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JP2009122190A - Developing device, process cartridge and image forming apparatus - Google Patents

Developing device, process cartridge and image forming apparatus Download PDF

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JP2009122190A
JP2009122190A JP2007293527A JP2007293527A JP2009122190A JP 2009122190 A JP2009122190 A JP 2009122190A JP 2007293527 A JP2007293527 A JP 2007293527A JP 2007293527 A JP2007293527 A JP 2007293527A JP 2009122190 A JP2009122190 A JP 2009122190A
Authority
JP
Japan
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developer
developing device
toner
developing
carrier
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007293527A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takamasa Ozeki
孝将 尾関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a developing device which prevents developer from continuing to be conveyed on a developer bearing member, even after development and can make compatible both the prolonged service life of the developer and development (image formation) with high image quality which is free of image density unevenness. <P>SOLUTION: In the developing device 2, in order to form a residual developer removing region r, in which developer 208 having reduced toner concentration, after development is, dropped from a developing sleeve 202 into a developer storage tank 207b, on an outer surface of the developing sleeve; a residual developer removing pole p is put on a surface part of a magnetic field generating means 201; an electrode plate 212 is disposed at a position opposite to the residual developer removing pole p (in the vicinity of the developing sleeve surface); and a bias is applied to the electrode plate, to form an electric field of a direction in which carrier is peeled from a developer bearing member 204 (in which the carriers move from the developer bearing member 204 to the electrode plate 212). According to this configuration, the developer which ends up continuing to be conveyed on the developer bearing member, even after development, can be peeled from the developer bearing member by the force of the electric field, and the developer continuing to be conveyed on the developer bearing member even after development can be prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、乾式2成分現像剤を用いる現像装置と、該現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device using a dry two-component developer, a process cartridge provided with the developing device, and a copying machine, a facsimile, a printer, or a composite machine including the developing device or the process cartridge. The present invention relates to a forming apparatus.

複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、種々の現像装置(例えば、特許文献1乃至3参照)が用いられている。ここで従来の現像装置の例として、トナーと磁性キャリアからなる乾式2成分現像剤を用いる現像装置の構成例を図8、図9に示す。
図8及び図9に示すように、現像装置100は、現像剤担持体としての現像ローラ104を備え、該現像ローラ104で現像剤101を像担持体(例えば感光体ドラム)102と対向する現像領域103に搬送し、感光体ドラム102上に形成された静電潜像を現像剤101のトナーにより現像してトナー像を形成する。
In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, or a complex machine of these, various developing devices (see, for example, Patent Documents 1 to 3) are used. Here, as an example of a conventional developing device, a configuration example of a developing device using a dry two-component developer composed of toner and a magnetic carrier is shown in FIGS.
As shown in FIGS. 8 and 9, the developing device 100 includes a developing roller 104 as a developer carrying member, and the developing roller 104 develops the developer 101 so as to face the image carrying member (for example, a photosensitive drum) 102. The toner is conveyed to the area 103 and the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 102 is developed with the toner of the developer 101 to form a toner image.

この現像ローラ104は、円筒状に形成された現像スリーブ105と、前記現像スリーブ105内に収容され、かつ、当該現像スリーブ105の表面に現像剤101の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ106を備えている。この現像ローラ104には、現像剤101の穂立ちの際、現像剤101の磁性キャリアがマグネットローラ106で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ105上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤101のトナーが付着する。   The developing roller 104 has a cylindrical developing sleeve 105, and is accommodated in the developing sleeve 105 and forms a magnetic field so that the surface of the developing sleeve 105 causes the developer 101 to rise. A magnet roller 106 is provided. On the developing roller 104, when the developer 101 spikes, the magnetic carrier of the developer 101 spikes on the developing sleeve 105 so as to follow the lines of magnetic force generated by the magnet roller 106. The toner of the developer 101 adheres.

また、この種の現像装置100は、図10に示すように、前述した現像剤101を収容する収容槽107と、この収容槽107内の現像剤101を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材(攪拌スクリュー)108と、現像ローラ104に汲み上げられた現像剤101の量を均一化する現像剤規制部材(規制ブレード)109と、を備えている。また、図8(または図9)と図10に示した現像装置100は、収容槽107と攪拌スクリュー108をそれぞれ一対備えている。   Further, as shown in FIG. 10, this type of developing device 100 includes a storage tank 107 that stores the developer 101 and a screw-shaped stirring member (stir screw) that stirs the developer 101 in the storage tank 107. ) 108 and a developer regulating member (regulating blade) 109 that equalizes the amount of the developer 101 pumped up by the developing roller 104. Further, the developing device 100 shown in FIG. 8 (or FIG. 9) and FIG. 10 includes a storage tank 107 and a stirring screw 108, respectively.

この現像装置100内の現像剤101は、図10中の矢印Kで示すように、収容槽107内を移動する。現像ローラ104から離れた側の一方の収容槽107aの一端部から補給されたトナーは、攪拌スクリュー108により、該一方の収容槽107aの他端部まで攪拌スクリュー108の軸方向に沿って搬送されながら、現像剤101と混合・攪拌される。そして、現像剤101は、一方の収容槽107aの他端部から現像ローラ104寄りの他方の収容槽107b内に移動する。   The developer 101 in the developing device 100 moves in the storage tank 107 as indicated by an arrow K in FIG. The toner replenished from one end of the one storage tank 107a on the side away from the developing roller 104 is conveyed by the stirring screw 108 to the other end of the one storage tank 107a along the axial direction of the stirring screw 108. The developer 101 is mixed and stirred. Then, the developer 101 moves from the other end of the one storage tank 107a into the other storage tank 107b near the developing roller 104.

現像ローラ104寄りの他方の収容槽107bに移った現像剤101は、現像ローラ104のマグネットローラ106の磁力により現像スリーブ105の表面に汲み上げられる(現像スリーブ105の表面に付着する)。その後、現像剤101は、規制ブレード109にて量が均一化された後に、感光体ドラム102と現像ローラ104とが間隔をあけて対向する現像領域103へと搬送される。現像剤101は、感光体ドラム102上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を形成する。   The developer 101 that has moved to the other storage tank 107 b near the developing roller 104 is pumped up to the surface of the developing sleeve 105 (attached to the surface of the developing sleeve 105) by the magnetic force of the magnet roller 106 of the developing roller 104. Thereafter, the amount of the developer 101 is made uniform by the regulating blade 109 and then conveyed to the developing region 103 where the photosensitive drum 102 and the developing roller 104 are opposed to each other with a space therebetween. Developer 101 develops the electrostatic latent image formed on photoconductor drum 102 to form a toner image.

ここで、図8に示す現像装置100は、現像ローラ104の上側又は横側に規制ブレード109を設け、現像ローラ104の下側で、現像した際に残った現像剤101の剤切れを行う。また、図9に示す現像装置100は、現像ローラ104の下側に規制ブレード109を設け、現像ローラ104の上側で、現像した際に残った現像剤101の剤切れを行う。現像装置100は、感光体ドラム102等の他のユニットのレイアウトによって、前述した図8と図9に示されたものが使い分けられている。   Here, the developing device 100 shown in FIG. 8 is provided with a regulating blade 109 on the upper side or the lateral side of the developing roller 104, and removes the developer 101 remaining after development at the lower side of the developing roller 104. Further, the developing device 100 shown in FIG. 9 is provided with a regulating blade 109 on the lower side of the developing roller 104, and removes the developer 101 remaining after the development on the upper side of the developing roller 104. As the developing device 100, the one shown in FIGS. 8 and 9 described above is properly used depending on the layout of other units such as the photosensitive drum 102.

上記のような構成の現像装置において、剤切れ性は非常に重要であり、剤切れ性が悪いと、現像済みの現像剤が現像剤収容層に収容されることなく現像剤担持体上を搬送され続けて(「連れまわり」と言う)トナーが現像剤担持体上に補充されなくなるので、画像にもやのようなムラが発生するという問題が生じる。また、剤切れ極で1度現像剤担持体から離れた現像剤が現像剤収容層で混ざる間もなく、すぐに再び汲み上げられてしまっても同様なムラが発生してしまう。
そこでこのような問題を解決するため、特許文献4に記載の従来技術では、現像剤担持体の剤切れ領域に現像剤剥ぎ取りブレードを設置し、強制的に剤切れをさせている。この場合、現像剤剥ぎ取りブレードは現像剤担持体に摺接してもしなくても良いということであるが、摺接した場合には、現像剤担持体表面を傷つけてしまうという問題や、現像剤担持体へのトナー固着等の問題があり、また、摺接しない場合には、現像剤剥ぎ取りの効果が小さくなってしまう。
In the developing device configured as described above, the agent running out is very important. If the agent running out is poor, the developed developer is transported on the developer carrying member without being contained in the developer containing layer. Since the toner is not replenished on the developer carrying member (hereinafter referred to as “accompaniment”), there is a problem that unevenness such as haze occurs in the image. In addition, the developer once separated from the developer carrying member due to the shortage of the agent is not mixed in the developer containing layer, and the same unevenness occurs even if the developer is pumped up immediately.
Therefore, in order to solve such a problem, in the prior art described in Patent Document 4, a developer stripping blade is installed in the agent running out region of the developer carrying member to forcibly run out the agent. In this case, the developer stripping blade may or may not be in sliding contact with the developer carrying member. However, in the case of sliding contact, the developer carrying member surface may be damaged, or the developer. There is a problem such as toner sticking to the carrier, and if it does not slide, the effect of removing the developer is reduced.

