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JP2005266270A - Development device, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents

Development device, process cartridge, and image forming apparatus Download PDF

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JP2005266270A
JP2005266270A JP2004078177A JP2004078177A JP2005266270A JP 2005266270 A JP2005266270 A JP 2005266270A JP 2004078177 A JP2004078177 A JP 2004078177A JP 2004078177 A JP2004078177 A JP 2004078177A JP 2005266270 A JP2005266270 A JP 2005266270A
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toner
image
developing device
carrier
developing
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秀樹 木村
Katsumi Masuda
克己 増田
Takeshi Imamura
剛 今村
Kiyotaka Sakai
清敬 堺
Hideo Yoshizawa
秀男 吉沢
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent density unevenness of a toner image, by preventing the degradation in an amount of pumping-up of a developer with lapse of time, while ensuring the cleaning properties. <P>SOLUTION: The developing device has a roller-shaped developer carrier 14b, which is arranged to face an an image carrier 12 apart a developing gap "G" and carries and conveys a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner. A plurality of grooves 20, extending in parallel with the central line of the developer carrier 14b, are formed on the surface of the developer carrier 14b. Inorganic particulates of 30 to 160 nm in average grain size are incorporated into the toner. The cleaning properties from the image carrier 12 are improved by the effect of the inorganic particulates incorporated into the toner. In addition, the degradation in the amount of the pumping-up of the two-component developer with the lapse of time can be suppressed by the grooves 20 formed on the developer carrier 14b, even if the toner containing the inorganic particulates are used and the occurrence of the density unevenness of the toner image can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、現像装置、その現像装置を用いたプロセスカートリッジ及び複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device, a process cartridge using the developing device, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer.

従来、静電潜像が形成された像担持体としての感光体の表面にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置を有し、このトナー画像を紙などのシート状の記録媒体に転写するようにした画像形成装置が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a developing device that forms a toner image by supplying toner to the surface of a photoconductor as an image carrier on which an electrostatic latent image is formed is transferred to a sheet-like recording medium such as paper. An image forming apparatus configured to do this is known.

上記現像装置としては例えば、図9および図10に示すものがある。図9は、現像装置の現像ローラの概略図である。この現像ローラ100は、円筒状の現像スリーブ101と、その両端部にそれぞれ固定されたフランジ102とを備えている。現像スリーブ101の外周面には、現像ローラ100が高速で回転しても現像スリーブ101上で現像剤がスリップして停滞しないようにサンドブラストによる粗し加工が施されている。また、現像スリーブ101の内部には磁場発生手段としてのマグネット103が設けられ、現像ローラ100は中心線回りに回転可能に支持されている。また、現像スリーブ101の周囲には、現像スリーブ101と所定の間隔をもって現像ローラ100の中心線方向にのびる規制ブレード104が設けられている。この規制ブレード104は、現像ローラ100の外周面に付着する現像剤の厚さを規制する。   Examples of the developing device include those shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic view of the developing roller of the developing device. The developing roller 100 includes a cylindrical developing sleeve 101 and flanges 102 fixed to both ends thereof. The outer peripheral surface of the developing sleeve 101 is roughened by sandblasting so that the developer does not slip and stay on the developing sleeve 101 even when the developing roller 100 rotates at high speed. Further, a magnet 103 as a magnetic field generating means is provided inside the developing sleeve 101, and the developing roller 100 is supported so as to be rotatable around a center line. Further, a regulating blade 104 extending in the center line direction of the developing roller 100 is provided around the developing sleeve 101 with a predetermined distance from the developing sleeve 101. The regulating blade 104 regulates the thickness of the developer that adheres to the outer peripheral surface of the developing roller 100.

図10は、現像装置の概略図である。この現像装置には、図9に示した現像ローラ100が感光体105と対向する位置に隙間(以下、現像ギャップという。)をもって配置されている。この現像装置内には、磁性キャリアとトナーとからなる二成分系の現像剤が内包されている。この現像ローラ100は、図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。現像ローラ100の内部のマグネット103は、図の点線に示すような磁力線を発している。現像装置内には、現像ローラ100に隣合うように攪拌ローラ106が配置されている。この攪拌ローラ106も図示しない駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。そして、最近の画像形成装置は、精度の高い画像を得るべく、感光体105と現像ローラ100との間の現像ギャップを狭める傾向にある。   FIG. 10 is a schematic diagram of the developing device. In this developing device, the developing roller 100 shown in FIG. 9 is disposed at a position facing the photoconductor 105 with a gap (hereinafter referred to as a developing gap). The developing device contains a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner. The developing roller 100 is rotationally driven in the direction of the arrow by a driving unit (not shown). The magnet 103 inside the developing roller 100 emits magnetic lines of force as shown by dotted lines in the figure. In the developing device, a stirring roller 106 is disposed adjacent to the developing roller 100. The stirring roller 106 is also rotationally driven by drive means (not shown) in the direction of the arrow. Recent image forming apparatuses tend to narrow the developing gap between the photoconductor 105 and the developing roller 100 in order to obtain a highly accurate image.

また、上記現像剤のトナーには、ワックスを含有することで定着の際にオイルが不要なオイルレストナーが主流になりつつある。さらに、トナーを小粒径にし、球形に近くすることで、ドット再現性の向上を図っている(例えば、特許文献1参照)。   In addition, the developer toner contains a wax, and oilless toner that does not require oil during fixing is becoming mainstream. Further, the dot reproducibility is improved by making the toner small in particle size and close to a spherical shape (for example, see Patent Document 1).

感光体105上に形成された静電潜像を現像し、感光体105上から紙、シート状の記録媒体に転写した後の感光体105上に残留したトナーは、感光体105の外周面に当接されるブレードを備えたクリーニング装置(図示せず)によりクリーニングされる。   After the electrostatic latent image formed on the photoconductor 105 is developed and transferred from the photoconductor 105 to a paper or sheet-like recording medium, the toner remaining on the photoconductor 105 is deposited on the outer peripheral surface of the photoconductor 105. It is cleaned by a cleaning device provided with a blade that contacts (not shown).

特開平5−224456号公報JP-A-5-224456

ところが、トナーが小粒径かつ球形に近くなることで、感光体に当接して残留しているトナーを掻き取っているブレードへの引っ掛かりが悪くなり、トナーがブレードをすり抜ける等のクリーニング不良を発生させてしまうことが分かっている。クリーニング不良が発生すると、掻き取れなかった部分に符合し、帯状のスジ(異常画像)が発生する。   However, since the toner has a small particle size and close to a spherical shape, the contact with the photoconductor becomes difficult to catch on the blade scraping off the remaining toner, resulting in poor cleaning such as the toner slipping through the blade. I know that will let you. When a cleaning failure occurs, it coincides with a portion that cannot be scraped off, and a band-like streak (abnormal image) is generated.

特許文献1には、上記不具合を改善するために、ほぼ球形の爆燃法により得られたシリカ微粒子を含有することで、感光体からのクリーニング性を良好にしている。   In order to improve the above-mentioned problem, Patent Document 1 contains silica fine particles obtained by a substantially spherical deflagration method to improve the cleaning performance from the photoreceptor.

