JPH10319622A - Image forming device - Google Patents

Image forming device

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Publication number
JPH10319622A
JPH10319622A JP12610297A JP12610297A JPH10319622A JP H10319622 A JPH10319622 A JP H10319622A JP 12610297 A JP12610297 A JP 12610297A JP 12610297 A JP12610297 A JP 12610297A JP H10319622 A JPH10319622 A JP H10319622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
developer
carrier
latent image
electrostatic latent
Prior art date
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Pending
Application number
JP12610297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroo Soga
洋雄 曽我
Hajime Maki
一 真木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP12610297A priority Critical patent/JPH10319622A/en
Publication of JPH10319622A publication Critical patent/JPH10319622A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming device using a toner having excellent shape holding property so that the particles do not break even when mechanical stress is added in a developing machine. SOLUTION: This device is equipped with a developing machine 4 which regulates the carrying amt. of a developer on a developer carrier 42 by a regulating member 46 and which carries the developer to a developing region R facing to an electrostatic latent image carrier 1. The toner particles of the developer consist of fine particles produced by emulsion polymn. of a binder resin and a coloring agent. When the shape factor M1 of the toner is defined by I: M1=(π.dmax<2> /4A)×100, M1 satisfies the condition expressed by II: M1<=Mw/1000+115, wherein dmax is the max. diameter, A is the cross-sectional area of the toner, and Mw is the weight average mol.wt. of the binder resin. In order to obtain good cleaning property, M1 is preferably controlled to >=127.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、乾式現像剤により
静電潜像を現像する現像器を備えた電子写真複写機,レ
ーザプリンター,ファクシミリ等の画像形成装置に関す
る。特に、現像剤として乳化重合法で製造されたトナー
を使用する画像形成装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser printer, and a facsimile provided with a developing device for developing an electrostatic latent image with a dry developer. In particular, the present invention relates to an image forming apparatus using a toner manufactured by an emulsion polymerization method as a developer.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真法や静電記録法を利用した画像
形成装置において、静電潜像を経て画像情報を可視化す
る方法は、現在様々な分野で利用されている。例えば電
子写真法においては、帯電工程に続く露光工程により感
光体上に静電潜像を形成し、現像剤で静電潜像を顕像化
し、転写、定着工程を経て画像情報が再生される。現像
剤としては、磁性トナーまたは非磁性トナーを単独で用
いる一成分現像剤と、トナーとキャリアからなる二成分
現像剤とがある。トナーは、通常熱可塑性樹脂を顔料、
必要に応じてワックス等の離型剤や帯電制御剤と共に溶
融混練した後、微粉砕し、更に分級する混練粉砕法によ
り製造されている。トナーには、必要ならば流動性やク
リーニング性を改善するために、無機または有機の微粒
子をトナー粒子表面に添加することもある。通常の混練
粉砕法では、トナー形状および表面構造は不定形であ
り、使用材料の粉砕性や粉砕工程の条件により微妙に変
化するものの、トナー形状および表面構造を制御するこ
とは困難である。また、トナーの粒度分布を狭くするこ
とも困難である。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus using an electrophotographic method or an electrostatic recording method, a method of visualizing image information via an electrostatic latent image is currently used in various fields. For example, in electrophotography, an electrostatic latent image is formed on a photoconductor by an exposure process following a charging process, the electrostatic latent image is visualized with a developer, and image information is reproduced through a transfer and fixing process. . The developer includes a one-component developer using a magnetic toner or a non-magnetic toner alone, and a two-component developer including a toner and a carrier. Toner is usually made of thermoplastic resin as pigment,
It is produced by a kneading and pulverizing method in which the mixture is melt-kneaded with a releasing agent such as a wax or a charge controlling agent as required, then finely pulverized, and further classified. If necessary, inorganic or organic fine particles may be added to the surface of the toner particles in order to improve fluidity and cleaning properties. In the ordinary kneading and pulverizing method, the shape and surface structure of the toner are indefinite, and vary slightly depending on the pulverizability of the material to be used and the conditions of the pulverizing process, but it is difficult to control the shape and surface structure of the toner. It is also difficult to narrow the particle size distribution of the toner.

【0003】不定形のトナーは、一成分現像剤では現像
ロールへの付着面積、二成分現像剤ではキャリアとの付
着面積がトナー粒子毎に相違するため、現像ロールまた
はキャリアへの付着力が異なり、従って現像されやすさ
も異なる。粒径の異なるトナーも1個のトナー粒子が持
つ電荷量が異なるため、現像されやすさが異なる。これ
らの違いにより、現像されやすいトナーが選択的に現像
され、現像され難いトナーが現像器内に残るので、現像
性が経時変化してしまう。また、記録紙への転写におい
ても、同様に転写されやすいトナーと転写され難いトナ
ーが存在するため、トナーの飛び散り等の画質劣化が生
じやすい。さらに、ワックス等の離型剤を内添してトナ
ーを製造する場合、熱可塑性樹脂との組合せにより離型
剤がトナー表面に露出することがある。特に、高分子量
成分により弾性が付与されたやや粉砕され難い樹脂とポ
リエチレンのような脆いワックスとの組合せでは、トナ
ー表面にワックスの露出が多く見られる。離型剤の露出
は定着時の離型性や転写後に感光体上に残留したトナー
のクリーニングには有利であるが、トナー表面の離型剤
が機械力により容易に移動するため、現像ロール,感光
体,キャリアの汚染を招きやすくなり、画像形成装置の
信頼性の低下に繋がる。
In the case of amorphous toner, the adhesion area to the developing roll in a one-component developer and the adhesion area to a carrier in a two-component developer differ for each toner particle. Therefore, the ease of development is different. Since toners having different particle diameters have different charge amounts of one toner particle, developing easiness is different. Due to these differences, the easily developable toner is selectively developed and the hardly developable toner remains in the developing device, so that the developability changes with time. Also, in the transfer to the recording paper, similarly, since there is a toner that is easily transferred and a toner that is hardly transferred, image quality deterioration such as scattering of the toner is likely to occur. Further, when a toner is manufactured by internally adding a release agent such as a wax, the release agent may be exposed on the toner surface due to a combination with a thermoplastic resin. In particular, in the case of a combination of a resin, which is imparted with elasticity by a high molecular weight component and is hardly pulverized, and a brittle wax such as polyethylene, wax is often exposed on the toner surface. Exposure of the release agent is advantageous for the releasability at the time of fixing and cleaning of the toner remaining on the photoreceptor after transfer. However, since the release agent on the toner surface is easily moved by mechanical force, the development roll, Contamination of the photoreceptor and carrier is likely to occur, leading to a decrease in the reliability of the image forming apparatus.

