Si(O 1/2 ) 2 (3)
X3 structure: RmSi(O 1/2 ) 3 (4)
X4 structure: Si(O 1/2 ) 4 (5)

Figure 0007210236000002

Figure 0007210236000003

Figure 0007210236000004

Figure 0007210236000005
Figure 0007210236000002

Figure 0007210236000003

Figure 0007210236000004

Figure 0007210236000005

(式(2)、(3)及び(4)中のRi、Rj、Rk、Rg、Rh、Rmはケイ素に結合している、炭素数1~6の炭化水素基などの有機基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アセトキシ基又はアルコキシ基を示す。)
なお、上記式(1)で示される構造をさらに詳細に確認する必要がある場合、上記13C-NMR及び29Si-NMRの測定結果と共にH-NMRの測定結果によって同定してもよい。
(Ri, Rj, Rk, Rg, Rh, and Rm in formulas (2), (3), and (4) are bonded to silicon, organic groups such as hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms , indicates a hydroxy group, an acetoxy group, or an alkoxy group.)
If it is necessary to confirm the structure represented by the above formula (1) in more detail, it may be identified by the measurement results of 1 H-NMR together with the measurement results of 13 C-NMR and 29 Si-NMR.

〔外添剤〕
トナー粒子は、外添剤を外添せずにトナーとすることもできるが、流動性、帯電性、クリーニング性などを改良するために、いわゆる外添剤である流動化剤、クリーニング助剤などを添加してトナーとしてもよい。
[External additive]
Toner particles can be made into toner without externally adding external additives. may be added to form a toner.

外添剤としては、例えば、アルミナ微粒子、酸化チタン微粒子などよりなる無機酸化物微粒子や、ステアリン酸アルミニウム微粒子、ステアリン酸亜鉛微粒子などの無機ステアリン酸化合物微粒子、あるいは、チタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物微粒子などが挙げられる。これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of external additives include inorganic oxide fine particles such as alumina fine particles and titanium oxide fine particles, inorganic stearic acid compound fine particles such as aluminum stearate fine particles and zinc stearate fine particles, or strontium titanate and zinc titanate. and inorganic titanate compound fine particles. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。外添剤のBET比表面積は、10m/g以上450m/g以下であることが好ましい。 These inorganic fine particles are preferably surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a higher fatty acid, a silicone oil, or the like in order to improve heat-resistant storage stability and environmental stability. The BET specific surface area of the external additive is preferably 10 m 2 /g or more and 450 m 2 /g or less.

BET比表面積は、BET法(好ましくはBET多点法)に従って、動的定圧法による低温ガス吸着法により求めることができる。例えば、比表面積測定装置(商品名:ジェミニ2375 Ver.5.0、(株)島津製作所製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて測定することにより、BET比表面積(m2/g)を算出
することができる。
The BET specific surface area can be determined by a low temperature gas adsorption method using a dynamic constant pressure method according to the BET method (preferably the BET multipoint method). For example, using a specific surface area measuring device (trade name: Gemini 2375 Ver.5.0, manufactured by Shimadzu Corporation), nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, and the BET multipoint method is used for measurement. BET specific surface area (m 2 /g) can be calculated.

これらの種々の外添剤の添加量は、その合計が、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上5質量部以下であり、より好ましくは0.1質量部以上3質量部以下である。また、外添剤としては種々のものを組み合わせて使用してもよい。 The total amount of these various external additives added is preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 3 parts by mass, based on 100 parts by mass of the toner particles. Part by mass or less. In addition, various external additives may be used in combination.

(実施例)
以下、検討に用いたトナーa~eの作製方法を示す。なお、各材料の「部」は特に断りがない場合、全て質量基準である。
(Example)
Methods for producing toners a to e used in the study are described below. In addition, "parts" of each material are all based on mass unless otherwise specified.

(実施例1:トナーaの作製方法)
(水系媒体1の調製工程)
反応容器中のイオン交換水1000.0部に、リン酸ナトリウム(ラサ工業社製・12水和物)14.0部を投入し、窒素パージしながら65℃で1.0時間保温した。
T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、12000rpmにて攪
拌しながら、イオン交換水10.0部に9.2部の塩化カルシウム(2水和物)を溶解した塩化カルシウム水溶液を一括投入し、分散安定剤を含む水系媒体を調製した。さらに、水系媒体に10質量%塩酸を投入し、pHを5.0に調整し、水系媒体1を得た。
(Example 1: Method for producing toner a)
(Preparation step of aqueous medium 1)
To 1000.0 parts of ion-exchanged water in a reaction vessel, 14.0 parts of sodium phosphate (12 hydrate, manufactured by Rasa Kogyo Co., Ltd.) was added, and the mixture was kept at 65° C. for 1.0 hour while purging with nitrogen.
T. K. Using a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), while stirring at 12000 rpm, a calcium chloride aqueous solution obtained by dissolving 9.2 parts of calcium chloride (dihydrate) in 10.0 parts of ion-exchanged water is mixed together. to prepare an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. Furthermore, 10% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous medium to adjust the pH to 5.0, and an aqueous medium 1 was obtained.

(表層用有機ケイ素化合物の加水分解工程)
撹拌機、温度計を備えた反応容器に、イオン交換水60.0部を秤量し、10質量%の塩酸を用いてpHを3.0に調整した。これを撹拌しながら加熱し、温度を70℃にした。その後、表層用有機ケイ素化合物であるメチルトリエトキシシラン40.0部を添加して2時間以上撹拌して加水分解を行った。加水分解の終点は目視にて油水が分離せず1層になったことで確認を行い、冷却して表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を得た。
(Hydrolysis step of organosilicon compound for surface layer)
60.0 parts of ion-exchanged water was weighed into a reactor equipped with a stirrer and a thermometer, and the pH was adjusted to 3.0 using 10% by mass hydrochloric acid. This was heated with stirring to bring the temperature to 70°C. Thereafter, 40.0 parts of methyltriethoxysilane, which is an organosilicon compound for the surface layer, was added and hydrolyzed by stirring for 2 hours or longer. The end point of the hydrolysis was visually confirmed by confirming that the oil and water did not separate and became one layer, and then cooled to obtain a hydrolyzate of the organosilicon compound for the surface layer.