しかしながら、上記シリカを用いた場合、経時においてトナーに含有されたシリカが現像装置内に堆積し、規制ブレードによって調整される現像剤量(以下、汲み上げ量という。)が減ってしまうことがある。そうなると、狙いの現像能力が得られなくなり、画像濃度が落ちたり、ひいてはざらつき等の異常画像が発生する。また、画像濃度を上げるために、トナー濃度を上げるとトナー飛散が発生し、画像形成装置内を著しく汚してしまう。   However, when using the above silica, silica contained in the toner is deposited in the developing device in time, the amount of the developer is adjusted by the regulating blade (hereinafter, referred to as the amount of the pumped up.) Sometimes resulting in decreased. As a result, the desired developing ability cannot be obtained, and the image density is lowered, and as a result, an abnormal image such as roughness is generated. Further, if the toner density is increased in order to increase the image density, toner scattering occurs and the inside of the image forming apparatus is significantly soiled.

本発明の目的は、感光体からのクリーニング性を確保しつつ、経時的な汲み上げ量低下を防止し、トナー画像の濃度ムラを防止することである。   An object of the present invention is to prevent a decrease in the amount of pumping with time and to prevent unevenness in the density of a toner image while ensuring cleanability from a photoreceptor.

請求項1記載の発明は、像担持体に対して現像ギャップ“G”をもって対向配置されて中心線回りに回転可能なローラ形状の現像剤担持体と、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤とを具備し、前記現像剤担持体に担持されて搬送される二成分現像剤中のトナーにより前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置において、前記トナーは、結着樹脂および着色剤を少なくとも含有する静電荷現像用母体トナーと平均粒径が30〜160nmである無機微粒子とを含有し、前記現像剤担持体の表面にこの現像剤担持体の中心線と平行に延出した複数の溝が形成されている、ことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a two-component development comprising a roller-shaped developer carrying member, which is opposed to the image carrying member with a development gap “G” and is rotatable about a center line, a magnetic carrier and toner. comprising a material, said developing device develops the electrostatic latent image formed on the image bearing member with toner of a two-component developer to be carried on the developer carrying member conveying to form a toner image The toner contains an electrostatic charge developing base toner containing at least a binder resin and a colorant and inorganic fine particles having an average particle size of 30 to 160 nm, and the developer is provided on the surface of the developer carrying member. A plurality of grooves extending in parallel with the center line of the carrier are formed.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の現像装置において、前記溝の深さは前記現像剤担持体の表面から0.05〜0.15mmであり、溝深さの偏差が30%以下であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the depth of the groove is 0.05 to 0.15 mm from the surface of the developer carrying member, and the deviation of the groove depth is 30% or less. It is characterized by being.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の現像装置において、前記現像ギャップ“G”が0.1〜0.4mmであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the development gap “G” is 0.1 to 0.4 mm.

請求項4記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一記載の発明において、前記磁性キャリアの粒径が20〜50μmであることを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic carrier has a particle size of 20 to 50 μm.

請求項5記載の発明は、請求項4記載の現像装置において、前記磁性キャリアは、磁性体の芯材に樹脂コート膜が被覆され、前記樹脂コート膜が熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分と帯電調整剤とを含有していることを特徴とする。   Invention of claim 5, wherein, in the developing apparatus according to claim 4, wherein the magnetic carrier is a resin-coated film is coated on the core material of the magnetic substance, the resin-coated film to crosslink the thermoplastic resin and melamine resins characterized in that it contains a resin component and a charge controlling agent.

請求項6記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応と伸長反応との少なくとも一方の反応により得られることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to fifth aspects, the toner includes at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent. A toner material liquid in which is dispersed in an organic solvent is obtained by at least one of a crosslinking reaction and an extension reaction in an aqueous medium.

請求項7記載の発明は、請求項1ないし6のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μm、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40であることを特徴とする。   Invention of claim 7, wherein, in the developing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the toner has a volume average particle size of 3 to 8 [mu] m, a volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn ) (Dv / Dn) is 1.00 to 1.40.

請求項8記載の発明は、請求項1ないし7のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーは、形状係数SF−1が100〜180、形状係数SF−2が100〜180であることを特徴とする。   Invention of claim 8, wherein, in the developing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the toner has a shape factor SF-1 of 100-180 and a shape factor SF-2 is 100 to 180 Features.

請求項9記載の発明は、請求項1ないし8のいずれか一記載の現像装置において、前記トナーは略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3であるとき(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0であることを特徴とする。   When invention of claim 9, wherein, in the developing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the toner is substantially spherical, the shape has the major axis r1, a minor axis r2, and a thickness of r3 ( Where r1 ≧ r2 ≧ r3), the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2). ) Is 0.7 to 1.0.

請求項10記載の発明のプロセスカートリッジは、外周面にトナー画像が形成される像担持体と、前記像担持体を回転可能に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケース内に設けられ、前記像担持体の外周面に対向配置された請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置と、を具備する。   According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a process cartridge according to a tenth aspect of the present invention, an image carrier having a toner image formed on an outer peripheral surface thereof, a cartridge case for rotatably holding the image carrier, and a cartridge case provided in the cartridge case. And a developing device according to any one of claims 1 to 9, disposed opposite to the outer peripheral surface of the body.

請求項11記載の発明の画像形成装置は、外周面にトナー画像が形成される像担持体と、前記像担持体の外周面を一様に帯電する帯電装置と、一様に帯電された前記像担持体の外周面に静電潜像を書き込む光書込装置と、前記感光体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置と、現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、を具備する。   An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is an image carrier on which a toner image is formed on an outer peripheral surface, a charging device that uniformly charges the outer peripheral surface of the image carrier, and the uniformly charged device. an optical writing device for writing an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the image bearing member, any one of claims 1 to 9 develops the electrostatic latent image written on the outer peripheral surface of the photosensitive member to form a toner image And a transfer device that transfers the developed toner image to a recording medium.

請求項12記載の発明の画像形成装置は、装置本体内に設けられ、記録媒体収容部から記録媒体排出部に至る記録媒体搬送路と、前記記録媒体搬送路の途中に着脱可能に配置された請求項10記載のプロセスカートリッジと、を具備する。   An image forming apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is provided in the apparatus main body, and is detachably disposed in the middle of the recording medium conveyance path from the recording medium accommodation section to the recording medium discharge section, and the recording medium conveyance path. And a process cartridge according to claim 10.

請求項1記載の発明の現像装置によれば、像担持体からのクリーニング性を良好にすることができ、かつ、経時での二成分現像剤の汲み上げ量低下を抑制することができ、トナー画像の濃度ムラの発生を防止できる。   According to the developing apparatus of the first aspect of the present invention, it is possible to improving the cleaning of the image bearing member, and it is possible to suppress the reduction amount pumping of the two-component developer with time, the toner image The occurrence of density unevenness can be prevented.

請求項2記載の発明の現像装置によれば、溝による二成分現像剤の搬送性能を確保することができ、かつ、溝を形成することが原因となるトナー画像の濃度ムラの発生を防止できる。   According to the developing device of the second aspect of the present invention, the conveyance performance of the two-component developer by the groove can be ensured, and the occurrence of uneven density in the toner image caused by the formation of the groove can be prevented. .