【0004】これらの問題の解決策として、1μm以下
の樹脂粒子を分散した樹脂分散液、着色剤および必要に
応じて離型剤粒子を分散した着色剤分散液を混合し、樹
脂粒子,着色剤および離型剤粒子を所定のトナー粒径に
凝集させた後、樹脂のガラス転移温度以上に加熱して、
凝集体を融合合一した着色トナーを得る乳化重合法が提
案されている。乳化重合法では、トナーの形状を均一に
調整することができ、粒度分布を狭くすることができ
る。また、融合合一の条件を制御することにより、凹凸
度が大きいラズベリ形状から凹凸の小さいポテト形状、
更に球形まで制御することができる。しかも、離型剤粒
子を内部に閉じ込めることができるため、離型剤がトナ
ー表面に露出することがない。しかし、凹凸度の大きい
ラズベリ形状は、現像器内で機械的なストレスを受ける
とトナーが崩れてしまうという問題がある。一方、球形
トナーは、弾性ゴムのブレードを用いたクリーニング装
置では、ブレードをすり抜けてしまうため、転写工程後
に感光体上に残留したトナーや現像条件を制御するため
に感光体上に形成したパッチをクリーニングできないと
いう問題がある。なお、パッチとは、所定回数の現像工
程毎に光の反射率を測定し、同反射率に基づいて最適な
現像濃度を制御するために感光体上に形成された現像エ
リアをいう。
As a solution to these problems, a resin dispersion in which resin particles of 1 μm or less are dispersed, a colorant and, if necessary, a colorant dispersion in which release agent particles are dispersed, are mixed. And after aggregating the release agent particles to a predetermined toner particle size, heating to the glass transition temperature or higher of the resin,
An emulsion polymerization method for obtaining a colored toner in which aggregates are fused and united has been proposed. In the emulsion polymerization method, the shape of the toner can be uniformly adjusted, and the particle size distribution can be narrowed. In addition, by controlling the conditions of fusion coalescence, from a raspberry shape with a large unevenness to a potato shape with a small unevenness,
Further, it can be controlled to a spherical shape. In addition, since the release agent particles can be confined inside, the release agent is not exposed on the toner surface. However, the Raspberry shape having a large degree of unevenness has a problem that the toner collapses when subjected to a mechanical stress in the developing device. On the other hand, the spherical toner passes through the blade with a cleaning device using an elastic rubber blade.Therefore, the toner remaining on the photoconductor after the transfer process and the patch formed on the photoconductor to control development conditions are removed. There is a problem that cleaning cannot be performed. Note that a patch refers to a development area formed on a photoconductor in order to measure the reflectance of light at a predetermined number of development steps and to control an optimal development density based on the reflectance.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに、特開平6−148926号公報には、トナーの形
状係数Sを(周長)2/(面積×4π)×100 と定義
した上で、トナーの形状を分布で捉え、Sが116未満
および145より大きいトナー粒子の比率をそれぞれ3
0%以下とし、かつ両者の和が40%以下とした現像剤
を用いる画像形成方法が開示されている。この他、上記
形状係数SとSF=[π×(最大長)2 /(4×面
積)]×100で定義される形状係数(歪係数)とが所
定の関係を有するトナーが、特開昭61−279864
号公報および特開平1−185654号公報に開示され
ている。しかしながら、これらの公報に開示された形状
係数SやSFを定義しただけではトナーの形状保持性が
必ずしも充分でなく、現像器の駆動中にトナーが崩れ
て、例えばトナーの飛散,帯電量分布の広がり,現像剤
担持体へのトナーの固着,クリーニング不良等の問題が
発生することがあった。そこで、本発明の目的は、上述
の問題点を解消しようとするものであって、現像器内で
の機械的なストレスによっても粒子が崩れることのない
形状保持性に優れたトナーを用いる画像形成装置を提供
することにある。また、本発明は、トナーのクリーニン
グ性に優れた画像形成装置を提供することを目的とす
る。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 148926/1994 defines the shape factor S of toner as (perimeter) 2 / (area × 4π) × 100. Then, the shape of the toner is grasped by distribution, and the ratio of the toner particles in which S is less than 116 and larger than 145 is 3
An image forming method using a developer whose content is 0% or less and whose sum is 40% or less is disclosed. In addition, a toner having a predetermined relationship between the shape factor S and a shape factor (distortion coefficient) defined by SF = [π × (maximum length) 2 / (4 × area)] × 100 is disclosed in 61-279864
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-185654. However, simply defining the shape factors S and SF disclosed in these publications does not always provide sufficient shape retention of the toner, and the toner collapses during the operation of the developing device. In some cases, problems such as spreading, adhesion of the toner to the developer carrier, and poor cleaning may occur. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to form an image using a toner having excellent shape retention without causing particles to collapse even by mechanical stress in a developing device. It is to provide a device. It is another object of the present invention to provide an image forming apparatus having excellent toner cleaning properties.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナーの
形状保持性を改善すべく鋭意研究・検討を重ねてきたと
ころ、トナーの崩れやすさは単に形状係数に依存するだ
けでなく、トナーを構成する結着樹脂の分子量にも関連
することを見い出し、更にトナー形状としては凹凸度を
表す形状係数Pm(S)よりむしろ扁平度を表す形状係数
Ml(SF)が好ましいとの知見を得たものである。そし
て、上記形状係数Mlが分子量との間に所定の条件を満
すトナーを用いた場合、トナー粒子が崩れることがない
ため、現像剤担持体へのトナーの固着やクリーニング不
良等の発生の恐れがなく、良質の画像が形成されること
を見い出して、本発明をなすに至ったものである。すな
わち、本発明の画像形成装置は、現像剤担持体上に担持
された現像剤の搬送量を現像剤規制部材により規制し
て、所定量の現像剤を静電潜像担持体に対向する現像領
域に搬送し、静電潜像担持体と現像剤担持体の間の電位
差により、静電潜像担持体表面の静電潜像を現像剤で顕
像化する現像器を備え、上記現像剤のトナー粒子が少な
くとも結着樹脂および着色剤を合一処理する乳化重合法
で製造された微粒子からなり、トナーの形状係数Mlを
式(1)で表した場合、形状係数Mlが下記の式(2)で表
される条件を満すことを特徴とする。 Ml =(π・dmax2/4A)× 100 (1) Ml ≦ Mw/1000 + 115 (2) ここで、dmax :トナーの最大径 A:トナーの断面積 Mw:結着樹脂の重量平均分子量 また、良好なクリーニング性を確保するためには、上記
トナーの形状係数Mlが127以上であることが好まし
い。
Means for Solving the Problems The present inventors have intensively studied and studied to improve the shape retention of toner. As a result, the easiness of toner collapse not only depends on the shape factor but also depends on the shape factor. It has been found that it is also related to the molecular weight of the binder resin constituting the toner, and further, the finding that the shape factor Ml (SF) representing the flatness is preferable as the toner shape rather than the shape factor Pm (S) representing the degree of unevenness. I got it. When a toner satisfying a predetermined condition between the shape factor Ml and the molecular weight is used, the toner particles are not collapsed, and there is a possibility that the toner adheres to the developer carrier and cleaning failure occurs. As a result, the present inventors have found that a high quality image can be formed without any problem. That is, in the image forming apparatus of the present invention, the amount of the developer carried on the developer carrier is regulated by the developer regulating member so that a predetermined amount of the developer is opposed to the electrostatic latent image carrier. A developing device that transports the electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image carrier with a developer by a potential difference between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier. Is composed of fine particles manufactured by an emulsion polymerization method in which at least a binder resin and a colorant are united, and the shape factor Ml of the toner is represented by the formula (1), the shape factor Ml is represented by the following formula ( The condition represented by 2) is satisfied. Ml = (π · dmax 2 / 4A) × 100 (1) Ml ≦ Mw / 1000 + 115 (2) where dmax: maximum diameter of toner A: cross-sectional area of toner Mw: weight average molecular weight of binder resin In order to ensure good cleaning performance, the toner preferably has a shape factor Ml of 127 or more.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
図1は本発明の一例として示す画像形成装置の説明図で
ある。同図において、矢印方向に回転する感光体ドラム
からなる静電潜像担持体1の表面が帯電器2で一様に帯
電された後、画像情報に対応したレーザ光等の光線を照
射する画像書込手段3により潜像担持体1表面が露光さ
れ、静電電位差による静電潜像が形成される。静電潜像
は現像剤を収容した現像器4により顕像化されたトナー
像が形成される。このトナー像は、転写帯電器5によっ
て給紙トレイ6から所定のタイミングで供給される記録
紙Pに静電的に転写される。トナー像が転写された記録
紙Pは、例えば剥離帯電器7によって潜像担持体1から
剥離された後、定着装置8に搬送されて定着処理され、
機外に排出される。クリーニング装置9内には、固定端
を潜像担持体1の回転方向下流側に、かつ自由端を潜像
担持体1の回転方向上流側に向けて当接させた弾性ゴム
のブレード9aが設けられている。このブレード9aに
よって、転写後に潜像担持体1上に残留したトナーや現
像条件を制御するために形成したパッチが掻き取られ
る。また、潜像担持体1上の残留電荷は除電器10によ
って除去され、次の画像形成プロセスに備える。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is an explanatory diagram of an image forming apparatus shown as an example of the present invention. In FIG. 1, an image is formed by irradiating a light beam such as a laser beam corresponding to image information after the surface of an electrostatic latent image carrier 1 composed of a photosensitive drum rotating in the direction of an arrow is uniformly charged by a charger 2. The surface of the latent image carrier 1 is exposed by the writing means 3, and an electrostatic latent image is formed by an electrostatic potential difference. The electrostatic latent image is formed into a visible toner image by a developing device 4 containing a developer. This toner image is electrostatically transferred by the transfer charger 5 to the recording paper P supplied from the paper feed tray 6 at a predetermined timing. The recording paper P on which the toner image has been transferred is separated from the latent image carrier 1 by, for example, a separation charger 7, and then conveyed to a fixing device 8 to be fixed.
Emitted outside the machine. In the cleaning device 9, an elastic rubber blade 9a having a fixed end abutting on the downstream side in the rotation direction of the latent image carrier 1 and a free end abutting on the upstream side in the rotation direction of the latent image carrier 1 is provided. Have been. The blade 9a scrapes off toner remaining on the latent image carrier 1 after transfer and patches formed for controlling development conditions. Further, the residual charges on the latent image carrier 1 are removed by the neutralizer 10 to prepare for the next image forming process.

【0008】本発明における現像器(4)の一例を図2に
示す。同図において、現像剤容器41の開口部に静電潜
像担持体1に対向して現像剤担持体42が配置され、矢
印方向に回転することによって表面に付着した現像剤が
現像領域Rに搬送される。潜像担持体1と現像剤担持体
42が近接する現像領域Rの最小間隔は0.3〜0.8m
m程度に設定される。現像剤担持体42は回転可能な現
像スリーブ43と複数の磁極が周面に沿って配列された
マグネットロール44からなり、マグネットロール44
は担持体42の内部に固定されている。現像スリーブ4
3が回転すると、その周面に沿って形成された磁界に従
って現像剤が現像剤担持体42表面に吸着される。現像
剤容器41の下部には現像剤搬送撹拌手段45,45が
配置され、この搬送撹拌手段45により現像剤供給領域
に供給された現像剤は、上述のようにして現像剤担持体
42表面に吸着され、更に現像剤規制部材46によって
均一な厚みに規制されて所定量が現像領域Rに搬送され
る。現像剤担持体42と規制部材46の間隔は0.4〜
0.9mm程度に設定される。現像領域Rでトナーが消
費された現像剤は、現像剤担持体42から剥離され、現
像剤搬送撹拌手段45によって容器41内の現像剤と撹
拌混合される。また、現像剤が二成分現像剤の場合は、
図示してないトナー供給手段により新たに供給されたト
ナーと容器41内の現像剤を撹拌してトナー濃度を均一
にする。
FIG. 2 shows an example of the developing device (4) in the present invention. In the figure, a developer carrier 42 is arranged at an opening of a developer container 41 so as to face the electrostatic latent image carrier 1, and the developer adhered to the surface by rotating in the direction of the arrow moves to the development region R. Conveyed. The minimum distance between the developing region R where the latent image carrier 1 and the developer carrier 42 are close to each other is 0.3 to 0.8 m.
m. The developer carrier 42 includes a rotatable developing sleeve 43 and a magnet roll 44 in which a plurality of magnetic poles are arranged along the peripheral surface.
Is fixed inside the carrier 42. Developing sleeve 4
When 3 rotates, the developer is attracted to the surface of the developer carrier 42 according to the magnetic field formed along the peripheral surface. At the lower part of the developer container 41, developer conveying and stirring means 45, 45 are arranged, and the developer supplied to the developer supply area by the conveying and stirring means 45 is transferred to the surface of the developer carrier 42 as described above. The developer is sucked and further regulated to a uniform thickness by the developer regulating member 46, and a predetermined amount is conveyed to the developing region R. The distance between the developer carrier 42 and the regulating member 46 is 0.4 to
It is set to about 0.9 mm. The developer in which the toner has been consumed in the developing region R is separated from the developer carrier 42 and is stirred and mixed with the developer in the container 41 by the developer conveying and stirring means 45. When the developer is a two-component developer,
The toner newly supplied by the toner supply means (not shown) and the developer in the container 41 are stirred to make the toner concentration uniform.

【0009】図3は、帯電工程,露光工程および現像工
程における静電潜像担持体1の表面電位を示す。まず、
静電潜像担持体1は帯電器2で表面電位が非画像部電位
Vhに一様に帯電される。次いで、画像書込手段3によ
り露光され、その部分の表面電位(絶対値)が画像部電
位Vlにまで低下し、画像情報に対応した静電潜像が形
成される。次に、電源47から現像剤担持体42にバイ
アス電圧Vbが印加され、画像部電位Vlとの電位差
(現像電位)により現像スリーブ43上のトナーが潜像
担持体1に付着して、静電潜像が可視化される。この
際、非画像部電位Vhとの電位差(クリーニング電位)
によりトナーが潜像担持体1の非画像部に付着するのが
防止される。バイアス電圧Vbは、必要に応じて電圧
0.5〜2kVP-P,周波数1〜10kHzの交流成分を
直流成分に重畳した重畳電圧であってもよい。
FIG. 3 shows the surface potential of the electrostatic latent image carrier 1 in the charging step, the exposing step, and the developing step. First,
The surface potential of the electrostatic latent image carrier 1 is uniformly charged by the charger 2 to the non-image portion potential Vh. Next, exposure is performed by the image writing unit 3, the surface potential (absolute value) of that portion is reduced to the image portion potential Vl, and an electrostatic latent image corresponding to image information is formed. Next, a bias voltage Vb is applied to the developer carrier 42 from the power supply 47, and the toner on the developing sleeve 43 adheres to the latent image carrier 1 due to a potential difference (development potential) from the image portion potential Vl. The latent image is visualized. At this time, a potential difference from the non-image portion potential Vh (cleaning potential)
This prevents toner from adhering to the non-image portion of the latent image carrier 1. The bias voltage Vb may be a superimposed voltage in which an AC component having a voltage of 0.5 to 2 kV PP and a frequency of 1 to 10 kHz is superimposed on a DC component as necessary.