(重合性単量体組成物の調製工程)
・スチレン :60.0部
・C.I.ピグメントブルー15:3 :6.5部
前記材料をアトライタ(三井三池化工機株式会社製)に投入し、さらに直径1.7mmのジルコニア粒子を用いて、220rpmで5.0時間分散させて、顔料分散液を調製した。前記顔料分散液に下記材料を加えた。
・スチレン :20.0部
・n-ブチルアクリレート :20.0部
・架橋剤(ジビニルベンゼン) : 0.3部
・飽和ポリエステル樹脂 : 5.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)とテレフタル酸との重縮合物(モル比10:12)、ガラス転移温度Tg=68℃、重量平均分子量Mw=10000、分子量分布Mw/Mn=5.12)
・フィッシャートロプシュワックス(融点78℃) : 7.0部
上記材料を加えた前記顔料分散液を65℃に保温し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業株式会社製)を用いて、500rpmにて均一に溶解、分散し、重合性単量体組成物を調製した。
(Preparation step of polymerizable monomer composition)
・Styrene: 60.0 parts ・C.I. I. Pigment Blue 15:3: 6.5 parts The above material was put into an attritor (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.), and zirconia particles with a diameter of 1.7 mm were dispersed at 220 rpm for 5.0 hours to obtain a pigment. A dispersion was prepared. The following materials were added to the pigment dispersion.
・Styrene: 20.0 parts ・n-Butyl acrylate: 20.0 parts ・Crosslinking agent (divinylbenzene): 0.3 parts ・Saturated polyester resin: 5.0 parts (propylene oxide-modified bisphenol A (2 mol adduct) and terephthalic acid (molar ratio 10:12), glass transition temperature Tg = 68 ° C., weight average molecular weight Mw = 10000, molecular weight distribution Mw / Mn = 5.12)
Fischer-Tropsch wax (melting point 78°C): 7.0 parts K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was used to uniformly dissolve and disperse at 500 rpm to prepare a polymerizable monomer composition.

(造粒工程)
水系媒体1の温度を70℃、T.K.ホモミクサーの回転数を12000rpmに保ちながら、水系媒体1中に重合性単量体組成物を投入し、重合開始剤であるt-ブチルパーオキシピバレート9.0部を添加した。そのまま該撹拌装置にて12000rpmを維持しつつ10分間造粒した。
(Granulation process)
The temperature of the aqueous medium 1 is set at 70°C, T.E. K. While maintaining the rotation speed of the homomixer at 12000 rpm, the polymerizable monomer composition was charged into the aqueous medium 1, and 9.0 parts of t-butyl peroxypivalate as a polymerization initiator was added. The mixture was granulated for 10 minutes while maintaining 12000 rpm with the stirring device.

(重合工程)
造粒工程の後、攪拌機をプロペラ撹拌羽根に換え150rpmで攪拌しながら70℃を保持して5.0時間重合を行い、85℃に昇温して2.0時間加熱することで重合反応を行ってコア粒子を得た。スラリーの温度を55℃に冷却してpHを測定したところ、pH=5.0だった。55℃で撹拌を継続したまま、表層用有機ケイ素化合物の加水分解液を20.0部添加してトナー粒子の表層形成を開始した。そのまま30分保持した後に、水酸化ナトリウム水溶液を用いてスラリーを縮合完結用にpH=9.0に調整して更に300分保持し、表層を形成させた。
(Polymerization process)
After the granulation step, the agitator was changed to a propeller agitating blade, and while stirring at 150 rpm, the mixture was maintained at 70°C and polymerized for 5.0 hours. core particles were obtained. When the temperature of the slurry was cooled to 55° C. and the pH was measured, it was pH=5.0. While stirring was continued at 55° C., 20.0 parts of the hydrolyzate of the organosilicon compound for the surface layer was added to start forming the surface layer of the toner particles. After holding for 30 minutes as it is, the slurry was adjusted to pH=9.0 for completion of condensation using an aqueous sodium hydroxide solution and held for an additional 300 minutes to form a surface layer.

(洗浄、乾燥工程)
重合工程終了後、トナー粒子のスラリーを冷却し、トナー粒子のスラリーに塩酸を加えpH=1.5以下に調整して1時間撹拌放置してから加圧ろ過器で固液分離し、トナーケーキを得た。これをイオン交換水でリスラリーして再び分散液とした後に、前述のろ過器で固液分離した。リスラリーと固液分離とを、ろ液の電気伝導度が5.0μS/cm以下となるまで繰り返した後に、最終的に固液分離してトナーケーキを得た。
(Washing and drying process)
After completion of the polymerization process, the slurry of toner particles is cooled, and hydrochloric acid is added to the slurry of toner particles to adjust the pH to 1.5 or less, and the mixture is left with stirring for 1 hour, followed by solid-liquid separation with a pressurized filter to form a toner cake. got This was reslurried with ion-exchanged water to form a dispersion again, and then subjected to solid-liquid separation with the aforementioned filter. After reslurry and solid-liquid separation were repeated until the electrical conductivity of the filtrate became 5.0 μS/cm or less, solid-liquid separation was finally performed to obtain a toner cake.

得られたトナーケーキは気流乾燥機フラッシュジェットドライヤー(セイシン企業製)にて乾燥を行い、更にコアンダ効果を利用した多分割分級機を用いて微粗粉をカットしてトナー粒子を得た。乾燥の条件は吹き込み温度90℃、乾燥機出口温度40℃、トナーケーキの供給速度はトナーケーキの含水率に応じて出口温度が40℃から外れない速度に調整した。 The resulting toner cake was dried with a flash jet dryer (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), and a multi-division classifier utilizing the Coanda effect was used to cut fine and coarse particles to obtain toner particles. The drying conditions were a blowing temperature of 90.degree. C., a dryer outlet temperature of 40.degree.

トナー粒子の断面TEM観察においてケイ素マッピングを行い、表層にケイ素原子が存在することを確認した。以降のトナー製造例においても、有機ケイ素重合体を含有する表層は同様のケイ素マッピングで表層にケイ素原子が存在することを確認した。本製造例においては、得られたトナー粒子を外添せずにそのままトナーaとして用いた。得られたトナーaの測定結果を表1に示す。マルテンス硬度の測定は、上記で述べた方法で測定を行った。 Silicon mapping was performed in cross-sectional TEM observation of the toner particles, and the presence of silicon atoms in the surface layer was confirmed. In the following toner production examples as well, it was confirmed by similar silicon mapping that silicon atoms were present in the surface layer containing the organosilicon polymer. In this production example, the obtained toner particles were used as the toner a as they were without external addition. Table 1 shows the measurement results of the obtained toner a. Martens hardness was measured by the method described above.

(実施例2:トナーbの作製方法)
トナーbは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーbの測定結果を表1に示す。
(Example 2: Method for producing toner b)
Toner b was prepared in the same manner as in Example 1, except that the conditions for adding the hydrolyzate in (polymerization step) and the retention time after addition were changed as shown in Table 1. In addition, pH adjustment of the slurry was performed with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 1 shows the measurement results of the obtained toner b.

(実施例3:トナーcの作製方法)
トナーcは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーcの測定結果を表1に示す。
(Example 3: Method for producing toner c)
Toner c was prepared in the same manner as in Example 1, except that the conditions for adding the hydrolyzate in (polymerization step) and the retention time after addition were changed as shown in Table 1. In addition, pH adjustment of the slurry was performed with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 1 shows the measurement results of the obtained toner c.