請求項3記載の発明の現像装置によれば、現像ギャップ“G”を0.1〜0.4mmと狭小化することにより、トナー画像の粒状度を向上させて高画質の画像を得ることができる。   According to the developing device of the third aspect of the invention, by reducing the developing gap “G” to 0.1 to 0.4 mm, it is possible to improve the granularity of the toner image and obtain a high-quality image. it can.

請求項4記載の発明の現像装置によれば、磁性キャリアの小粒径によりドット再現性に優れた画像を形成することができる。   According to the developing device of the fourth aspect of the present invention, an image having excellent dot reproducibility can be formed by the small particle size of the magnetic carrier.

請求項5記載の発明の現像装置によれば、樹脂コート膜の膜削れとスペント化とを抑制でき、磁性キャリアの長寿命化を図ることができる。   According to the developing device of the fifth aspect of the present invention, film scraping and spenting of the resin coat film can be suppressed, and the life of the magnetic carrier can be extended.

請求項6記載の発明の現像装置によれば、このトナーを用いることにより、高画質の画像を形成することができる。   According to the developing device of the sixth aspect of the invention, a high-quality image can be formed by using this toner.

請求項7記載の発明の現像装置によれば、このトナーを用いることにより、地肌かぶりの少ない高画質の画像を得ることができる。   According to the developing device of the seventh aspect of the invention, by using this toner, a high-quality image with little background fog can be obtained.

請求項8記載の発明の現像装置によれば、トナー同士の吸着力が弱くなって流動性が高くなり、及び、トナーと像担持体との吸着力が弱くなるので、転写率を高めることができる。   According to the developing apparatus of the invention of claim 8, wherein the fluidity is high suction force between toner particles becomes weak, and, since the adsorption force between the toner and the image bearing member is weakened, to increase the transfer rate it can.

請求項9記載の発明の現像装置によれば、ドット再現性及び転写効率の向上、トナー流動性の向上を図ることができ、高画質の画像を得ることができる。   According to the developing device of the ninth aspect, dot reproducibility and transfer efficiency can be improved, and toner fluidity can be improved, and a high-quality image can be obtained.

請求項10記載の発明のプロセスカートリッジによれば、請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置を具備するので、請求項1ないし9のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。   According to the process cartridge of the invention of claim 10, wherein, since including a developing device according to any one of claims 1 to 9, that the same effects as the invention of any one of claims 1 to 9 Can do.

請求項11記載の発明の画像形成装置によれば、請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置を具備するので、請求項1ないし9のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。   According to the image forming apparatus of the invention of claim 11, wherein, since including a developing device according to any one of claims 1 to 9, the same effects as the invention of any one of claims 1 to 9 be able to.

請求項12記載の発明の画像形成装置によれば、請求項10記載のプロセスカートリッジを具備するので、請求項10記載の発明と同様の効果を奏することができる。   According to the image forming apparatus of the twelfth aspect of the invention, since the process cartridge of the tenth aspect of the invention is provided, the same effect as that of the tenth aspect of the invention can be achieved.

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は画像形成装置であるカラーレーザープリンタ(以下、「プリンタ」という。)全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。プリンタ1の装置本体2の内部には4つのプロセスカートリッジ3Y、3M、3C、3Bが着脱可能に装着されている。4つのプロセスカートリッジ3Y、3M、3C、3Bは等間隔で水平方向に配列され、これらのプロセスカートリッジ3Y、3M、3C、3Bの下方に転写装置4が配置されている。プロセスカートリッジ3Y、3M、3C、3Bはそれぞれ異なる色(Y;イエロー、M;マゼンタ、C;シアン、B;ブラック)のトナー画像を形成するもので、使用するトナーの色が異なるのみで、構造は同じである。このため、明細書中での説明では、必要に応じて添え字Y、M、C、Bを省略する。装置本体2内におけるプロセスカートリッジ3の上部には光書込装置5が配置され、装置本体2内におけるプロセスカートリッジ3及び転写装置4の下方に記録媒体収納部である複数の給紙カセット6が着脱可能に装着されている。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal front view schematically showing the overall structure of a color laser printer (hereinafter referred to as “printer”) as an image forming apparatus. Four process cartridges 3Y, 3M, 3C, and 3B are detachably mounted in the apparatus main body 2 of the printer 1. Four process cartridges 3Y, 3M, 3C, 3B are arranged in the horizontal direction at equal intervals, these process cartridges 3Y, 3M, 3C, the transfer device 4 is disposed below the 3B. The process cartridges 3Y, 3M, 3C, and 3B form toner images of different colors (Y: yellow, M: magenta, C: cyan, B: black), and only the toner colors used are different. Are the same. For this reason, in the description in the specification, the subscripts Y, M, C, and B are omitted as necessary. An optical writing device 5 is disposed above the process cartridge 3 in the apparatus main body 2, and a plurality of paper feed cassettes 6 serving as recording medium storage units are attached to and detached from the process cartridge 3 and the transfer device 4 in the apparatus main body 2. It is installed as possible.

装置本体2内には、給紙カセット6内から分離給紙された記録媒体Pが記録媒体排出部である排紙トレイ7に向けて搬送される記録媒体搬送路8が形成され、この記録媒体搬送路8に沿って、レジストローラ9、プロセスカートリッジ3、転写装置4、定着装置10等が配置されている。   In the apparatus main body 2, the recording medium conveying path 8 to the recording medium P separated and fed from the paper feed cassette within 6 is conveyed toward the sheet discharge tray 7 which is a recording medium discharge portion is formed, the recording medium A registration roller 9, a process cartridge 3, a transfer device 4, a fixing device 10 and the like are arranged along the conveyance path 8.

光書込装置5は、光源、ポリゴンミラー、fθレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに応じて後述する感光体の表面にレーザ光を照射し、感光体の外周面に静電潜像を形成する。   The optical writing device 5 includes a light source, a polygon mirror, an fθ lens, a reflection mirror, and the like. Form.

プロセスカートリッジ3は、図2に示すように、カートリッジケース11、カートリッジケース11内に収納された像担持体である感光体12、帯電装置13、現像装置14、クリーニング装置15等により構成されている。   The process cartridge 3, as shown in FIG. 2, the cartridge case 11, the photoreceptor 12 as an image bearing member which is housed in the cartridge case 11, the charging device 13, developing device 14 is constituted by a cleaning device 15, etc. .

帯電装置13は、交流電圧が印加される帯電ローラ13aを感光体12に摺擦させることで、感光体12の表面を一様に帯電する。帯電処理が施された感光体12の表面に、光書込装置5によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、感光体12の表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置14から供給されるトナーにより現像され、トナー画像となる。   The charging device 13 uniformly charges the surface of the photoconductor 12 by sliding the photoconductor 12 with a charging roller 13a to which an AC voltage is applied. Laser light modulated and deflected by the optical writing device 5 is irradiated to the surface of the photosensitive member 12 subjected to the charging process while being scanned. Then, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 12. The formed electrostatic latent image is developed with toner supplied from the developing device 14 and becomes a toner image.