【0010】本発明において使用されるトナーは、結着
樹脂および着色剤を必須成分として、必要に応じて離型
剤,帯電制御剤等の内添剤を構成成分とする次のような
乳化重合法で製造される。すなわち、界面活性剤を添加
した結着樹脂分散液と同じく界面活性剤を添加した顔料
(着色剤)分散液とを混合して、ヘテロ凝集を進行させ
る。凝集粒子がトナー径まで成長すると、結着樹脂のガ
ラス転移温度(Tg)以上に加熱して、凝集体を融合合一
する。この乳化重合法は、加熱条件を調整することによ
り、トナー形状を不定形から球形まで制御することが可
能である。上記合一処理して得られた粒子は、その後洗
浄、乾燥することによりトナー粒子が製造される。樹脂
分散液には結着樹脂を80重量%まで含有させることが
でき、結着樹脂に対する界面活性剤の添加量は3〜20
重量%の範囲とすることが好ましい。顔料分散液は、
0.5〜2重量% 程度の界面活性剤水溶液に着色剤を5
0重量%まで含有させて調製することができる。また、
結着樹脂に対する着色剤の混合割合は、着色剤の種類に
よっても異なるが、一般に3〜15重量%の範囲にあ
る。樹脂分散液,顔料分散液等の調製や必要に応じてト
ナーの製造時に添加される界面活性剤としては、アニオ
ン系,カチオン系,非イオン系のものが適宜用いられ
る。
The toner used in the present invention comprises the following emulsifying polymers comprising a binder resin and a colorant as essential components and, if necessary, internal additives such as a release agent and a charge controlling agent. Manufactured legally. That is, the hetero-aggregation is advanced by mixing the binder resin dispersion containing the surfactant and the pigment (colorant) dispersion containing the same surfactant. When the aggregated particles grow to the diameter of the toner, the aggregated particles are heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the binder resin to fuse and aggregate the aggregates. In this emulsion polymerization method, the toner shape can be controlled from an irregular shape to a spherical shape by adjusting the heating conditions. The particles obtained by the above-mentioned coalescence treatment are then washed and dried to produce toner particles. The resin dispersion can contain up to 80% by weight of a binder resin, and the amount of the surfactant added to the binder resin is 3 to 20%.
It is preferably in the range of% by weight. The pigment dispersion is
A coloring agent is added to a surfactant aqueous solution of about 0.5 to 2% by weight.
It can be prepared by containing up to 0% by weight. Also,
The mixing ratio of the colorant to the binder resin varies depending on the type of the colorant, but is generally in the range of 3 to 15% by weight. As the surfactant to be added at the time of preparing the resin dispersion, the pigment dispersion, and the like, and producing the toner as required, anionic, cationic, and nonionic surfactants are appropriately used.

【0011】凝集プロセスでは、凝集剤の存在下に分散
液を通常40〜60℃で30分〜3時間混合する。この
際、処理温度が高いほど、処理時間が長いほど凝集体の
径が大きくなる。凝集剤としては、両性界面活性剤単独
またはアニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤が併用
され、イオン性の異なる界面活性剤を予め上記分散液に
添加しても、あるいは各分散液の混合時に界面活性剤の
イオン性が異なるよう別途イオン界面活性剤を添加して
もよい。その後の融合合一プロセスでは、凝集体を含有
する混合液を上記Tg以上の80〜110℃に加熱す
る。この際、処理温度が高いほど、処理時間が長いほど
凝集体の形状がより球形状となる。着色剤の種類等によ
っても異なるが、例えば90℃で5時間または110℃
で3時間処理した場合、ポテト形状に合一されるので、
この処理条件より温度が高いか時間を長くすると球形に
近づき、逆に温度が低いか時間を短くするとラズベリ形
状のトナーが得られる。前記乳化重合法は、結着樹脂分
散液,顔料分散液,必要に応じて離型剤分散液等を混合
して、トナー成分を凝集させ、均一な混合状態にある凝
集体を合一する方法であるため、均一なトナー組成を得
ることが可能である。また、異なった分子量を有する2
種以上の結着樹脂を用いることにより、トナーの分子量
分布を容易に制御することが可能である。
In the coagulation process, the dispersion is mixed in the presence of a coagulant, usually at 40 to 60 ° C. for 30 minutes to 3 hours. At this time, the larger the processing temperature and the longer the processing time, the larger the diameter of the aggregate. As the aggregating agent, an amphoteric surfactant alone or an anionic surfactant and a cationic surfactant are used in combination, and a surfactant having a different ionicity may be added to the above dispersion in advance, or the surfactant may be mixed at the time of mixing each dispersion. An ionic surfactant may be separately added so that the ionicity of the surfactant is different. In the subsequent coalescing process, the mixture containing the aggregates is heated to 80 to 110 ° C., which is equal to or higher than the above Tg. At this time, the higher the processing temperature and the longer the processing time, the more spherical the aggregate becomes. Although it depends on the type of the colorant, for example, 90 ° C. for 5 hours or 110 ° C.
If processed for 3 hours, it will be united in potato shape,
If the temperature is higher or the time is longer than the processing conditions, the shape becomes closer to a sphere, and if the temperature is lower or the time is shorter, a Raspberry toner can be obtained. The emulsion polymerization method is a method in which a binder resin dispersion, a pigment dispersion, a release agent dispersion, and the like are mixed as necessary to aggregate the toner components, and the aggregates in a uniform mixed state are united. Therefore, a uniform toner composition can be obtained. Also, 2 having different molecular weights
By using more than one kind of binder resin, the molecular weight distribution of the toner can be easily controlled.

【0012】トナー構成成分の熱可塑性結着樹脂として
は、次のようなモノマーの重合体が用いられる。例え
ば、スチレン,p−クロロスチレン,α−メチルスチレ
ン,ビニルナフタレン等のスチレン類、アクリル酸,ア
クリル酸メチル,アクリル酸エチル,アクリル酸n−プ
ロピル,アクリル酸2−エチルヘキシル,アクリル酸ラ
ウリル,メタクリル酸,メタクリル酸メチル,メタクリ
ル酸エチル,メタクリル酸n−プロピル,メタクリル酸
2−エチルヘキシル,メタクリル酸ラウリル等のビニル
性不飽和カルボン酸類またはそのエステル類、アクリロ
ニトリル,メタクリロニトリル等のビニル性不飽和ニト
リル類、ビニルメチルエーテル,ビニルエチルエーテ
ル,ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、
ビニルメチルケトン,ビニルエチルケトン,ビニルイソ
プロピルケトン等のビニルケトン類、エチレン,プロピ
レン,ブタジエン等のオレフィン類などの重合体または
上記2種以上のモノマーの共重合体、あるいはこれらの
重合体の混合物が挙げられる。更に、ポリエステル樹
脂、ウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、セ
ルロース樹脂、ポリエーテル樹脂(例えばポリオキシオ
クチレングリコール,ポリオキシドデシレングリコー
ル,ポリオキシオクタデシレングリコール,ビスフェノ
ールAのエチレンオキサイド付加物、これらのエステル
またはエーテル誘導体)等の非ビニル縮合系樹脂、これ
らの樹脂と上記ビニル系重合体または共重合体との混合
物やビニル系重合体とのグラフト共重合体を用いること
ができる。ビニル系モノマーの場合は、例えばイオン界
面活性剤水溶液中での乳化重合により結着樹脂分散液を
調製することができる。その他の樹脂の場合は、酢酸エ
チル,アセトン,テトラヒドロフラン等の有機溶剤に溶
解性のものであれば、樹脂を有機溶剤に溶解してイオン
界面活性剤や高分子電解質を溶解した水溶液と共に、ホ
モジナイザー等の分散装置で樹脂粒子を水中に分散ない
し溶解させ、その後加熱または減圧して有機溶剤を蒸発
させることにより、結着樹脂分散液を調製することがで
きる。
As the thermoplastic binder resin constituting the toner, the following monomer polymers are used. For example, styrenes such as styrene, p-chlorostyrene, α-methylstyrene, vinylnaphthalene, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, methacrylic acid , Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate and the like, or vinyl esters thereof, and vinyl unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile Vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether;
Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl isopropyl ketone; polymers such as olefins such as ethylene, propylene and butadiene; copolymers of the above two or more monomers; or mixtures of these polymers. Can be Further, polyester resin, urethane resin, polyamide resin, epoxy resin, cellulose resin, polyether resin (for example, polyoxyoctylene glycol, polyoxide decylene glycol, polyoxyoctadecylene glycol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, Non-vinyl condensed resins such as the above-mentioned ester or ether derivatives), mixtures of these resins with the above-mentioned vinyl polymers or copolymers, and graft copolymers with vinyl polymers. In the case of a vinyl monomer, for example, a binder resin dispersion can be prepared by emulsion polymerization in an aqueous ionic surfactant solution. In the case of other resins, if the resin is soluble in an organic solvent such as ethyl acetate, acetone or tetrahydrofuran, the resin is dissolved in the organic solvent and an aqueous solution in which an ionic surfactant or a polymer electrolyte is dissolved, and a homogenizer or the like is used. The binder particles can be prepared by dispersing or dissolving the resin particles in water with the dispersing device described above, and then heating or reducing the pressure to evaporate the organic solvent.

【0013】トナーの着色剤としては、カーボンブラッ
ク,クロムイエロー,ハンザイエロー,ベンジジンイエ
ロー,スレンイエロー,キノリンイエロー,パーマネン
トオレンジGTR,ピラゾロンオレンジ,バルカンオレ
ンジ,ピラゾロンレッド,ウォッチャングレッド,パー
マネントレッド,デュポンオイルレッド,リソールレッ
ド,レーキレッドC,ブリリアントカーミン3B,同6
B,ローダミンBレーキ,ローズベンガル,アニリンブ
ルー,ウルトラマリンブルー,カルコオイルブルー,メ
チレンブルークロライド,フタロシアニンブルー,フタ
ロシアニングリーン,マラカイトグリーンオクサレート
等の各種顔料、アクリジン系,アジン系,フタロシアニ
ン系,アニリンブラック系,アゾ系,アゾメチン系,ベ
ンゾキノン系,アントラキノン系,キサンテン系,ジオ
キサジン系,チアジン系,チアゾール系,インジゴ系,
チオインジゴ系,ポリメチン系,ジフェニルメタン系,
トリフェニルメタン系染料等の各種染料が挙げられる。
これらの顔料や染料はその1種または2種以上を用いる
ことができ、顔料と染料を併用してもよい。
[0013] Colorants for toner include carbon black, chrome yellow, Hansa yellow, benzidine yellow, slen yellow, quinoline yellow, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, pyrazolone red, watch red, permanent red, and duPont oil. Red, Lisor Red, Lake Red C, Brilliant Carmine 3B, 6
B, rhodamine B lake, rose bengal, aniline blue, ultramarine blue, chaco oil blue, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, malachite green oxalate, and other pigments, acridine, azine, phthalocyanine, aniline black , Azo, azomethine, benzoquinone, anthraquinone, xanthene, dioxazine, thiazine, thiazole, indigo,
Thioindigo, polymethine, diphenylmethane,
Various dyes such as triphenylmethane dyes are exemplified.
One or more of these pigments and dyes can be used, and pigments and dyes may be used in combination.