(比較例1:トナーdの作製方法)
トナーdは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーdの測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 1: Method for producing toner d)
Toner d was prepared in the same manner as in Example 1, except that the conditions for adding the hydrolyzate in (polymerization step) and the holding time after addition were changed as shown in Table 1. In addition, pH adjustment of the slurry was performed with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 1 shows the measurement results of the obtained toner d.

(比較例2:トナーeの作製方法)
トナーeは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表1のように変えた以外は、実施例1と同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーeの測定結果を表1に示す。
(Comparative Example 2: Method for producing toner e)
Toner e was prepared in the same manner as in Example 1, except that the conditions for adding the hydrolyzate in (polymerization step) and the retention time after addition were changed as shown in Table 1. In addition, pH adjustment of the slurry was performed with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 1 shows the measurement results of the obtained toner e.

Figure 0007210236000006
Figure 0007210236000006

<実験内容>
実施例1~3、比較例1~2のトナー変形、縦スジ画像の発生及び現像ローラのスジ削れを確認するため、プロセスカートリッジ4にトナーを搬送しながら600dpi 2dot 100spaceの横線を一日5000枚間欠通紙後に画像サンプルを取り、下記評価を実施した。なお、間欠通紙は、画像形成2枚ごとに間欠時間3秒を設けた。
トナーの搬送量(プロセスカートリッジ4への補給量)は印字したトナー量とほぼ同等の1000枚で約8gとした。画像サンプルは、中間諧調画像を1枚印字し評価した。評価は以下の通りである。
通紙及び画像サンプル形成は、32℃、80%RHの環境で行った。全通紙量は50000枚とした。下記評価は、50000枚における評価である。
<Experiment content>
In order to check the deformation of the toner of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, the occurrence of vertical streak images, and the streak scraping of the developing roller, 600 dpi, 2 dots, 100 space horizontal lines were printed on 5,000 sheets per day while conveying the toner to the process cartridge 4. Image samples were taken after the intermittent feeding, and the following evaluations were carried out. In the intermittent feeding, an intermittent time of 3 seconds was provided for every two images formed.
The amount of toner conveyed (the amount of toner replenished to the process cartridge 4) was about 8 g for 1000 sheets, which is almost the same as the amount of toner printed. The image sample was evaluated by printing one halftone image. Evaluation is as follows.
Paper feeding and image sample formation were performed in an environment of 32° C. and 80% RH. The total number of sheets passed was 50,000 sheets. The following evaluation is the evaluation for 50,000 sheets.

(縦スジ画像)
〇:発生なし 画像全域で縦スジ状の濃度ムラなし
△:若干発生 画像の一部に軽微な縦スジ状の濃度ムラが発生したが、使用上問題なし
×:発生 画像の一部もしくは全域で縦スジ状の濃度ムラ発生
(Vertical streak image)
〇: No occurrence No vertical streak-like density unevenness across the entire image △: Slight occurrence Slight vertical streak-like density unevenness occurred in part of the image, but there is no problem in use ×: Occurs in part or all of the image Occurrence of vertical streak density unevenness

(トナーの変形)
〇:発生なし 走査型顕微鏡による観察で100個確認し、つぶれたトナーなし
△:若干発生 走査型顕微鏡による観察で100個確認し、軽微な変形は見られるが、使用上問題なし
×:発生 走査型顕微鏡による観察で100個確認し、つぶれたトナーあり
走査型顕微鏡は、日立ハイテクノロジー製のSU8020を用いて、加速電圧3kVの条件(拡大倍率5000倍)で観察を行った。
変形に係る判断は以下の通りである。
通紙前のトナー100個の真円度を測定し、平均値-標準偏差3σの真円度を基準MIN真円度とし、基準MIN真円度×0.9未満のトナーはつぶれたと判断した。一方、基準MIN真円度以上のトナーはつぶれていないと判断した。また、基準MIN真円度未満かつ基準MIN真円度×0.9以上のトナーは軽微な変形と判断した。
(deformation of toner)
◯: No occurrence 100 toner particles were observed by scanning microscope, and no crushed toner particles were detected. △: Slight occurrence of 100 particles was confirmed by scanning microscope observation. 100 pieces were confirmed by observation with a type microscope, and crushed toner was found. The scanning microscope was SU8020 manufactured by Hitachi High Technology, and observation was performed under the condition of an acceleration voltage of 3 kV (magnification of 5000 times).
Determination regarding deformation is as follows.
Circularity of 100 toner particles was measured before passing through paper, and the circularity of average value - standard deviation 3σ was taken as the standard MIN circularity, and toner with less than the standard MIN circularity x 0.9 was judged to be crushed. . On the other hand, it was determined that the toner particles with the standard MIN circularity or more were not crushed. In addition, the toner having a degree of less than the standard MIN circularity and having a standard MIN circularity of 0.9 or more was judged to be slightly deformed.

(現像ローラのスジ削れ)
〇:発生なし 現像ローラ清掃後の目視による観察で、削れ跡なし
△:若干発生 現像ローラ清掃後の目視による観察で、軽微な削れ跡は見られるが、使用上問題なし
×:発生 現像ローラ清掃後の目視による観察で、削れ跡あり
(Scraping of streaks on the developing roller)
〇: Not generated Visually observed after cleaning the developing roller, no trace of scraping △: Slightly generated Visually observed after cleaning the developing roller, slight scraping traces can be seen, but there is no problem in use ×: Occurred Cleaning the developing roller After visual observation, there are traces of scraping.

<効果の確認>
結果を表2に示す。
<Confirmation of effect>
Table 2 shows the results.

(表2)

Figure 0007210236000007
(Table 2)
Figure 0007210236000007

本実施例1~3が示すように、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定した時のマルテンス硬度が200MPa~1100MPaであるトナーでは50000枚まで縦スジ画像の発生、トナーの変形、及び現像ローラのスジ削れはなかった。
これは、本実施例のトナーの硬度であれば、トナー搬送部材がトナー搬送路中において駆動受け部を有する構成においてもトナーの変形が起きていないことを示している。
また、比較例1は縦スジ画像及びトナーの変形が発生している。これはマルテンス硬度が200MPaを下回るとトナー搬送部材の駆動受け部においてトナーが変形するためと考えられる。
そして、比較例2は縦スジ画像が発生している。これはマルテンス硬度が1100MPaを上回ると現像ローラ7や現像ブレード9がトナーによって傷ついたことが原因と考えられる。実際に現像ローラ7および現像ブレード9を観察すると、縦スジ画像に対応する位置に削れ溝が発生していることが確認できた。
尚、本実施例の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
以上述べたように、トナーの最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であるトナーを用いることで、トナー搬送路中において搬送部材同士の駆動受け部を有する構成においてもトナーの変形を抑制することができる。
As shown in Examples 1 to 3, the toner having a Martens hardness of 200 MPa to 1100 MPa when measured under the condition of a maximum load of 2.0×10 −4 N produced vertical streak images and deformed the toner up to 50,000 sheets. , and streaks on the developing roller were not observed.
This indicates that with the hardness of the toner of this embodiment, the deformation of the toner does not occur even in the configuration in which the toner conveying member has the drive receiving portion in the toner conveying path.
In addition, in Comparative Example 1, a vertical streak image and toner deformation occurred. This is probably because the toner deforms at the drive receiving portion of the toner conveying member when the Martens hardness is less than 200 MPa.
In Comparative Example 2, a vertical streak image occurs. This is probably because the developing roller 7 and the developing blade 9 were damaged by the toner when the Martens hardness exceeded 1100 MPa. When the developing roller 7 and the developing blade 9 were actually observed, it was confirmed that scraped grooves were generated at positions corresponding to the vertical streak images.
It should be noted that the setting conditions used in the description of this embodiment are only examples, and the present invention is not limited to these.
As described above, by using a toner having a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under the condition of a maximum toner load of 2.0×10 −4 N, it is possible to reduce friction between conveying members in the toner conveying path. Deformation of toner can be suppressed even in a configuration having a drive receiving portion.