現像装置14は、ケーシング14aと、ケーシング14aの開口から一部露出させるように配設された現像剤担持体である現像ローラ14bとを有している。さらに、ケーシング14a内には、第1搬送スクリュウ14c、第2搬送スクリュウ14d、規制ブレード14e、トナー濃度センサ14f等が設けられている。現像ローラ14bは、円筒状の現像スリーブ14gとその内部に配置されたマグネット14hとを備えている。   The developing device 14 includes a casing 14a and a developing roller 14b that is a developer carrier disposed so as to be partially exposed from the opening of the casing 14a. Further, a first conveyance screw 14c, a second conveyance screw 14d, a regulation blade 14e, a toner concentration sensor 14f, and the like are provided in the casing 14a. The developing roller 14b includes a cylindrical developing sleeve 14g and a magnet 14h disposed therein.

ケーシング14a内には、磁性キャリアとマイナス帯電性のトナーとからなる二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、第1搬送スクリュウ14d、第2搬送スクリュウ14cによって撹拌搬送されながら摩擦帯電された後、現像ローラ14bの表面に担持される。そして、規制ブレード14eによってその層厚が規制されてから感光体12に対向する現像領域に搬送され、ここで感光体12上の静電潜像にトナーを付着させる。この付着により、感光体12上にトナー画像が形成される。現像によってトナーを消費された二成分現像剤は、現像ローラ14bの回転に伴ってケーシング14a内に戻される。   A two-component developer composed of a magnetic carrier and a negatively chargeable toner is accommodated in the casing 14a. The two-component developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 14d and the second conveying screw 14c, and then carried on the surface of the developing roller 14b. Then, after the thickness of the layer is regulated by the regulating blade 14e, the layer is conveyed to a developing region facing the photoconductor 12, where toner is attached to the electrostatic latent image on the photoconductor 12. By this adhesion, a toner image is formed on the photoreceptor 12. The two-component developer whose toner has been consumed by the development is returned into the casing 14a as the developing roller 14b rotates.

第1搬送スクリュウ14cと第2搬送スクリュウ14dとの間には仕切壁14iが設けられている。この仕切壁14iにより、現像ローラ14bや第1搬送スクリュウ14c等を収容する第1供給部と、第2搬送スクリュウ14dを収容する第2供給部とがケーシング14a内で分けられている。第1搬送スクリュウ14cは、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第1供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ14bに供給する。第1搬送スクリュウ14cによって第1供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁14iに形成された図示しない開口部を通って第2供給部内に進入する。第2供給部内において、第2搬送スクリュウ14dは、図示しない駆動手段によって回転駆動され、第1供給部から送られてくる二成分現像剤を第1搬送スクリュウ14cとは逆方向に搬送する。第2搬送スクリュウ14dによって第2供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁14iに形成されたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部内に戻る。   A partition wall 14i is provided between the first transport screw 14c and the second transport screw 14d. The partition wall 14i divides the first supply unit that accommodates the developing roller 14b, the first conveyance screw 14c, and the like and the second supply unit that accommodates the second conveyance screw 14d in the casing 14a. The first conveying screw 14c is rotationally driven by a driving unit (not shown) and supplies the two-component developer in the first supply unit to the developing roller 14b while conveying the two-component developer from the front side to the back side in the drawing. The two-component developer conveyed to the vicinity of the end of the first supply unit by the first conveyance screw 14c enters the second supply unit through an opening (not shown) formed in the partition wall 14i. In the second supply unit, the second conveyance screw 14d is rotationally driven by a driving unit (not shown), and conveys the two-component developer sent from the first supply unit in a direction opposite to that of the first conveyance screw 14c. The two-component developer conveyed to the vicinity of the end of the second supply unit by the second conveyance screw 14d returns to the first supply unit through the other opening (not shown) formed in the partition wall 14i. .

透磁率を検出するセンサであるトナー濃度センサ14fは、第2供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、トナーの層度センサ14fはトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RAMを備えており、この中にトナー濃度センサ14fからの出力電圧の目標値であるVtrefを格納している。Vtrefは、図示しないトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、トナー濃度センサ14fからの出力電圧の値をVtrefに近づけるように、図示しないトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部内にトナーを補給する。この補給により、現像装置14内の二成分現像剤中のトナー濃度が所定の範囲内に維持される。このような制御は、各プロセスカートリッジ3の現像装置14において個々に行われる。   Toner density sensor 14f is a sensor for detecting the magnetic permeability is provided in the bottom wall near the center of the second supply unit, and outputs a voltage corresponding to the magnetic permeability of the two-component developer passing over it. Since the magnetic permeability of the two-component developer shows a certain degree of correlation with the toner concentration, the toner layer degree sensor 14f outputs a voltage having a value corresponding to the toner concentration. This output voltage value is sent to a control unit (not shown). This control unit includes a RAM, in which Vtref, which is a target value of the output voltage from the toner density sensor 14f, is stored. Vtref is used to drive control of the toner conveying device (not shown). Specifically, the control unit drives and controls a toner conveying device (not shown) so that the value of the output voltage from the toner concentration sensor 14f is close to Vtref, and replenishes toner into the second supply unit. By this replenishment, the toner concentration in the two-component developer in the developing device 14 is maintained within a predetermined range. Such control is performed individually in the developing device 14 of each process cartridge 3.

感光体12上に形成されたトナー画像は、給紙カセット6から分離給紙され、後述する搬送ベルトにより搬送される記録媒体P上に転写される。転写後の感光体12の表面は、クリーニング装置15によって転写残トナーがクリーニングされた後、除電器(図示せず)によって除電される。そして、帯電装置13によって一様帯電されて次の画像形成に備えられる。各プロセスカートリッジ3は、装置本体2に対して着脱可能になっており、寿命到達時に交換される。   The toner image formed on the photoreceptor 12 is separated and fed from the paper feed cassette 6 and transferred onto a recording medium P that is conveyed by a conveyance belt described later. After the transfer, the surface of the photoconductor 12 is discharged by a static eliminator (not shown) after the transfer residual toner is cleaned by the cleaning device 15. Then, provided is uniformly charged for the next image forming by the charging device 13. Each process cartridge 3 is detachable from the apparatus main body 2 and is replaced when the end of its life is reached.

転写装置4は、搬送ベルト16、駆動ローラ17、張架ローラ18、4つの転写バイアスローラ19等を有している。搬送ベルト16は、駆動ローラ17、張架ローラ18によりテンションを付与され、図示しない駆動系によって回転駆動されるれる駆動ローラ17によって矢印方向(図中反時計回り方向)に回転される。4つの転写バイアスローラ19は、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、搬送ベルト16をその裏面から感光体12に向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体12と転写バイアスローラ19との間に転写電界が形成される。感光体12上に形成されたトナー画像は、この転写電界やニップ圧の影響により、搬送ベルト16により搬送される記録媒体P上に転写される。記録媒体P上には、各色のトナー画像がY、M、C、Kの順に重ね合わせて転写され、かかる重ね合わせの転写により、搬送ベルト16により搬送される記録媒体P上にはカラーのトナー画像が形成される。   The transfer device 4 includes a conveying belt 16, a driving roller 17, a stretching roller 18, four transfer bias rollers 19, and the like. The conveyor belt 16 is tensioned by the driving roller 17 and the stretching roller 18 and is rotated in the arrow direction (counterclockwise direction in the figure) by the driving roller 17 that is rotationally driven by a driving system (not shown). Each of the four transfer bias rollers 19 is applied with a transfer bias from a power source (not shown). Then, the transfer belt 16 is pressed from the back surface toward the photoconductor 12 to form a transfer nip. In each transfer nip, a transfer electric field is formed between the photoconductor 12 and the transfer bias roller 19 due to the influence of the transfer bias. The toner image formed on the photoreceptor 12 is transferred onto the recording medium P conveyed by the conveying belt 16 due to the influence of the transfer electric field and nip pressure. The toner images of the respective colors are transferred on the recording medium P in the order of Y, M, C, and K, and color toners are transferred onto the recording medium P conveyed by the conveying belt 16 by the overlapping transfer. An image is formed.