【0014】現像剤のトナー成分が磁性トナーである場
合は、フェライト,マグネタイトあるいは還元鉄,コバ
ルト,ニッケル,マンガン等の磁性金属もしくはその合
金またはこれらの金属を含むエチレンジアミン四酢酸の
錯体などの磁性材料がトナー中に含有される。磁性材料
は着色剤として使用することができ、その場合、着色剤
の全部または一部がこれと同色系の磁性材料で置き換え
られる。内添剤としては、定着時のオフセットの発生を
防止ために、ポリエチレンワックス,ポリプロピレンワ
ックス,パラフィンワックス,マイクロクリスタリンワ
ックス等の離型剤を用いることができる。また、第四級
アンモニウムクロライド、ニグロシン染料、アルミニウ
ム,鉄,クロム等の含金属錯体染料、トリフェニルメタ
ン系顔料などの帯電制御剤を用いることができる。これ
らの帯電制御剤の中でも、凝集や合一時の安定性に影響
するイオン強度の制御と排水汚染の防止等の点から、水
難溶性の材料が好適に用いられる。
When the toner component of the developer is a magnetic toner, a magnetic material such as ferrite, magnetite or a magnetic metal such as reduced iron, cobalt, nickel or manganese or an alloy thereof or a complex of ethylenediaminetetraacetic acid containing these metals. Is contained in the toner. The magnetic material can be used as a colorant, in which case all or part of the colorant is replaced by a magnetic material of the same color. As the internal additive, a release agent such as polyethylene wax, polypropylene wax, paraffin wax, and microcrystalline wax can be used in order to prevent occurrence of offset at the time of fixing. Also, charge control agents such as quaternary ammonium chloride, nigrosine dye, metal-containing complex dyes such as aluminum, iron and chromium, and triphenylmethane pigments can be used. Among these charge control agents, materials which are hardly soluble in water are preferably used from the viewpoints of controlling ionic strength affecting aggregation and stability at the time of integration and preventing wastewater contamination.

【0015】分散液の調製やトナーの製造時に用いられ
る界面活性剤のうち、アニオン界面活性剤としては、ラ
ウリン酸カリウム,オレイン酸ナトリウム,ひまし油脂
肪酸ナトリウム等の脂肪酸金属塩類、オクチルサルフェ
ート,ラウリルサルフェート,ジラウリルエーテルサル
フェート,ノニルフェニルエーテルサルフェート等の硫
酸エステル類、ラウリルスルホネート,ドデシル(ラウ
リル)ベンゼンスルホネート,トリイソプロピルナフタ
レンスルホネート,ジブチルナフタレンスルホネート,
ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物,ラウリン酸
アミドスルホネート,オレイン酸アミドスルホネート等
のスルホン酸塩類、イソプロピルホスフェート,ラウリ
ルホスフェート,ノニルフェニルエーテルホスフェート
等のリン酸エステル類、スルホコハク酸オクチル2ナト
リウム,スルホコハク酸ジオクチルナトリウム,スルホ
コハク酸ラウリル2ナトリウム,スルホコハク酸ラウリ
ルポリオキシエチレンナトリウム等のスルホコハク酸塩
類などが挙げられる。カチオン界面活性剤としては、ラ
ウリルアミン塩酸塩,ステアリルアミン塩酸塩,ステア
リルアミン酢酸塩,オレイル( cis−9−オクタデセニ
ル)アミン酢酸塩,ステアリルアミノプロピルアミン酢
酸塩等のアミン塩類、ラウリルトリメチルアンモニウム
クロライド,ジラウリルジメチルアンモニウムクロライ
ド,ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド,ラ
ウリルビスヒドロキシエチルメチルアンモニウムクロラ
イド,オレイルビスポリオキシエチレンメチルアンモニ
ウムクロライド,ラウロイルアミノプロピルジメチルエ
チルアンモニウムエトサルフェート,ラウロイルアミノ
プロピルジメチルヒドロキシエチルアンモニウムパーク
ロレート等の第四級アンモニウム塩類などが挙げられ
る。
Among the surfactants used in the preparation of the dispersion and the production of the toner, the anionic surfactants include fatty acid metal salts such as potassium laurate, sodium oleate and castor oil fatty acid sodium, octyl sulfate, lauryl sulfate, and the like. Sulfates such as dilauryl ether sulfate and nonylphenyl ether sulfate, lauryl sulfonate, dodecyl (lauryl) benzene sulfonate, triisopropyl naphthalene sulfonate, dibutyl naphthalene sulfonate,
Sulfonates such as naphthalene sulfonate formalin condensate, lauric amide sulfonate, oleic amide sulfonate, etc., phosphates such as isopropyl phosphate, lauryl phosphate, nonylphenyl ether phosphate, disodium octyl sulfosuccinate, dioctyl sodium sulfosuccinate, sulfosuccinate And sulfosuccinates such as disodium lauryl acid and sodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate. Examples of the cationic surfactant include amine salts such as laurylamine hydrochloride, stearylamine hydrochloride, stearylamine acetate, oleyl (cis-9-octadecenyl) amine acetate, stearylaminopropylamine acetate, lauryltrimethylammonium chloride, and the like. Dilauryldimethylammonium chloride, distearyldimethylammonium chloride, laurylbishydroxyethylmethylammonium chloride, oleylbispolyoxyethylenemethylammonium chloride, lauroylaminopropyldimethylethylammonium ethosulfate, lauroylaminopropyldimethylhydroxyethylammonium perchlorate, etc. And quaternary ammonium salts.

【0016】非イオン界面活性剤としては、ポリオキシ
エチレンオクチルエーテル,ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル,ポリオキシプロピレンラウリルエーテル,
ポリオキシエチレンステアリルエーテル,ポリオキシエ
チレンオレイルエーテル,ポリオキシエチレンオクチル
フェニルエーテル,ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル等のポリオキシアルキレンエーテル類;ポリオ
キシエチレンラウレート,ポリオキシプロピレンラウレ
ート,ポリオキシエチレンステアレート,ポリオキシエ
チレンオレエート等のポリオキシアルキレンエステル
類;N−(ポリオキシエチレン)ラウリルアミン,N−
(ポリオキシエチレン)ステアリルアミン,N−(ポリ
オキシエチレン)オレイルアミン,N−(ポリオキシエ
チレン)大豆油由来アミン,N−(ポリオキシエチレ
ン)牛脂由来アミン等のN−(ポリオキシアルキレン)
アミン類;これらのN,N−ビス(ポリオキシアルキレ
ン)アミン類;N,N−ビス(ポリオキシエチレン)ラ
ウリン酸アミド、N,N−ビス(ポリオキシエチレン)
ステアリン酸アミド、N,N−ビス(ポリオキシエチレ
ン)オレイン酸アミド等のN,N−ビス(ポリオキシア
ルキレン)脂肪酸アミド類;N,N−ビス(ヒドロキシ
エチル)ラウリン酸アミド、N,N−ビス(ヒドロキシ
エチル)ステアリン酸アミド、N,N−ビス(ヒドロキ
シエチル)オレイン酸アミド等のジアルカノールアミド
類;ポリオキシエチレンひまし油由来エーテル,ポリオ
キシエチレン菜種油由来エーテル等の植物油由来アルコ
ールのアルキレンオキサイド付加物;ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノラウレート,ポリオキシエチレンソル
ビタンモノパルミテート,ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノステアレート,ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノオレエート等のソルビタン脂肪酸エステルのアルキレ
ンオキサイド付加物などが挙げられる。以上の界面活性
剤は1種または2種以上用いてもよく、アニオン界面活
性剤と非イオン界面活性剤あるいはカチオン界面活性剤
と非イオン界面活性剤を併用することも効果的である。
また、アニオン界面活性剤とカチオン界面活性剤を併用
する場合は、前記凝集剤としても機能する。
Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene octyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxypropylene lauryl ether,
Polyoxyalkylene ethers such as polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, and polyoxyethylene nonyl phenyl ether; polyoxyethylene laurate, polyoxypropylene laurate, polyoxyethylene stearate , Polyoxyalkylene esters such as polyoxyethylene oleate; N- (polyoxyethylene) laurylamine, N-
N- (polyoxyalkylene) such as (polyoxyethylene) stearylamine, N- (polyoxyethylene) oleylamine, N- (polyoxyethylene) amine derived from soybean oil, and N- (polyoxyethylene) amine derived from tallow
Amines; N, N-bis (polyoxyalkylene) amines; N, N-bis (polyoxyethylene) lauric amide, N, N-bis (polyoxyethylene)
N, N-bis (polyoxyalkylene) fatty acid amides such as stearic acid amide and N, N-bis (polyoxyethylene) oleic acid amide; N, N-bis (hydroxyethyl) lauric acid amide, N, N- Dialkanolamides such as bis (hydroxyethyl) stearic acid amide and N, N-bis (hydroxyethyl) oleic acid amide; alkylene oxide addition of alcohol derived from vegetable oils such as polyoxyethylene castor oil-derived ether and polyoxyethylene rapeseed oil-derived ether Addition of alkylene oxide to sorbitan fatty acid ester such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate And the like. One or more of the above surfactants may be used, and it is also effective to use a combination of an anionic surfactant and a nonionic surfactant or a combination of a cationic surfactant and a nonionic surfactant.
When an anionic surfactant and a cationic surfactant are used in combination, they also function as the coagulant.

【0017】トナー成分を分散させる手段としては、回
転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミ
ル,サンドミル,ダイノミル等の一般的な分散装置が使
用可能である。本発明で使用するトナーには、帯電性,
粉体流動性,潤滑性等を改善するために、外添剤を添加
してもよい。例えば、湿式法で添加する場合は、シリ
カ,アルミナ,チタニア,炭酸カルシウム,炭酸マグネ
シウム,リン酸3カルシウム等の外添剤を界面活性剤や
ポリ(メタ)アクリル酸等の高分子酸またはポリアリー
ルアミン等の高分子塩基などの分散安定剤を用いて分散
させることができる。また、乾式法で添加する場合は、
シリカ,アルミナ,チタニア,炭酸カルシウム等の無機
微粒子、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩微粒子、ポ
リメタクリル酸メチル等のビニル系樹脂,ポリエステ
ル,シリコーン樹脂等の樹脂微粒子などの外添剤を乾燥
状態で剪断をかけてトナーに添加して、流動性助剤やク
リーニング助剤として使用することができる。
As a means for dispersing the toner component, a general dispersing apparatus such as a rotary shearing homogenizer or a ball mill, a sand mill, or a dyno mill having a medium can be used. The toner used in the present invention has a chargeability,
An external additive may be added to improve powder fluidity, lubricity, and the like. For example, when adding by a wet method, an external additive such as silica, alumina, titania, calcium carbonate, magnesium carbonate, and tricalcium phosphate is added to a surfactant or a polymer acid such as poly (meth) acrylic acid or polyaryl. It can be dispersed using a dispersion stabilizer such as a polymer base such as an amine. Also, when adding by the dry method,
External additives such as inorganic fine particles such as silica, alumina, titania, and calcium carbonate, fine particles of fatty acid metal salts such as zinc stearate, vinyl resin such as polymethyl methacrylate, and fine resin particles such as polyester and silicone resin are dried. It can be added to the toner by shearing and used as a flow aid or a cleaning aid.

