JP2007101768A - Development device for image formation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式又は静電記録方式等に使用されるローラ状トナー坦持体からなる画像形成用現像装置に関する。 The present invention relates to an image forming developing device comprising a roller-shaped toner carrier used in an electrophotographic system or an electrostatic recording system.
電子写真方式にあっては、例えば静電潜像が形成されている感光体にトナー坦持体よりトナーが供給された後、転写工程において中間転写媒体を介するかまたは介さないで感光体上のトナー像が転写紙に転写され、定着工程において紙面に熱圧定着される。一成分現像方式においては、トナー坦持体は現像装置内においてその表面にトナーが供給され、また、供給されたトナーは層規制部材により薄く均一なトナー層とされて現像位置までトナーを搬送するもので、現像位置では、感光体と接触または非接触状態で、かつ、現像バイアスの存在下で感光体上の静電潜像を顕像化する。 In the electrophotographic system, for example, after the toner is supplied from the toner carrier to the photoconductor on which the electrostatic latent image is formed, the transfer process is performed on the photoconductor with or without an intermediate transfer medium. The toner image is transferred to a transfer paper and fixed to the paper surface by heat and pressure in a fixing process. In the one-component development system, toner is supplied to the surface of the toner carrier in the developing device, and the supplied toner is made into a thin and uniform toner layer by the layer regulating member and transports the toner to the development position. In the development position, the electrostatic latent image on the photoconductor is visualized in a contact or non-contact state with the photoconductor and in the presence of a development bias.
このような一成分現像方式におけるトナー坦持体としては、その表面の材質は金属やゴム弾性体等とされているが、いずれにあってもトナー搬送性を良好にするために、その表面は故意に凸凹形状とされ、特にＲｚ等の粗さ指標で管理されている。しかしながら、現像時にトナー坦持体にバイアス電圧を印加すると、このようなトナー坦持体表面の凸部に電界が集中し、トナー中に存在する反対極性トナーやトナー母粒子から遊離した反対極性の外添剤粒子が静電吸着し、短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。このような現象を避けるために、トナー坦持体表面に高抵抗層や高誘電塗膜を設けることが考えられるが、静電集中の問題を解決できたとしても、トナー搬送性の確保に問題を生じたり、また、トナー搬送性の確保のために表面を粗面化するためには一定以上の膜厚とする必要があり、現像ローラ表面での電圧降下が問題となり、所望の現像バイアスを得るためにはより高い出力の電源を用いる必要があるという問題がある。 As a toner carrier in such a one-component development system, the material of the surface is a metal or a rubber elastic body, but in any case, the surface of the toner carrier is The shape is intentionally uneven, and is managed by a roughness index such as Rz. However, when a bias voltage is applied to the toner carrier during development, the electric field concentrates on the convex portion of the surface of the toner carrier, and the opposite polarity is released from the opposite polarity toner or toner base particles present in the toner. The external additive particles are electrostatically adsorbed, which not only lowers the chargeability of the toner in the short term, but also causes filming on the surface of the toner carrier in the long term, thereby reducing image uniformity. is there. In order to avoid such a phenomenon, it is conceivable to provide a high-resistance layer or a high-dielectric coating on the surface of the toner carrier. However, even if the electrostatic concentration problem can be solved, there is a problem in ensuring toner transportability. In addition, in order to ensure the toner transportability, the surface needs to be roughened to have a film thickness of a certain level or more, and a voltage drop on the surface of the developing roller becomes a problem. In order to obtain, there is a problem that it is necessary to use a higher output power source.
そのため、従来、トナー坦持体の芯体表面にプラズマ溶射により比抵抗が１０4 〜１０12Ω・ｃｍで、層厚１００〜１０００μｍの半導体セラミックス被覆層を設けてトナー坦持体とすることが提案（例えば、特許文献１）され、半導体層の表面を粗面化するにあたっては、セラミックス被覆層をダイアモンド研磨してＲａを０．１〜０．５μｍ、凹凸のピッチを１０μｍ程度とし、粒径が１０μｍ前後のトナーの搬送性に都合のよい凸凹を形成するとされているが、セラミックスとして炭化ケイ素等の高誘電体を平滑なトナー坦持体上に被覆すると、表面を粗面化するためには一定以上の膜厚とする必要があり、現像ローラ表面での電圧降下が問題となり、所望の現像バイアスを得るためにはより高い出力の電源を用いる必要があるという問題がある。また、セラミックスが低誘電体である場合には、表面凸凹に起因する電界集中の問題は十分には改善されず、依然として短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。 Therefore, conventionally, a semiconductor ceramic coating layer having a specific resistance of 10 4 to 10 12 Ω · cm and a layer thickness of 100 to 1000 μm is provided on the surface of the core of the toner carrier by plasma spraying to form a toner carrier. When the surface of the semiconductor layer is roughened as proposed (for example, Patent Document 1), the ceramic coating layer is diamond-polished so that the Ra is 0.1 to 0.5 μm, the uneven pitch is about 10 μm, and the particle size Is intended to form a rough surface that is convenient for toner transportability of about 10 μm. However, if a high-permittivity material such as silicon carbide is coated on a smooth toner carrier as a ceramic, the surface becomes rough. Needs to have a certain thickness or more, voltage drop on the surface of the developing roller becomes a problem, and in order to obtain a desired developing bias, it is necessary to use a higher output power source. There is. In addition, when the ceramic is a low dielectric material, the problem of electric field concentration due to surface irregularities is not sufficiently improved, and not only does the toner chargeability deteriorate in the short term, but also in the long term. There is a problem that a filming phenomenon occurs on the surface of the toner carrying member and image uniformity is lowered.
また、トナー坦持体の芯体表面に、表面に金属メッキされていないホウ化金属、炭化金属、窒化金属、酸化金属、カーボンブラック等の導電性無機粉体を含有し、かつ、被覆層の表面には細かい凸凹を有する被覆層を電着塗装により形成し、体積抵抗率が１０-3〜１０4 Ω・ｃｍの現像スリーブとすることが提案（例えば、特許文献２）されているが、被覆層における凸凹は含有させる無機粉体の粒径により形成するものであり、また、表面凸凹を形成する無機粉体は導電性とされ高抵抗体ではないため、表面凸凹に起因する電界集中の問題は十分には改善されず、依然として短期的にはトナーの帯電性を低下させるばかりでなく、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を生じ、画像均一性を低下させるという問題がある。 In addition, the surface of the core of the toner carrier contains conductive inorganic powder such as metal boride, metal carbide, metal nitride, metal oxide, and carbon black that is not metal-plated on the surface. It has been proposed that a coating layer having fine irregularities is formed on the surface by electrodeposition coating to form a developing sleeve having a volume resistivity of 10 −3 to 10 4 Ω · cm (for example, Patent Document 2). The unevenness in the coating layer is formed by the particle size of the inorganic powder to be included, and since the inorganic powder forming the surface unevenness is conductive and not a high resistance body, the electric field concentration caused by the surface unevenness The problem is not improved sufficiently, and not only does the toner chargeability deteriorate in the short term, but also causes a filming phenomenon on the surface of the toner carrier in the long term, thereby reducing image uniformity. is there.
一方、ローラ表面の凸部の電界集中及びそれに起因するフィルミングを回避しても、トナー粒子と現像ローラ表面の静電吸着力は変わらないため、長期の使用におけるトナー表面の外添剤の付着状況の変化に応じて、トナーの飛翔性が変化し、均一な画像が得られないこともあった。 On the other hand, even if the electric field concentration on the convex part on the roller surface and filming due to it are avoided, the electrostatic adsorption force between the toner particles and the developing roller surface does not change. Depending on the change of the situation, the flying property of the toner may change, and a uniform image may not be obtained.
また、トナーの帯電安定性を高めるために、トナー母粒子に対してルチルアナタース混晶型酸化チタンを外添剤として用いることで、カブリを低減し転写効率を向上できると共に、帯電性能を安定化することが提案されており（例えば、特許文献３）、また、ルチルアナタース混晶型酸化チタンをトナー表面に安定させるため、外添処理を多段処理し、更に長鎖脂肪酸を添加することで酸化チタンの遊離を抑制することが提案されている（例えば、特許文献４）
しかし、これらの方法によっても、トナーの現像性を向上させるために酸化チタンの外添量を増やすと、酸化チタン自体が低抵抗であるために、トナー表面から電荷が逃げてしまい帯電性が低下してしまうという問題があった。
また、画像形成装置において同一の現像装置によって長期間にわたり画像形成を行った場合において酸化チタンはトナー表面から脱落し、電荷調整剤としての機能が低下してしまうといった問題点があった。
However, even with these methods, if the amount of titanium oxide added is increased in order to improve the developability of the toner, since the titanium oxide itself has a low resistance, the charge escapes from the toner surface and the chargeability decreases. There was a problem of doing.
In addition, when an image is formed on the image forming apparatus for a long time by the same developing device, there is a problem that the titanium oxide is detached from the toner surface and the function as a charge adjusting agent is lowered.
本発明は、現像装置のトナー担持体の表面凸凹に起因する電界集中の発生を防止することにより、トナーの帯電性を低下させず、しかも長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象がなく、画像均一性に優れると共にトナー搬送性に優れ、現像ローラ表面での電圧降下を抑制しうる画像形成用現像装置において、帯電特性の優れたトナーを用いることによってトナーの飛翔性が変化することはなく画像の形成性に優れた画像形成用現像装置を提供することを課題とするものである。 The present invention prevents the occurrence of electric field concentration due to the unevenness of the surface of the toner carrier of the developing device, so that the charging property of the toner is not deteriorated and the filming phenomenon on the surface of the toner carrier is long-lasting. In the image forming developing apparatus that has excellent image uniformity and toner transportability and can suppress a voltage drop on the surface of the developing roller, the toner flying property is changed by using a toner having excellent charging characteristics. It is an object of the present invention to provide an image forming developing device excellent in image formability.