カラーのトナー画像が形成された記録媒体Pは、定着装置10に送られる。定着装置10は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ10aとこの加熱ローラ10aに圧接される加圧ローラ10bとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに記録媒体Pを挟み込んで熱と圧力とを加えることによりトナー画像を定着する。トナー画像が定着されたれ記録媒体Pは、図示しない排紙ローラ対を経て排紙トレイ7上に排出される。   Recording medium P on which the color toner image has been formed is sent to a fixing device 10. The fixing device 10 forms a fixing nip by a heating roller 10a having a heat source such as a halogen lamp inside and a pressure roller 10b pressed against the heating roller 10a. The toner image is fixed by sandwiching the recording medium P in the fixing nip and applying heat and pressure. The recording medium P on which the toner image is fixed is discharged onto the paper discharge tray 7 through a pair of paper discharge rollers (not shown).

このような構成の下、本実施の形態の特徴的部分について説明する。   Under such a configuration, characteristic portions of the present embodiment will be described.

図3に示すように、プロセスカートリッジ3内に設けられている感光体12と現像ローラ14bとは、現像ギャップ“G”の寸法で対向配置されている。   As shown in FIG. 3, the photosensitive member 12 and the developing roller 14 b provided in the process cartridge 3 are arranged to face each other with a dimension of the developing gap “G”.

現像スリーブ14gの外周面には、現像ローラ14bの中心線と平行に延出した複数の溝20が形成されている。   A plurality of grooves 20 extending in parallel with the center line of the developing roller 14b are formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve 14g.

現像スリーブ14gの製造は、以下のように行われる。まず、アルミニウムを熱間で押出し、円筒状に形成する。現像スリーブ14gの材料は、アルミニウムの他に真鍮、ステンレス、導電性樹脂などが使用できるが、コストや精度の面からアルミニウムがよく使用されている。次に、内周面にV字状の凸部を形成したダイスの内周面から円筒状のアルミニウムを冷間で引き抜くことで、現像スリーブ14gの外周面に中心線と平行に延出した溝20を形成する。ここで、ダイスの内径を現像スリーブ14gの外径より僅かに小さくして、溝20の加工と同時に現像スリーブ14gの振れ精度を上げる加工を行ってもよい。また、溝20の本数は、現像スリーブ14gの外径寸法がφ18mmの場合に50〜100本程度としている。溝20は、アルミニウムの熱間押出し製造時に同時に形成することもできる。   The development sleeve 14g is manufactured as follows. First, aluminum is extruded hot to form a cylindrical shape. As the material of the developing sleeve 14g, brass, stainless steel, conductive resin or the like can be used in addition to aluminum, but aluminum is often used from the viewpoint of cost and accuracy. Next, a groove extending in parallel to the center line on the outer peripheral surface of the developing sleeve 14g is obtained by cold-drawing cylindrical aluminum from the inner peripheral surface of the die having a V-shaped convex portion formed on the inner peripheral surface. 20 is formed. Here, the inner diameter of the die may be slightly smaller than the outer diameter of the developing sleeve 14g, and processing for increasing the runout accuracy of the developing sleeve 14g may be performed simultaneously with the processing of the groove 20. The number of grooves 20 is about 50 to 100 when the outer diameter of the developing sleeve 14g is φ18 mm. The groove 20 can also be formed simultaneously with the hot extrusion production of aluminum.

現像装置14で使用されている現像剤は、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤である。トナーは、結着樹脂および着色剤を少なくとも含有する静電荷現像用母体トナーと無機微粒子とを少なくとも含有している。無機微粒子の平均粒径は30〜160nmである。   The developer used in the developing device 14 is a two-component developer composed of a magnetic carrier and toner. The toner contains at least an electrostatic charge developing base toner containing at least a binder resin and a colorant and inorganic fine particles. The average particle size of the inorganic fine particles is 30 to 160 nm.

ここで、トナーが平均粒径30〜160nmの無機微粒子を含有することにより、感光体12からのクリーニング性が良好になることは上述した特許文献1において開示されている。   Here, it is disclosed in Patent Document 1 described above that the toner contains inorganic fine particles having an average particle diameter of 30 to 160 nm, so that the cleaning property from the photoreceptor 12 is improved.

しかしながら、含有された無機微粒子が経時で現像装置14内に堆積することで、径時における汲み上げ量が減っていくことが本発明者の研究により判明した。通常、カラープリンタやカラー複写機等においては、現像スリーブの外周部をサンドブラスト処理で適度に粗し、現像剤の搬送力を補助している。サンドブラスト処理された現像スリーブは、耐磨耗性において、本実施の形態で説明する溝20を形成した現像スリーブ14gより劣り、径時において磨耗する(粗された突起がなくなっていく)ため、規制ブレード14eの裏側に滞留している現像剤を搬送する力が落ちていく。そのため、径時の磨耗によって、現像剤汲み上げ量が低下していく。更に、堆積した無機微粒子は現像剤の磁性キャリアの間にスペーサとして介在し、キャリアチェーンを構成しにくくしている事も挙げられる。   However, the inventor's research has revealed that the contained inorganic fine particles accumulate in the developing device 14 over time, thereby reducing the pumping amount at the time of diameter. Usually, in a color printer, a color copying machine, and the like, the outer peripheral portion of the developing sleeve is appropriately roughened by sandblasting to assist the developer conveying force. The developing sleeve subjected to the sandblast treatment is inferior to the developing sleeve 14g in which the groove 20 described in the present embodiment is formed in wear resistance, and wears in diameter (roughened projections disappear). The force to convey the developer staying behind the blade 14e decreases. Therefore, the wear of 径時, pick-up amount the developer is lowered. Furthermore, the deposited inorganic fine particles are interposed as spacers between the magnetic carriers of the developer, making it difficult to construct a carrier chain.

そこで、本実施の形態のように、クリーニング性が良好にするために30〜160nmの無機微粒子を含有したトナーを使用し、外周面に溝20を形成した現像スリーブ14gを使用することにより、耐磨耗性に優れ、磨耗による経時的な汲み上げ量低下が無く、長期に亘って十分な搬送力を維持することができる。   Therefore, as in this embodiment, in order to improve the cleaning property, toner containing 30 to 160 nm inorganic fine particles is used, and by using the developing sleeve 14g in which the groove 20 is formed on the outer peripheral surface, resistance is improved. It has excellent wear properties and does not cause a decrease in pumping amount over time due to wear, and can maintain a sufficient conveying force over a long period of time.