【0018】ところで、トナーの形状を表す形状係数と
しては、一般にトナーを平面に投影した時の周長および
面積から計算するPmと、最大径および面積から計算す
るMlが知られている。Pmは前述のSで定義され、ト
ナーの凹凸度を表す。Mlは前述のSFで定義され、ト
ナーの偏平度を表す。Pm,Ml共に真球では100で
あり、凹凸度や偏平度が大きくなると数値が高くなる。
前記乳化重合法によれば、トナーの形状を凹凸度の大き
いラズベリ形状から凹凸度の小さいポテト形状、更に球
形まで制御することが可能である。より具体的には、各
分散液中の初期の粒子径は1μm以下であるが、二次,
三次と高次の凝集体を形成しながら、例えば 0.1μm
程度の粒子が二次凝集で0.5〜1.0μm、最終的にト
ナー径となる5〜8μmの粒子は2〜3μmのものが凝
集してトナーが製造される。つまり、トナー径に対して
1/4〜1/2程度の径の粒子が凝集する。そのため、
合一がさほど進行してないラズベリ形状のトナーは偏平
度が大きく、合一が進行するにつれて形状が次第に球形
に近づいていくので、合一度は偏平度を表すMlとの相
関が高くなる。また、形状係数が同じであっても、結着
樹脂の重量平均分子量Mwが大きいトナーは、合一した
ときの強度が高いため、結着樹脂のMwが小さいトナー
より、機械的ストレスがかかったときに崩れ難い。現像
器内では、現像剤担持体への現像剤の搬送量を規制する
時に、一般に大きな機械的ストレスがトナーにかかる。
例えば、一成分現像剤では、現像剤担持体に弾性ブレー
ドを所定の線圧で当接させるため、現像剤担持体とブレ
ード間をトナーが通過する時に押圧力を受ける。また、
二成分現像剤では、所定の搬送量となるよう、剛性のブ
レードが現像剤担持体と間隔を介して設けられているた
め、現像剤はブレードで溜まりを形成し押圧力を受け
る。
As the shape factor representing the shape of the toner, there are generally known Pm calculated from the circumference and the area when the toner is projected onto a plane, and Ml calculated from the maximum diameter and the area. Pm is defined by S described above, and represents the degree of unevenness of the toner. Ml is defined by the aforementioned SF, and represents the flatness of the toner. Both Pm and Ml are 100 in a true sphere, and the numerical value increases as the degree of unevenness or flatness increases.
According to the emulsion polymerization method, it is possible to control the shape of the toner from a raspberry shape having a large degree of unevenness to a potato shape having a small degree of unevenness, and further to a spherical shape. More specifically, the initial particle size in each dispersion is 1 μm or less,
While forming tertiary and higher order aggregates, for example, 0.1 μm
Particles of about 0.5 to 1.0 μm are secondary aggregated, and particles of 5 to 8 μm that finally become the toner diameter are aggregated to form particles of 2 to 3 μm to produce a toner. That is, particles having a diameter of about 1/4 to 1/2 of the toner diameter are aggregated. for that reason,
The Raspberry-shaped toner in which coalescence has not progressed much has a large flatness, and as the coalescence progresses, the shape gradually approaches a spherical shape. Therefore, the correlation with Ml representing the flatness increases once at the time of coalescence. Further, even if the shape factors are the same, the toner having a large weight average molecular weight Mw of the binder resin has a higher strength when united, so that a mechanical stress is applied to the toner having a smaller Mw of the binder resin. Sometimes it is hard to collapse. In the developing device, a large mechanical stress is generally applied to the toner when regulating the transport amount of the developer to the developer carrier.
For example, in the case of a one-component developer, since an elastic blade is brought into contact with a developer carrier at a predetermined linear pressure, a pressing force is applied when toner passes between the developer carrier and the blade. Also,
In the case of the two-component developer, a rigid blade is provided at a distance from the developer carrier so as to have a predetermined conveyance amount. Therefore, the developer forms a pool by the blade and receives a pressing force.

【0019】本発明によれば、下記の式(1)で表される
上述のトナーの形状係数Mlが下記の式(2)で表される
条件を満す場合、トナー粒子は現像時に機械的なストレ
スを受けても崩れることがない。なお、式中のdmax は
各トナーの最大径を示し、Aは同じトナーの断面積を示
す。 Ml =(π・dmax2/4A)× 100 (1) Ml ≦ Mw/1000 + 115 (2) ここで、本発明におけるトナーの形状係数Mlは、10
0個程度のトナーが互いに重なり合わない状態で、光学
顕微鏡を用いて拡大された個々のトナーの二次投影像を
CCDカメラで画像解析装置(ルーゼックス III:ニコ
レ社製)に取り込み、これを3回ほど繰り返し、投影像
のdmax とAの測定値から、上記式(1)に従って求めら
れた計300個程度のトナーから得られた平均値を意味
する。因みに、トナーの形状と係数Mlの関係は、球形
で120以下、球が僅かに歪んだ形状で120〜12
5、ポテト形状で130〜135、ラズベリ形状で13
8〜150である。通常の混練粉砕法で製造されるトナ
ーの形状係数Mlは138〜145程度である。
According to the present invention, when the shape factor Ml of the toner represented by the following formula (1) satisfies the condition represented by the following formula (2), the toner particles are subjected to mechanical It does not crumble even under severe stress. In the expression, dmax indicates the maximum diameter of each toner, and A indicates the cross-sectional area of the same toner. Ml = (π · dmax 2 / 4A) × 100 (1) Ml ≦ Mw / 1000 + 115 (2) Here, the shape factor Ml of the toner in the present invention is 10
In a state where about 0 toners do not overlap each other, the secondary projection images of the individual toners enlarged using an optical microscope are taken into an image analyzer (Luzex III: manufactured by Nicole) using a CCD camera, and the three The average value obtained from the measured values of dmax and A of the projected image according to the above equation (1) and obtained from about 300 toners in total. Incidentally, the relationship between the shape of the toner and the coefficient Ml is 120 or less for a spherical shape and 120 to 12 for a slightly distorted shape of a sphere.
5, 130-135 in potato shape, 13 in raspberry shape
8 to 150. The shape factor Ml of the toner manufactured by the ordinary kneading and pulverizing method is about 138 to 145.

【0020】以上のようなトナーは、キャリアを用いな
い磁性一成分現像剤または非磁性一成分現像剤として使
用してもよく、あるいはキャリアを用いる二成分現像剤
として使用してもよい。二成分現像剤の場合、キャリア
は特に限定されるものではないが、鉄粉系キャリア,フ
ェライト系キャリア,樹脂コートフェライト系キャリ
ア,磁性粉末分散型キャリア等が用いられる。中でも、
フェライト粒子に樹脂をコーティングして抵抗値を調整
したキャリアが好適である。キャリアの粒径は20〜1
00μmの範囲にあることが好ましい。また、二成分現
像剤の場合、トナーは一般的に2〜20重量%、好まし
くは4〜10重量%の割合でキャリアと混合される。本
発明は、現像剤担持体上の現像剤の層厚を規制する現像
器を備えた画像形成装置であれば特に限定されるもので
はなく、例えば通常のモノカラー画像形成装置や、感光
体ドラム等の1つの静電潜像担持体上に多重トナー像を
担持するカラー画像形成装置、中間転写方式のカラー画
像形成装置等に適用される。また、現像法としては、磁
性または非磁性一成分現像法あるいは前述のマグネット
固定方式または回転方式の磁気ブラシ現像法等を採用す
ることができる。
The toner described above may be used as a magnetic one-component developer or a non-magnetic one-component developer without using a carrier, or may be used as a two-component developer using a carrier. In the case of a two-component developer, the carrier is not particularly limited, but an iron powder-based carrier, a ferrite-based carrier, a resin-coated ferrite-based carrier, a magnetic powder-dispersed carrier, or the like is used. Among them,
A carrier in which the resistance value is adjusted by coating a resin on ferrite particles is preferable. The particle size of the carrier is 20-1
It is preferably in the range of 00 μm. In the case of a two-component developer, the toner is generally mixed with the carrier at a ratio of 2 to 20% by weight, preferably 4 to 10% by weight. The present invention is not particularly limited as long as it is an image forming apparatus provided with a developing device that regulates the layer thickness of the developer on the developer carrier. For example, a normal mono-color image forming apparatus and a photosensitive drum The present invention is applied to a color image forming apparatus that carries a multi-toner image on one electrostatic latent image carrier, an intermediate transfer type color image forming apparatus, and the like. Further, as the developing method, a magnetic or non-magnetic one-component developing method, the above-described magnetic brush developing method of the magnet fixed type or the rotating type, or the like can be adopted.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。 (画像形成装置)図4は本発明を実施するための画像形
成装置の概略図であって、図1と同様の機能を有する構
成要素には同一の番号を付すことにする。図4におい
て、画像形成装置U本体内部には、負帯電系の有機感光
層を有する光導電性ドラムからなる静電潜像担持体1が
配置されている。画像形成装置U本体上面には原稿を載
せるプラテンガラス11が嵌合されている。このプラテ
ンガラス11の下方には、光源から照射された原稿の反
射光をCCDに収束させ、画像処理回路,光書込制御装
置および光ビーム書込装置を経て、光ビームLを矢印方
向に回転する潜像担持体1表面に照射する前記画像書込
手段3が配置されている。この時、帯電器2により一様
に帯電された潜像担持体1には、露光部分との電位差に
より静電潜像が形成される。静電潜像が形成された時の
表面電位は、画像部Vlで−300V、背景部となる非
画像部Vhで−700Vである。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. (Image Forming Apparatus) FIG. 4 is a schematic view of an image forming apparatus for carrying out the present invention. Components having the same functions as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, an electrostatic latent image carrier 1 composed of a photoconductive drum having a negatively charged organic photosensitive layer is arranged inside the main body of the image forming apparatus U. A platen glass 11 on which an original is placed is fitted on the upper surface of the image forming apparatus U main body. Below the platen glass 11, the reflected light of the document emitted from the light source is converged on the CCD, and the light beam L is rotated in the direction of the arrow through the image processing circuit, the optical writing control device, and the light beam writing device. The image writing means 3 for irradiating the surface of the latent image carrier 1 is arranged. At this time, an electrostatic latent image is formed on the latent image carrier 1 uniformly charged by the charger 2 due to a potential difference from an exposed portion. The surface potential when the electrostatic latent image is formed is -300 V in the image portion Vl and -700 V in the non-image portion Vh serving as the background.