特開2000−194194号公報JP 2000-194194 A 特開2000−194195号公報JP 2000-194195 A 特開2000−250311号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-250311 特開2006−171067号公報JP 2006-171067 A

ところで、現像剤の高寿命化の要求も急速に高まっており、キャリアのコート層の膜厚を厚くし、キャリア抵抗を高抵抗化することで現像剤寿命を延ばすことが行われている。しかし、高抵抗キャリアを使用することで新たな問題が生じている。例えば高抵抗キャリアを使用した場合、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が連れまわってしまい、現像剤担持体1周分後、次の画像の先端で画像濃度が薄くなるという現象が発生した。
ここで、高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Q/Mが高くなる。Q/Mが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせずに使用済み現像剤が連れまわってしまう。このため上記のような問題が発生する。
By the way, the request | requirement of lifetime improvement of a developer is also increasing rapidly, and the lifetime of a developer is extended by increasing the film thickness of the coat layer of a carrier and making carrier resistance high resistance. However, the use of high resistance carriers creates new problems. For example, when a high-resistance carrier is used, after the solid image development, the developer does not run out at the run-out portion, and the used developer is brought along, and after one round of the developer carrier, the leading edge of the next image The phenomenon that the image density becomes thin occurred.
Here, the mechanism of the high resistance carrier is as follows. Since the carrier after the development is deprived of the toner, a counter charge corresponding to the charge of the toner accumulates, and the Q / M increases. When Q / M increases, the mirror image force increases, and the used developer is brought along without running out of the agent. For this reason, the above problems occur.

本発明は上記の事情に基づいてなされたものであり、高抵抗キャリアを使用した場合にも、現像剤の連れまわりを防止し、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像(画像形成)とを両立することができる現像装置を提供することを目的とし、さらには、その現像装置を備えたプロセスカートリッジを提供すること、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備え、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供すること、を目的とする。   The present invention has been made based on the above circumstances, and even when a high-resistance carrier is used, the developer is prevented from being carried around, the life of the developer is increased, and the image quality is not uneven. An object of the present invention is to provide a developing device capable of achieving both development (image formation), and further to provide a process cartridge including the developing device, and including the developing device or the process cartridge. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of forming a high-quality image without density unevenness.

上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第1の手段は、「複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体(現像スリーブと言う)とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体」と、「前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材」と、「前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体(現像スリーブ)の軸方向に搬送する攪拌部材(例えばスクリュー状に形成された攪拌部材)」と、を少なくとも有する現像装置において、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体(現像スリーブ)から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体(現像スリーブ)の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置(例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置)に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
The first means of the present invention is “a cylindrical or columnar magnetic field generating means having a plurality of fixed magnetic poles on the surface portion, and is arranged coaxially with the axis of the magnetic field generating means so as to enclose the magnetic field generating means. Developer that develops an electrostatic latent image on an image carrier by carrying and transporting a developer composed of toner and carrier, comprising a hollow body (referred to as a developing sleeve) made of a rotated non-magnetic material A `` carrying member '', and `` a developer regulating member that is provided so as to face the developer carrying member and that is carried by the developer carrying member and regulates the amount of the developer conveyed to the image carrier ''; “A stirrer (provided upstream of the developer regulating member in the rotation direction of the developer carrying member and transporting the developer contained in the developer containing tank in the axial direction of the hollow body (developing sleeve) ( For example, a stirring member formed into a screw shape) In the developing device that has at least, an agent run-out area for dropping the developed developer having a low toner concentration from the hollow body (developing sleeve) into the developer containing tank is formed on the outer surface of the hollow body (developing sleeve). In addition to providing an agent breakage electrode on the surface portion of the magnetic field generating means, an electrode plate is disposed at a position facing the agent breakage electrode (for example, a position facing the agent breakage electrode in the vicinity of the surface of the developing sleeve). Further, a bias is applied to the electrode plate to form an electric field in a direction in which the carrier is peeled off from the developer carrying member.

本発明の第2の手段は、第1の手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、1×1014.5Ω・cm以上、1×1017Ω・cm以下であることを特徴とする。
また、本発明の第3の手段は、第1または第2の手段の現像装置において、少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする。
さらに本発明の第4の手段は、第1〜第3のいずれか1つの手段の現像装置において、画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする。
According to a second means of the present invention, in the developing device of the first means, the carrier used for the developer has a volume resistivity of 1 × 10 14.5 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less. It is characterized by being.
The third means of the present invention is characterized in that, in the developing device of the first or second means, at least a surface of the electrode plate facing the developer carrier is insulated.
The fourth means of the present invention is characterized in that, in the developing device of any one of the first to third means, a bias is applied to the electrode plate only during image formation.

本発明の第5の手段は、第1〜第4のいずれか1つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmであり、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の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の第6の手段は、第1〜第5のいずれか1つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする。
さらに本発明の第7の手段は、第1〜第6のいずれか1つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、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、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。
According to a fifth means of the present invention, in the developing device of any one of the first to fourth means, the toner used for the developer has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, and a volume average particle diameter ( The ratio (Dv / Dn) of Dv) to the number average particle diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40.
According to a sixth means of the present invention, in the developing device of any one of the first to fifth means, the toner used for the developer has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180, The shape factor SF-2 is in the range of 100 to 180.
Further, according to a seventh means of the present invention, in the developing device of any one of the first to sixth means, the toner used for the developer is a polyester prepolymer having a functional group containing at least a nitrogen atom, polyester The toner is obtained by crosslinking and / or stretching reaction of a toner material liquid in which a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent in an aqueous medium.

本発明の第8の手段は、第1〜第7のいずれか1つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする。
また、本発明の第9の手段は、第1〜第7のいずれか1つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され、r1≧r2≧r3としたとき、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の範囲にあることを特徴とする。
According to an eighth means of the present invention, in the developing device of any one of the first to seventh means, the toner used for the developer is substantially spherical.
According to a ninth means of the present invention, in the developing device of any one of the first to seventh means, the toner used for the developer has a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness. When r1 ≧ r2 ≧ r3, the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the thickness r3 and the minor axis r2 The ratio (r3 / r2) is in the range of 0.7 to 1.0.

本発明の第10の手段は、画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも、像担持体と、第1〜第9のいずれか1つの手段の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the process cartridge provided in the image forming unit of the image forming apparatus, the process cartridge includes at least an image carrier and a developing device of any one of the first to ninth means. The image forming apparatus main body is detachably provided.

本発明の第11の手段は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像手段として、第1〜第9のいずれか1つの手段の現像装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第12の手段は、像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、第10の手段のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
The eleventh means of the present invention comprises an image carrier, a charging means for charging the image carrier, a means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and developing a latent image on the image carrier. An image forming apparatus including at least a developing unit that visualizes the image, wherein the developing unit includes a developing device of any one of first to ninth units.
The twelfth means of the present invention includes an image carrier, a means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and a developing means for developing and developing the latent image on the image carrier. An image forming apparatus including at least a process cartridge of the tenth means is provided.

本発明の現像装置では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を中空体(現像スリーブ)から現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を中空体(現像スリーブ)の外表面に形成するように磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置(例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置)に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体から引き剥がす方向の電界(キャリアが現像剤担持体から電極板に移動する方向の電界)を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができ、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像(画像形成)とを両立することができる現像装置を実現することができる。
また、本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置では、上記の現像装置を備えているため、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる。
In the developing device according to the present invention, an out-of-agent region is formed on the outer surface of the hollow body (developing sleeve) to drop the developed developer having a low toner concentration from the hollow body (developing sleeve) into the developer containing tank. In addition, an electrode plate is disposed on the surface portion of the magnetic field generating means, and an electrode plate is disposed at a position facing the agent break electrode (for example, a position facing the agent break electrode near the surface of the developing sleeve). The bias is applied to the surface to form an electric field in the direction of peeling the carrier from the developer carrier (electric field in the direction in which the carrier moves from the developer carrier to the electrode plate). The developer can be peeled off from the developer carrying member by the force of an electric field, and can be prevented from being electrostatically accompanied. Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent electrostatic accompaniment due to the increase in carrier resistance accompanying the increase in the life of the developer, and to improve the life of the developer and develop high-quality images without image density unevenness. A developing device capable of achieving both (image formation) can be realized.
In addition, since the process cartridge and the image forming apparatus of the present invention include the above-described developing device, high-quality image formation without image density unevenness can be performed.