《実施形態2》
本発明の実施形態2について説明する。実施形態2は実施形態1と異なる部分を詳細に説明し、実施形態1と同様の部分については説明を省略する。
<<Embodiment 2>>
A second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the parts different from the first embodiment will be explained in detail, and the explanation of the same parts as the first embodiment will be omitted.

<画像形成装置>
図7は、本実施形態における本体1の簡略図である。実施形態1と違い、トナーカートリッジ25が、現像ローラ7等をハウジングしている現像容器部分である現像ユニット45の枠体の下方に、ドラムユニット46とは略水平方向に並ぶように、配置されている。このトナーカートリッジ25の配置を取ることで、現像枠体45までのトナー搬送経路が短くなり本体構成が簡素にできる等のメリットがある。
<Image forming apparatus>
FIG. 7 is a simplified diagram of the main body 1 in this embodiment. Unlike the first embodiment, the toner cartridge 25 is arranged substantially horizontally with the drum unit 46 under the frame of the developing unit 45, which is the developing container housing the developing roller 7 and the like. there is By arranging the toner cartridge 25 in this manner, there is an advantage that the toner conveying path to the developing frame 45 can be shortened and the structure of the main body can be simplified.

<トナー搬送>
図8は、トナーカートリッジ25の外観構成を示す模式的斜視図である。本実施形態に
おけるトナーカートリッジ25は、実施形態1におけるトナーカートリッジ20の構成を、左右反転したような構成となっているすなわち、トナーカートリッジ25におけるトナー排出の構成は、トナーカートリッジ20と同様であり、説明は省略する。
<Toner Conveyance>
FIG. 8 is a schematic perspective view showing the external configuration of the toner cartridge 25. As shown in FIG. The toner cartridge 25 of the present embodiment has a configuration in which the configuration of the toner cartridge 20 of Embodiment 1 is horizontally reversed. Description is omitted.

図9(a)は、トナーカートリッジ25およびプロセスカートリッジ4が本体1に装着された状態における、本体搬送路形成部材80周辺の構成の模式的斜視図を示している。図9(b)は、図9(a)中の点線Hにおける模式的断面図を示している。
トナーカートリッジ25の連結部253(実施形態1のトナーカートリッジ20の連結部203と同様の構成である)のトナー排出口24から排出されたトナーは、本体搬送路形成部材80の受け入れ口81に自重によって受け渡される。
FIG. 9A shows a schematic perspective view of the configuration around the main body conveying path forming member 80 in a state where the toner cartridge 25 and the process cartridge 4 are attached to the main body 1. FIG. FIG. 9(b) shows a schematic cross-sectional view along the dotted line H in FIG. 9(a).
The toner discharged from the toner discharge port 24 of the connecting portion 253 of the toner cartridge 25 (which has the same configuration as the connecting portion 203 of the toner cartridge 20 of the first embodiment) is brought to the receiving port 81 of the main conveyance path forming member 80 by its own weight. passed by.

搬送路形成部材80は、搬送路形成部材70と同様に、ダクト状の中空部材であり、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部材80は、トナー搬送経路の上流側であるトナーカートリッジ25の連結部253から、下流側であるプロセスカートリッジ4の連結部43にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部801、第2搬送部802、第3搬送部803を有している。第2搬送部802にはトナー搬送スクリュー86が、第3搬送部803にはトナー排出スクリュー87が、それぞれ配置されている。 The conveying path forming member 80 is a duct-shaped hollow member similar to the conveying path forming member 70, and the hollow inner space constitutes the toner conveying path. The conveying path forming member 80 extends from the connecting portion 253 of the toner cartridge 25 on the upstream side of the toner conveying path to the connecting portion 43 of the process cartridge 4 on the downstream side of the toner conveying path. It has a transport section 802 and a third transport section 803 . A toner conveying screw 86 and a toner discharging screw 87 are arranged in the second conveying portion 802 and the third conveying portion 803, respectively.

第1搬送部801には、上述した受け入れ口81が上面に設けられているとともに、受け入れ口81から入ってきたトナーを、その自重によりトナー搬送路の下流に向けて移動させるための傾斜面85が、トナー搬送路の底面に形成されている。傾斜面85は、トナーの移動を促すべく、水平面に対する角度がトナーの安息角よりも大きくなるように設けられている。 The first conveying portion 801 is provided with the receiving port 81 on its upper surface, and an inclined surface 85 for moving the toner, which has entered through the receiving port 81, toward the downstream side of the toner conveying path by its own weight. is formed on the bottom surface of the toner transport path. The inclined surface 85 is provided so that the angle with respect to the horizontal surface is larger than the angle of repose of the toner so as to facilitate the movement of the toner.

傾斜面85の作用によって第1搬送部801から第2搬送路802の下部(上流側)に移動してきたトナーは、第2搬送部802内に配置されたトナー搬送スクリュー86に接触する。トナー搬送スクリュー86に接触したトナーは、トナー搬送スクリュー86の回転により、トナー搬送スクリュー86の上流側端部の側から下流側端部の側に向けて矢印Jの方向に上方搬送される。 The toner moved from the first conveying portion 801 to the lower portion (upstream side) of the second conveying path 802 by the action of the inclined surface 85 contacts the toner conveying screw 86 arranged inside the second conveying portion 802 . The toner contacting the toner conveying screw 86 is conveyed upward in the direction of arrow J from the upstream end of the toner conveying screw 86 toward the downstream end thereof as the toner conveying screw 86 rotates.

トナー搬送スクリュー86によって第2搬送部802のトナー搬送路下流(上方)まで搬送されたトナーは、第3搬送部803内に配置されたトナー排出スクリュー87に接触する。トナー排出スクリュー87に接触したトナーは、トナー排出スクリュー87の回転によって、第3搬送部803のトナー搬送路内を矢印K方向(略水平方向)に搬送されるようになる。 The toner conveyed downstream (upper) of the toner conveying path of the second conveying portion 802 by the toner conveying screw 86 contacts the toner discharge screw 87 arranged inside the third conveying portion 803 . The toner contacting the toner discharge screw 87 is conveyed in the direction of arrow K (substantially horizontally) in the toner conveying path of the third conveying portion 803 by the rotation of the toner discharge screw 87 .