本発明の課題は、静電潜像を現像する画像形成用現像装置において、疎水化処理された負帯電性シリカと疎水化処理されたルチルアナタース混晶型酸化チタンが外添処理されたトナーを表面に担持した、静電潜像担持体に形成された潜像を現像するトナー担持体を有し、該トナー担持体は電圧印加可能な芯体と、該芯体表面が凸凹に粗面化処理されると共に該凸凹形状の芯体表面に設けられた高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層とからなり、前記芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚より厚くした画像形成用現像装置によって解決することができる。
また、疎水化処理された負帯電性シリカは、平均一次粒子径が５〜３５ｎｍの小粒径の疎水化処理されたシリカと、平均一次粒子径が３５〜５００ｎｍの大粒径の疎水化処理されたシリカとからなる前記の画像形成用現像装置である。
An object of the present invention is to provide an image forming developing device for developing an electrostatic latent image by using a toner that has been externally treated with hydrophobized negatively-charged silica and hydrophobized rutile-anaters mixed crystal titanium oxide. It has a toner carrier for developing a latent image formed on an electrostatic latent image carrier carried on the surface, the toner carrier comprising a core to which voltage can be applied, and the surface of the core is roughened to be uneven. And a ceramic coating layer having a high dielectric or high resistance provided on the surface of the uneven core body, and the thickness of the ceramic coating layer on the convex portion on the core body surface This can be solved by an image forming developing device having a thickness larger than that of the coating layer.
Moreover, the negatively-charged silica subjected to the hydrophobization treatment includes a hydrophobized silica having an average primary particle diameter of 5 to 35 nm and a hydrophobization process having an average primary particle diameter of 35 to 500 nm. An image forming developing device comprising the silica thus prepared.
本発明の画像形成用現像装置は、疎水化処理された負帯電性シリカと疎水化処理されたルチルアナタース混晶型酸化チタンが外添処理されたトナーを表面に担持した、静電潜像担持体に形成された潜像を現像するトナー担持体を有し、該トナー担持体は電圧印加可能な芯体と、ローラ状芯体表面が凸凹に粗面化処理され、さらに、粗面化表面に高誘電性または高抵抗性のセラミックス被覆層を設けてトナー坦持体とするものであり、セラミックス被覆層を高誘電性または高抵抗性とすることにより、電界の集中を防止することができる。 The image forming developing apparatus according to the present invention has an electrostatic latent image bearing on which toner is externally treated with hydrophobized negatively-charged silica and hydrophobized rutile anatase mixed crystal titanium oxide. A toner carrier that develops a latent image formed on the body, the toner carrier having a core to which voltage can be applied, and a roller-like core surface roughened to a rough surface; Is provided with a high dielectric or high resistance ceramic coating layer to form a toner carrier, and by making the ceramic coating layer highly dielectric or highly resistive, it is possible to prevent electric field concentration. .
このため、トナー中の酸化チタンは電荷集中部に凝集しやすいが、その電荷集中部を形成しない本発明では、酸化チタンの局所的な静電凝集が起こらないため、酸化チタンのフィルミングを回避することが可能となる。
また、トナー中に存在する反対極性トナーやトナー母粒子から遊離した反対極性の外添剤粒子の静電吸着を防止できるので、短期的にはトナーの帯電性の低下がなく、また、長期的にもトナー坦持体表面のフィルミング現象を防止でき、画像均一性に優れるものとできる。また、画像均一性に優れるので、各色トナーの重ねに際して、色再現性に優れ、カラー画像形成用現像装置として適したものとできる。
For this reason, although titanium oxide in the toner tends to aggregate in the charge concentration portion, in the present invention in which the charge concentration portion is not formed, local electrostatic aggregation of titanium oxide does not occur, so that titanium oxide filming is avoided. It becomes possible to do.
In addition, electrostatic adsorption of the opposite polarity toner and the opposite polarity external additive particles that have been released from the toner mother particles can be prevented, so that there is no decrease in the charging property of the toner in the short term. In addition, the filming phenomenon on the surface of the toner carrier can be prevented, and the image uniformity can be improved. Further, since the image uniformity is excellent, the color reproducibility is excellent when the toners of the respective colors are overlapped, and it can be made suitable as a color image forming developing device.
また、芯体表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚を、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚より厚くすることにより、研磨等の粗面化処理を施すことなく、トナー坦持体表面をトナー搬送性に適した凸凹形状とすることができる。また、セラミックス被覆層の膜厚を薄膜化できるため、現像ローラ表面での電圧降下を抑制でき、高い出力の電源を用いることなく、所望の現像バイアスを得ることができる。 Further, by making the thickness of the ceramic coating layer on the convex portion on the surface of the core larger than the thickness of the ceramic coating layer on the concave portion, the surface of the toner carrier can be obtained without performing a roughening treatment such as polishing. Can be formed in an uneven shape suitable for toner transportability. Further, since the thickness of the ceramic coating layer can be reduced, a voltage drop on the surface of the developing roller can be suppressed, and a desired developing bias can be obtained without using a high output power source.
本発明の画像形成用現像装置において、トナー担持体に担持させるトナーは、トナー母粒子に、疎水化処理された負帯電性シリカ微粒子、疎水化処理されたルチルアナタース混晶型酸化チタン微粒子などの材料を添加して得られる。
また、疎水化処理された負帯電性シリカ微粒子として、平均一次粒径が小さな小粒径シリカと、平均一次粒径が大きな大粒径シリカとを混合することによって、小粒径の疎水化処理された負帯電性シリカがトナー母粒子に埋没し、疎水性負帯電性シリカの仕事関数より大きい仕事関数の疎水化されたルチルアナタース混晶型酸化チタンが仕事関数差による接触電位差で埋没した疎水化処理された負帯電性シリカに固着してトナー母粒子から遊離することが少なくなる。
In the image forming developing apparatus of the present invention, the toner to be carried on the toner carrier is made of toner base particles such as negatively-charged silica fine particles subjected to hydrophobic treatment, rutile-anaters mixed crystal type titanium oxide fine particles subjected to hydrophobic treatment, and the like. Obtained by adding materials.
Moreover, as the negatively-charged silica fine particles subjected to the hydrophobic treatment, a small particle size silica having a small average primary particle size and a large particle size silica having a large average primary particle size are mixed to make the small particle size hydrophobic treatment. The hydrophobic negatively charged silica was buried in the toner base particles, and the hydrophobized rutile anatase mixed crystal titanium oxide having a work function larger than the work function of the hydrophobic negatively charged silica was buried by the contact potential difference due to the work function difference. It is less likely to be fixed to the negatively charged negatively charged silica and be released from the toner base particles.
更に、大粒径の疎水化処理された負帯電性シリカがトナー母粒子の表面に固着していることから、トナー母粒子の表面が疎水化処理された負帯電性シリカと疎水化処理されたルチルアナタース混晶型酸化チタンとにより覆われるようになり、トナーはその負帯電がより一層長期にわたり安定し、連続印字における安定した画像品質を与えるようになる。
本発明においては、シリカ微粒子、ルチルアナタース混晶型酸化チタン微粒子などのトナー母粒子に外部から添加する材料を外添剤といい、トナー母粒子にこれらの外添剤を付着させることを外添という。
Furthermore, since the negatively-charged silica having a large particle size that has been hydrophobized is fixed to the surface of the toner base particles, the surface of the toner base particles is hydrophobized with the negatively-charged silica that has been hydrophobized. The toner is covered with rutile anatase mixed crystal type titanium oxide, so that the negative charge of the toner is more stable for a longer period of time, and gives stable image quality in continuous printing.
In the present invention, materials externally added to toner base particles such as silica fine particles and rutile anatase mixed crystal type titanium oxide fine particles are referred to as external additives, and attaching these external additives to toner base particles is an external additive. That's it.
本発明のトナーの製造に用いる、トナー母粒子を構成する材料について説明する。トナー母粒子は、結着樹脂および着色剤を主要な成分とし、更に、離型剤、分散剤、荷電制御剤等から構成されている。
結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として使用されている合成樹脂が使用可能であり、例えばポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体等のスチレン系樹脂でスチレン又はスチレン置換体を含む単重合体又は共重合体、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、シリコーン変成エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェニール樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等が単独又は複合して使用できる。
The material constituting the toner base particles used for the production of the toner of the present invention will be described. The toner base particles include a binder resin and a colorant as main components, and further include a release agent, a dispersant, a charge control agent, and the like.
As the binder resin, synthetic resins used as toner binder resins can be used. For example, polystyrene, poly-α-methylstyrene, chloropolystyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer Polymer, Styrene-butadiene copolymer, Styrene-vinyl chloride copolymer, Styrene-vinyl acetate copolymer, Styrene-maleic acid copolymer, Styrene-acrylic acid ester copolymer, Styrene-methacrylic acid ester copolymer Styrene resins such as styrene-acrylic acid ester-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl acrylate copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer A homopolymer containing styrene or a styrene-substituted product Or copolymer, polyester resin, epoxy resin, urethane modified epoxy resin, silicone modified epoxy resin, vinyl chloride resin, rosin modified maleic acid resin, phenyl resin, polyethylene, polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, An ethylene-ethyl acrylate copolymer, a xylene resin, a polyvinyl butyral resin, a terpene resin, a phenol resin, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin can be used alone or in combination.
トナーの定着は一般に熱定着法によって行われているので、結着樹脂のフロー軟化点（Ｔｍ）は低いことが好ましい。Ｔｍは、例えば、８５〜１４０℃であることが好ましく、９０〜１２０℃がより好ましく、１００〜１１０℃であることが更に好ましい。結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、４０〜９０℃であることが好ましく、５０〜８０℃であることが更に好ましい。なお、フロー軟化点（Ｔｍ）は、結着樹脂１．０ｇをペレット状に加圧成形してサンプルとし、定荷重押出型細管式レオメータ（島津製作所製 フローテスタＣＦＤ−５００Ｄ）を使用して、測定試料：１ｇを圧縮成型し、ダイ孔径：１．０ｍｍ、ダイ長さ：１．０ｍｍ、押出圧力：２．０ＭＰａによって、試料の１／２の量が流出した時点の温度を求める１／２法によって軟化点を求めたものである。 Since the toner is generally fixed by a thermal fixing method, the flow softening point (Tm) of the binder resin is preferably low. For example, Tm is preferably 85 to 140 ° C, more preferably 90 to 120 ° C, and still more preferably 100 to 110 ° C. The glass transition temperature (Tg) of the binder resin is preferably 40 to 90 ° C, and more preferably 50 to 80 ° C. In addition, the flow softening point (Tm) is obtained by pressure-molding 1.0 g of a binder resin into a pellet and using a constant load extrusion type capillary rheometer (Flow Tester CFD-500D manufactured by Shimadzu Corporation). Measurement sample: compression molding of 1 g, die hole diameter: 1.0 mm, die length: 1.0 mm, extrusion pressure: 2.0 MPa, the temperature at the time when 1/2 amount of the sample flows out is determined 1/2 The softening point was obtained by the method.