以下、本発明の構成、動作及び作用を、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、4つの作像部を備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置の例であり、イエロー(以下、「Y」と記す)、シアン(以下、「C」と記す)、マゼンタ(以下、「M」と記す)、ブラック(以下、「K」と記す)の4色のトナーを用いて単色、多色またはフルカラー画像を形成するものである。
Hereinafter, the configuration, operation, and action of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. This image forming apparatus is an example of a so-called tandem type color image forming apparatus having four image forming units, which is yellow (hereinafter referred to as “Y”), cyan (hereinafter referred to as “C”), and magenta. A single-color, multi-color or full-color image is formed using four color toners (hereinafter referred to as “M”) and black (hereinafter referred to as “K”).

まず、画像形成装置の基本的な構成について説明する。この画像形成装置は、画像形成ユニット30内に各色の作像部を構成する像担持体として4つの感光体1Y、1C、1M、1Kを備えている。なお、ここではドラム状の感光体(感光体ドラム)を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体1Y、1C、1M、1Kは、中間転写体としての中間転写ベルト10に沿って並設されており、それぞれ中間転写ベルト10に接触しながら、図中の矢印の方向に回転駆動する。各感光体1Y、1C、1M、1Kは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に、光導電性の感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものである。また、感光層と保護層との間に中間層を設けても良い。   First, a basic configuration of the image forming apparatus will be described. This image forming apparatus includes four photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K as image carriers that form image forming units of respective colors in an image forming unit 30. Here, a drum-shaped photoconductor (photosensitive drum) is taken as an example, but a belt-shaped photoconductor can also be adopted. The photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K are arranged in parallel along an intermediate transfer belt 10 as an intermediate transfer body, and are driven to rotate in the direction of the arrow in the drawing while being in contact with the intermediate transfer belt 10. . Each of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K is obtained by forming a photoconductive photosensitive layer on a relatively thin cylindrical conductive substrate and further forming a protective layer on the photosensitive layer. Further, an intermediate layer may be provided between the photosensitive layer and the protective layer.

各色の作像部を構成する4つの感光体1Y、1C、1M、1Kの周囲の構成はすべて同じであり、各符号の数字の後に色分け用の符号Y、C、M、Kを付けてある。
より具体的に述べると、各感光体1Y、1C、1M、1Kの周りには、転写残トナーを感光体から除去するクリーニング装置7Y、7C、7M、7K、帯電手段としての帯電装置3Y、3C、3M、3K、現像手段としての現像装置2Y、2C、2M、2Kの順に配置されている。ここで、各作像部の感光体1Y、1C、1M、1Kと、現像装置2Y、2C、2M、2K、帯電装置3Y、3C、3M、3K、クリーニング装置7Y、7C、7M、7Kは、カートリッジ内に一体に収納されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、容易に交換が可能となっている。すなわち、図1に示す画像形成装置は、中間転写ベルト10に沿って4つのプロセスカートリッジを着脱可能に並設した構成である。
The configuration around the four photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K constituting the image forming unit for each color is the same, and the codes Y, C, M, and K for color classification are added after the numerals of the respective codes. .
More specifically, there are cleaning devices 7Y, 7C, 7M and 7K for removing the transfer residual toner from the photoconductors, and charging devices 3Y and 3C as charging means, around the photoconductors 1Y, 1C, 1M and 1K. 3M, 3K, and developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K as developing means. Here, the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K of the image forming units, the developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K, the charging devices 3Y, 3C, 3M, and 3K, and the cleaning devices 7Y, 7C, 7M, and 7K, It is housed integrally in the cartridge and constitutes a process cartridge. The process cartridge is configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus, and can be easily replaced. That is, the image forming apparatus shown in FIG. 1 has a configuration in which four process cartridges are detachably arranged along the intermediate transfer belt 10.

また、各作像部(プロセスカートリッジ)の帯電装置3Y、3C、3M、3Kと現像装置2Y、2C、2M、2Kとの間には、潜像形成手段としての露光装置4から発せられるレーザ光が感光体1まで通過できるようにスペースが確保されている。   Laser light emitted from the exposure device 4 as a latent image forming unit is provided between the charging devices 3Y, 3C, 3M, and 3K and the developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K of each image forming unit (process cartridge). Space is secured so that can pass up to the photoreceptor 1.

帯電装置3Y、3C、3M、3Kは、例えば回動可能なローラ状の帯電部材を感光体1Y、1C、1M、1Kに近接させて配置し、帯電部材に交流に直流を重畳させた電圧を印加し、感光体と帯電部材間で放電をさせて感光体1Y、1C、1M、1Kを帯電する。また、帯電部材を接触させた接触帯電ローラを用いて感光体を帯電させても良いし、あるいは非接触の帯電チャージャ等も用いることができる。。   In the charging devices 3Y, 3C, 3M, and 3K, for example, a rotatable roller-shaped charging member is disposed close to the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, and a voltage obtained by superimposing a direct current on an alternating current is charged on the charging member. The photoconductors 1Y, 1C, 1M, and 1K are charged by applying and discharging between the photoconductor and the charging member. The photosensitive member may be charged using a contact charging roller in contact with a charging member, or a non-contact charging charger or the like may be used. .

このようにして帯電した各感光体1Y、1C、1M、1Kの表面には、露光装置4によってレーザ光が露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置4は、各色に対応した画像情報に基づき、各感光体1Y、1C、1M、1Kに対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置4は、複数の半導体レーザ光源と、カップリング光学系(コリメートレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等)と、光偏向器(ポリゴンミラー、ピラミダルミラー、振動ミラー等)と、走査結像用光学系(走査結像用レンズ、像面湾曲や収差等の補正用レンズ、折り返しミラー等)などからなるレーザ走査方式の露光装置であるが、LEDアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。   On the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K charged in this way, laser light is exposed by the exposure device 4, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed. The exposure device 4 writes an electrostatic latent image corresponding to each color on each photoconductor 1Y, 1C, 1M, 1K based on image information corresponding to each color. The exposure apparatus 4 of this embodiment includes a plurality of semiconductor laser light sources, a coupling optical system (collimating lens, aperture, cylindrical lens, etc.), an optical deflector (polygon mirror, pyramid mirror, vibration mirror, etc.), This is a laser scanning type exposure device consisting of a scanning imaging optical system (scanning imaging lens, lens for correcting curvature of field and aberration, folding mirror, etc.), etc., but exposure consisting of an LED array and imaging means Other types of exposure apparatuses such as an apparatus can also be employed.

各現像装置2Y、2C、2M、2Kは、図2に示すような2軸搬送タイプの現像装置2であり、現像剤を担持する現像剤担持体204と、現像剤を攪拌搬送するスクリュー状に形成された攪拌部材206(2つの攪拌スクリュ206a、206b)を有している。2つの攪拌スクリュ206a、206bは仕切り板によって端部以外が隔てられている。また、ケーシングの開口から現像剤担持体204が部分的に露出している。また、ここでは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いている。なお、現像装置の詳細な説明は後述する。   Each of the developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K is a biaxial transport type developing device 2 as shown in FIG. 2, and has a developer carrying body 204 that carries the developer and a screw that stirs and conveys the developer. The formed stirring member 206 (two stirring screws 206a and 206b) is provided. The two stirring screws 206a, 206b are separated from each other by the partition plate. Further, the developer carrier 204 is partially exposed from the opening of the casing. Here, a two-component developer composed of a toner and a magnetic carrier is used. A detailed description of the developing device will be described later.

各現像装置2Y、2C、2M、2Kは、図1に示したトナーボトル31Y、31C、31M、31Kから、図示しない補給手段により対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル31Y、31C、31M、31Kは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル31Y、31C、31M、31Kだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。   Each of the developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K receives toner of a corresponding color from the toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K shown in FIG. Yes. The toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K are configured to be detachable from the main body of the image forming apparatus so that they can be replaced individually. With such a configuration, only the toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K may be replaced at the time of toner end. Therefore, other components that have not yet reached the end of their life when the toner ends can be used as they are, and the user's expense can be reduced.