図4は、サンドブラスト処理を施した現像スリーブを備えた現像ローラと、溝20を形成した現像スリーブ14gを備えた現像ローラ14bとによる現像剤の汲み上げ量の経時変化の実験結果を示すグラフである。なお、トナーには無機粒子として120nmのシリカがwt1%含有されている。図4のグラフからも分かるように、溝20を形成した現像スリーブ14gを備えた現像ローラ14bを用いることにより、現像剤の汲み上げ量低下を抑制できるため、トナー画像の濃度低下を抑え、ザラツキ(穂跡)の防止、現像能力低下に起因するトナー濃度の上昇(トナー飛散)を抑制することができる。   FIG. 4 is a graph showing experimental results of changes over time in the amount of pumped developer by the developing roller having the developing sleeve subjected to the sandblasting process and the developing roller 14b having the developing sleeve 14g having the groove 20 formed therein. . Incidentally, the toner silica 120nm as the inorganic particles are contained wt1%. As can be seen from the graph of FIG. 4, the use of the developing roller 14b including the developing sleeve 14g having the groove 20 can suppress a decrease in the pumping amount of the developer, thereby suppressing a decrease in the density of the toner image. It is possible to prevent an increase in toner concentration (toner scattering) due to prevention of ear marks) and a decrease in developing ability.

本実施の形態では、現像スリーブ14gに形成する溝20の深さは、現像スリーブ14gの表面から0.05〜0.15mmとされている。かつ、溝深さ偏差が30%以下とされている。   In the present embodiment, the depth of the groove 20 formed in the developing sleeve 14g is 0.05 to 0.15 mm from the surface of the developing sleeve 14g. In addition, the groove depth deviation is set to 30% or less.

溝20の深さが深すぎると溝20のピッチムラが発生し、浅すぎると搬送力が不十分となる。このため、図3に示すように、溝20の深さ寸法“H”を0.05〜0.15mmとしている。また、溝20の深さに偏差があると、それに起因する現像ローラ14bの一周ピッチにおける濃度ムラが発生するため、溝深さ偏差を30%以下にすることが好ましい。溝深さ偏差を30%以下に抑えると、溝深さ偏差に起因する濃度ムラを抑制した高画質の画像を得ることができる。   When the depth of the groove 20 is too deep, the pitch unevenness of the groove 20 is generated, and when it is too shallow, the conveying force becomes insufficient. For this reason, as shown in FIG. 3, the depth dimension “H” of the groove 20 is set to 0.05 to 0.15 mm. Further, if there is a deviation in the depth of the groove 20, density unevenness occurs at one circumference pitch of the developing roller 14 b due to the deviation, so the groove depth deviation is preferably set to 30% or less. When the groove depth deviation is suppressed to 30% or less, a high-quality image in which density unevenness due to the groove depth deviation is suppressed can be obtained.

本実施の形態では、感光体12と現像ローラ14bとの間の現像ギャップ“G”が、0.1〜0.4mmとされている。   In the present embodiment, the development gap “G” between the photoconductor 12 and the developing roller 14b is 0.1 to 0.4 mm.

現像ギャップ“G”を0.4mm以下に設定し、従来に比べて現像ギャップ“G”を狭小化としている。現像ギャップ“G”を0.4mmよりも広くする場合に比べ、トナー画像の粒状度を大きく改善して、高画質な画像を得ることができる。なお、現像ギャップ“G”が0.1mmよりも小さすぎると、現像ローラ14bにトナーが固着しやすくなってしまうので、現像ギャップ“G”は0.1mm以上であることが望ましい。   The development gap “G” is set to 0.4 mm or less, and the development gap “G” is narrowed compared to the conventional case. Compared with the case where the development gap “G” is wider than 0.4 mm, the granularity of the toner image is greatly improved, and a high-quality image can be obtained. If the development gap “G” is less than 0.1 mm, the toner is likely to adhere to the developing roller 14b. Therefore, the development gap “G” is desirably 0.1 mm or more.

本実施の形態では、上述したように現像剤が磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤であり、磁性キャリアの粒径が20〜50μmとされている。   In the present embodiment, as described above, the developer is a two-component developer composed of a magnetic carrier and a toner, and the particle size of the magnetic carrier is 20 to 50 μm.

磁性キャリアの粒径を小さくすることにより、よりドット再現性に優れた画像を形成することができる。具体的には、磁性キャリアの粒径の大きさは、20〜50μmが望ましい。磁性キャリアの粒径を従来よりも小さく範囲である20〜50μmとすることにより、作像時の現像剤穂(キャリアチェーン)の太さを均一に細くすることが可能になる。よって、より緻密なトナーの受け渡しをすることができる。また、現像ローラ14b上の単位面積当たりにおける現像剤穂の密度も多くなるので、感光体12上の潜像に隙間無くトナーの受け渡しが可能になる。これにより、よりドット再現性に優れた画像を形成することができる。   By reducing the particle size of the magnetic carrier, an image with better dot reproducibility can be formed. Specifically, the size of the particle size of the magnetic carrier, 20 to 50 m is preferable. By setting the particle size of the magnetic carrier to 20 to 50 μm, which is smaller than the conventional range, it is possible to uniformly reduce the thickness of the developer spike (carrier chain) during image formation. Therefore, it is possible to deliver a more precise toner. Further, since the density of developer spikes per unit area on the developing roller 14b increases, toner can be delivered to the latent image on the photoconductor 12 without any gap. Thereby, an image with more excellent dot reproducibility can be formed.

なお、磁性キャリアの粒径が50μmよりも大きすぎると、同じ磁性キャリアの量で比較した場合に、磁性キャリアの総表面積が小さくなり、トナーの保有量が少なくなる。このため、トナー濃度の低下が生じる。現像剤の汲み上げ量を増やせば、現像能力を維持することが可能であるが、トナー固着が発生しやすくなってしまう。一方、磁性キャリアの粒径が20μmよりも小さすぎると、現像ローラ14bの内部に設けられているマグネット14hによる磁力保持力が小さくなって磁性キャリアの飛散が生じ、感光体12への磁性キャリアの付着が増加する。   If the particle size of the magnetic carrier is too larger than 50 μm, the total surface area of the magnetic carrier is reduced and the amount of toner held is reduced when compared with the same amount of magnetic carrier. For this reason, the toner density is lowered. Increasing the amount of developer pumped up can maintain the developing ability, but toner sticking tends to occur. On the other hand, if the particle size of the magnetic carrier is too smaller than 20 μm, the magnetic force holding force by the magnet 14 h provided inside the developing roller 14 b is reduced, causing the magnetic carrier to scatter, and the magnetic carrier to the photoconductor 12. Adhesion increases.