また、結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量測定装置（セイコーインスツルメンツ製 ＤＳＣ−１２０）を用いて、測定試料の結着樹脂１０ｍｇをアルミニウム製試料容器に封入して、温度０℃から２００℃まで昇温速度１０℃／分で上昇して、第２回目の温度上昇時の結晶融解による吸熱の最大ピーク温度を、融点Ｔｍとして求めた。 Further, the glass transition temperature (Tg) of the binder resin was measured by using a differential scanning calorimeter (DSC-120 manufactured by Seiko Instruments Inc.) and sealing 10 mg of the binder resin of the measurement sample in an aluminum sample container. The peak temperature of the endotherm due to crystal melting at the time of the second temperature increase was determined as the melting point Tm by increasing from 10 ° C. to 200 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min.
これらの、結着樹脂は、乳化重合、分散重合、懸濁重合などの重合法、混錬・粉砕・分級工程を含む粉砕法などの方法によって製造される。最終的に得られるトナー粒子の均一性あるいは流動性などを考慮すると、結着樹脂は重合法で得られる樹脂が好ましい。また、結着樹脂は単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。 These binder resins are produced by a polymerization method such as emulsion polymerization, dispersion polymerization or suspension polymerization, or a pulverization method including kneading, pulverization, and classification steps. Considering the uniformity or fluidity of the finally obtained toner particles, the binder resin is preferably a resin obtained by a polymerization method. In addition, the binder resin may be used alone or in combination of two or more.
着色剤としては、例えばカーボンブラック、ランプブラック、マグネタイト、チタンブラック、クロムイエロー、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｇ、カルコオイルブルー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、マラカイトグリーンレーキ、キノリンイエロー、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等の染料および顔料を単独あるいは複合して使用できる。 Examples of the colorant include carbon black, lamp black, magnetite, titanium black, chrome yellow, ultramarine blue, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6G, calco oil blue, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, Malachite Green Lake, Quinoline Yellow, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Solvent Yellow 162, C.I. I. Pigment blue 5: 1, C.I. I. Dye and pigment such as CI Pigment Blue 15: 3 can be used alone or in combination.
離型剤としては、トナー用離型剤が使用可能である。例えばパラフィンワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、キャデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、酸化型ポリエチレンワックス、酸化型ポリプロピレンワックス等が挙げられる。中でもポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、エステルワックス等を使用することが好ましい。
これらの離型剤は、単独であるいは組合せて使用することができる。離型剤としては、低軟化点あるいは融点を示す化合物が好ましく、軟化点が４０〜１３０℃、好ましくは５０〜１２０℃のものが好ましい。なお、軟化点は、先に説明した示差走査熱量測定装置で測定される吸熱曲線における吸熱の主ピーク値の温度で表される。
As the release agent, a release agent for toner can be used. Examples thereof include paraffin wax, micro wax, micro crystallin wax, cadilla wax, carnauba wax, rice wax, montan wax, polyethylene wax, polypropylene wax, oxidized polyethylene wax, oxidized polypropylene wax and the like. Among them, it is preferable to use polyethylene wax, polypropylene wax, carnauba wax, ester wax and the like.
These release agents can be used alone or in combination. As the release agent, a compound having a low softening point or a melting point is preferable, and those having a softening point of 40 to 130 ° C, preferably 50 to 120 ° C are preferable. The softening point is represented by the temperature of the main peak value of endotherm in the endothermic curve measured by the differential scanning calorimeter described above.
荷電調整剤としては、トナー用荷電調整剤が使用可能である。例えば、オイルブラック、オイルブラックＢＹ、ボントロンＳ−２２およびＳ−３４（オリエント化学工業製）、サリチル酸金属錯体Ｅ−８１、Ｅ−８４（オリエント化学工業製）、チオインジゴ系顔料、銅フタロシアニンのスルホニルアミン誘導体、スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学工業製）、カリックスアレン系化合物、有機ホウ素化合物、含フッ素４級アンモニウム塩系化合物、モノアゾ金属錯体、芳香族ヒドロキシルカルボン酸系金属錯体、芳香族ジカルボン酸系金属錯体、多糖類等が挙げられる。なかでもカラートナー用には無色ないしは白色のものが好ましい。 As the charge adjusting agent, a charge adjusting agent for toner can be used. For example, oil black, oil black BY, Bontron S-22 and S-34 (manufactured by Orient Chemical Industry), salicylic acid metal complex E-81, E-84 (manufactured by Orient Chemical Industry), thioindigo pigment, sulfonylamine of copper phthalocyanine Derivatives, Spiron Black TRH (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), calixarene compounds, organic boron compounds, fluorine-containing quaternary ammonium salt compounds, monoazo metal complexes, aromatic hydroxyl carboxylic acid metal complexes, aromatic dicarboxylic acid metals Examples include complexes and polysaccharides. Of these, colorless or white ones are preferred for color toners.
（トナー母粒子の製造）
トナー母粒子は上記した結着樹脂に、着色剤、並びに必要に応じて、離型剤、分散剤、帯電制御剤などを添加して製造される。
例えば、混練・粉砕・分級工程を含む粉砕法によるトナー母粒子の作製は、まず、結着樹脂、着色剤、および離型剤等の添加剤を所定量、例えば、ヘンシェルミキサー等の混合機に投入し、均一に混合する。結着樹脂、着色剤、および離型剤等の添加剤の混合割合は、トナーの色、帯電性などを考慮して、適宜決定される。
(Manufacture of toner mother particles)
The toner base particles are produced by adding a colorant and, if necessary, a release agent, a dispersant, a charge control agent, and the like to the above-described binder resin.
For example, toner base particles are prepared by a pulverization method including a kneading, pulverization, and classification process. First, a predetermined amount of additives such as a binder resin, a colorant, and a release agent are added to a mixer such as a Henschel mixer. Add and mix evenly. The mixing ratio of additives such as a binder resin, a colorant, and a release agent is appropriately determined in consideration of toner color, chargeability, and the like.
得られた混合物は、二軸混練押出機等の連続式混練機、加熱・加圧ニーダーに投入されて均一に溶融混練される。得られた溶融混練物を、粉砕手段を用いて、微粉砕し、所望の平均粒子径のトナー母粒子が得られる。粉砕は、ジェットエアーによる衝突粉砕機、機械式粉砕機等により行われる。次に、風力分級装置等によって得られたトナー母粒子の粒度が調整される。
粉砕法トナーにおける成分比としては、バインダー樹脂１００重量部に対して、着色剤は０．５〜１５重量部、好ましくは１〜１０重量部であり、また、離型剤は１〜１０重量部、好ましくは２．５〜８重量部であり、また、荷電制御剤は０．１〜７重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
The obtained mixture is put into a continuous kneader such as a twin-screw kneading extruder or a heating / pressure kneader and uniformly melt-kneaded. The obtained melt-kneaded product is finely pulverized using a pulverizing means to obtain toner mother particles having a desired average particle size. The pulverization is performed by a collision pulverizer using jet air, a mechanical pulverizer, or the like. Next, the particle size of the toner base particles obtained by an air classifier or the like is adjusted.
The component ratio in the pulverized toner is 0.5 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, and 1 to 10 parts by weight of the release agent with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The charge control agent is 0.1 to 7 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight.
また、重合法トナーとしては、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により得られるトナーが挙げられる。懸濁重合法においては、重合性単量体、着色顔料、離型剤を、あるいはこれに加えて、染料、重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤を添加した複合物を溶解又は分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤を含む水相中に攪拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子径を有する着色重合粒子を形成することができる。 Examples of the polymerization toner include toners obtained by suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization and the like. In the suspension polymerization method, a polymerizable monomer, a color pigment, a release agent, or a composite containing a dye, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives in addition to this is added. The dissolved or dispersed monomer composition can be added to an aqueous phase containing a suspension stabilizer while stirring, granulated, and polymerized to form colored polymer particles having a desired particle size. .
乳化重合法においては、単量体と離型剤を必要により更に重合開始剤、乳化剤（界面活性剤）などを水中に分散させて重合を行い、次いで凝集過程で着色剤、荷電制御剤、凝集剤等を添加することによって所望の粒子径を有する着色トナー粒子を形成することができる。 In the emulsion polymerization method, polymerization is performed by dispersing a polymerization initiator, an emulsifier (surfactant), etc. in water if necessary, and a colorant, charge control agent, agglomeration in the agglomeration process. By adding an agent or the like, colored toner particles having a desired particle diameter can be formed.
重合法トナー作製に用いられる材料において、着色剤、離型剤、荷電制御剤、に関しては、上述した粉砕トナーと同様の材料が使用できる。
重合性単量体成分としては、ビニル系モノマーが使用可能であり、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−エチルスチレン、ビニルトルエン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ジビニルベンゼン、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ケイ皮酸、エチレングリコール、プロピレングリコール、無水マレイン酸、無水フタル酸、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピレン酸ビニル、アクリロニトリル、メタクリルニトリル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルナフタレン等が挙げられる。なお、フッ素含有モノマーとしては例えば２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレート、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロプロピレンなどはフッ素原子が負荷電制御に有効であるので使用が可能である。
With respect to the colorant, the release agent, and the charge control agent, the same materials as those for the pulverized toner described above can be used in the materials used for the production of the polymerization toner.
As the polymerizable monomer component, a vinyl monomer can be used. For example, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethyl. Styrene, vinyltoluene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butylstyrene, p-phenylstyrene, p-chlorostyrene, divinylbenzene, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, Isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate , Metak N-butyl phosphate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid , Cinnamic acid, ethylene glycol, propylene glycol, maleic anhydride, phthalic anhydride, ethylene, propylene, butylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, vinyl acetate, vinyl propyleneate, acrylonitrile, Examples include methacrylonitrile, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl naphthalene and the like. Examples of fluorine-containing monomers include 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl acrylate, vinylidene fluoride, ethylene trifluoride, tetrafluoroethylene, and trifluoropropylene. Since fluorine atoms are effective for negative charge control, they can be used.
乳化剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルポリオキシエチレンエーテル、ヘキサデシルポリオキシエチレンエーテル、ラウリルポリオキシエチレンエーテル、ソルビタンモノオレアートポリオキシエチレンエーテル等がある。 Examples of the emulsifier include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate, calcium oleate, dodecyl ammonium chloride, dodecyl ammonium bromide, dodecyl trimethyl ammonium bromide. , Dodecylpyridinium chloride, hexadecyltrimethylammonium bromide, dodecyl polyoxyethylene ether, hexadecyl polyoxyethylene ether, lauryl polyoxyethylene ether, sorbitan monooleate polyoxyethylene ether, and the like.