トナーボトル31Y、31C、31M、31Kから各現像装置2Y、2C、2M、2K内に補給された各色のトナーは、第1攪拌スクリュー206aによって現像剤と撹拌されながら供給側の第2攪拌スクリュー206bへと搬送され、そこで現像剤担持体204上に担持されることになる。この現像剤担持体204は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ201(あるいは複数の固定磁石)と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される中空体(現像スリーブ)202とから構成されている。供給側の攪拌スクリュー部の現像剤は、マグネットローラ201が発生させる磁力により現像剤担持体204上に汲み上げられ、現像剤規制部材205によって薄層化されたあと、現像剤担持体204の現像スリーブ202上に穂立ちした状態となって感光体1(1Y、1C、1M、1K)と対向する現像領域まで搬送される。   The toner of each color supplied from the toner bottles 31Y, 31C, 31M, and 31K into the developing devices 2Y, 2C, 2M, and 2K is agitated with the developer by the first agitating screw 206a and is supplied to the second agitating screw 206b on the supply side. And is carried on the developer carrying member 204 there. The developer carrier 204 is composed of a magnet roller 201 (or a plurality of fixed magnets) magnetized with a plurality of magnetic poles as magnetic field generating means fixed inside, and a nonmagnetic material that rotates coaxially therearound. And a hollow body (developing sleeve) 202. The developer in the agitating screw portion on the supply side is pumped up onto the developer carrier 204 by the magnetic force generated by the magnet roller 201, and after being thinned by the developer regulating member 205, the developer sleeve of the developer carrier 204. In the state where it stands up on 202, it is conveyed to the developing area facing the photoreceptor 1 (1Y, 1C, 1M, 1K).

ここで、現像剤担持体204は、感光体1と対向する領域(以下、「現像領域」と記す)において感光体1の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像剤担持体204上に穂立ちしたキャリアは、感光体1の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体1の表面に供給する。このとき、現像剤担持体204には、図示しない電源から所定の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体1上の静電潜像と現像剤担持体204との間では、現像剤担持体204上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像剤担持体204上のトナーは、感光体1上の静電潜像に静電的に付着することになる。この付着によって感光体1上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像(顕像化)される。   Here, the developer carrying member 204 moves in the same direction at a higher linear velocity than the surface of the photosensitive member 1 in a region facing the photosensitive member 1 (hereinafter referred to as “developing region”). Then, the carrier spiked on the developer carrying member 204 supplies the toner adhering to the carrier surface to the surface of the photosensitive member 1 while rubbing the surface of the photosensitive member 1. At this time, a predetermined developing bias is applied to the developer carrying member 204 from a power source (not shown), whereby a developing electric field is formed in the developing region. Then, between the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 and the developer carrying member 204, an electrostatic force directed toward the electrostatic latent image side acts on the toner on the developer carrying member 204. As a result, the toner on the developer carrying member 204 is electrostatically attached to the electrostatic latent image on the photosensitive member 1. By this adhesion, the electrostatic latent image on the photoreceptor 1 is developed (developed) into a toner image of a corresponding color.

転写装置6における中間転写ベルト10は、3つの支持ローラ11、12、13に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト10上には、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体1Y、1C、1M、1Kと接触する中間転写ベルト10の部分の裏面に、それぞれ転写装置6としての一次転写ローラ14Y、14C、14M、14Kを配置している。ここでは、各一次転写ローラ14Y、14C、14M、14Kにより押圧された中間転写ベルト10の部分と各感光体1Y、1C、1M、1Kとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像を中間転写ベルト10上に転写する際には、各一次転写ローラ14に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体1Y、1C、1M、1K上のトナー像は、中間転写ベルト10上に静電的に付着し、転写される。   The intermediate transfer belt 10 in the transfer device 6 is stretched around three support rollers 11, 12, and 13 and is configured to endlessly move in the direction of the arrow in the drawing. On the intermediate transfer belt 10, toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K are transferred so as to overlap each other by an electrostatic transfer method. Although there is a configuration using a transfer charger in the electrostatic transfer system, a configuration using a transfer roller that generates little transfer dust is adopted here. Specifically, primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K as transfer devices 6 are disposed on the back surface of the portion of the intermediate transfer belt 10 that contacts the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, respectively. Here, a primary transfer nip portion is formed by the portions of the intermediate transfer belt 10 pressed by the primary transfer rollers 14Y, 14C, 14M, and 14K and the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K. When transferring the toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K onto the intermediate transfer belt 10, a positive bias is applied to each primary transfer roller. As a result, a transfer electric field is formed in each primary transfer nip portion, and the toner images on the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K are electrostatically attached to the intermediate transfer belt 10 and transferred.

転写装置6で転写されずに感光体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置7Y、7C、7M、7K7にて回収され,図示しない排トナー回収ボトルへと送られる。ここでクリーニング装置7Y、7C、7M、7Kでは、ファーブラシ、ローラ、ブレード等のクリーニング部材が感光体1Y、1C、1M、1K上に当接されており、感光体1Y、1C、1M、1Kから転写残トナーを除去する。   The untransferred toner remaining on the photosensitive member without being transferred by the transfer device 6 is collected by the cleaning devices 7Y, 7C, 7M, and 7K7 and sent to a waste toner collecting bottle (not shown). Here, in the cleaning devices 7Y, 7C, 7M, and 7K, cleaning members such as fur brushes, rollers, and blades are in contact with the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K, and the photoreceptors 1Y, 1C, 1M, and 1K The transfer residual toner is removed from the toner.

中間転写ベルト10の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置15が設けられている。このベルトクリーニング装置15は、中間転写ベルト10の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置15内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。   A belt cleaning device 15 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 10 is provided around the intermediate transfer belt 10. The belt cleaning device 15 is configured to collect unnecessary toner adhering to the surface of the intermediate transfer belt 10 with a fur brush and a cleaning blade. The collected unnecessary toner is transported from the belt cleaning device 15 to a waste toner tank (not shown) by a transport means (not shown).

また、支持ローラ13に張架された中間転写ベルト10の部分には、二次転写ローラ16が接触して配置されている。この中間転写ベルト10と二次転写ローラ16との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置4の図中下側にある給紙カセット20内に収容されており、給紙ローラ21、レジストローラ対22等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト10上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ16に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト10上のトナー像が記録紙上に転写される。   Further, a secondary transfer roller 16 is disposed in contact with the portion of the intermediate transfer belt 10 stretched around the support roller 13. A secondary transfer nip portion is formed between the intermediate transfer belt 10 and the secondary transfer roller 16, and recording paper as a recording material is fed into this portion at a predetermined timing. The recording paper is accommodated in a paper feed cassette 20 on the lower side of the exposure apparatus 4 in the drawing, and is conveyed to the secondary transfer nip portion by a paper feed roller 21, a registration roller pair 22, and the like. Then, the toner images superimposed on the intermediate transfer belt 10 are collectively transferred onto the recording paper at the secondary transfer nip portion. At the time of this secondary transfer, a positive bias is applied to the secondary transfer roller 16, and the toner image on the intermediate transfer belt 10 is transferred onto the recording paper by the transfer electric field formed thereby.

二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置23が配置されている。この加熱定着装置23は、ヒータを内蔵した加熱ローラ23aと、圧力を加えるための加圧ローラ23bとを備えている。二次転写ニップ部を通過した記録紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、記録紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が記録紙に定着される。そして、定着後の記録紙は、排紙ローラ24によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。   A heat fixing device 23 as a fixing unit is disposed downstream of the secondary transfer nip portion in the transfer paper conveyance direction. The heat fixing device 23 includes a heating roller 23a with a built-in heater and a pressure roller 23b for applying pressure. The recording paper that has passed through the secondary transfer nip is sandwiched between these rollers and receives heat and pressure. As a result, the toner on the recording paper is melted and the toner image is fixed on the recording paper. Then, the recording sheet after fixing is discharged onto a discharge tray on the upper surface of the apparatus by a discharge roller 24.

以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図1では4つの作像部(プロセスカートリッジ)を備えたタンデム構成のカラー画像形成装置を示したが、作像部が1つだけのモノクロ画像形成装置でも良い。また、図1では、カラープリンタ部の構成のみを示しているが、このプリンタ部の上部に原稿画像読取部(スキャナ部)を設置すればデジタル複写機の構成となり、さらに画像処理機能や通信機能を付加すればファクシミリやデジタル複合機として利用できる。   Although one embodiment of the image forming apparatus according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to this configuration. For example, FIG. 1 shows a tandem color image forming apparatus having four image forming units (process cartridges), but a monochrome image forming apparatus having only one image forming unit may be used. In FIG. 1, only the configuration of the color printer unit is shown. If a document image reading unit (scanner unit) is installed on the upper part of the printer unit, the configuration of a digital copying machine is obtained. Can be used as a facsimile or a digital multifunction machine.