本実施の形態では、図5に示したような磁性キャリア21を使用している。この磁性キャリア21は、芯材としてフェライト21aを使用し、このフェライト21aの表面を、アクリル等の熱可塑性樹脂とメラミン樹脂とを架橋させた樹脂成分に帯電調整剤を含有させた樹脂コート膜21bで被覆している。この樹脂コート膜21bは、弾力性と強い接着力とを有している。さらに、樹脂コート膜21bの膜厚よりも大きい径の大径粒子21c、例えばアルミナ粒子を表面に分散している。大径粒子21cは、樹脂コート膜21bの強い接着力で保持されている。   In this embodiment, using the magnetic carrier 21 as shown in FIG. This magnetic carrier 21 uses ferrite 21a as a core material, and the surface of the ferrite 21a is a resin coating film 21b in which a charge adjusting agent is contained in a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin such as acrylic and a melamine resin. It is covered with. The resin coat film 21b has a resilient and strong adhesion. Further, large-diameter particles 21c having a diameter larger than the film thickness of the resin coat film 21b, for example, alumina particles are dispersed on the surface. The large particle 21c is held with a strong adhesive force of the resin coat film 21b.

従来の磁性キャリアは、硬いコート膜を徐々に削りながら長寿命を得るという思想の基で構成されていたのに対し、本実施の形態の磁性キャリア21は、樹脂コート膜21bが弾力性を有することで衝撃を吸収して膜削れを抑制できる。また、膜厚よりも大きい径を有する大径粒子21cを磁性キャリア21の表面に分散させることで、樹脂コート膜21bへの衝撃を阻止し、しかもスペント物のクリーニングを行なうことができる。このように、樹脂コート膜21bの膜削れとスペント化を抑制できるので、従来の磁性キャリアに比べ、より長寿命化を図ることができる。これにより、長期間に渡り、現像剤の汲上量の安定化、すなわち画像品質の安定化を期待できる。   The conventional magnetic carrier was configured based on the idea of obtaining a long life while gradually scraping off the hard coat film, whereas the resin coat film 21b of the magnetic carrier 21 of the present embodiment has elasticity. Thus, the impact can be absorbed and film scraping can be suppressed. Further, by dispersing the large-diameter particles 21c having a diameter larger than the film thickness on the surface of the magnetic carrier 21, it is possible to prevent the impact on the resin coat film 21b and to clean the spent material. As described above, since the resin coating film 21b can be prevented from being scraped and spent, it is possible to achieve a longer life as compared with the conventional magnetic carrier. Thereby, it is possible to expect stabilization of the developer pumping amount, that is, stabilization of image quality over a long period of time.

本実施の形態では、トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応又は伸長反応させ、あるいは、架橋反応及び伸長反応させて形成されている。   In this embodiment, the toner has at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, a toner material solution dispersed in an organic solvent a release agent, the crosslinking reaction in an aqueous medium or elongation reacted, or are formed by crosslinking reaction and elongation reaction.

以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
(ポリエステル)
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.

多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。   Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。   The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。   The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.

また、ポリエステルの重量平均分子量は1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。   The weight average molecular weight of the polyester is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。   In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

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

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.

また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。   The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.

(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置100に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the full-color image forming apparatus 100 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。   The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。   The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65℃、好ましくは45〜60℃である。45℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65℃を超えると低温定着性が不十分となる。   The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient.

また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
(着色剤)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
(離型剤)
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
(外添剤)
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 μm, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle size of 5 × 10-2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not cause fireflies and the like is obtained, and a reduction in residual toner is further achieved. .

酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。   Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
(トナーの製造方法)
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.

有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。   The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。   2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.

水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。   The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.

トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。   The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。   Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.

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

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。   Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。   Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

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

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).

また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。   In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

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

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

3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。   3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.

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

4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。   4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.

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

5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。   5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.

荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。   The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.

これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。   Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

本実施の形態では、トナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲に設定されている。   In this embodiment, the toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.00 to 1.40. Is set in the range.

600dpi以上の微小ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は3〜8μmが好ましい。体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(Dv/Dn)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高画質な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。   In order to reproduce fine dots of 600 dpi or more, the toner preferably has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm. The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is preferably in the range of 1.00 to 1.40. The closer (Dv / Dn) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, and a high-quality image with little background fogging can be obtained. can do.

本実施の形態では、トナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にある。   In the present embodiment, the toner has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180, and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180.

トナーの形状係数SF−1は100〜180、形状係数SF−2は100〜180の範囲にあることが好ましい。図6、図7は、トナーの形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表わす説明図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。   The toner shape factor SF-1 is preferably in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 100 to 180. 6 and 7 are explanatory diagrams schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the toner. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.

SF−1={(MXLNG)/AREA}×(100π/4)・・・式(1)
SF−1の値が100の場合、トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner is a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.

また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。   The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.

SF−2={(PERI)/AREA}×(100π/4)・・・式(2)
SF−2の値が100の場合、トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100π / 4) Expression (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the SF-2 value increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.

形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。   Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) and analyzing it. Calculated.

トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体12との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなる。また、トナーと感光体12との吸着力も弱くなり、感光体12から記録媒体Pへの転写率が高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。   When the shape of the toner is close to a sphere, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor 12 becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity becomes high. Further, the attracting force between the toner and the photoconductor 12 is weakened, and the transfer rate from the photoconductor 12 to the recording medium P is increased. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

本実施の形態では、トナーは、略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にある。   In the present embodiment, the toner has a substantially spherical shape, and the shape is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (provided that r1 ≧ r2 ≧ r3), and the major axis r1 and the minor axis are short. The ratio (r2 / r1) to the axis r2 is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio (r3 / r2) of the thickness r3 to the minor axis r2 is in the range of 0.7 to 1.0. .

トナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図8は、トナーの形状を模式的に表わす説明図である。図8において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本実施の形態のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)(図8(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図8(c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。   The shape of the toner is substantially spherical and can be expressed by the following shape rule. FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the shape of the toner. In FIG. 8, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of this embodiment has a major axis and a minor axis. The ratio (r2 / r1) to the axis (see FIG. 8B) is 0.5 to 1.0, and the ratio (r3 / r2) between the thickness and the minor axis (see FIG. 8C) is 0. It is preferable that it exists in the range of 7-1.0.

長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高画質な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。   If the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of the separation from the true spherical shape, and high image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.

なお、r1、r2、r3は、例えば以下の方法により測定することができる。即ち、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させ、該トナーの粒子100個について、カラーレーザー顕微鏡「VK−8500」(キーエンス社製)により500倍に拡大して、該100個のトナー粒子の長軸r1(μm)、短軸r2(μm)、厚さr3(μm)を測定し、それらの算術平均値から求めることができる。   In addition, r1, r2, r3 can be measured by the following method, for example. That is, the toner is uniformly dispersed and adhered onto a smooth measurement surface, and 100 particles of the toner are magnified 500 times with a color laser microscope “VK-8500” (manufactured by Keyence Corporation) to obtain the 100 toners. The major axis r1 (μm), the minor axis r2 (μm), and the thickness r3 (μm) of the particles can be measured and obtained from their arithmetic average values.

なお、本実施の形態では、画像形成装置としてプロセスカートリッジ3を備えたプリンタ1を例に挙げて説明したが、本発明は、プロセスカートリッジ3を使用する形式の画像形成装置に限らず、装置本体内に、感光体と、その感光体の周囲に配置される帯電装置、現像装置、クリーニング装置等を設けた形式の画像形成装置においても適用できるものである。   In this embodiment, the printer 1 including the process cartridge 3 is described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to an image forming apparatus using the process cartridge 3, and the apparatus main body. The present invention can also be applied to an image forming apparatus of a type provided with a photosensitive member and a charging device, a developing device, a cleaning device and the like disposed around the photosensitive member.