重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、４，４’−アゾビスシアノ吉草酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビス−イソブチロニトリル等がある。 Examples of the polymerization initiator include potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide, 4,4′-azobiscyanovaleric acid, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, 2,2′-azobis- There are isobutyronitrile and the like.
凝集剤としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸アルミニウム、硫酸鉄等が挙げられる。 Examples of the flocculant include sodium chloride, potassium chloride, lithium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, sodium sulfate, potassium sulfate, lithium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate, zinc sulfate, aluminum sulfate, and iron sulfate.
重合法トナーの円形度の調節法としては、乳化重合法は２次粒子の凝集過程で温度と時間を制御することで、円形度を自由に変えることができ、その範囲は０．９４〜１．００である。また、懸濁重合法では、真球のトナーの製造が可能であるため、円形度は０．９８〜１．００の範囲のものを得ることができる。また、円形度を調節するためにトナーのガラス転移温度以上で加熱変形させることで、円形度を０．９４〜０．９８まで調節することが可能となる。 As a method for adjusting the circularity of the polymerization toner, the emulsion polymerization method can freely change the circularity by controlling the temperature and time during the aggregation process of the secondary particles, and its range is from 0.94 to 1 .00. In addition, in the suspension polymerization method, since a true spherical toner can be produced, a circularity of 0.98 to 1.00 can be obtained. Further, it is possible to adjust the circularity from 0.94 to 0.98 by heating and deforming at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the toner in order to adjust the circularity.
また、本発明におけるトナーの個数平均粒径は、９μｍ以下であることが好ましく、８μｍ〜４．５μｍであることがより好ましい。９μｍよりも大きなトナーでは、１２００ｄｐｉ以上の高解像度で潜像を形成しても、その解像度の再現性が小粒子径のトナーに比べて低下し、また４．５μｍ以下になると、トナーによる隠蔽性が低下するとともに、流動性を高めるために外添剤の使用量が増大し、その結果、定着性能が低下する傾向があるので好ましくない。 The number average particle size of the toner in the present invention is preferably 9 μm or less, and more preferably 8 μm to 4.5 μm. For toners larger than 9 μm, even if a latent image is formed at a high resolution of 1200 dpi or higher, the reproducibility of the resolution is lower than that of a toner having a small particle diameter. In addition, the amount of the external additive used to increase the fluidity increases, and as a result, the fixing performance tends to decrease.
本発明に用いられる負帯電性シリカ微粒子は、平均粒子径が４〜１２０ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、さらに好ましくは平均粒子径が１０〜５０ｎｍの負帯電性シリカ微粒子が用いられる。負帯電性シリカ微粒子の平均粒子径が小さいほど、得られるトナーの流動性が高くなる。４ｎｍより小さいとトナー母粒子に埋没してしまうおそれがある。
一方、１２０ｎｍを超えると、流動性が極端に悪くなるおそれがある。
なお、本明細書において、負帯電性シリカ、ルチルアナタース混晶型酸化チタントナー母粒子、トナー粒子などの粒子について平均粒子径というときは、特に断らない限り、体積平均粒子径を意味する。
また、本発明においては平均粒径は、電気抵抗法粒度分布測定装置（ベックマン・コールター社製マルチサイザーＩＩＩ）で測定した体積分布Ｄ５０で示した。
The negatively chargeable silica fine particles used in the present invention are negatively chargeable silica fine particles having an average particle diameter of 4 to 120 nm, preferably 5 to 50 nm, and more preferably 10 to 50 nm. The smaller the average particle diameter of the negatively chargeable silica fine particles, the higher the fluidity of the resulting toner. If it is smaller than 4 nm, the toner may be buried in the toner base particles.
On the other hand, if it exceeds 120 nm, the fluidity may be extremely deteriorated.
In the present specification, the average particle diameter of particles such as negatively chargeable silica, rutile anatase mixed crystal type titanium oxide toner base particles and toner particles means a volume average particle diameter unless otherwise specified.
In the present invention, the average particle diameter is indicated by a volume distribution D50 measured by an electric resistance method particle size distribution measuring apparatus (Multisizer III manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
負帯電性シリカ微粒子は表面が疎水化処理されているので、トナーの流動性および帯電性が向上する。疎水化処理は、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシランなどのシラン化合物；あるいはジメチルシリコーン、メチルフェニルシリコーン、フッ素変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイルを用いて、行うことができる。
また、疎水化処理された負帯電性シリカ微粒子としては、日本アエロジル製のＲＸ２００、同ＲＸ５０、キャボット製のＴＧ８１１Ｆ、同ＴＧ８１０Ｇ、同ＴＧ３０８Ｆなどを挙げることができる。
これらの疎水化処理された負帯電性シリカ微粒子は、トナー母粒子１００重量部に対して０．５〜２．０重量部とすることが好ましい。０．５重量部よりも少ない場合には、負帯電性シリカ微粒子の添加の効果が得られず、一方、２．０重量部よりも多い場合には、外添剤の割合が多くなりすぎるために好ましくない。
Since the surface of the negatively chargeable silica fine particles is hydrophobized, the fluidity and chargeability of the toner are improved. The hydrophobizing treatment is performed using a silane compound such as hexamethyldisilazane or dimethyldichlorosilane; or a silicone oil such as dimethyl silicone, methylphenyl silicone, fluorine-modified silicone oil, alkyl-modified silicone oil, or epoxy-modified silicone oil. Can do.
Examples of the hydrophobically-charged negatively-charged silica fine particles include RX200 and RX50 manufactured by Nippon Aerosil, TG811F, TG810G, and TG308F manufactured by Cabot.
These hydrophobically-charged negatively-charged silica fine particles are preferably 0.5 to 2.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of toner base particles. When the amount is less than 0.5 part by weight, the effect of adding negatively chargeable silica fine particles cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than 2.0 parts by weight, the ratio of the external additive is too large. It is not preferable.
また、疎水化処理された負帯電性シリカ微粒子として、平均一次粒径が小さな小粒径シリカと、平均一次粒径が大きな大粒径シリカを併用することが好ましい。
具体的には、疎水化処理された負帯電性シリカは、平均一次粒子径が５〜３５ｎｍの小粒径の疎水化処理されたシリカと、平均一次粒子径が３５〜５００ｎｍの大粒径の疎水化処理されたシリカを用いることが好ましい。
Moreover, it is preferable to use a small particle size silica having a small average primary particle size and a large particle size silica having a large average primary particle size as the negatively chargeable silica fine particles subjected to the hydrophobization treatment.
Specifically, the hydrophobized negatively-charged silica includes a hydrophobically treated silica having an average primary particle size of 5 to 35 nm and a large particle size having an average primary particle size of 35 to 500 nm. It is preferable to use hydrophobized silica.
小粒径の疎水化処理されたシリカとしては、平均一次粒径が１０ｎｍである日本アエロジル製のＲＸ２００を挙げることができ、また、大粒径の疎水化処理されたシリカとしては、平均一次粒径が５０ｎｍである日本アエロジル製のＲＸ５０を用いることができる。
小粒径の疎水化処理された負帯電性シリカと、大粒径の疎水化処理された負帯電性シリカの配合比は、１：０．２〜１：１が好ましく、大粒径の負帯電性シリカの添加比が１：０．２よりも小さい場合には、大粒径シリカのトナー耐久性の機能が小さくなるなるため好ましくなく、１：１よりも大きい場合にはトナーの流動性が得られないため、好ましくない。
Examples of the hydrophobized silica having a small particle size include RX200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., which has an average primary particle size of 10 nm, and examples of the silica having a large particle size made hydrophobized include an average primary particle. RX50 made by Nippon Aerosil having a diameter of 50 nm can be used.
The blending ratio of the negatively charged silica having a small particle size and hydrophobized to the negatively chargeable silica having a large particle size and hydrophobic is preferably 1: 0.2 to 1: 1. When the addition ratio of the chargeable silica is smaller than 1: 0.2, it is not preferable because the function of the toner durability of the large particle size silica is decreased, and when it is larger than 1: 1, the fluidity of the toner is not preferable. Is not preferable.
更に本発明のトナーに混合された疎水性ルチルアナタース混晶型酸化チタンは、その結晶の形状が紡錘形状をしていることからトナー母粒子に埋没し難い特性を有している。したがって、電荷調整機能がより効果的に活かされるようになり、疎水性の負帯電性シリカの有する負帯電性能および流動性という特性と、疎水性ルチルアナタース混晶型酸化チタンの有する比較的低抵抗でかつ負の過帯電防止特性という特性とが相乗された機能がトナー母粒子に付与される。これにより、トナーはその流動性低下が防止されるとともに、負の過帯電が防止されることからより良好な負帯電特性を有するようになり、その結果、逆転写トナーの発生およびカブリが更に効果的に抑制される。
また、トナー中の酸化チタンは電荷集中部に凝集しやすいが、その電荷集中部を形成しない本発明では、酸化チタンの局所的な静電凝集が起こらないため、酸化チタンのフィルミングを回避することが可能となる。
Further, the hydrophobic rutile anatase mixed crystal type titanium oxide mixed with the toner of the present invention has a characteristic that it is difficult to be embedded in the toner base particles because the crystal shape is a spindle shape. Therefore, the charge adjustment function is utilized more effectively, the characteristics of negative charging performance and fluidity of hydrophobic negatively charged silica, and the relatively low resistance of hydrophobic rutile anatase mixed crystal type titanium oxide. In addition, the toner mother particles are provided with a function that is synergistic with the characteristic of the negative overcharge prevention characteristic. As a result, the fluidity of the toner is prevented from being lowered and negative overcharge is prevented, so that the toner has better negative charging characteristics. As a result, the generation and fogging of the reverse transfer toner are further effective. Is suppressed.
Further, although titanium oxide in the toner is likely to aggregate in the charge concentration portion, in the present invention in which the charge concentration portion is not formed, local electrostatic aggregation of titanium oxide does not occur, so that filming of titanium oxide is avoided. It becomes possible.
ルチルアナタース混晶型酸化チタンは、その長軸径が０.０２〜０.１０μｍ、長軸と短軸との軸比が２〜８のものが好ましい。また、疎水化処理されたルチルアナタース混晶型酸化チタンとしては、チタン工業製のＳＴＴ−３０Ｓを挙げることができる。 The rutile anatase mixed crystal type titanium oxide preferably has a major axis diameter of 0.02 to 0.10 μm and a major axis to minor axis ratio of 2 to 8. Moreover, as a hydrolyzed rutile anatase mixed crystal type titanium oxide, STT-30S made from Titanium Industry can be mentioned.