【0022】静電潜像担持体1の周囲には、その回転方
向に沿って上記帯電器2の他に、静電潜像を反転現像に
より顕像化する図2に図示の現像器4、顕像化されたト
ナー像を記録紙Pに転写させる転写帯電器5、記録紙P
を潜像担持体1表面から剥離する剥離帯電器7、潜像担
持体1上の残留トナーを除去するクリーニング装置9、
および潜像担持体1表面の残留電荷を除去する除電ラン
プ10が、順次配置されている。画像形成装置U本体下
部には、記録紙Pを収容する抽出式の給紙トレイ6が配
置されている。記録紙Pは、ピックアップローラ12に
より搬出され、画像書込手段3の書込動作とタイミング
を合わせて、上下一対のガイドプレート13を経由して
前記潜像担持体1と転写帯電器5とが対向する転写部に
搬送される。この転写部に関して記録紙Pの搬送方向下
流側には、ガイド板14、定着装置8および一対の排出
ローラ15が順次配置されている。また、画像形成装置
U本体側部の外側には排紙トレイ16が取り付けられて
いる。上記転写部で未定着トナー像が転写された記録紙
Pは、ガイド板14に沿って搬送され、定着装置8にお
いて定着処理された後、排出ローラ15から排紙トレイ
16に排出される。
Around the electrostatic latent image carrier 1, a developing device 4 shown in FIG. A transfer charger 5 for transferring the visualized toner image onto the recording paper P;
Charging device 7 for removing the toner from the surface of the latent image carrier 1, a cleaning device 9 for removing residual toner on the latent image carrier 1,
Further, a static elimination lamp 10 for removing residual charges on the surface of the latent image carrier 1 is sequentially arranged. An extractable paper feed tray 6 that accommodates recording paper P is disposed below the main body of the image forming apparatus U. The recording paper P is carried out by a pickup roller 12, and the latent image carrier 1 and the transfer charger 5 are transferred via a pair of upper and lower guide plates 13 in synchronization with the writing operation of the image writing means 3. The sheet is conveyed to the opposite transfer section. A guide plate 14, a fixing device 8, and a pair of discharge rollers 15 are sequentially arranged on the downstream side of the transfer section in the transport direction of the recording paper P. A paper output tray 16 is mounted outside the image forming apparatus U main body side. The recording paper P to which the unfixed toner image has been transferred by the transfer unit is conveyed along a guide plate 14, subjected to a fixing process in a fixing device 8, and then discharged from a discharge roller 15 to a discharge tray 16.

【0023】前述の図2において、現像剤容器41に
は、後記の二成分現像剤が充填されており、潜像担持体
1に対向して開口する部分で一部露出する現像剤担持体
42が潜像担持体1と 0.4mmの最小間隔で配置され
ている。現像剤担持体42は、外径30mmのステンレ
ス製現像スリーブ43とその内部に固定されたマグネッ
トロール44からなる。現像スリーブ43の表面粗さR
zは6μmであり、マグネットロール44は5極の磁石
が周面に沿って配列されている。この磁石はS極とN極
とを周面に沿って交互に配列した磁気パターンを形成し
ており、この磁気パターンに従って、現像剤を担持体4
2表面に吸着することができる。搬送撹拌手段45によ
り現像剤担持体42表面に吸着された現像剤は、現像ス
リーブ43の回転により、現像剤規制部材46との隙間
を通過する際に均一な厚さに規制され、所定量が現像領
域Rに搬送される。規制部材46は、0.4mm厚の磁
性ステンレス板が1.2mm 厚の非磁性ステンレス板に
先端を揃えて貼り付けられた剛性の薄板からなる。ま
た、潜像担持体1と規制部材46との間隔は0.7mm
に設定されている。現像スリーブ43には、現像時に直
流電源47から−560Vのバイアス電圧Vbが印加さ
れる。この電圧の印加により、260Vの現像電位に基
づいて二成分現像剤のトナーが潜像担持体1に付着し、
前記静電潜像が可視化される。
In FIG. 2 described above, a developer container 41 is filled with a two-component developer described later, and a developer carrier 42 that is partially exposed at a portion that opens to face the latent image carrier 1. Are arranged at a minimum distance of 0.4 mm from the latent image carrier 1. The developer carrier 42 includes a stainless steel developing sleeve 43 having an outer diameter of 30 mm and a magnet roll 44 fixed inside the developing sleeve 43. Surface roughness R of developing sleeve 43
z is 6 μm, and the magnet roll 44 has magnets of five poles arranged along the peripheral surface. The magnet forms a magnetic pattern in which S poles and N poles are alternately arranged along the peripheral surface.
2 can be adsorbed on the surface. The developer adsorbed on the surface of the developer carrier 42 by the transport stirring means 45 is regulated by the rotation of the developing sleeve 43 to a uniform thickness when passing through a gap with the developer regulating member 46, and a predetermined amount is maintained. It is transported to the developing area R. The restricting member 46 is formed of a rigid thin plate in which a 0.4 mm thick magnetic stainless steel plate is stuck to a 1.2 mm thick nonmagnetic stainless steel plate with its ends aligned. The distance between the latent image carrier 1 and the regulating member 46 is 0.7 mm.
Is set to A bias voltage Vb of −560 V is applied to the developing sleeve 43 from the DC power supply 47 during development. By applying this voltage, the toner of the two-component developer adheres to the latent image carrier 1 based on the developing potential of 260 V,
The electrostatic latent image is visualized.

【0024】以下にトナーとキャリアおよび二成分現像
剤の製造例を示すが、組成割合を示す「部」は「重量
部」を意味する。 トナーNo1の製造 (樹脂分散液A) 重合性組成物 スチレン 350部 アクリル酸n-ブチル 42部 アクリル酸 8部 ドデシルメルカプタン 16部 四臭化炭素 4部 界面活性剤水溶液 非イオン界面活性剤(ノニポール85:三洋化成社製) 8部 アニオン界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬社製) 10部 イオン交換水 582部 上記重合性組成物のスチレン溶液420部を界面活性剤
水溶液600部にフラスコ中で10分間混合して分散、
乳化し、過硫酸アンモニウム 3.5部を溶解したイオン
交換水50部を添加した。次いで、窒素ガス雰囲気下に
内容物を撹拌しながらオイルバスで70℃になるまで加
熱し、同温度で6時間保持して乳化重合を継続した後、
室温まで冷却して樹脂分散液Aを調製した。
Examples of the production of a toner, a carrier and a two-component developer are shown below, where "parts" indicating the composition ratio means "parts by weight". Production of Toner No. 1 (Resin Dispersion A) Polymerizable Composition Styrene 350 parts N-butyl acrylate 42 parts Acrylic acid 8 parts Dodecyl mercaptan 16 parts Carbon tetrabromide 4 parts Surfactant aqueous solution Nonionic surfactant (Nonipol 85 8 parts Anionic surfactant (Neogen SC: manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) 10 parts Ion-exchanged water 582 parts 420 parts of a styrene solution of the above polymerizable composition was added to 600 parts of a surfactant aqueous solution in a flask. Mix for 10 minutes and disperse,
Emulsified, 50 parts of ion-exchanged water in which 3.5 parts of ammonium persulfate were dissolved was added. Then, the content was heated to 70 ° C. in an oil bath while stirring the content under a nitrogen gas atmosphere, and the emulsion was maintained at the same temperature for 6 hours to continue the emulsion polymerization.
After cooling to room temperature, a resin dispersion A was prepared.

【0025】得られたスチレン−アクリル酸n-ブチル−
アクリル酸共重合体ついて、粒子径測定器(LA−70
0:堀場製作所製)を用いて粒子径を測定したところ、
体積平均粒径(以下、単に平均粒径という)は130n
mであった。さらに、共重合体のMwおよびTgを測定
するために、樹脂分散液Aの一部を分取し、これを80
℃に保持したオーブン上に放置して、上記重合性組成物
中の未反応重合成分およびドデシルメルカプタンと水を
除去した。液状成分を蒸発させて得られた共重合体固形
分について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(HLC−8120GPC:東ソー社製)を用いて測定
された共重合体のMwは21,000であり、またTg測定器
(DSC−50:島津製作所製)を用い昇温速度3℃/
分でTgを測定したところ56℃であった。 (顔料分散液A) フタロシアニン顔料(PVファストブルー) 60部 アニオン界面活性剤(イオネットD−2:三洋化成社製) 2部 イオン交換水 300部 上記の組成物を分散装置(ウルトラタラックスT50:
IKA社製)で分散処理して、分散粒子の平均粒径が1
60nmの顔料分散液Aを調製した。
The obtained styrene-n-butyl acrylate-
For the acrylic acid copolymer, use a particle size analyzer (LA-70
0: manufactured by Horiba, Ltd.)
The volume average particle size (hereinafter simply referred to as the average particle size) is 130 n
m. Further, in order to measure the Mw and Tg of the copolymer, a part of the resin dispersion A was fractionated,
The mixture was allowed to stand on an oven maintained at 0 ° C. to remove unreacted polymerization components, dodecyl mercaptan, and water in the polymerizable composition. The solid content of the copolymer obtained by evaporating the liquid component was measured by gel permeation chromatography (HLC-8120GPC: manufactured by Tosoh Corporation) to find that the copolymer had a Mw of 21,000 and a Tg measuring instrument. (DSC-50: manufactured by Shimadzu Corporation)
The Tg was 56 ° C. in minutes. (Pigment dispersion liquid A) Phthalocyanine pigment (PV Fast Blue) 60 parts Anionic surfactant (Ionnet D-2: manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 2 parts Ion-exchanged water 300 parts Dispersing device for the above composition (Ultra Turrax T50:
IKA Co., Ltd.) and the dispersed particles have an average particle size of 1
A 60 nm pigment dispersion A was prepared.

【0026】 樹脂分散液A 240部 顔料分散液A 40部 カチオン界面活性剤(サニゾールB50:花王社製) 5部 イオン交換水 300部 次に、上記の組成物を丸型ステンレス製フラスコに投入
し、フラスコ中で上記分散装置で分散処理した。得られ
た分散液を撹拌しながらオイルバスで47℃まで加熱
し、同温度で 2.5時間保持した。この時、分散液中の
粒子を光学顕微鏡で観察すると、約 6.9μmの凝集粒
子が生成していることが確認された。次いで、前記界面
活性剤(ネオゲンSC)6部を追加添加し、撹拌しなが
ら94℃まで加熱し、同温度で5時間保持した。その
後、分散液を10℃/分で室温まで冷却し、固形分の濾
過、イオン交換水での洗浄後、40℃の真空乾燥機内で
10時間乾燥した。得られたシアントナーについて、前
記粒子径測定器で粒子径を測定したところ平均粒径は
7.0μmであり、前述の測定法に従って算出された形
状係数Mlは133であった。
Resin Dispersion A 240 parts Pigment Dispersion A 40 parts Cationic surfactant (Sanisol B50: manufactured by Kao Corporation) 5 parts Ion-exchanged water 300 parts Next, the above composition is charged into a round stainless steel flask. In the flask, the dispersion treatment was carried out by the above dispersing apparatus. The obtained dispersion was heated to 47 ° C. in an oil bath with stirring, and kept at the same temperature for 2.5 hours. At this time, when the particles in the dispersion were observed with an optical microscope, it was confirmed that aggregated particles of about 6.9 μm had been formed. Next, 6 parts of the above surfactant (Neogen SC) was additionally added, the mixture was heated to 94 ° C. with stirring, and kept at the same temperature for 5 hours. Thereafter, the dispersion was cooled to room temperature at a rate of 10 ° C./min, and the solid content was filtered, washed with ion-exchanged water, and then dried in a vacuum dryer at 40 ° C. for 10 hours. About the obtained cyan toner, the particle diameter was measured by the particle diameter measuring device.
It was 7.0 μm, and the shape factor Ml calculated according to the above-mentioned measuring method was 133.