本発明の一実施の形態であるカラーレーザープリンタ全体の構造を概略的に示す縦断正面図である。1 is a longitudinal front view schematically showing the overall structure of a color laser printer according to an embodiment of the present invention. プロセスカートリッジを示す縦断正面図である。It is a vertical front view which shows a process cartridge. 現像ローラと感光体とを示す縦断正面図である。It is a longitudinal front view showing a developing roller and a photoconductor. 現像剤の汲み上げ量の経時変化の実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result of the time-dependent change of the pumping amount of a developer. 磁性キャリアの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a magnetic carrier. トナーの形状係数SF−1を説明するためにトナーの形状を模式的に表わす説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the shape of a toner in order to explain a toner shape factor SF-1. トナーの形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表わす説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the shape of a toner in order to explain a toner shape factor SF-2. トナーの形状を模式的に表わす説明図であるFIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating the shape of a toner. 従来例の現像装置で使用されている現像ローラの概略図である。It is the schematic of the developing roller currently used with the image development apparatus of a prior art example. 従来例の現像装置の概略図である。It is the schematic of the image development apparatus of a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

2 装置本体
3 プロセスカートリッジ
4 転写装置
5 光書込装置
6 記録媒体収納部
7 記録媒体排出部
8 記録媒体搬送路
11 カートリッジケース
12 像担持体
13 帯電装置
14 現像装置
14b 現像剤担持体
20 溝
21 磁性キャリア
21a 芯材
21b 樹脂コート膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Device main body 3 Process cartridge 4 Transfer device 5 Optical writing device 6 Recording medium storage part 7 Recording medium discharge part 8 Recording medium conveyance path 11 Cartridge case 12 Image carrier 13 Charging device 14 Developing device 14b Developer carrier 20 Groove 21 Magnetic carrier 21a Core material 21b Resin coated film

Claims (12)

像担持体に対して現像ギャップ“G”をもって対向配置されて中心線回りに回転可能なローラ形状の現像剤担持体と、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤とを具備し、前記現像剤担持体に担持されて搬送される二成分現像剤中のトナーにより前記像担持体上に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置において、
前記トナーは、結着樹脂および着色剤を少なくとも含有する静電荷現像用母体トナーと平均粒径が30〜160nmである無機微粒子とを含有し、
前記現像剤担持体の表面にこの現像剤担持体の中心線と平行に延出した複数の溝が形成されている、
ことを特徴とする現像装置。
A roller-shaped developer carrier disposed opposite to the image carrier with a development gap “G” and rotatable about a center line; and a two-component developer comprising a magnetic carrier and a toner. In a developing device that forms a toner image by developing an electrostatic latent image formed on the image carrier with toner in a two-component developer carried and carried on an agent carrier.
The toner contains a base toner for electrostatic charge development containing at least a binder resin and a colorant, and inorganic fine particles having an average particle size of 30 to 160 nm,
A plurality of grooves extending in parallel with the center line of the developer carrier are formed on the surface of the developer carrier.
A developing device.
前記溝の深さは前記現像剤担持体の表面から0.05〜0.15mmであり、溝深さの偏差が30%以下であることを特徴とする請求項1記載の現像装置。   Wherein the depth of the groove is 0.05~0.15mm from the surface of the developer carrying member, a developing apparatus according to claim 1, wherein the deviation of the groove depth is 30% or less. 前記現像ギャップ“G”が0.1〜0.4mmであることを特徴とする請求項1又は2記載の現像装置。   The developing device according to claim 1, wherein the developing gap “G” is 0.1 to 0.4 mm. 前記磁性キャリアの粒径が20〜50μmであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一記載の現像装置。   4. The developing device according to claim 1, wherein the magnetic carrier has a particle size of 20 to 50 [mu] m. 前記磁性キャリアは、磁性体の芯材に樹脂コート膜が被覆され、前記樹脂コート膜が熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分と帯電調整剤とを含有していることを特徴とする請求項4記載の現像装置。   The magnetic carrier is characterized in that a magnetic core material is coated with a resin coat film, and the resin coat film contains a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin and a melanin resin, and a charge control agent. The developing device according to claim 4. 前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応と伸長反応との少なくとも一方の反応により得られることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一記載の現像装置。   In the toner, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent is subjected to a crosslinking reaction and an extension reaction in an aqueous medium. The developing device according to claim 1, wherein the developing device is obtained by at least one of the following reactions. 前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μm、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一記載の現像装置。   The toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of volume average particle diameter (Dv) to number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.40. The developing device according to any one of claims 1 to 6. 前記トナーは、形状係数SF−1が100〜180、形状係数SF−2が100〜180であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一記載の現像装置。   The toner shape factor SF-1 is 100 to 180, a developing apparatus as claimed in to shape factor SF-2 of claims 1, characterized in that 100 to 180 7. 前記トナーは略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3であるとき(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一記載の現像装置。   The toner has a substantially spherical shape, and when the shape is a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 ( r2 / r1) is 0.5 to 1.0, any of claims 1 to 8 ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is characterized in that 0.7 to 1.0 A developing device according to claim 1. 外周面にトナー画像が形成される像担持体と、
前記像担持体を回転可能に保持するカートリッジケースと、
前記カートリッジケース内に設けられ、前記像担持体の外周面に対向配置された請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置と、
を具備するプロセスカートリッジ。
An image carrier on which a toner image is formed on the outer peripheral surface;
A cartridge case for rotatably holding the image carrier;
The developing device according to any one of claims 1 to 9, wherein the developing device is provided in the cartridge case and is disposed to face an outer peripheral surface of the image carrier.
A process cartridge comprising:
外周面にトナー画像が形成される像担持体と、
前記像担持体の外周面を一様に帯電する帯電装置と、
一様に帯電された前記像担持体の外周面に静電潜像を書き込む光書込装置と、
前記感光体の外周面に書き込まれた静電潜像を現像してトナー画像を形成する請求項1ないし9のいずれか一記載の現像装置と、
現像されたトナー画像を記録媒体に転写する転写装置と、
を具備する画像形成装置。
An image carrier on which a toner image is formed on the outer peripheral surface;
A charging device for uniformly charging the outer peripheral surface of the image carrier;
An optical writing device for writing an electrostatic latent image on the outer peripheral surface of the uniformly charged image carrier;
The developing device according to claim 1, wherein the electrostatic latent image written on the outer peripheral surface of the photosensitive member is developed to form a toner image;
A transfer device for transferring the developed toner image to a recording medium;
An image forming apparatus comprising:
装置本体内に設けられ、記録媒体収容部から記録媒体排出部に至る記録媒体搬送路と、
前記記録媒体搬送路の途中に着脱可能に配置された請求項10記載のプロセスカートリッジと、
を具備する画像形成装置。


A recording medium conveyance path provided in the apparatus main body and extending from the recording medium storage unit to the recording medium discharge unit;
The process cartridge according to claim 10, wherein the process cartridge is detachably disposed in the middle of the recording medium conveyance path;
An image forming apparatus comprising:


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007140288A (en) * 2005-11-21 2007-06-07 Ricoh Co Ltd Developing device, process cartridge, image forming apparatus, and toner

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