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の画像形成用現像装置におけるトナー坦持体を説明する図である。
図１（ａ）は、トナー坦持体、すなわち現像ローラにおいて、芯体を金属ローラ２０１とする場合の断面図であり、金属ローラ２０１上にセラミックス被覆層２０２が被覆されている。金属ローラ２０１は、アルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の金属からなる厚みが０．５ｍｍ〜２ｍｍで、外径が１ｃｍ〜５ｃｍの円筒形状を有するものである。
The present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a toner carrier in the image forming developing device of the present invention.
FIG. 1A is a cross-sectional view of a toner carrier, that is, a developing roller, in which a core is a
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、金属ローラ２０１の外表面は、サンドブラスト加工、ローレット加工等の粗面化処理によって、その表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍ、好ましくは７μｍ〜１０μｍとされる。Ｒｚが５μｍより小さいと、セラミックス被覆層を被覆した際にセラミックス被覆層表面の凸凹が十分に形成されず、また、１５μｍより大きいとセラミックス被覆層を被覆した際に形成されるセラミックス被覆層表面を所望の表面粗さとすることができず、トナー搬送性に問題が生じる。
FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of a portion A in FIG. 1A, and the outer surface of the
粗面化処理を施された金属ローラ２０１表面には、多電極型のプラズマＣＶＤ法、ＨＣＤ型イオンプレーティング法を使用してセラミックス被覆層を形成することにより、金属ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚：ｔ１を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚：ｔ２より厚く成膜することができる。多電極型のプラズマＣＶＤ法、ＨＣＤ型イオンプレーティング法は電界の存在下での成膜であり、金属ローラ表面の凸部先端に電界が集中し、静電吸着により凸部には凹部に比してより厚く成膜でき、ｔ１＞ｔ２の関係に成膜できる。
On the surface of the
高誘電率セラミックスとしては、窒化チタン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化バナジウム等が例示される。
多電極型のプラズマＣＶＤ法により炭化ケイ素膜を成膜するには、テトラメチルシランを原料とし、また、窒化チタン、炭化チタン膜を成膜するには四塩化チタンを原料として成膜できる。
Examples of the high dielectric constant ceramics include titanium nitride, titanium carbide, zirconium carbide, vanadium carbide and the like.
To form a silicon carbide film by a multi-electrode type plasma CVD method, tetramethylsilane can be used as a raw material, and to form a titanium nitride or titanium carbide film, titanium tetrachloride can be used as a raw material.
また、ＨＣＤ型イオンプレーティング法により窒化チタン膜を成膜するには、チタンを蒸発源とし、反応気体として窒素を使用し、また、炭化クロム膜を成膜するには、クロムを蒸発源とし、アセチレン反応気体とする等の方法によって成膜できる。 To form a titanium nitride film by the HCD ion plating method, titanium is used as an evaporation source, nitrogen is used as a reaction gas, and chromium film is used as an evaporation source to form a chromium carbide film. The film can be formed by a method such as acetylene reaction gas.
金属ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ１は３μｍ〜１０μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２は１μｍ〜５μｍと膜厚とすることができ、また、ｔ１ をｔ２より２μｍ以上厚く形成するとよい。 The film thickness t1 of the ceramic coating layer on the convex portion of the metal roller surface can be 3 μm to 10 μm, the film thickness t2 of the ceramic coating layer on the concave portion can be 1 μm to 5 μm, and t1 Is preferably thicker than t2 by 2 μm or more.
成膜されるセラミックス被覆層の表面粗度：Ｒｚは２μｍ〜１２μｍ、好ましくは５μｍ〜１０μｍ、凸凹のピッチは１０μｍ〜５０μｍとするとよい。これにより、体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍのトナー粒子の搬送性に優れるものとすることができる。 Surface roughness of the ceramic coating layer to be formed: Rz is 2 μm to 12 μm, preferably 5 μm to 10 μm, and the uneven pitch is 10 μm to 50 μm. Thereby, it is possible to make the toner particles having a volume average particle diameter of 4.5 μm to 9 μm excellent in transportability.
また、セラミックス被覆層は比誘電率が１００以上の高誘電率セラミックス被覆層とするとよく、これにより、凸部に電荷が集中することのない被覆層とすることができる。プラズマＣＶＤ法やイオンプレーティング法によると、セラミックス被覆層を薄膜化できるので、現像ローラ表面に高誘電体層を設けても、現像ローラ表面の電圧降下を抑制することができる。 Further, the ceramic coating layer may be a high dielectric constant ceramic coating layer having a relative dielectric constant of 100 or more, whereby a coating layer in which charges are not concentrated on the convex portions can be obtained. According to the plasma CVD method or the ion plating method, since the ceramic coating layer can be made thin, even if a high dielectric layer is provided on the surface of the developing roller, a voltage drop on the surface of the developing roller can be suppressed.
図２は、本発明の画像形成用現像装置の他の例のトナー坦持体の断面図であり、図２（ａ）は、芯体を支持体２０３上に被覆された導電性弾性ローラ２０４とする場合の断面図であり、導電性弾性ローラ２０４上にはセラミックス被覆層２０２が被覆される。
FIG. 2 is a sectional view of a toner carrier of another example of the image forming developing apparatus of the present invention. FIG. 2A shows a conductive
導電性弾性ローラ２０４は、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ハイスチレンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、天然ゴム（ＮＲ）等に導電性物質が混練され、体積抵抗が１０-10 Ω・ｃｍ以下で厚みが０．５ｍｍ〜１０ｍｍ、外径が１ｃｍ〜５ｃｍの円筒形状を有するものである。
The conductive
図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部の拡大断面図であり、導電性弾性ローラ２０４の外表面は、サンドブラスト加工、ローレット加工等により粗面化処理され、その表面粗さ（Ｒｚ）が５μｍ〜１５μｍ、好ましくは７μｍ〜１０μｍとされる。Ｒｚが５μｍより小さいと、セラミックス被覆層２０２を被覆した際にセラミックス被覆層表面の凸凹が十分に形成されず、また、１５μｍより大きいとセラミックス被覆層を被覆した際に形成されるセラミックス被覆層表面を所望の粗さとできず、トナー搬送性に問題が生じるものとなる。
2B is an enlarged cross-sectional view of part A of FIG. 2A. The outer surface of the conductive
粗面化された導電性弾性ローラ２０４表面には、電着塗装によりセラミックス被覆層を形成するとよく、導電性弾性ローラ表面の凸部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ１を凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２より厚く成膜することができる。電着塗装は電界の存在下での成膜であり、導電性弾性ローラ表面の凸部先端に電界が集中し、静電吸着により凸部には凹部に比してより厚く成膜でき、ｔ１＞ｔ２の関係に成膜できる。
A ceramic coating layer may be formed on the roughened surface of the conductive
電着塗料は、体積平均粒径が０．０５μｍ〜１μｍに調整された窒化ホウ素（ＢＮ）、炭化ケイ素、炭化チタン、窒化アルミニウム等の高抵抗のセラミックス粒子とカーボンブラック粒子とを、ナイロン等の電着樹脂と共にイソプロピルアルコール中に溶解・懸濁させたもので、電着塗料中に分散されたセラミックス粒子等を電気泳動作用により電着樹脂と共に導電性弾性ローラ表面に共析させるものである。 Electrodeposition paint is made of high resistance ceramic particles such as boron nitride (BN), silicon carbide, titanium carbide, aluminum nitride, etc., whose volume average particle size is adjusted to 0.05 μm to 1 μm, and carbon black particles, such as nylon. It is dissolved and suspended in isopropyl alcohol together with the electrodeposition resin, and the ceramic particles dispersed in the electrodeposition coating are co-deposited on the surface of the conductive elastic roller together with the electrodeposition resin by electrophoretic action.
導電性弾性ローラ表面の凸部上におけるセラミックス被覆層の膜厚ｔ１としては３μｍ〜１０μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２は１μｍ〜５μｍに成膜し、ｔ１をｔ２より２μｍ以上厚く形成するとよい。 The thickness t1 of the ceramic coating layer on the convex portion on the surface of the conductive elastic roller is 3 μm to 10 μm, the thickness t2 of the ceramic coating layer on the concave portion is 1 μm to 5 μm, and t1 is 2 μm thicker than t2. Good.
また、成膜されるセラミックス被覆層の表面粗度（Ｒｚ）は２μｍ〜１２μｍ、好ましくは５μｍ〜１０μｍ、凸凹のピッチが１０μｍ〜５０μｍとするとよい。これにより、体積平均粒径が４．５μｍ〜９μｍのトナー粒子の搬送性に優れるものとできる。 The surface roughness (Rz) of the ceramic coating layer to be formed is 2 μm to 12 μm, preferably 5 μm to 10 μm, and the uneven pitch is 10 μm to 50 μm. As a result, the toner particles having a volume average particle diameter of 4.5 μm to 9 μm can be excellently conveyed.
また、セラミックス被覆層としては、比抵抗が５０μΩ・ｃｍ以上、好ましくは７０μΩ・ｃｍ以上の高抵抗体層とするとよく、これにより、凸部に電界が集中することのない被覆層とすることができ、また、セラミックス被覆層を薄膜化でき、現像ローラ表面に高抵抗体層を設けても現像ローラ表面の電圧降下を抑制することができる。 Further, the ceramic coating layer may be a high resistance layer having a specific resistance of 50 μΩ · cm or more, preferably 70 μΩ · cm or more, so that the electric field does not concentrate on the convex portion. In addition, the ceramic coating layer can be made thin, and even if a high resistance layer is provided on the surface of the developing roller, a voltage drop on the surface of the developing roller can be suppressed.
次に、本発明における画像形成用現像装置を装着したカラー画像形成装置について説明する。
図３は、タンデム型の画像形成装置の一例を示す断面図である。
画像形成装置１は、ハウジング３と、ハウジング３の上部に形成された排紙トレイ５と、ハウジング前面に開閉可能に設けられた扉体７とを備え、ハウジング３内には、露光ユニット９、画像形成ユニット１１、送風ファン１３、転写ベルトユニット１５及び給紙ユニット１７が設けられ、扉体７内には用紙搬送ユニット１９が設けられている。
Next, a color image forming apparatus equipped with the image forming developing apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a tandem type image forming apparatus.