ここで、トナー搬送スクリュー86は、駆動受け部50がトナー排出スクリュー87から回転力を受けることで、トナー排出スクリュー87の回転に従動して回転する。トナー排出スクリュー87は、回転軸の端部に設けられた不図示の駆動ギア(駆動受け手段)によってモータ等の駆動源(不図示)から回転力を受け、回転することで矢印Kの方向にトナーを搬送する。この駆動受け部50が回転力を受ける際に、トナーがトナー搬送スクリュー86と駆動受け部50との間で挟持・摺擦される。
なお、トナー搬送スクリュー86が不図示のモータ等の駆動源から回転力を直接受けるものとし、トナー排出スクリュー87がトナー搬送スクリュー86から回転力を受けて従動回転する構成としてもよい。
Here, the toner conveying screw 86 rotates following the rotation of the toner discharging screw 87 when the drive receiving portion 50 receives a rotational force from the toner discharging screw 87 . The toner discharge screw 87 receives a rotational force from a drive source (not shown) such as a motor by a drive gear (drive receiving means) (not shown) provided at the end of the rotating shaft, and rotates in the direction of the arrow K. Convey the toner. When the drive receiving portion 50 receives the rotational force, the toner is held and rubbed between the toner conveying screw 86 and the drive receiving portion 50 .
Alternatively, the toner conveying screw 86 may receive a rotational force directly from a driving source such as a motor (not shown), and the toner discharge screw 87 may receive the rotational force from the toner conveying screw 86 and be driven to rotate.

第3搬送部803のトナー搬送路下流まで搬送されたトナーは、第3搬送部803の下面に設けられたトナー排出口82から自重によって排出され、プロセスカートリッジ4の連結部43の受け入れ口41に受け渡される。プロセスカートリッジ4内部へは搬送スクリュー42によって搬送されることでプロセスカートリッジ4(現像ユニット45のトナ
ー収容部44)にトナーが供給される。
The toner conveyed to the downstream of the toner conveying path of the third conveying portion 803 is discharged by its own weight from the toner discharge port 82 provided on the bottom surface of the third conveying portion 803 , and is discharged to the receiving port 41 of the connecting portion 43 of the process cartridge 4 . be handed over. The toner is supplied to the process cartridge 4 (the toner containing portion 44 of the developing unit 45) by being conveyed into the process cartridge 4 by the conveying screw 42 .

実施形態1の搬送路形成部材70は、トナー搬送経路を、プロセスカートリッジ4やドラムカートリッジ20の装置本体への装着方向に略コ字状に這わせる構成である。これに対し、実施形態2の搬送路形成部材80は、トナー搬送経路を、プロセスカートリッジ4とドラムカートリッジ25の奥側において両者の並び方向(対向方向)と略平行な方向に略コ字状に這わせる構成であり、装置小型化においてより優れた構成である。 The conveying path forming member 70 of the first embodiment has a configuration in which the toner conveying path extends in a substantially U-shape in the mounting direction of the process cartridge 4 and the drum cartridge 20 to the apparatus main body. On the other hand, the conveying path forming member 80 of the second embodiment forms the toner conveying path in a U-shape in a direction substantially parallel to the direction in which the process cartridge 4 and the drum cartridge 25 are arranged (opposing direction) at the inner side of the cartridge. This is a structure that is laid out, and is a structure that is superior in miniaturization of the device.

(実施例)
検討には、トナーa~fを用いた。トナーa~eは、実施形態1と同様のものである。トナーfは、(重合工程)における加水分解液を添加する時の条件、及び添加後の保持時間を表3のように変えた以外は、トナーaと同様の方法でトナーを作製した。なお、スラリーのpH調整は塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液で行った。得られたトナーfの測定結果を表3に示す。
(Example)
Toners a to f were used for the study. Toners a to e are the same as in the first embodiment. Toner f was prepared in the same manner as toner a, except that the conditions for adding the hydrolyzate in (polymerization step) and the retention time after addition were changed as shown in Table 3. In addition, pH adjustment of the slurry was performed with hydrochloric acid and sodium hydroxide aqueous solution. Table 3 shows the measurement results of the obtained toner f.

Figure 0007210236000008
Figure 0007210236000008

<実験内容>
実施例4~7、比較例3~4のトナー変形、縦スジ画像の発生及び現像ローラのスジ削れを確認するため、プロセスカートリッジ4にトナーを搬送しながら600dpi 2dot 100spaceの横線で一日5000枚間欠通紙後に画像サンプルを取り、下記評価を実施した。なお、間欠通紙は、画像形成2枚ごとに間欠時間3秒を設けた。
トナーの搬送量(プロセスカートリッジ4への補給量)は印字したトナー量とほぼ同等の1000枚で約8gとした。画像サンプルは、中間諧調画像を1枚印字し評価した。評価は以下の通りである。
通紙及びサンプルは、32℃、80%RHの環境で行った。全通紙量は50000枚とした。下記評価は、50000枚における評価である。
<Experiment content>
In order to check the deformation of the toner of Examples 4-7 and Comparative Examples 3-4, the generation of vertical streak images, and the streak scraping of the developing roller, 5,000 sheets per day were printed with a horizontal line of 600 dpi, 2 dots, and 100 spaces while conveying the toner to the process cartridge 4. Image samples were taken after the intermittent feeding, and the following evaluations were carried out. In the intermittent feeding, an intermittent time of 3 seconds was provided for every two images formed.
The amount of toner conveyed (the amount of toner replenished to the process cartridge 4) was about 8 g for 1000 sheets, which is almost the same as the amount of toner printed. The image sample was evaluated by printing one halftone image. Evaluation is as follows.
Paper feeding and samples were performed in an environment of 32° C. and 80% RH. The total number of sheets passed was 50,000 sheets. The following evaluation is the evaluation for 50,000 sheets.

<効果の確認>
効果の確認の方法は、実施形態1と同様の方法で行った。結果を表4に示す。
<Confirmation of effect>
The method for confirming the effect was the same as in the first embodiment. Table 4 shows the results.