次に、上記のような構成の画像形成装置の作像部(またはプロセスカートリッジ)に装備される現像装置の具体的な構成と、その現像装置に用いる現像剤(キャリア、トナー)について説明する。   Next, a specific configuration of the developing device provided in the image forming unit (or process cartridge) of the image forming apparatus having the above configuration and a developer (carrier, toner) used in the developing device will be described.

[現像装置の説明]
図2は、本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。図2において、現像装置2は、現像剤208を像担持体(感光体ドラム)1と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体1の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体(現像ローラ)204を備えている。この現像剤担持体204は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ201と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される円筒状に形成された現像スリーブ202とから構成されている。現像スリーブ202に内包されたマグネットローラ201は、現像領域で現像スリーブ202の表面に現像剤208の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する。そして、この現像剤担持体204においては、現像剤208の穂立ちの際に、現像剤208を構成する磁性キャリアがマグネットローラ201で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ202上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤208を構成するトナーが付着する。
[Description of developing device]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the developing device 2 conveys the developer 208 to a developing area facing the image carrier (photosensitive drum) 1 and develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier 1. Thus, a developer carrying member (developing roller) 204 for forming a toner image is provided. The developer carrier 204 is formed in a cylindrical shape composed of a magnet roller 201 magnetized with a plurality of magnetic poles as a magnetic field generating means fixed inside, and a nonmagnetic material that rotates coaxially therearound. The developing sleeve 202 is constituted. The magnet roller 201 included in the developing sleeve 202 forms a magnetic field so as to cause the developer 208 to rise on the surface of the developing sleeve 202 in the developing region. In the developer carrying member 204, when the developer 208 rises, the magnetic carrier constituting the developer 208 rises on the developing sleeve 202 so as to follow the lines of magnetic force generated by the magnet roller 201. The toner constituting the developer 208 adheres to the raised magnetic carrier.

このような現像装置2では、ケーシング内に、前述した現像剤208を収容する現像剤収容槽207と、この現像剤収容槽207内の現像剤208を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材206(2つの攪拌スクリュ206a、206b)と、現像剤担持体204に汲み上げられた現像剤208の量を均一にする現像剤規制部材(例えば規制ブレード)205と、を備えている。図2に示される現像装置2においては、現像剤収容槽207と攪拌部材206をそれぞれ一対(第1現像剤収容槽207a、第2現像剤収容槽207bと、第1攪拌スクリュー206a、第2攪拌スクリュー206b)備えている。   In such a developing device 2, the developer storage tank 207 that stores the developer 208 described above in the casing, and a screw-shaped stirring member 206 (two pieces) that stirs the developer 208 in the developer storage tank 207. Stirring screws 206a and 206b) and a developer regulating member (for example, a regulating blade) 205 for making the amount of the developer 208 pumped up by the developer carrier 204 uniform. In the developing device 2 shown in FIG. 2, a pair of developer storage tank 207 and stirring member 206 (first developer storage tank 207a, second developer storage tank 207b, first stirring screw 206a, second stirring) Screw 206b).

この現像装置2における現像剤208は、現像剤収容槽207内を攪拌部材206の軸方向に移動する。現像剤担持体204から離れた側の第1現像剤収容槽207aの一端部には、前述のトナーボトルから補給されたトナーが導入されるトナー補給部が設けられており、このトナー補給部から第1現像剤収容槽207aの一端部に補給されたトナーは、第1攪拌スクリュー206aにより、第1現像剤収容槽207aの他端部まで第1攪拌スクリュー206aの軸方向に沿って搬送されながら現像剤208と混合攪拌される。そして、現像剤208は、第1現像剤収容槽207aの他端部から現像剤担持体204寄りの(供給側の)第2現像剤収容槽207b内に移動する。現像剤担持体204寄りの第2現像剤収容槽207bに移った現像剤208は、第2攪拌スクリュー206bにより逆側の端部に向けて、第2攪拌スクリュー206bの軸方向に沿って搬送されるが、その搬送過程で一部の現像剤がマグネットローラ201の磁力により現像スリーブ202の表面に汲み上げられる(即ち、現像スリーブ202の表面に付着する)。その後、現像剤208は、現像剤規制部材205にてその量が均一にされ、続いて、像担持体1と現像剤担持体204とが間隔を開けて対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域に搬送された現像剤208は、現像スリーブ202の表面に穂立ちして磁気ブラシを形成し、像担持体1上に形成された静電潜像をトナーで現像して顕像(トナー像)を形成する。   The developer 208 in the developing device 2 moves in the developer accommodating tank 207 in the axial direction of the stirring member 206. At one end of the first developer storage tank 207a on the side away from the developer carrying member 204, a toner replenishing unit for introducing the toner replenished from the toner bottle is provided. The toner replenished to one end of the first developer storage tank 207a is conveyed by the first stirring screw 206a to the other end of the first developer storage tank 207a along the axial direction of the first stirring screw 206a. It is mixed and stirred with the developer 208. Then, the developer 208 moves from the other end of the first developer storage tank 207a into the second developer storage tank 207b (on the supply side) near the developer carrier 204. The developer 208 transferred to the second developer storage tank 207b near the developer carrier 204 is conveyed by the second stirring screw 206b toward the opposite end along the axial direction of the second stirring screw 206b. However, a part of the developer is pumped onto the surface of the developing sleeve 202 by the magnetic force of the magnet roller 201 during the conveyance process (that is, adheres to the surface of the developing sleeve 202). Thereafter, the amount of the developer 208 is made uniform by the developer regulating member 205, and then, the image carrier 1 and the developer carrier 204 are conveyed to a developing area facing each other with a gap therebetween. Then, the developer 208 conveyed to the developing area is raised on the surface of the developing sleeve 202 to form a magnetic brush, and the electrostatic latent image formed on the image carrier 1 is developed with toner to be a visible image. (Toner image) is formed.

マグネットローラ201には、複数の固定磁極、例えば、n1(現像剤搬送極),n2(現像剤汲み上げ極)、s1(現像剤搬送極),n3(現像極)及びs2(現像剤搬送極)がそれぞれ設けられている。現像剤担持体204の現像スリーブ202は図中の矢印g方向に回転するので、現像剤208は、現像スリーブ202の表面を固定磁極n1,n2、s1,n3及びs2の順に移行する。このマグネットローラ201においては、固定磁極n1(現像剤搬送極)及び固定磁極n2(現像剤汲み上げ極)を同極のN極性とし、そして、固定磁極n1と固定磁極n2との間にN極性の磁極pを設けると、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤208は、固定磁極n1と固定磁極n2との反発力に加えて磁極pの反発力によって、第2現像剤収容槽207bの中に落とされる。   The magnet roller 201 includes a plurality of fixed magnetic poles, for example, n1 (developer transport pole), n2 (developer feed pole), s1 (developer transport pole), n3 (developer pole) and s2 (developer transport pole). Are provided. Since the developing sleeve 202 of the developer carrying member 204 rotates in the direction of arrow g in the figure, the developer 208 moves on the surface of the developing sleeve 202 in the order of fixed magnetic poles n1, n2, s1, n3, and s2. In this magnet roller 201, the fixed magnetic pole n1 (developer conveying pole) and the fixed magnetic pole n2 (developer pumping pole) have the same N polarity, and the N polarity is between the fixed magnetic pole n1 and the fixed magnetic pole n2. When the magnetic pole p is provided, the developed developer 208 having a reduced toner concentration is contained in the second developer containing tank 207b by the repulsive force of the magnetic pole p in addition to the repulsive force of the fixed magnetic pole n1 and the fixed magnetic pole n2. Is dropped.