The image forming apparatus 1 includes a housing 3, a
画像形成ユニット１１には、イエロー現像ユニット２１Ｙ、マゼンタ現像ユニット２１Ｍ、シアン現像ユニット２１Ｃ及びブラック現像ユニット２１Ｋの４色の現像ユニットが装着されている。各現像ユニットには、感光ドラム２３と、感光ドラム２３の周囲に設けられた、コロナ帯電手段２５と、本発明の現像装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋとが配設されている。
The image forming unit 11 is equipped with four color developing units, a yellow developing
転写ベルトユニット１５は、図示しない駆動源に回転駆動される駆動ローラ２７と、駆動ローラ２７の斜め上方に設けられる従動ローラ２９と、テンションローラ３１と、これら各ローラ間に張架され、図３に示す反時計方向Ｘへ循環駆動される中間転写ベルト３３と、中間転写ベルト３３の表面に当接するクリーニング手段３４とを備えている。従動ローラ２９、テンションローラ３１および中間転写ベルト３３は、駆動ローラ２７に対して傾斜するように並んで配設されており、これにより中間転写ベルト３３が駆動されるとき、ベルト搬送方向Ｘが下向きになるベルト面３５が下側に位置し、搬送方向が上向きとなるベルト面３７が上側に位置するようになっている。
The
感光ドラム２３は、ベルト面との接触面がアーチ状の線上に位置するように配置されてベルト面３５に圧接され、図３中、矢印で示す方向に回転駆動される。テンションローラ３１の位置を調節することにより、中間転写ベルト３３の張力、アーチの曲率等を制御することができる。
The
駆動ローラ２７は、２次転写ローラ３９のバックアップローラを兼ねている。また駆動ローラ２７の周面には、例えば、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率１０5 Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ローラ３９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路を構成している。また駆動ローラ２７の径は従動ローラ２９及びテンションローラ３１の径より小さく、これにより２次転写後の記録紙が記録紙自身の弾性力で剥離し易くすることができる。従動ローラ２９はクリーニング手段３４のバックアップローラとしても機能している。
The
クリーニング手段３４は、搬送方向下向きのベルト面３５側に設けられ、２次転写後に中間転写ベルト３３の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード４１と、回収したトナーを搬送するトナー搬送経路４２とを備えている。クリーニングブレード４１は、従動ローラ２９に中間転写ベルト３３が巻回している箇所に当接している。また中間転写ベルト３３の裏面には、各色の画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの感光ドラム２３に対向する位置に１次転写部材４３が当接し、１次転写部材４３には転写バイアスが印加される。
The
露光ユニット９は、画像形成ユニット１１の斜め下方の空間に設けられており、その斜め上方には送風ファン１３が設けられている。露光ユニット９の下方には給紙ユニット１７が設けられている。露光ユニット９は、底部にポリゴンミラーモータ４５及びポリゴンミラー４７からなるスキャナ手段４９を垂直に配設している。また光路Ｂには、単一のｆ−θレンズ５１及び反射ミラー５３が設けられ、反射ミラー５３の上方には各色の走査光路が感光ドラム２３にそれぞれ非平行となって折り返すように複数の折り返しミラー５５が設けられている。
The exposure unit 9 is provided in a space obliquely below the image forming unit 11, and a blower fan 13 is provided obliquely above the exposure unit 9. A paper feed unit 17 is provided below the exposure unit 9. In the exposure unit 9, a scanner means 49 comprising a
露光ユニット９では、ポリゴンミラー４７から各色に対応した画像信号が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されたレーザビームで射出され、ｆ−θレンズ５１、反射ミラー５３、折り返しミラー５５を経て、各色の画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋに対応する感光ドラム２３に照射され、潜像が形成される。各色の画像形成ユニット１１に対する露光ユニット９のポリゴンミラー４７から感光ドラム２３までの光路長がほぼ同一の長さになるように構成されており、そのため各光路で走査された光ビームの走査幅もほぼ同一になり、画像信号の形成にも特別な構成を必要としない。したがってレーザ光源は、それぞれ異なる画像信号によってそれぞれ異なる色の画像に対応して変調されるにも関わらず、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成可能であり、共通の反射面を用いるために副走査方向の相対差から生じる色ずれを防止し、構造が簡単で安価なカラー画像形成装置を構成することができる。
In the exposure unit 9, an image signal corresponding to each color is emitted from the polygon mirror 47 with a laser beam modulated and formed based on a common data clock frequency, and passes through the f-
送風ファン１３は、冷却手段として機能し、矢印の方向へ空気を導き、露光ユニット９やその他の発熱部からの熱を放出する機能を果たす。これによりポリゴンミラーモータ４５の温度上昇を抑制し、画質劣化の防止とポリゴンミラーモータ４５の寿命の長期化を図ることができる。
The blower fan 13 functions as a cooling unit, guides air in the direction of the arrow, and performs a function of releasing heat from the exposure unit 9 and other heat generating units. As a result, the temperature rise of the
給紙ユニット１７は、記録媒体Ｐが積層されている給紙カセット５７と、給紙カセット５７から記録媒体Ｐを１枚ずつ給送するピックアップローラ５９とを備えている。用紙搬送ユニット１９は、２次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するゲートローラ対６１と、駆動ローラ２７及び中間転写ベルト３３に圧接される２次転写ローラ３９と、定着手段６３と、排紙ローラ対６５と、両面プリント用搬送路６７とを備えている。
The paper feed unit 17 includes a
定着手段６３は、少なくとも一方にハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な定着ローラ対６９と、定着ローラ対６９の少なくとも一方側のローラを他方側へ押圧付勢してシート材に２次転写された２次画像を記録媒体Ｐに押圧する押圧手段とを有し、記録媒体に２次転写された２次画像は、定着ローラ対６９の形成するニップ部において所定温度で記録媒体に定着される。
The fixing
本発明で使用する現像装置１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋは、トナーを循環して使用するものであり、各画像形成ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋにセットして使用する。これら現像装置の構成は基本的に同じである。
The developing
図４は、本発明の現像装置の一例を説明する断面図である。
現像装置１００は、内部にほぼ円筒状のトナー収容部１０１が形成されたハウジング１０３を備え、ハウジング１０３に対して供給ローラ１０５および現像ローラ１０７が設けられている。現像装置１００が図３に示す画像形成ステーションにセットされた状態では、現像ローラ１０７は感光ドラム２３に対して僅かな間隔、例えば１００〜３００μｍを設けて配置されており、感光ドラム２３の回転方向（図中の矢印参照）と反対方向へ回転駆動しながら、現像ローラ１０７の周面に供給されたトナーで感光ドラム２３上に形成された潜像を現像する機能を有する。
このような現像作用は、現像ローラ１０７に現像バイアス電源（図示しない）から直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスを印加させて、感光ドラム２３に形成された静電潜像部分に現像ローラ１０７からトナーが供給されることにより行われる。なお、現像ローラ１０７を感光ドラム２３の周面に接触させて現像を行うことも可能である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of the developing device of the present invention.
The developing
Such a developing action is performed by applying a developing bias in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage from a developing bias power source (not shown) to the developing
供給ローラ１０５は、表面がウレタンスポンジで形成されており、供給ローラ１０５の周面が現像ローラ１０７に接触した状態で現像ローラ１０７と同方向、図４では反時計回り方向に回転可能である。供給ローラ１０５にも現像ローラ１０７に印加される現像バイアス電圧と同等の電圧が印加される。
The
現像ローラ１０７には、規制ブレード１０９が、板バネ部材１１１及びその下側に設けられる弾性部材１１２の作用により、常時現像ローラ１０７の周面の長手方向に亘って均一となるように圧接されており、現像ローラ１０７の周面に付着したトナーのうち余分な分を掻き落として、一定量のトナーが現像ローラ１０７の周面に担持されるようにしている。また規制ブレード１０９は、トナー１１３を適切に帯電させる機能をも有する。
A
掻き落とされたトナーは、自然落下してトナー収容部１０１内のトナー１１３に混入される。また現像ローラ１０７周面の上側には、ハウジング１０３に一端が固定されているシール部材１１５の他端側が圧接しており、これによりハウジング１０３内のトナー１１３が外部へ飛散することを防止している。
The toner that has been scraped off naturally falls and is mixed into the
トナー収容部１０１内には、回転軸１１７を中心として図４の時計回り方向に回転する攪拌手段１１９が設けられている。攪拌手段１１９は、回転軸１１７を中心に互いに反対方向へ延びる２つのアーム部材１２１を備え、各アーム部材１２１はトナー収容部１０１の断面の円の直径よりも若干短い寸法に設定されている。各アーム部材１２１の先端からは攪拌手段１１９の回転方向と反対方向へ撹拌フィン１２３が延びている。
撹拌フィン１２３は、可撓性を有する板状部材から構成されており、その先端側は可撓性に起因する弾性力により円筒状のトナー収容部１０１の内周面に圧接している。このような構成により攪拌手段１１９が回転するとき、トナー収容部１０１の内周面と撹拌フィン１２３との間の領域１２５に存在するトナー１１３を撹拌フィン１２３で掻き上げるようにして、後述するトナーガイド部材上に搬送することができる。
A stirring means 119 that rotates around the
The agitating
トナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４は、規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７よりも低い位置となるように設定されている。これはトナー量が規制ブレード１０９を埋没させる程多いと、規制ブレード１０９によって掻き落とされたトナーが当該規制ブレードの近くに存在することになる結果、トナー収容部１０１内へ戻される循環経路が阻害され、また規制ブレード１０９が現像ローラ１０７から余分なトナーを掻き落として現像領域に搬送するトナー量を規制する機能およびトナーを適切に帯電させる機能が阻害されるからである。
The
図４に示したトナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４の位置は、より具体的には、規制ブレード１０９の下端より下方であって、板バネ部材１１１と弾性部材１１２との交点１２８の位置を上限として設定されている。トナー収容部１０１内のトナー１１３の上面１１４の位置が、前記交点１２８より上にまでくると板バネ部材１１１の動きを拘束する虞があり、これにより適正な規制圧が得られなくなる虞があり、その結果として、イ．一定量のトナーを現像ローラ１０７の周面に担持させる機能、ロ．トナーを適正に帯電させる機能、が阻害されるおそれがある。しかし、上記の如く、トナー１１３の上面１１４位置の上限を前記交点１２８の位置とすることにより、前記各機能が阻害されるおそれをなくすことができる。
More specifically, the position of the
規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７と、トナー収容部１０１内に収容されるトナー１１３の上面１１４との間には、トナー１１３の安息角以上の傾斜角度でトナーの上面１１４側へ斜めに傾斜しているトナー案内面１２９がハウジング１０３の一部として形成されている。トナー案内面１２９は、規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３をトナー収容部１０１側へ案内する機能を有する。
The toner between the
規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３は、必ずしもトナー案内面１２９によってトナー収容部１０１に案内される必要はなく、掻き落とされたトナー１１３が直接、トナー収容部１０１に落下するような構成としてもよい。このように規制ブレード１０９が現像ローラ１０７の周面に当接している箇所１２７の下方には、規制ブレード１０９によって現像ローラ１０７の周面から掻き落とされたトナー１１３がトナー収容部１０１へ導かれるためのトナー案内空間部１３１が形成されている。
The
トナー収容部１０１の上方にはトナーガイド部材１３３が設けられている。トナーガイド部材１３３は、供給ローラ１０５から離れた側の端部１３４に設けられ、撹拌フィン１２３によって搬送されたトナー１１３を掻き取るための鋭角的に形成されたスクレーパ１３５と、該スクレーパ１３５よりも供給ローラ１０５側において上面側がトナー１１３の安息角以上の角度で傾斜し且つ平面的に形成された平坦搬送部１３７と、該平坦搬送部１３７の下流側に形成され、上面側が凹曲面を形成するように湾曲している湾曲部１４１と、該湾曲部１４１より下流側において供給ローラ１０５の周面に設定された適切な線圧で接触している当接部１４３とを備えて成る。前記平坦搬送部１３７、前記湾曲部１４１および前記当接部１４３を含むトナーガイド部材１３３の表面粗さは、トナー平均粒径未満に形成されている。