【0027】トナーNo2の製造 (樹脂分散液B) 重合性組成物 スチレン 340部 アクリル酸n-ブチル 48部 アクリル酸 12部 ドデシルメルカプタン 13部 四臭化炭素 4部 重合性組成物を上記組成比に代えた以外は、樹脂分散液
Aの調製と同様にして樹脂分散液Bを調製した。得られ
た共重合体粒子の平均粒径は150nm、Mwは26,000
であり、Tgは58℃であった。次に、トナーNo1と同
様の割合で樹脂分散液Bと顔料分散液Aを混合し、前述
と同様にして48℃まで加熱し、同温度で 1.5時間保
持した。そして、界面活性剤を追加添加した後の94℃
での保持時間を7時間とした以外は、トナーNo1の製造
と同様にしてシアントナーを製造した。このトナーNo2
の平均粒径は6.3μmであり、Mlは126であっ
た。
Production of Toner No. 2 (Resin Dispersion B) Polymerizable composition styrene 340 parts n-butyl acrylate 48 parts acrylic acid 12 parts dodecylmercaptan 13 parts carbon tetrabromide 4 parts A resin dispersion B was prepared in the same manner as in the preparation of the resin dispersion A except that the substitution was carried out. The average particle size of the obtained copolymer particles is 150 nm, and Mw is 26,000.
And the Tg was 58 ° C. Next, the resin dispersion B and the pigment dispersion A were mixed at the same ratio as that of the toner No. 1, heated to 48 ° C. in the same manner as described above, and kept at the same temperature for 1.5 hours. And 94 ° C. after additional addition of surfactant
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of Toner No. 1 except that the holding time was changed to 7 hours. This toner No2
Was 6.3 μm, and Ml was 126.

【0028】トナーNo3の製造 94℃での前記保持時間を5時間とした以外は、トナー
No2の製造と同様にしてシアントナーを製造した。この
トナーNo3の平均粒径は 6.4μmであり、Mlは13
3であった。 トナーNo4の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Bと顔料分散液A
を混合し、48℃での保持時間を40分間とし、94℃
での保持時間を 4.5時間とした以外は、トナーNo2の
製造と同様にしてシアントナーを製造した。このトナー
No4の平均粒径は 5.3μmであり、Mlは134であ
った。 トナーNo5の製造 (顔料分散液B) カーボンブラック(モーガルL:キャボット社製) 50部 非イオン界面活性剤(NS−220:日本油脂社製) 3部 イオン交換水 400部 上記の組成物を前記分散装置で分散処理して、平均粒径
250nmの顔料分散液Bを調製した。次に、トナーNo
1と同様の割合で樹脂分散液Bと顔料分散液Bを混合
し、48℃での保持時間を2時間とし、94℃での保持
時間を 3.5時間とした以外は、トナーNo2の製造と同
様にしてブラックトナーを製造した。このトナーNo5の
平均粒径は 6.6μmであり、Mlは138であった。
Preparation of Toner No. 3 Toner No. 3 except that the holding time at 94 ° C. was 5 hours.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of No. 2. The average particle size of this toner No. 3 is 6.4 μm, and Ml is 13
It was 3. Production of Toner No. 4 Resin Dispersion B and Pigment Dispersion A in the Same Ratio as Toner No. 1
, And the holding time at 48 ° C was 40 minutes.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of Toner No. 2 except that the holding time at 4.5 hours was 4.5 hours. This toner
The average particle size of No4 was 5.3 μm, and Ml was 134. Production of Toner No. 5 (Pigment Dispersion B) Carbon Black (Mogal L: manufactured by Cabot) 50 parts Nonionic surfactant (NS-220: manufactured by NOF Corporation) 3 parts Ion-exchanged water 400 parts A dispersion treatment was performed by a dispersion device to prepare a pigment dispersion B having an average particle size of 250 nm. Next, the toner No.
Production of toner No. 2 except that the resin dispersion B and the pigment dispersion B were mixed at the same ratio as in Example 1, and the holding time at 48 ° C. was 2 hours and the holding time at 94 ° C. was 3.5 hours. A black toner was produced in the same manner as described above. The average particle size of this toner No. 5 was 6.6 μm, and Ml was 138.

【0029】トナーNo6の製造 (樹脂分散液C) 重合性組成物 スチレン 320部 アクリル酸n-ブチル 60部 アクリル酸 20部 ドデシルメルカプタン 10部 四臭化炭素 4部 重合性組成物を上記組成比に代えた以外は、樹脂分散液
Aの調製と同様にして樹脂分散液Cを調製した。得られ
た共重合体粒子の平均粒径は150nm、Mwは30,000
であり、Tgは58℃であった。次に、トナーNo1と同
様の割合で樹脂分散液Cと顔料分散液Aを混合し、前述
と同様にして50℃まで加熱し、同温度で 2.5時間保
持した。そして、界面活性剤を追加添加した後に92℃
まで加熱して同温度で4時間保持した以外は、トナーNo
1の製造と同様にしてシアントナーを製造した。このト
ナーNo6の平均粒径は 7.0μmであり、Mlは140
であった。 トナーNo7の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Cと顔料分散液B
を混合し、50℃での保持時間を 1.5時間とし、92
℃での保持時間を 3.5時間とした以外は、トナーNo6
の製造と同様にしてブラックトナーを製造した。このト
ナーNo7の平均粒径は 6.3μmであり、Mlは144
であった。
Preparation of Toner No. 6 (Resin Dispersion C) Polymerizable composition 320 parts of styrene 60 parts of n-butyl acrylate 20 parts of acrylic acid 10 parts of dodecylmercaptan 10 parts of carbon tetrabromide 4 parts A resin dispersion C was prepared in the same manner as in the preparation of the resin dispersion A except that the substitution was carried out. The average particle size of the obtained copolymer particles is 150 nm, and Mw is 30,000.
And the Tg was 58 ° C. Next, the resin dispersion C and the pigment dispersion A were mixed at the same ratio as that of the toner No. 1, heated to 50 ° C. in the same manner as described above, and kept at the same temperature for 2.5 hours. Then, after additional addition of a surfactant, 92 ° C.
And kept at the same temperature for 4 hours.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of No. 1. The average particle size of this toner No. 6 is 7.0 μm, and Ml is 140
Met. Production of Toner No. 7 Resin Dispersion C and Pigment Dispersion B at the Same Ratio as Toner No. 1
And the holding time at 50 ° C. was 1.5 hours.
Except that the holding time at 3.5 ° C. was 3.5 hours.
A black toner was manufactured in the same manner as in the above. The average particle size of this toner No. 7 is 6.3 μm, and Ml is 144
Met.

【0030】トナーNo8の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Aと顔料分散液A
を混合し、47℃での保持時間を2時間とし、94℃で
の保持時間を3時間とした以外は、トナーNo1の製造と
同様にしてシアントナーを製造した。このトナーNo8の
平均粒径は6.7μmであり、Mlは138であった。 トナーNo9の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Bと顔料分散液B
を混合し、界面活性剤を追加添加した後に92℃まで加
熱し、同温度で 3.5時間保持した以外は、トナーNo5
の製造と同様にしてブラックトナーを製造した。このト
ナーNo9の平均粒径は 6.7μmであり、Mlは142
であった。 トナーNo10の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Cと顔料分散液A
を混合し、92℃での保持時間を3時間とした以外は、
トナーNo7の製造と同様にしてシアントナーを製造し
た。このトナーNo10の平均粒径は 6.4μmであり、
Mlは149であった。
Production of Toner No. 8 Resin dispersion A and pigment dispersion A at the same ratio as toner No. 1.
And a cyan toner was produced in the same manner as in the production of toner No. 1 except that the holding time at 47 ° C. was 2 hours and the holding time at 94 ° C. was 3 hours. The average particle size of this toner No. 8 was 6.7 μm, and Ml was 138. Production of Toner No. 9 Resin Dispersion B and Pigment Dispersion B at the Same Ratio as Toner No. 1
Was added, and the mixture was heated to 92 ° C. after addition of a surfactant, and kept at the same temperature for 3.5 hours.
A black toner was manufactured in the same manner as in the above. The average particle size of this toner No. 9 is 6.7 μm, and Ml is 142
Met. Production of Toner No. 10 Resin dispersion C and pigment dispersion A at the same ratio as toner No. 1
Except that the holding time at 92 ° C. was 3 hours.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of Toner No. 7. The average particle size of this toner No. 10 is 6.4 μm,
Ml was 149.

【0031】トナーNo11の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Aと顔料分散液A
を混合し、94℃での保持時間を8時間とした以外は、
トナーNo1の製造と同様にしてシアントナーを製造し
た。このトナーNo11の平均粒径は 7.0μmであり、
Mlは119であった。 トナーNo12の製造 トナーNo1と同様の割合で樹脂分散液Bと顔料分散液A
を混合し、94℃での保持時間を6時間とした以外は、
トナーNo2の製造と同様にしてシアントナーを製造し
た。このトナーNo12の平均粒径は 6.1μmであり、
Mlは127であった。
Production of Toner No. 11 Resin dispersion A and pigment dispersion A at the same ratio as toner No. 1.
Except that the holding time at 94 ° C. was 8 hours.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of Toner No. 1. The average particle size of this toner No. 11 is 7.0 μm,
Ml was 119. Production of Toner No. 12 Resin Dispersion B and Pigment Dispersion A in the Same Ratio as Toner No. 1
Except that the holding time at 94 ° C. was 6 hours.
A cyan toner was produced in the same manner as in the production of Toner No. 2. The average particle size of this toner No. 12 is 6.1 μm,
Ml was 127.

【0032】キャリアの製造 平均粒径35μmのフェライト粒子100部、分子量9
5,000のメタクリレート樹脂1部およびトルエン500
部を加圧式ニーダに投入し、常温で15分間混合した
後、減圧下に混合しながら70℃に昇温し、トルエン溶
剤を留去した。冷却後、固形物を105μmの篩で篩い
分けして、平均粒径35μmのメタクリレート樹脂コー
トフェライト粒子を得た。 二成分現像剤の製造 トナーNo1〜No12の各トナー100部に対しコロイダ
ルシリカ(R972:日本アエロジル社製)1部を添加
して、ヘンシェルミキサで混合した。シリカを外添剤と
する各トナーと上記キャリアをトナー濃度8重量%で混
合して、それぞれ二成分現像剤No1〜No12を製造し
た。
Production of carrier 100 parts of ferrite particles having an average particle diameter of 35 μm, molecular weight 9
1 part of 5,000 methacrylate resin and 500 parts of toluene
The mixture was placed in a pressure kneader and mixed at room temperature for 15 minutes, and then heated to 70 ° C. while mixing under reduced pressure to distill off the toluene solvent. After cooling, the solid was sieved with a 105 μm sieve to obtain methacrylate resin-coated ferrite particles having an average particle size of 35 μm. Production of Two-Component Developer One part of colloidal silica (R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to 100 parts of each of toners No. 1 to No. 12, and mixed with a Henschel mixer. Each toner containing silica as an external additive and the above carrier were mixed at a toner concentration of 8% by weight to produce two-component developers No. 1 to No. 12, respectively.