Figure 0007210236000009
Figure 0007210236000009

本実施例4~6が示すように、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定した時のマルテンス硬度が200MPa以上1100MPa以下であるトナーでは50000枚まで、使用上問題となるような縦スジ画像の発生、トナーの変形及び現像ローラのスジ削れはなかった。
これは、本実施例のトナーの硬度であれば、トナー搬送部材がトナー搬送路中において駆動受け部を有する構成においても、使用上問題となるようなトナーの変形が起きていないことを示している。
As shown in Examples 4 to 6, a toner having a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under the condition of a maximum load of 2.0×10 −4 N can be used up to 50,000 sheets, which poses a problem in use. There was no occurrence of vertical streak images, toner deformation, or streak scraping of the developing roller.
This indicates that with the hardness of the toner of the present embodiment, deformation of the toner that causes problems in use does not occur even in the configuration in which the toner conveying member has a drive receiving portion in the toner conveying path. there is

ここで、実施形態1ではトナーbは変形が見られなかったのに対して、実施形態2ではトナーの変形が若干見られた(ただし、本発明の効果は奏している。)。トナー搬送スクリュー86とトナー排出スクリュー87の係合部(駆動受け部50)付近を観察したところ、係合部で挟持されたトナーがトナー排出スクリュー87に受け渡ってすぐにトナー排出スクリュー87から零れ落ち、トナー搬送スクリュー86と搬送経路の壁の間に落下しているものがあることがわかった。結果として何度も繰り返し上記係合部に挟持されるトナーが発生する。
検討を行うと、トナーが排出スクリュー87から零れ落ちる条件は、トナー排出スクリュー87の回転軸の角度が水平面に対してトナーの安息角以上であることがわかった。このような、過酷環境下であっても、トナーのマルテンス硬度が上記数値範囲を満たす場合、トナーの変形を抑制し、縦スジ状の濃度ムラを抑制することが可能である。
Here, while the toner b did not deform in Embodiment 1, some deformation of the toner was observed in Embodiment 2 (however, the effect of the present invention was exhibited). Observing the vicinity of the engaging portion (drive receiving portion 50) between the toner conveying screw 86 and the toner discharging screw 87, it was found that the toner sandwiched by the engaging portion was transferred to the toner discharging screw 87 and immediately spilled from the toner discharging screw 87. It was found that there was something falling between the toner conveying screw 86 and the wall of the conveying path. As a result, the toner is repeatedly sandwiched between the engaging portions.
As a result of investigation, it was found that the condition for the toner to fall from the discharge screw 87 is that the angle of the rotating shaft of the toner discharge screw 87 is equal to or greater than the angle of repose of the toner with respect to the horizontal plane. Even in such a severe environment, if the Martens hardness of the toner satisfies the above numerical range, deformation of the toner can be suppressed, and vertical streak-like density unevenness can be suppressed.

ここでトナーの安息角について説明する。トナーの安息角とは、トナーを平面上に落下させたときに、平面上にできるトナーの山の稜線の傾斜角をいう。本実施形態では、パウダテスタPT-S(ホソカワミクロン社製)を使用し、安息角を測定した。目開き250μmのメッシュ上にトナー150gを乗せ、振動を加えることで漏斗を介して、直径8cmの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。このとき、テーブルの端部からトナーがあふれる程度に堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの稜線と円形テーブル面との間に形成された角度を測定することで安息角とした。 Here, the angle of repose of toner will be described. The angle of repose of the toner is the inclination angle of the ridge line of the toner pile formed on the flat surface when the toner is dropped on the flat surface. In this embodiment, a powder tester PT-S (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) was used to measure the angle of repose. 150 g of toner is placed on a mesh with an opening of 250 μm and vibrated to deposit the toner on a circular table with a diameter of 8 cm through a funnel. At this time, the toner is deposited so that it overflows from the end of the table. The angle formed between the ridgeline of the toner deposited on the table at this time and the circular table surface was measured as the angle of repose.

比較例3~4は実施形態1と同様のため説明は省略する。 Since Comparative Examples 3 and 4 are the same as Embodiment 1, description thereof is omitted.

以上述べたように、トナー搬送路中において搬送部材同士の駆動受け部を有する構成であって、トナー搬送方向が上方であるような場合においても、トナーの最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であるトナーを用いることで、トナーの変形を抑制することができる。なお、マルテンス硬度は、下限値として200MPa以上を確保することができれば、トナー変形の抑制において十分な効果を期待できるものであるが、実施例4、6、7のように400MPa以上を確保することができるとより一層の効果を期待することができる。すなわち、マ
ルテンス硬度のより好適な範囲は、400MPa以上1100MPa以下である。
尚、本実施例の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
As described above, even in the configuration having the drive receiving portion between the conveying members in the toner conveying path and the toner conveying direction being upward, the maximum load of the toner is 2.0×10 −4 N. Deformation of the toner can be suppressed by using a toner having a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under the conditions of . If the lower limit of the Martens hardness is 200 MPa or more, a sufficient effect in suppressing toner deformation can be expected. If it can be done, further effects can be expected. That is, a more suitable range of Martens hardness is 400 MPa or more and 1100 MPa or less.
It should be noted that the setting conditions used in the description of this embodiment are only examples, and the present invention is not limited to these.

《実施形態3》
本発明の実施形態3について説明する。実施形態3は、実施形態1において、装置本体に備え付けられていた搬送路形成部材70がトナーカートリッジ20の一部になったような構成としたことを特徴とする。すなわち、実施形態1の搬送路形成部材70がトナーカートリッジ20と一体となって装置本体1に対し、着脱自在になったような構成である。
<<Embodiment 3>>
A third embodiment of the present invention will be described. Embodiment 3 is characterized in that the conveying path forming member 70 provided in the apparatus main body in Embodiment 1 is configured as a part of the toner cartridge 20 . That is, the configuration is such that the conveying path forming member 70 of Embodiment 1 is integrated with the toner cartridge 20 so as to be detachable from the apparatus main body 1 .

図10は、実施形態3におけるプロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ26の模式的斜視図である。
実施形態3のトナーカートリッジ26は、装置本体への装着方向の下流側の側面に搬送路形成部27が設けられている。
搬送路形成部27は、搬送路形成部材70と同様のダクト状の中空部材で構成され、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部27によるトナー搬送路は、トナーカートリッジ26の内部空間と、プロセスカートリッジ4の連結部43の内部空間と、の間を連通する。搬送路形成部27は、上流のトナーカットリッジ26側から下流のプロセスカートリッジ4の連結部43側にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部271、第2搬送部272、第3搬送部273を有している。
トナーカートリッジ26の内部構造は、実施形態1のトナーカートリッジ20と同様であり、トナー搬送スクリュー26の先端が、搬送路形成部27の第1搬送部271の内部まで延びている。したがって、トナー搬送スクリュー26により、第1搬送部271の内部上方までトナーが搬入され、第1搬送部271内部を落下する。以降のトナーの搬送は、実施形態1の搬送路形成部材70と同様、第2搬送部272、第3搬送部273の内部にそれぞれ配置された不図示のトナー搬送スクリュー、トナー排出スクリューによって行われる。
FIG. 10 is a schematic perspective view of the process cartridge 4 and toner cartridge 26 according to the third embodiment.
The toner cartridge 26 of Embodiment 3 is provided with a conveying path forming portion 27 on the side surface on the downstream side in the mounting direction to the apparatus main body.
The conveying path forming portion 27 is composed of a duct-like hollow member similar to the conveying path forming member 70, and the hollow inner space constitutes a toner conveying path. The toner transport path formed by the transport path forming portion 27 communicates between the internal space of the toner cartridge 26 and the internal space of the connecting portion 43 of the process cartridge 4 . The conveying path forming section 27 includes a first conveying section 271, a second conveying section 272, and a third conveying section 273 having different conveying directions from the upstream toner cartridge 26 side to the downstream process cartridge 4 connecting section 43 side. have.
The internal structure of the toner cartridge 26 is the same as that of the toner cartridge 20 of Embodiment 1, and the tip of the toner conveying screw 26 extends to the inside of the first conveying portion 271 of the conveying path forming portion 27 . Therefore, the toner is conveyed to the upper part inside the first conveying portion 271 by the toner conveying screw 26 and falls inside the first conveying portion 271 . Subsequent toner transport is performed by a toner transport screw and a toner discharge screw (not shown) disposed inside the second transport portion 272 and the third transport portion 273, respectively, similarly to the transport path forming member 70 of the first embodiment. .