本発明では、このような磁極p(P)を「剤切れ極」と呼び、そして、磁極p(P)の反発力によって現像済みの現像剤208が第2現像剤収容槽207bの中に落とされる領域rを「剤切れ領域」と呼ぶ。このように第2現像剤収容槽207bの中に落とされた(即ち、剤切れされた)トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤208は、第2現像剤収容槽207bにおいて、第1現像剤収容槽207aから送られてきたトナー濃度の濃い新しい現像剤と共に攪拌した後、固定磁極n2(現像剤汲み上げ極)にトナー濃度の濃くなった現像剤208を引きつけ(即ち、汲み上げ)、次に、固定磁極s1(現像剤搬送極)に移行される。この固定磁極s1に移行されたトナー濃度の濃くなった現像剤208は、現像剤規制部材205で一定量にして固定磁極n3(現像極)に移行される。   In the present invention, such a magnetic pole p (P) is referred to as “agent breakage pole”, and the developed developer 208 is dropped into the second developer accommodating tank 207b by the repulsive force of the magnetic pole p (P). The region r to be removed is referred to as a “drug out region”. The developed developer 208 having a low toner concentration dropped into the second developer storage tank 207b (that is, the agent has been cut off) in this way is first developed in the second developer storage tank 207b. After stirring with a new developer having a high toner concentration sent from the agent storage tank 207a, the developer 208 having a high toner concentration is attracted (ie, pumped up) to the fixed magnetic pole n2 (the developer pumping pole). Then, the process proceeds to the fixed magnetic pole s1 (developer transport pole). The developer 208 having a high toner concentration transferred to the fixed magnetic pole s1 is transferred to the fixed magnetic pole n3 (developing pole) by the developer regulating member 205 with a constant amount.

また、現像スリーブ202の外表面は、周知のブラスト処理が施されて、細かい凹凸が形成されているものや、あるいは該現像スリーブ202即ち現像剤担持体204の軸芯203に沿って伸びた溝が複数形成されているものでも良い。   Further, the outer surface of the developing sleeve 202 is subjected to a well-known blasting process so that fine irregularities are formed, or the developing sleeve 202, that is, a groove extending along the axis 203 of the developer carrier 204. A plurality of may be formed.

次に本発明の現像装置2に設けられる現像剤剥ぎ取り電極板について説明する。
現像剤剥ぎ取り電極板212(以下、電極板とする)は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性材料で形成され、現像剤担持体204の現像スリーブ202表面との間に所定間隔をあけて取り付けられる。電極板212の位置は、図2で言うところの、剤切れ領域rに対向した位置(即ち剤切れ極pと対向した位置)であり、本来、剤切れをする場所であり、現像剤は存在しない場所である。
Next, the developer stripping electrode plate provided in the developing device 2 of the present invention will be described.
The developer stripping electrode plate 212 (hereinafter referred to as an electrode plate) is formed of a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel, and is attached to the surface of the developing sleeve 202 of the developer carrying member 204 with a predetermined gap. . The position of the electrode plate 212 is the position opposed to the out-of-agent region r (that is, the position opposite to the out-of-agent electrode p) as shown in FIG. It is a place that does not.

前述したが、高寿命化のために膜厚を厚くした場合、キャリアは高抵抗化する。この高抵抗キャリアを使用すると、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が現像剤担持体と連れまわってしまい、現像剤担持体1周分後の次の画像先端の画像濃度が薄くなる現象が発生する。高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Q/Mが高くなる。Q/Mが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせず連れまわってしまう。   As described above, when the film thickness is increased in order to increase the life, the carrier has a high resistance. When this high-resistance carrier is used, after solid image development, the developer does not run out at the run-out portion, and the used developer is brought along with the developer carrying body, and the next after one developer carrying body. The phenomenon that the image density at the leading edge of the image becomes thin occurs. The mechanism of the high resistance carrier is as follows. Since the carrier after the development is deprived of the toner, a counter charge corresponding to the charge of the toner accumulates, and the Q / M increases. When Q / M increases, the image power increases, and the agent is taken out without running out of the agent.

そこで、本発明では、剤切れ領域rに対向した位置(即ち剤切れ極pと対向した位置)に電極板212を配置し、現像剤担持体204と静電気的に連れまわってしまった現像剤を、本発明の現像剤剥ぎ取り電極板212にバイアス用電源213により直流バイアスを印加することで、現像剤担持体202と電極板212の間に電界(キャリアが現像剤担持体202から電極板212に移動する方向の電界)を形成し、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体204から電界の力で剥ぎ取ることで、静電気的に連れまわらなくすることができる。   Therefore, in the present invention, the electrode plate 212 is disposed at a position facing the out-of-agent region r (that is, a position facing the out-of-agent electrode p), and the developer that has been electrostatically carried with the developer carrier 204 is removed. By applying a DC bias to the developer stripping electrode plate 212 of the present invention by the bias power source 213, an electric field (a carrier is transferred from the developer carrier 202 to the electrode plate 212) between the developer carrier 202 and the electrode plate 212. And the developer that has been carried away is peeled off from the developer carrier 204 by the electric field force, so that it can be prevented from being electrostatically carried.

なお、キャリアを現像剤担持体204から剥ぎ取れれば良いのであれば、電極板212の位置は剤切れ領域r以外(例えば、図2の固定磁極n1、n2に対向した位置)でも問題ないが、本発明が剤切れ領域rに対向した場所に特定している理由は以下のようなことである。
剤切れ領域rでは、使用済み現像剤のみが現像剤担持体204と静電気的に連れまわっており、トナー濃度が低めである。しかし、剤切れ領域以外の場所は、現像に使用した剤と使用しなかった剤のどちらも存在しており、トナー濃度は高めである。また、現像剤担持体204と電極板212間にキャリアを現像剤担持体204から剥ぎ取る方向に電界を形成しているため、逆極性のトナーは現像剤担持体204に引きつけられる方向に電界が作用することになり、トナー付着による現像スリーブ汚れが懸念される方向である。これらのことから、トナー濃度が高い方が現像スリーブ汚れが起こりやすいため、なるべくトナー濃度が低い部分で電界を形成した方が現像スリーブ汚れもなく、静電気的に連れまわった現像剤も剥ぎ取ることができるため、剤切れ領域rに対向した場所に電極板212を設置して剥ぎ取るようにしたほうが良いということである。
If the carrier can be peeled off from the developer carrier 204, the position of the electrode plate 212 is not a problem even if it is other than the agent run-out region r (for example, the position facing the fixed magnetic poles n1 and n2 in FIG. 2). The reason why the present invention is specified as the place facing the out-of-agent region r is as follows.
In the out-of-agent region r, only the used developer is electrostatically carried with the developer carrier 204, and the toner concentration is low. However, in areas other than the out-of-agent area, both the agent used for development and the agent not used exist, and the toner concentration is high. In addition, since an electric field is formed between the developer carrying member 204 and the electrode plate 212 in the direction in which the carrier is peeled off from the developer carrying member 204, the electric field is applied in the direction in which the toner of reverse polarity is attracted to the developer carrying member 204. This is a direction in which the developing sleeve is contaminated due to toner adhesion. As a result, the developer sleeve is more likely to be smeared when the toner concentration is high. Therefore, the developer sleeve is not smudged when the electric field is formed in the portion where the toner concentration is as low as possible, and the developer that has been electrostatically carried away is also peeled off. Therefore, it is better to install and peel off the electrode plate 212 at a location facing the out-of-agent region r.

[現像剤のキャリアの説明]
次に、上記の静電気連れまわりとキャリア抵抗との関係を説明する。
図3に、キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク(剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの)の関係を示す。ランク5が全く連れまわっていない状態、ランク1がスリーブ表面が見えないぐらいに密に現像剤が連れまわっている状態であり、ランクが低くなるにつれて連れまわりが悪い。
図3より、体積固有抵抗と連れまわりランクに相関があり、体積固有抵抗が高いほど連れまわりが悪いことが分かる。そして、体積固有抵抗が1×1014.5Ω・cm以上でランク5以下となってしまう。これより、体積固有抵抗が1×1014.5Ω・cm以上のキャリアを使用した場合には、キャリアが連れまわるため、本発明のキャリア剥ぎ取り効果が大きいことが分かる。また、体積固有抵抗が1×1017Ω・cmを越える場合、エッジ効果が大きくなりすぎるため、エッジが強調された画像が出てしまい問題となる。
[Explanation of developer carrier]
Next, the relationship between the static electricity accompanying and the carrier resistance will be described.
FIG. 3 shows the relationship between the volume specific resistance of the carrier and the accompanying rank (visual rank evaluation of the developer accompanying the agent running-out portion). Rank 5 is a state where no developer is involved, and rank 1 is a state where a developer is so dense that the sleeve surface cannot be seen.
FIG. 3 shows that there is a correlation between the volume resistivity and the accompanying rank, and the higher the volume resistivity, the worse the accompanying property. The volume resistivity is 1 × 10 14.5 Ω · cm or more and rank 5 or less. From this, it can be seen that when a carrier having a volume resistivity of 1 × 10 14.5 Ω · cm or more is used, the carrier is accompanied, so that the carrier stripping effect of the present invention is great. Further, when the volume resistivity exceeds 1 × 10 17 Ω · cm, the edge effect becomes too large, so that an image with an emphasized edge appears and becomes a problem.