【0033】トナーの評価 前記現像器の容器内に二成分現像剤No1〜No10を55
0g各別に充填し、トナーを補給することなく、現像ス
リーブを周速520mm/秒で5時間回転させた。この
間の規制部材通過後の現像剤の搬送量は350〜400
g/m2 であり、トナーの粒径変化を調査するために、
実際に現像を行うことなく空運転した。そして、現像ス
リーブの回転前と5時間回転後のトナーの粒度分布、す
なわち重量平均粒径d50(μm)と粒径3μm以下の粒子
(個数)の割合(%)を測定した。その測定結果を表1に
示す。表1において、「初期」欄は現像スリーブ回転前
の粒度分布を示し、「崩壊性」欄の〇印はトナーの崩れ
がなく、×印はトナーの崩れがあることを示す。
Evaluation of Toner Two-component developers No. 1 to No.
The developing sleeve was rotated for 5 hours at a peripheral speed of 520 mm / sec without replenishing toner. During this time, the transport amount of the developer after passing through the regulating member is 350 to 400.
g / m 2. In order to investigate the change in the particle size of the toner,
It was run idle without actually developing. Then, the particle size distribution of the toner before the rotation of the developing sleeve and after 5 hours of rotation, that is, the weight average particle diameter d 50 (μm) and the ratio (%) of the particles (number) having a particle diameter of 3 μm or less were measured. Table 1 shows the measurement results. In Table 1, the “initial” column shows the particle size distribution before the rotation of the developing sleeve, and the “〇” in the “disintegration” column shows that the toner has not collapsed, and the x mark shows that the toner has collapsed.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】実施例にかかる現像剤No1〜No7はトナー
が崩れてないので、初期と5時間後のd50と粒径3μm
以下の割合が殆ど変化していなかった。一方、比較例に
かかる現像剤No8〜No10はトナーが崩れてしまったた
め、d50が大きく低下し、粒径3μm以下の割合が大き
く増加した。また、現像剤No1についてトナーの状態を
SEMで観察したところ、トナーNo1は初期と5時間後
では外添剤の付着状態が大きく変化しているものの、ト
ナー形状には変化がみられなかった。一方、現像剤No8
について同様に観察したところ、トナーNo8は5時間後
に2〜3μmの粒子が数多く観察され、製造時の融合部
分でトナーが分離していた。次に、トナーNo1〜No10
の重量平均分子量Mw(×10-3)と形状係数Mlの関
係を図5に示す。前記トナーの評価結果から、現像スリ
ーブの5時間回転後において、Ml=Mw/1000+
115で表される直線より下方にあるトナーNo1〜No7
(〇印)は崩れておらず、上記直線より上方にあるトナ
ーNo8〜No10(×印)は崩れている。つまり、トナー
が機械的なストレスにより崩壊しないためには、前記式
(2)で表される条件を満たせばよいことが分かる。
Since the toners of the developers No. 1 to No. 7 according to the examples are not disintegrated, d 50 and the particle diameter of 3 μm in the initial stage and after 5 hours are used.
The following ratios hardly changed. On the other hand, the developer No8~No10 according to the comparative example since the toner has collapsed, greatly reduced d 50, the ratio of particle size 3μm or less greatly increased. Further, when the state of the toner with respect to the developer No. 1 was observed with an SEM, the toner No. 1 showed a large change in the state of attachment of the external additive between the initial stage and 5 hours later, but no change in the toner shape. On the other hand, developer No. 8
When toner No. 8 was similarly observed, many particles of 2 to 3 μm were observed after 5 hours in toner No. 8, and the toner was separated at the fusion portion at the time of production. Next, toner Nos.
FIG. 5 shows the relationship between the weight average molecular weight Mw (× 10 −3 ) and the shape factor Ml. From the evaluation results of the toner, after the developing sleeve has been rotated for 5 hours, Ml = Mw / 1000 +
Toners No. 1 to No. 7 below the straight line represented by 115
(〇 mark) is not collapsed, and toner Nos. 8 to 10 (x mark) above the straight line are collapsed. That is, in order for the toner not to collapse due to mechanical stress,
It is understood that the condition represented by (2) should be satisfied.

【0036】クリーニング性の評価 前記画像形成装置のクリーニング装置において、2.0
mm 厚のシリコーンゴム製ブレードを感光体ドラムの
接線方向に対して角度25°で圧接し、その線圧を13
N/mに設定した。現像剤No1,No2,No5,No11,
No12について、前記現像器から有機感光体に現像量
4.5g/m2で50mm×50mmのパッチを現像し、
そのままクリーニングした。そして、クリーニング後に
感光体上に残留したトナーの重量を測定して、クリーニ
ング効率を求め、99.5% 以上を許容値とした。その
評価結果を前記表1に示す。表1中のクリーニング性に
おいて、〇印はクリーニング効率が99.5% 以上であ
り、×印はクリーニング効率が99.5% 未満である。
表1から明らかなように、形状係数Mlが127以上の
トナーNo1,No5,No12はクリーニング性が良好であ
る。一方、Mlが126以下のトナーNo2,No11は許
容値に達せず、クリーニング性が不良であった。つま
り、形状保持性に優れているトナーの中でも、クリーニ
ングには、真球に近いものよりはMlが127以上の凹
凸形状のトナーが好適である。
Evaluation of Cleaning Property In the cleaning device of the image forming apparatus, 2.0 was used.
mm thick silicone rubber blade was pressed against the tangential direction of the photosensitive drum at an angle of 25 °, and the linear pressure was reduced to 13 °.
N / m was set. Developer No1, No2, No5, No11,
For No. 12, a 50 mm × 50 mm patch was developed from the developing device onto the organic photoreceptor at a development amount of 4.5 g / m 2 ,
It was cleaned as it was. Then, the weight of the toner remaining on the photoreceptor after cleaning was measured to determine the cleaning efficiency, and 99.5% or more was regarded as an allowable value. Table 1 shows the evaluation results. In the cleaning properties in Table 1, the mark “〇” indicates that the cleaning efficiency is 99.5% or more, and the mark “X” indicates that the cleaning efficiency is less than 99.5%.
As is clear from Table 1, toners No. 1, No. 5, and No. 12 having a shape factor Ml of 127 or more have good cleaning properties. On the other hand, toners No. 2 and No. 11 having Ml of 126 or less did not reach the allowable value, and the cleaning property was poor. In other words, among the toners having excellent shape retention, a toner having an irregular shape with Ml of 127 or more is more suitable for cleaning than a toner having a shape close to a true sphere.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の画像形成装置は、トナーの形状
係数Mlの上限を結着樹脂の重量平均分子量Mwとの関
係で規定したものであり、前記式(2)で表される条件を
満たせば、長期の使用においてもトナーが現像器内の機
械的ストレスによって破壊されることがない。また、ト
ナーのクリーニング手段がブレード方式の場合、上記形
状係数Mlの下限値を所定値に設定することにより、ク
リーニング不良を防止することができる。
According to the image forming apparatus of the present invention, the upper limit of the shape factor Ml of the toner is defined in relation to the weight average molecular weight Mw of the binder resin, and the condition represented by the above formula (2) is satisfied. If it satisfies, the toner will not be destroyed by mechanical stress in the developing device even during long-term use. Further, when the toner cleaning means is of a blade type, by setting the lower limit value of the shape factor Ml to a predetermined value, it is possible to prevent defective cleaning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の画像形成装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】 画像形成装置における現像器の概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a developing device in the image forming apparatus.

【図3】 画像形成装置の作像プロセスの説明図であ
り、静電潜像担持体の表面電位を示す。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an image forming process of the image forming apparatus, and shows a surface potential of an electrostatic latent image carrier.

【図4】 本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略
図である。
FIG. 4 is a schematic view of an image forming apparatus showing one embodiment of the present invention.

【図5】 重量平均分子量Mwと形状係数Mlの関係を
示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a weight average molecular weight Mw and a shape factor Ml.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

U…画像形成装置、P…記録紙、R…現像領域、1…静
電潜像担持体、4…現像器、42…現像剤担持体、46
…現像剤規制部材、9…クリーニング装置、9a…クリ
ーニングブレード。
U: image forming apparatus, P: recording paper, R: developing area, 1: electrostatic latent image carrier, 4: developing device, 42: developer carrier, 46
... developer regulating member, 9 ... cleaning device, 9a ... cleaning blade.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像剤担持体上に担持された現像剤の搬
送量を現像剤規制部材により規制して、所定量の現像剤
を静電潜像担持体に対向する現像領域に搬送し、静電潜
像担持体と現像剤担持体の間の電位差により、静電潜像
担持体表面の静電潜像を現像剤で顕像化する現像器を備
え、上記現像剤のトナー粒子が少なくとも結着樹脂およ
び着色剤を合一処理する乳化重合法で製造された微粒子
からなり、トナーの形状係数Mlを式(1)で表した場
合、形状係数Mlが下記の式(2)で表される条件を満す
ことを特徴とする画像形成装置。 Ml =(π・dmax2/4A)× 100 (1) Ml ≦ Mw/1000 + 115 (2) ここで、dmax :トナーの最大径 A:トナーの断面積 Mw:結着樹脂の重量平均分子量
An amount of the developer carried on the developer carrier is regulated by a developer regulating member, and a predetermined amount of the developer is carried to a developing area facing the electrostatic latent image carrier. A developing device is provided that visualizes an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image carrier with a developer by a potential difference between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier. When the toner is formed of fine particles produced by an emulsion polymerization method in which a binder resin and a colorant are united, and the shape factor Ml of the toner is represented by the formula (1), the shape factor Ml is represented by the following formula (2). An image forming apparatus characterized by satisfying the following conditions. Ml = (π · dmax 2 / 4A) × 100 (1) Ml ≦ Mw / 1000 + 115 (2) where dmax: maximum diameter of toner A: cross-sectional area of toner Mw: weight average molecular weight of binder resin
【請求項2】 前記現像剤がトナーとキャリアからなる
二成分現像剤である請求項1記載の画像形成装置。
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer is a two-component developer including a toner and a carrier.
【請求項3】 前記重量平均分子量Mwが20,000〜30,0
00の範囲にある請求項1または2記載の画像形成装置。
3. The weight average molecular weight Mw is from 20,000 to 30,0.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number is in the range of 00.
【請求項4】 静電潜像担持体上のトナー像を記録紙に
転写した後の静電潜像担持体上の残留トナーをブレード
で除去するクリーニング装置を備え、かつ前記トナーの
形状係数Mlが127以上であることを特徴とする請求
項1〜3のいずれかに記載の画像形成装置。
4. A cleaning device for removing a residual toner on the electrostatic latent image carrier after transferring the toner image on the electrostatic latent image carrier onto a recording sheet with a blade, and further comprising a shape factor Ml of the toner. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the number is 127 or more.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8372569B2 (en) 2006-11-17 2013-02-12 Ricoh Company, Ltd. Toner, and image forming method and process cartridge using the toner
JP2013205491A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Fuji Xerox Co Ltd Electrostatic latent image developing developer, developing device, image forming device, and image forming method

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