搬送経路をトナーカートリッジ26に持たせることで、トナーの搬送経路間の受け渡し部分が減るために、受け渡し部におけるトナー漏れ防止部材(不図示)の部品点数を減らすことができる。
尚、本実施例の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
By providing the toner cartridge 26 with the transport path, the number of toner transfer parts between the transport paths is reduced, so the number of toner leakage prevention members (not shown) in the transfer part can be reduced.
It should be noted that the setting conditions used in the description of this embodiment are only examples, and the present invention is not limited to these.

《実施形態4》
本発明の実施形態4について説明する。実施形態4は、実施形態1において、装置本体に備え付けられていた搬送路形成部材70がプロセスカートリッジ4の一部になったような構成としたことを特徴とする。すなわち、実施形態1の搬送路形成部材70がプロセスカートリッジ4と一体となって装置本体1に対し、着脱自在になったような構成である。
<<Embodiment 4>>
A fourth embodiment of the present invention will be described. Embodiment 4 is characterized in that the conveying path forming member 70 provided in the apparatus main body in Embodiment 1 becomes a part of the process cartridge 4 . That is, the configuration is such that the transport path forming member 70 of Embodiment 1 is integrated with the process cartridge 4 and can be attached to and detached from the apparatus main body 1 .

図11は、実施形態4におけるプロセスカートリッジ4とトナーカートリッジ20の模式的斜視図である。
実施形態4のプロセスカートリッジ4は、装置本体への装着方向の下流側の側面に搬送路形成部47が設けられている。
トナーカートリッジ20は、実施形態1の物と同様の構成である。
搬送路形成部47は、搬送路形成部材70と同様のダクト状の中空部材で構成され、その中空内部空間がトナー搬送路を構成する。搬送路形成部47によるトナー搬送路は、トナーカートリッジ20の内部空間と、プロセスカートリッジ4の内部空間(現像ユニット45のトナー収容部44)と、の間を連通する。搬送路形成部47は、上流のトナーカットリッジ20側から下流のプロセスカートリッジ4の内部空間側にかけて、搬送方向が互いに異なる第1搬送部471、第2搬送部472、第3搬送部473、第4搬送部474を有している。
第2搬送部472、第3搬送部473、第4搬送部474には、それぞれ不図示のトナー搬送スクリューが配置され、回転駆動力が直列的に伝達するように順次連結されている。
FIG. 11 is a schematic perspective view of the process cartridge 4 and toner cartridge 20 according to the fourth embodiment.
The process cartridge 4 of Embodiment 4 is provided with a conveying path forming portion 47 on the side surface on the downstream side in the mounting direction to the apparatus main body.
The toner cartridge 20 has the same configuration as that of the first embodiment.
The conveying path forming portion 47 is composed of a duct-like hollow member similar to the conveying path forming member 70, and the hollow inner space constitutes a toner conveying path. The toner transport path formed by the transport path forming portion 47 communicates between the internal space of the toner cartridge 20 and the internal space of the process cartridge 4 (the toner containing portion 44 of the developing unit 45). The transport path forming portion 47 includes a first transport portion 471, a second transport portion 472, a third transport portion 473, a third 4 transport section 474 is provided.
A toner conveying screw (not shown) is disposed in each of the second conveying portion 472, the third conveying portion 473, and the fourth conveying portion 474, and these screws are sequentially connected so as to transmit the rotational driving force in series.

搬送経路をプロセスカートリッジ4に持たせることで、トナーの搬送経路間の受け渡し部分が減るために、受け渡し部におけるトナー漏れ防止部材(不図示)の部品点数を減らすことができる。
尚、本実施例の説明で用いた設定条件は一例であり、これに限定されない。
By providing the transport path to the process cartridge 4, the number of toner transfer parts between the transport paths is reduced, so that the number of toner leakage prevention members (not shown) in the transfer part can be reduced.
It should be noted that the setting conditions used in the description of this embodiment are only examples, and the present invention is not limited to these.

1…画像形成装置、4…プロセスカートリッジ、20…トナーカートリッジ、21…撹拌軸、22…撹拌羽根、23…トナー搬送スクリュー、24…排出口、36…トナー搬送スクリュー、36g…第1ブレード歯面、36k…回転軸、37…トナー排出スクリュー、37g…第2ブレード歯面、37k…回転軸、40…トナー、40a…トナー母粒子、40b…有機ケイ素重合体を含有する表層、41…トナー受け入れ口、70…本体搬送路形成部材、71…トナー受け入れ口、72…トナー排出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Image forming apparatus 4... Process cartridge 20... Toner cartridge 21... Stirring shaft 22... Stirring blade 23... Toner conveying screw 24... Discharge port 36... Toner conveying screw 36g... First blade tooth surface , 36k... rotary shaft 37... toner discharge screw 37g... second blade tooth surface 37k... rotary shaft 40... toner 40a... toner base particles 40b... surface layer containing organosilicon polymer 41... toner receiving Mouth 70 Main Conveying Path Forming Member 71 Toner Receiving Port 72 Toner Discharging Port

Claims (18)