体積固有抵抗は、以下のようにして測定される。図4に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極132a、電極132bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル131にキャリア133を充填し、タッピングマシンPTM−1型(三協パイオテク社製)を用いて、タッピングスピード30回/分で1分間タッピング操作を行う。両極間に1000Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK5HVLVWDQFH OHWHU;横川ヒューレットパッカード社製)により直流抵抗を測定して体積固有抵抗R[Ω・cm]を求め、LogRを算出する。   The volume resistivity is measured as follows. As shown in FIG. 4, a cell 133 made of a fluororesin container containing electrodes 132a and 132b having a distance between electrodes of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm is filled with a carrier 133, and a tapping machine PTM-1 (Sankyo Piotech) Tapping operation is performed for 1 minute at a tapping speed of 30 times / min. A DC voltage of 1000 V is applied between the two electrodes, the direct current resistance is measured by a high resistance meter 4329A (4329A + LJK5HVLVWDQFH OHWHU; manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Company), volume specific resistance R [Ω · cm] is obtained, and LogR is calculated.

また、電極板212と現像剤担持体204の間で放電が発生する可能性が考えられるため、電極板212の現像剤担持体204に対向する表面を絶縁することで放電発生を抑えることができる。絶縁する方法は、絶縁性テープを貼り付ける、アルマイト処理を施す等が考えられるが、絶縁方法は限定されない。   Further, since there is a possibility that electric discharge occurs between the electrode plate 212 and the developer carrier 204, the generation of electric discharge can be suppressed by insulating the surface of the electrode plate 212 facing the developer carrier 204. . As an insulating method, it is conceivable to apply an insulating tape or to perform an alumite treatment, but the insulating method is not limited.

前述したが、本発明は、トナーを現像剤担持体側に引きつける電界をかけているので、トナー付着による現像スリーブ212の汚れが懸念されるため、電界をかけている時間は極力短くしたい。そこで、現像動作中(画像を作像中)の間のみ電極板212にバイアスを印加することで現像スリーブ212の汚れを最小限にすることができる。   As described above, in the present invention, since an electric field that attracts toner toward the developer carrying member is applied, there is a concern about contamination of the developing sleeve 212 due to toner adhesion. Therefore, it is desirable to shorten the time during which the electric field is applied. Accordingly, the stain on the developing sleeve 212 can be minimized by applying a bias to the electrode plate 212 only during the developing operation (image formation).

[現像剤のトナーの説明]
次に、本発明の現像装置(及びプロセスカートリッジ、画像形成装置)で好適に使用されるトナーについて説明する。
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品位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。
[Description of developer toner]
Next, the toner suitably used in the developing device (and the process cartridge and the image forming apparatus) of the present invention will be described.
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, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

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5、図6は、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した図である。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、下記の式(1)で表される。これはトナーを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。
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。
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. 5 and 6 are diagrams schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. 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 a shape formed by projecting toner onto a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes 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、下記の式(2)で表される。これはトナーを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。
SF−2={(PERI)/AREA}×(100/4π) ・・・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。
The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). This is a value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 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。
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り、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。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。
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.
When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photosensitive member becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak, and thus the fluidity becomes high. The attracting power with the body also becomes weaker, and the transfer rate becomes higher. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

本発明の現像装置(及びプロセスカートリッジ、画像形成装置)で好適に用いられるトナーは、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、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。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。   The toner suitably used in the developing device (and process cartridge and image forming apparatus) of the present invention contains at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an organic solvent. A toner obtained by subjecting a dispersed toner material liquid to a crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

[トナーの構成材料]
(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。
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。
[Component materials of toner]
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
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。
また、重量平均分子量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 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.
The weight average molecular weight 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。
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。
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.
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 glossiness when used in a full-color image forming apparatus 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。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 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. 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。
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。
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.
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.

(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。
(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。   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.

(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。
(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 salt or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. 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、現像剤担持体の現像スリーブ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。   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 force between the developer carrying member and the developing sleeve is increased, and the flowability of the developer is reduced. This causes a decrease in image density.

(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。
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。
(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, and 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. .
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.

(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。
(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 ~2μm, it is particularly preferably 5 × 10 -3 ~0.5μm. 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%.

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。 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 diameter 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 to obtain a good image quality that does not cause the release of the fluidity imparting agent from the toner and does not generate firefly, etc., and further reduces the residual toner. It is done.

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る。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 addition 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 significantly impaired and the desired charge rising characteristics can be obtained. That is, stable image quality can be obtained even when copying is repeated.

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。   Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.

[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。
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。
[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.
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。
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。
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。
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。
(2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
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.
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.
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ベ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 salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol 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上げることができる。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 increased 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 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), 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。
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。
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 Corporation), SGP (manufactured by Soken Co., Ltd.), 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.).
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 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。
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。
(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.
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。
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。
(4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
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。
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。
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。
(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.
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.
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.

[トナー形状の説明]
本発明に係る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7は、本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。図7において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3と規定し、r1≧r2≧r3としたとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。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、高品位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。
なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
[Description of toner shape]
The toner according to the present invention has a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule.
FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the toner used in the developing device of the present invention. In FIG. 7, when a substantially spherical toner is defined as a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3, and r1 ≧ r2 ≧ r3, the toner of the present invention has a ratio (r2) of the major axis to the minor axis. / R1) is preferably 0.5 to 1.0 and the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is preferably in the range of 0.7 to 1.0. When 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 being away from the true spherical shape, and high quality 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.
Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.

次に、本発明の具体的な実施例について更に説明する。
(実施例1)
現像条件として以下に記載の条件で画像出しを行った。現像装置は図2に示す構成とし、前述した動作で現像を行った。現像剤208はマイナス帯電トナー、キャリア粒径35μm、体積固有抵抗が1×1015Ω・cmのキャリアを使用し、現像剤担持体204の現像スリーブ202の直径は18mm、現像バイアスはDC−500V、現像剤担持体204の現像スリーブ202と像担持体(感光体)1間の距離(現像ギャップ)は0.3mm、現像剤汲み上げ量は40mg/cm、現像剤剥ぎ取り電極板212と現像剤担持体204間の距離(現像剤剥ぎ取り領域rにおける電極板212と現像スリーブ表面との間の距離)は0.5mm、電極板212の印加バイアスは−1000V、電極板212の幅(現像剤担持体204と対向している現像剤担持体の回転方向の幅)は5mmである。また、電極板212の現像剤担持体204に対向する表面に絶縁性テープを貼り、絶縁している。以上の条件でベタ画像の出力を行ったが、現像剤連れまわりによるムラ画像の発生は全く無かった。
Next, specific examples of the present invention will be further described.
Example 1
Images were developed under the conditions described below as development conditions. The developing device has the configuration shown in FIG. 2, and development was performed by the above-described operation. The developer 208 is a negatively charged toner, a carrier having a particle diameter of 35 μm and a carrier having a volume resistivity of 1 × 10 15 Ω · cm, the diameter of the developing sleeve 202 of the developer carrier 204 is 18 mm, and the developing bias is DC-500V. The distance (development gap) between the developing sleeve 202 of the developer carrier 204 and the image carrier (photoreceptor) 1 is 0.3 mm, the developer pumping amount is 40 mg / cm 2 , and the developer stripping electrode plate 212 and the developer are developed. The distance between the agent carriers 204 (the distance between the electrode plate 212 and the developing sleeve surface in the developer stripping region r) is 0.5 mm, the applied bias of the electrode plate 212 is −1000 V, and the width of the electrode plate 212 (development) The width in the rotation direction of the developer carrying member facing the agent carrying member 204 is 5 mm. Further, an insulating tape is applied to the surface of the electrode plate 212 facing the developer carrier 204 to insulate it. Although a solid image was output under the above conditions, there was no occurrence of uneven images due to the developer accompanying.

(実施例2)
実施例1と同一条件で、キャリアの体積固有抵抗のみ1×1017Ω・cmとした場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによるムラの発生は全く無く、キャリア抵抗が高く連れまわりが悪い条件においても効果が得られることが確認された。
(Example 2)
Even when the volume specific resistance of the carrier is set to 1 × 10 17 Ω · cm under the same conditions as in Example 1, there is no unevenness due to the developer accompanying the solid image, and the carrier resistance is high and the carrying is poor. It was confirmed that the effect was obtained even under the conditions.