A
また、上記の当接部１４３の存在により、供給ローラ１０５の下面側に付着しているトナー１１３が重力により落下し、現像ローラへ供給できるトナーの量が減少することによる画像濃度低下を防止することができる。また湾曲部１４１と供給ローラ１０５の周面との間には、断面が楔形に狭まるようなトナーの一時貯留部１３９が形成されている。ここで断面が楔状とは、入口側が相対的に大きく、トナーの進行方向に向かって狭くなっていき、且つ楔の先端側においてトナーが自然滑落しない程度に十分狭くなっていることを意味する。
Further, the presence of the
このような形状を有するトナーガイド部材１３３では、撹拌フィン１２３によって搬送されたトナー１１３をスクレーパ１３５で掻き取った後、トナー１１３は平坦搬送部１３７に沿って、その幅方向に亘って及びその傾斜方向の任意の地点において均一の速度で重力落下してゆき、一旦、トナーの一時貯留部１３９に貯留される。楔形に狭まるトナーの一時貯留部１３９では、トナー１１３が狭い領域に進行していくのに伴い、供給ローラ１０５の周面に対する圧接力が徐々に増加するため、供給ローラ１０５の周面にトナー１１３が押し付けられて、該周面にトナー１１３が担持され易くなる。尚、トナー１１３が当接部１４３を越えて押し出された場合には、トナー案内空間部１３１を落下して、直接にまたはトナー案内面１２９に案内されてトナー収容部１０１に戻される。
In the
（トナー母粒子の調製）
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチルモノマー２０重量部、アクリル酸モノマー５重量部からなるモノマー混合物を調製した。次いで、この混合物を、水１０５重量部、ノニオン系乳化剤（日本乳化剤製 ニューコール５０６）１重量部、アニオン系乳化剤（ライオン製 リボタックＴＥ）１．５重量部、および過硫酸カリウム０．５５重量部からなる水溶液に加え、分散・乳化して、乳化重合を行い、乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
(Preparation of toner base particles)
A monomer mixture comprising 80 parts by weight of styrene monomer, 20 parts by weight of butyl acrylate monomer and 5 parts by weight of acrylic acid monomer was prepared. Next, this mixture was mixed with 105 parts by weight of water, 1 part by weight of a nonionic emulsifier (Nippon Emulsifier, New Coal 506), 1.5 parts by weight of an anionic emulsifier (Lion's Ribotac TE), and 0.55 parts by weight of potassium persulfate. In addition to the aqueous solution, an emulsion polymerization was carried out by dispersing and emulsifying to obtain a milky white resin emulsion having a particle size of 0.25 μm.
得られた樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業製）２０重量部およびフタロシアニンブルー７重量部を、界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを０．２重量部含有する水中に分散した。次に、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整した後、攪拌しながら電解質として硫酸アルミニウムを０．３重量部加えた。
次いで、乳化・分散装置（特殊機化工業製ＴＫホモミキサー）で高速攪拌し、分散を行った。さらに、スチレンモノマー４０重量部、アクリル酸ブチル１０重量部、およびサリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部とともに添加し、窒素気流下で攪拌しながら、９０℃に加熱し、過酸化水素水５重量部を加えて５時間重合させ、粒子を成長させた。
200 parts by weight of the obtained resin emulsion, 20 parts by weight of a polyethylene wax emulsion (manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 7 parts by weight of phthalocyanine blue were dispersed in water containing 0.2 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant. . Next, after adding diethylamine and adjusting pH to 5.5, 0.3 weight part of aluminum sulfate was added as electrolyte, stirring.
Next, the mixture was dispersed by high-speed stirring with an emulsification / dispersion device (TK homomixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo). Further, 40 parts by weight of styrene monomer, 10 parts by weight of butyl acrylate, and 5 parts by weight of zinc salicylate were added together with 40 parts by weight of water, and the mixture was heated to 90 ° C. with stirring in a nitrogen stream, and 5% by weight of hydrogen peroxide solution. Part was added and polymerized for 5 hours to grow particles.
重合停止後、会合粒子の結合強度を向上させるためにｐＨを５以上に調製しながら、９５℃に昇温し、９５℃で５時間保持した。
得られた粒子を水洗し、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。この方法で、体積平均粒径が７．０μｍのトナー母粒子を調製した。得られたトナー母粒子の平均円形度は、０．９７であった。
After the polymerization was stopped, the temperature was raised to 95 ° C. and maintained at 95 ° C. for 5 hours while adjusting the pH to 5 or more in order to improve the bond strength of the associated particles.
The obtained particles were washed with water and vacuum-dried at 45 ° C. for 10 hours. By this method, toner base particles having a volume average particle diameter of 7.0 μm were prepared. The resulting toner base particles had an average circularity of 0.97.
なお、本発明において円形度の測定は、フロー式粒子像解析装置（シスメックス製 ＦＰＩＡ２１００）を用いて行い、下記式（１）で表現した。
Ｒ＝Ｌ0／Ｌ1…（１）
ただし、Ｌ1 は、測定対象のトナー粒子の投影像の周囲長（μｍ）である。
Ｌ0 は、測定対象のトナー粒子の投影像の面積に等しい真円の周囲長（μｍ）である。
In the present invention, the circularity was measured using a flow type particle image analyzer (FPIA2100 manufactured by Sysmex) and expressed by the following formula (1).
R = L 0 / L 1 (1)
Here, L 1 is the peripheral length (μm) of the projected image of the toner particles to be measured.
L 0 is the circumference (μm) of a perfect circle equal to the area of the projected image of the toner particles to be measured.
（トナー１の調製）
得られたトナー母粒子１００重量部に対して、外添剤として、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径１０ｎｍの疎水性の負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ２００）を０．８重量部、およびシランカップリング剤によって疎水化処理した平均粒径２０ｎｍのルチルアナタース混晶型酸化チタン（チタン工業製 ＳＴＴ−３０Ｓ）０．４重量部を添加してヘンシェルミキサー（三井鉱山製ＦＭ２０Ｂ型）を用い、攪拌羽根周速３０ｍ／ｓｅｃ、攪拌時間５ｍｉｎの条件にてトナー母粒子に外添剤を添加する処理を行ってトナー１を調製した。
(Preparation of Toner 1)
0.8 weight of hydrophobic negatively-charged silica (RX200, Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 nm hydrophobized with hexamethyldisilazane as an external additive to 100 parts by weight of the obtained toner base particles. And 0.4 part by weight of rutile anatase mixed crystal type titanium oxide (STT-30S, manufactured by Titanium Industry) hydrophobized with a silane coupling agent, and Henschel mixer (FM20B type, manufactured by Mitsui Mine) And toner 1 was prepared by adding an external additive to the toner base particles under the conditions of a stirring blade peripheral speed of 30 m / sec and a stirring time of 5 min.
（トナー担持体１の作製）
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の厚み１ｍｍ、外径１８ｍｍの金属管状体の表面を、ブラスト砥粒：１００〜２００番のアルミナビーズを用いてショットブラスト処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
(Preparation of toner carrier 1)
The surface of a metal tubular body of stainless steel (SUS304) having a thickness of 1 mm and an outer diameter of 18 mm was shot blasted using blast abrasive grains: No. 100 to 200 alumina beads, and the surface roughness (Rz) was set to 3 μm.
次いで、粗面化した金属管状体表面に、多電極型のプラズマＣＶＤ装置を用いて、テトラメチルシランを、流量５００ｃｍ3 ／ｍｉｎで供給しながら、１６０℃、圧力１３．３ｋＰａで炭化ケイ素膜からなるセラミック被覆層を成膜してトナー担持体１を作製した。
トナー担持体の表面粗度（Ｒｚ）は９μｍであった。
Next, using a multi-electrode type plasma CVD apparatus on the surface of the roughened metal tubular body, tetramethylsilane is supplied from the silicon carbide film at 160 ° C. and a pressure of 13.3 kPa while supplying it at a flow rate of 500 cm 3 / min. A toner carrier 1 was prepared by forming a ceramic coating layer.
The surface roughness (Rz) of the toner carrier was 9 μm.
セラミックス被覆層の膜厚をローラから断片を切り出し、更にライカ製ウルトラミクロトームＥＭ−ＵＣ６にて厚さ２００μｍの薄切片試料を作製して、この薄切片に金蒸着を行い、走査電子顕微鏡（日立製作所製Ｓ−３０００）にて断面の観察を行った。
断面の観察では、ローラにおける内層と被覆層の成分がそれぞれ異なるため、反射像における画像濃度が異なるため、膜厚の観察が可能であった。
以上の方法で凸部及び凹部の被覆層の膜厚をそれぞれ１０点測定し、その測定値の加重平均値により膜厚を測定した。凸部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ１は８μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２は３μｍであった。
The film thickness of the ceramic coating layer was cut out from the roller, and a thin section sample with a thickness of 200 μm was prepared with an ultramicrotome EM-UC6 manufactured by Leica, and gold deposition was performed on the thin section, and a scanning electron microscope (Hitachi) The cross-section was observed with S-3000).
In the observation of the cross section, since the components of the inner layer and the coating layer in the roller are different, the image density in the reflected image is different, so that the film thickness can be observed.