画像形成装置に用いられる現像装置であって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であることを特徴とする現像装置。
A developing device used in an image forming apparatus,
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
A first conveying member that conveys the developer by rotating and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member are arranged in the conveying path. ,
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ,
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
A developing device, wherein the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .
前記第1搬送部材または前記第2搬送部材のいずれか一方の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きく、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、400MPa以上1100MPa以下である、請求項1に記載の現像装置。
a rotating shaft of either the first conveying member or the second conveying member is larger than an angle of repose of the developer with respect to a horizontal plane during operation;
2. The developing device according to claim 1, wherein the toner has a Martens hardness of 400 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N.
前記有機ケイ素重合体は、下記式(1)で表される構造を有する、請求項1又は2に記載の現像装置。
R-SiO3/2 式(1)
(前記Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を示す。)
3. The developing device according to claim 1, wherein said organosilicon polymer has a structure represented by the following formula (1).
R-SiO 3/2 formula (1)
(The above R represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)
前記Rは、炭素数が1以上、3以下の炭化水素基である、請求項に記載の現像装置。 4. The developing device according to claim 3 , wherein said R is a hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項1~のいずれか1項に記載の現像装置。 5. The transport path according to any one of claims 1 to 4 , wherein the conveying path detours in a direction different from the facing direction of the frame and the developer container and extends from the developer container to the storage portion of the frame. 1. The developing device according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記現像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項1~のいずれか1項に記載の現像装置。
the developer carrying member, the regulating member, and the frame are detachable from an apparatus main body of an image forming apparatus as a first cartridge;
the developer container is attachable/detachable to/from the main body of the image forming apparatus as a second cartridge separately from the first cartridge;
The transport path is provided in the device main body,
The developing device according to any one of claims 1 to 5 .
潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
少なくとも前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路には、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であることを特徴とする画像形成装置。
an image carrier on which a latent image is formed;
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports at least the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
A first conveying member that conveys the developer by rotating and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member are arranged in the conveying path. ,
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ,
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
An image forming apparatus, wherein the number of carbon atoms directly bonded to the silicon atoms of the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .
前記第1搬送部材または前記第2搬送部材のいずれか一方の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きく、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、400MPa以上1100MPa以下である、請求項に記載の画像形成装置。
a rotating shaft of either the first conveying member or the second conveying member is larger than an angle of repose of the developer with respect to a horizontal plane during operation;
8. The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the toner has a Martens hardness of 400 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N.
前記有機ケイ素重合体は、下記式(1)で表される構造を有する、請求項7又は8に記載の画像形成装置。
R-SiO3/2 式(1)
(前記Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を示す。)
9. The image forming apparatus according to claim 7 , wherein the organosilicon polymer has a structure represented by formula (1) below.
R-SiO 3/2 formula (1)
(The above R represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)
前記Rは、炭素数が1以上、3以下の炭化水素基である、請求項に記載の画像形成装置。 10. The image forming apparatus according to claim 9 , wherein said R is a hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項7~10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 11. The conveying path according to any one of claims 7 to 10 , wherein the conveying path extends from the developer container to the accommodating portion of the frame by making a detour in a direction different from the facing direction of the frame and the developer container. 2. The image forming apparatus according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして、前記現
像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に、それぞれ着脱可能に構成された装置本体をさらに備え、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項7~11のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The developer carrying member, the regulating member, and the frame are detachable as a first cartridge, and the developer container is detachable as a second cartridge, separately from the first cartridge. further comprising a device body,
The transport path is provided in the device main body,
The image forming apparatus according to any one of claims 7 to 11 .
画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、
像担持体に形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持される前記現像剤を規制するための規制部材と、
前記現像剤担持体と前記規制部材を支持し、前記現像剤の収容部を有する枠体と、
前記現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部へ前記現像剤を搬送するための搬送経路と、を有し、
前記搬送経路は、回転することにより前記現像剤を搬送する第1搬送部材と、前記第1搬送部材よりも下流において回転することにより前記現像剤を搬送する第2搬送部材と、が配置され、
前記第2搬送部材は、前記第1搬送部材から回転力を受ける駆動受け部を有し、
前記現像剤は、トナー粒子を有するトナーを含有し、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、200MPa以上1100MPa以下であり、
前記トナー粒子は、有機ケイ素重合体を含有する表層を有し、
前記有機ケイ素重合体のケイ素原子に直接結合している炭素原子が、ケイ素原子1個当たり、平均1個以上3個以下であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
A process cartridge used in an image forming apparatus,
a developer carrier that carries a developer for developing the latent image formed on the image carrier;
a regulating member for regulating the developer carried on the developer carrier;
a frame that supports the developer carrying member and the regulating member and has a container for storing the developer;
a developer container containing the developer;
a transport path for transporting the developer from the developer container to the storage portion of the frame;
the conveying path includes a first conveying member that conveys the developer by rotation and a second conveying member that conveys the developer by rotating downstream of the first conveying member;
The second conveying member has a drive receiving portion that receives a rotational force from the first conveying member,
the developer comprises a toner having toner particles ,
The toner has a Martens hardness of 200 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N ,
The toner particles have a surface layer containing an organosilicon polymer,
A process cartridge, wherein the number of carbon atoms directly bonded to silicon atoms in the organosilicon polymer is 1 or more and 3 or less on average per silicon atom .
前記第1搬送部材または前記第2搬送部材のいずれか一方の回転軸は、動作時の水平面に対して前記現像剤の安息角よりも大きく、
前記トナーは、最大荷重2.0×10-4Nの条件で測定したときのマルテンス硬度が、400MPa以上1100MPa以下である、請求項13に記載のプロセスカートリッジ。
a rotating shaft of either the first conveying member or the second conveying member is larger than an angle of repose of the developer with respect to a horizontal plane during operation;
14. The process cartridge according to claim 13 , wherein said toner has a Martens hardness of 400 MPa or more and 1100 MPa or less when measured under conditions of a maximum load of 2.0×10 −4 N.
前記有機ケイ素重合体は、下記式(1)で表される構造を有する、請求項13又は14に記載のプロセスカートリッジ。
R-SiO3/2 式(1)
(前記Rは、炭素数が1以上、6以下の炭化水素基を示す。)
15. A process cartridge according to claim 13 , wherein said organosilicon polymer has a structure represented by the following formula (1).
R-SiO 3/2 formula (1)
(The above R represents a hydrocarbon group having 1 or more and 6 or less carbon atoms.)
前記Rは、炭素数が1以上、3以下の炭化水素基である、請求項15に記載のプロセスカートリッジ。 16. A process cartridge according to claim 15 , wherein said R is a hydrocarbon group having 1 or more and 3 or less carbon atoms. 前記搬送経路は、前記枠体と前記現像剤容器との対向方向とは異なる方向に迂回して前記現像剤容器から前記枠体の前記収容部まで延びている、請求項13~16のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 17. The transport path according to any one of claims 13 to 16 , wherein the transport path detours in a direction different from a direction in which the frame and the developer container face each other, and extends from the developer container to the accommodating portion of the frame. 2. The process cartridge according to item 1. 前記現像剤担持体と前記規制部材と前記枠体とが、第1のカートリッジとして画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記現像剤容器が、第2のカートリッジとして前記第1のカートリッジとは個別に画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
前記搬送経路は、前記装置本体に設けられている、
請求項13~17のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
the developer carrying member, the regulating member, and the frame are detachable from an apparatus main body of an image forming apparatus as a first cartridge;
the developer container is attachable/detachable to/from the main body of the image forming apparatus as a second cartridge separately from the first cartridge;
The transport path is provided in the device main body,
The process cartridge according to any one of claims 13-17 .
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