(実施例3)
実施例1と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板212と現像剤担持体204間の距離は2mm、電極板212の印加バイアスは−2000Vと変更した場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラの発生は全く無く、電極板212と現像剤担持体204間距離を大きくしても、電極板212と現像剤担持体204間に形成する電界を調整することで、効果が得られることが確認された。
(Example 3)
Even when the distance between the developer stripping electrode plate 212 and the developer carrier 204 is changed to 2 mm and the applied bias of the electrode plate 212 is changed to −2000 V under the same conditions as in the first embodiment, the solid image is accompanied by the developer. There is no density unevenness due to the above, and even if the distance between the electrode plate 212 and the developer carrier 204 is increased, the effect can be obtained by adjusting the electric field formed between the electrode plate 212 and the developer carrier 204. It was confirmed.

(比較例)
実施例1と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板212のみ無くした条件で画像出しを行ったところ、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラが発生した。
(Comparative example)
When an image was printed under the same conditions as in Example 1 except that only the developer stripping electrode plate 212 was removed, density unevenness due to rotation of the developer occurred in the solid image.

以上、説明してきたように、本発明の現像装置2では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を現像スリーブ202から現像剤収容槽207b内に落とす剤切れ領域rを現像スリーブ202の外表面に形成するようにマグネットローラ201の表面部分に剤切れ極pを設けるとともに、該剤切れ極pに対向した位置(現像スリーブ202表面の近傍で剤切れ極pに対向した位置)に電極板212を配置し、該電極板212にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体204から引き剥がす方向の電界(キャリアが現像剤担持体204から電極板212に移動する方向の電界)を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体204から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができるので、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像(画像形成)とを両立することができる現像装置2を実現することができる。そして、この現像装置2を用いることにより、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができ画像形成装置を実現することができる。   As described above, in the developing device 2 of the present invention, the out-of-agent region r where the developed developer having a low toner concentration is dropped from the developing sleeve 202 into the developer containing tank 207b is removed from the developing sleeve 202. In addition to providing an out-of-agent electrode p on the surface of the magnet roller 201 so as to be formed on the surface, the electrode plate is located at a position facing the out-of-agent electrode p (a position facing the out-of-agent electrode p near the surface of the developing sleeve 202). 212 is arranged, a bias is applied to the electrode plate 212, and an electric field in a direction in which the carrier is peeled off from the developer carrier 204 (an electric field in a direction in which the carrier moves from the developer carrier 204 to the electrode plate 212) is formed. By adopting the configuration, the developer that has been taken away can be peeled off from the developer carrying member 204 by the force of an electric field, so that it is not taken electrostatically. Since it can be high-carrier resistance associated with high life of the developer is prevented electrostatic bring about the cause. Therefore, according to the present invention, it is possible to realize the developing device 2 that can achieve both a long life of the developer and high-quality development (image formation) without image density unevenness. By using the developing device 2, high-quality image formation without image density unevenness can be performed, and an image forming apparatus can be realized.

本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a developing device showing an embodiment of the present invention. キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク(剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the volume specific resistance of a carrier, and the accompanying rank (those which carried out visual rank evaluation of the developer accompanying the agent running-out part). キャリアの体積固有抵抗の測定に用いられるセルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cell used for the measurement of the volume specific resistance of a carrier. 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した図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner in order to explain the shape factor 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した図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner in order to explain the shape factor SF-2. 本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the shape of toner used in the developing device of the present invention. 従来技術の一例を示す現像装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the image development apparatus which shows an example of a prior art. 従来技術の別の例を示す現像装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the image development apparatus which shows another example of a prior art. 図8中のa−b−c−d線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the abcd line in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1(1Y、1C、1M、1K):感光体(像担持体)
2(2Y、2C、2M、2K):現像装置
3Y、3C、3M、3K:帯電装置
4:露光装置(潜像形成手段)
6:転写装置
7Y、7C、7M、7K:感光体クリーニング装置
10:中間転写ベルト(中間転写体)
11、12、13:支持ローラ
14Y、14C、14M、14K:一次転写ローラ
15:ベルトクリーニング装置
16:二次転写ローラ
20:給紙カセット
21:給紙ローラ
22:レジストローラ対
23:加熱定着装置
24:排紙ローラ
30:画像形成ユニット
31Y、31C、31M、31K:トナーボトル
201:マグネットローラ(磁界発生手段)
202:現像スリーブ(中空体)
203:軸
204:現像剤担持体
205:現像剤規制部材
206:攪拌部材
206a:第1攪拌スクリュー
206b:第2攪拌スクリュー
207:現像剤収容槽
207a:第1現像剤収容槽
207b:第2現像剤収容槽
208:現像剤
212:電極板
213:バイアス用電源
1 (1Y, 1C, 1M, 1K): photoconductor (image carrier)
2 (2Y, 2C, 2M, 2K): developing device 3Y, 3C, 3M, 3K: charging device 4: exposure device (latent image forming means)
6: Transfer device 7Y, 7C, 7M, 7K: Photoconductor cleaning device 10: Intermediate transfer belt (intermediate transfer member)
11, 12, 13: Support rollers 14Y, 14C, 14M, 14K: Primary transfer roller 15: Belt cleaning device 16: Secondary transfer roller 20: Paper feed cassette 21: Paper feed roller 22: Registration roller pair 23: Heat fixing device 24: paper discharge roller 30: image forming unit 31Y, 31C, 31M, 31K: toner bottle 201: magnet roller (magnetic field generating means)
202: Development sleeve (hollow body)
203: shaft 204: developer carrier 205: developer regulating member 206: stirring member 206a: first stirring screw 206b: second stirring screw 207: developer storage tank 207a: first developer storage tank 207b: second development Agent storage tank 208: Developer 212: Electrode plate 213: Power supply for bias

Claims (12)

複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体の軸方向に搬送する攪拌部材と、
を少なくとも有する現像装置において、
トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする現像装置。
A cylindrical or columnar magnetic field generating means having a plurality of fixed magnetic poles on the surface portion, and a rotatable nonmagnetic material disposed coaxially with the axis of the magnetic field generating means so as to enclose the magnetic field generating means A developer carrying member for developing an electrostatic latent image on the image carrier by carrying and conveying a developer comprising toner and a carrier,
A developer regulating member that is provided so as to face the developer carrying member and regulates the amount of developer carried on the developer carrying member and conveyed to the image carrier;
A stirring member that is provided upstream of the developer regulating member in the rotation direction of the developer carrying member, and that conveys the developer contained in the developer containing tank in the axial direction of the hollow body;
In a developing device having at least
In the surface portion of the magnetic field generating means, an agent breakage pole is formed on the outer surface of the hollow body so as to form an agent breakage region for dropping the developed developer having a low toner concentration from the hollow body into the developer accommodating tank. And an electrode plate disposed at a position opposite to the agent breakage pole, a bias is applied to the electrode plate, and an electric field is formed in a direction in which the carrier is peeled off from the developer carrier. A developing device.
請求項1に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、1×1014.5Ω・cm以上、1×1017Ω・cm以下であることを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1,
The developing device, wherein the carrier used for the developer has a volume resistivity of 1 × 10 14.5 Ω · cm or more and 1 × 10 17 Ω · cm or less.
請求項1または2に記載の現像装置において、
少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする現像装置。
The developing device according to claim 1 or 2,
At least a surface of the electrode plate facing the developer carrying member is insulated.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の現像装置において、
画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする現像装置。
The developing device according to any one of claims 1 to 3,
A developing device that applies a bias to the electrode plate only during image formation.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmであり、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の範囲にあることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 4,
The toner used for the developer 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) of 1.00 to 1.n. A developing device in the range of 40.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 5,
The developing device according to claim 1, wherein the toner used in the developer 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.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、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、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 6,
The toner used in the developer is formed by crosslinking a toner material solution 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 in an aqueous medium. And / or a developing device obtained by an extension reaction.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 7,
The developing device according to claim 1, wherein the toner used for the developer has a substantially spherical shape.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され、r1≧r2≧r3としたとき、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の範囲にあることを特徴とする現像装置。
In the developing device according to any one of claims 1 to 7,
The toner used in the developer is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3. When r1 ≧ r2 ≧ r3, the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is in the range of 0.7 to 1.0.
画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも、像担持体と、請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
In the process cartridge equipped in the image forming unit of the image forming apparatus,
A process cartridge comprising at least an image carrier and the developing device according to claim 1, wherein the process cartridge is detachably attached to an image forming apparatus main body.
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1〜9のいずれか1項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, charging means for charging the image carrier, means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and developing means for developing and developing the latent image on the image carrier. In an image forming apparatus comprising at least
An image forming apparatus comprising the developing device according to claim 1 as the developing unit.
像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、
請求項10のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus comprising at least an image carrier, a means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, and a developing means for developing and developing the latent image on the image carrier.
An image forming apparatus comprising the process cartridge according to claim 10.
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