The film thickness of the coating layer of a convex part and a recessed part was measured 10 points | pieces by the above method, respectively, and the film thickness was measured by the weighted average value of the measured value. The thickness t1 of the ceramic coating layer on the convex portion was 8 μm, and the thickness t2 of the ceramic coating layer on the concave portion was 3 μm.
（評価方法）
作製したトナー担持体をカラーレーザープリンター（セイコーエプソン製 ＬＰ９０００Ｃ）のブラック現像カートリッジに取付け、また調製したトナーを充填して、Ａ３判の用紙にベタ画像を印字した際の画像先端と後端の画像濃度、及びＡ４判で、トナー消費量が紙面の全面積の５％である５％トナー消費パターンを５００枚毎連続印字した後、同じくＡ３判のベタ画像を印字して画像先端と後端の画像濃度を、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製５２８型濃度計を用いて測定するという操作を繰り返し行って印字特性を評価した。
(Evaluation methods)
The prepared toner carrier is attached to a black developing cartridge of a color laser printer (manufactured by Seiko Epson LP9000C), filled with the prepared toner, and a solid image is printed on A3 size paper. After continuously printing 500% of 5% toner consumption pattern with density and A4 size, the toner consumption amount is 5% of the total area of the paper, and then printing the same A3 size solid image, The printing characteristics were evaluated by repeating the operation of measuring the image density using a 528 type densitometer manufactured by X-Rite.
トナーカートリッジの装着後、第１枚目に出力された画像を初期画像とし、初期画像における先後端の画像濃度差と、５％トナー消費パターンで連続印字を行った後の先後端の画像濃度差との差が、０．３より大きい場合は均一性が不良と判断し、その時の５％トナー消費パターンの連続印字枚数を均一印字枚数とした。
また初期及び耐久性の限界となる枚数での現像ローラ上に搬送されるトナー層の帯電量を、帯電量測定装置（ホソカワミクロン製 E-SPARTアナライザー）を用いて測定した。測定条件は、吸引流量０．２リットル／ｍｉｎ、集塵空気流量０．６リットル／ｍｉｎ、吹付け窒素圧力０．０２Ｍｐａとし、３０００個のトナーカウント数で帯電量を求めて、初期帯電量、印字後帯電量として表１に示す。
After the toner cartridge is mounted, the first output image is taken as the initial image, and the image density difference at the leading and trailing edges in the initial image and the image density difference at the leading and trailing edges after continuous printing with a 5% toner consumption pattern Is larger than 0.3, the uniformity is judged to be poor, and the continuous printing number of the 5% toner consumption pattern at that time is defined as the uniform printing number.
In addition, the charge amount of the toner layer conveyed on the developing roller at the initial and durability limit number was measured using a charge amount measuring device (E-SPART analyzer manufactured by Hosokawa Micron). The measurement conditions were a suction flow rate of 0.2 liter / min, a dust collection air flow rate of 0.6 liter / min, and a spraying nitrogen pressure of 0.02 Mpa. The charge amount after printing is shown in Table 1.
（トナー２の調製）
実施例１と同様に調製したトナー母粒子１００重量部に対して、外添剤として、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径１０ｎｍの負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ２００）を０．８重量部、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径５０ｎｍの負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ５０）を０．６重量部、およびシランカップリング剤によって疎水化処理した平均粒径２０ｎｍのルチルアナタース混晶型酸化チタン（チタン工業製 ＳＴＴ−３０Ｓ）０．６重量部を添加したことを除き実施例１と同様にしてトナー２を調製した。
(Preparation of Toner 2)
To 100 parts by weight of toner base particles prepared in the same manner as in Example 1, as an external additive, negatively charged silica (RX200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 nm and hydrophobized with hexamethyldisilazane was added. 8 parts by weight, 0.6 parts by weight of negatively charged silica (RX50 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 50 nm hydrophobized with hexamethyldisilazane, and an average particle diameter of 20 nm hydrophobized with a silane coupling agent Toner 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 0.6 part by weight of rutile anatase mixed crystal titanium oxide (STT-30S manufactured by Titanium Industry) was added.
（トナー担持体２の作製）
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の厚み１ｍｍ、外径１７ｍｍの金属管状体の表面を、ブラスト砥粒：１００〜２００番のアルミナビーズを用いてショットブラスト処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
次いで、金属管状体上に、シリコーンゴムを１ｍｍの膜厚で被覆した導電性シリコーンゴム（表面比抵抗１×１０6 Ω・ｃｍ）表面を、トラバース加工により粗面処理し、表面粗度（Ｒｚ）を５μｍとした。
(Preparation of toner carrier 2)
The surface of a metal tubular body of stainless steel (SUS304) having a thickness of 1 mm and an outer diameter of 17 mm was shot blasted using blast abrasive grains: No. 100 to 200 alumina beads, and the surface roughness (Rz) was set to 3 μm.
Next, the surface of the conductive silicone rubber (surface specific resistance 1 × 10 6 Ω · cm) coated with silicone rubber with a thickness of 1 mm on the metal tubular body is roughened by traverse processing to obtain surface roughness (Rz ) Was 5 μm.
次いで、粗面化した導電性シリコーンゴム製ローラ表面に、電着塗料として、平均粒径１μｍに調整された炭化ケイ素粒子１０重量部、カーボンブラック粒子１０重量部、ナイロン樹脂８０重量部をイソプロパノールに懸濁、および溶解して固形分１０質量％とした懸濁液を使用し、電着塗装装置によって印加電圧１５０Ｖの条件で、セラミックス被覆層を電着塗装してトナー担持体２を作製した。トナー担持体２の表面粗度（Ｒｚ）は９μｍであった。
また、セラミックス被覆層の膜厚を実施例１と同様に測定したところ、導電性シリコーンゴムからなる面上における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ１は７μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２は４μｍであった。
Next, 10 parts by weight of silicon carbide particles adjusted to an average particle diameter of 1 μm, 10 parts by weight of carbon black particles, and 80 parts by weight of nylon resin as an electrodeposition coating material on the roughened conductive silicone rubber roller surface in isopropanol. Using the suspension and the suspension having a solid content of 10% by mass, the ceramic coating layer was electrodeposited and applied with an electrodeposition coating apparatus under an applied voltage of 150 V to prepare a toner carrier 2. The surface roughness (Rz) of the toner carrier 2 was 9 μm.
Further, when the film thickness of the ceramic coating layer was measured in the same manner as in Example 1, the film thickness t1 of the ceramic coating layer on the convex portion on the surface made of conductive silicone rubber was 7 μm, and the film of the ceramic coating layer on the concave portion The thickness t2 was 4 μm.
（評価方法）
作製したトナー担持体２をカラーレーザープリンター（セイコーエプソン製 ＬＰ９０００Ｃ）のブラック現像カートリッジに取付け、また調製したトナー２を充填した点を除き実施例１と同様に評価をし、その結果を表１に示した。
比較例１
（トナー３の調製）
実施例１と同様に調製したトナー母粒子１００重量部に対して、外添剤として、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径１０ｎｍの負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ２００）を０．８重量部、およびシランカップリング剤によって疎水化処理した平均粒径２０ｎｍのルチルアナタース混晶型酸化チタン（チタン工業製 ＳＴＴ−３０Ｓ）０．４重量部を添加したことを除き実施例１と同様にしてトナー３を調製した。
(Evaluation methods)
The produced toner carrier 2 was attached to a black developing cartridge of a color laser printer (Seiko Epson LP9000C) and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the prepared toner 2 was filled. The results are shown in Table 1. Indicated.
Comparative Example 1
(Preparation of Toner 3)
To 100 parts by weight of toner base particles prepared in the same manner as in Example 1, as an external additive, negatively charged silica (RX200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 nm and hydrophobized with hexamethyldisilazane was added. Example 1 except that 8 parts by weight and 0.4 parts by weight of rutile anatase mixed crystal titanium oxide (STT-30S manufactured by Titanium Industry) hydrophobized with a silane coupling agent were added. In this way, Toner 3 was prepared.
（トナー担持体３の作製）
ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）製の厚み１ｍｍ、外径１７ｍｍの金属管状体の表面を、ブラスト砥粒：１００〜２００番のアルミナビーズを用いてショットブラスト処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
次いで、金属管状体上に、ニトリルブタジエンゴムを１ｍｍの膜厚で被覆した導電性ニトリルブタジエンゴム製ローラ（表面比抵抗１×１０6 Ω・ｃｍ、外径１８ｍｍ）表面を、プランジ加工法により粗面処理し、表面粗度（Ｒｚ）を３μｍとした。
(Preparation of toner carrier 3)
The surface of a metal tubular body made of stainless steel (SUS304) having a thickness of 1 mm and an outer diameter of 17 mm was shot blasted using blast abrasive grains: No. 100 to 200 alumina beads to obtain a surface roughness (Rz) of 3 μm. .
Next, the surface of the roller made of conductive nitrile butadiene rubber (surface specific resistance 1 × 10 6 Ω · cm, outer diameter 18 mm) coated with nitrile butadiene rubber with a film thickness of 1 mm on the metal tubular body is roughened by a plunge processing method. Surface treatment was performed to set the surface roughness (Rz) to 3 μm.
次いで、粗面化したニトリルブタジエンゴム表面に、電着塗料として、カーボンブラック粒子１０質量部、ナイロン樹脂８０重量部をイソプロパノールに溶解・懸濁して固形分１０質量％とした懸濁液を使用し、電着塗装装置によって印加電圧１５０Ｖを印加して電着塗装してトナー担持体３を作製した。トナー担持体３の表面粗度（Ｒｚ）は７μｍであった。
また、トナー担持体３のセラミックス被覆層の膜厚を実施例１と同様に測定したところ、導電性ニトリルブタジエンゴム表面における凸部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ１は１０μｍ、凹部上のセラミックス被覆層の膜厚ｔ２は１５μｍであった。
Next, on the roughened nitrile butadiene rubber surface, as an electrodeposition coating, 10 parts by mass of carbon black particles and 80 parts by weight of nylon resin were dissolved and suspended in isopropanol to obtain a solid content of 10% by mass. Then, an applied voltage of 150 V was applied by an electrodeposition coating apparatus to perform electrodeposition coating, and a toner carrier 3 was produced. The surface roughness (Rz) of the toner carrier 3 was 7 μm.
When the thickness of the ceramic coating layer of the toner carrier 3 was measured in the same manner as in Example 1, the thickness t1 of the ceramic coating layer on the convex portion on the surface of the conductive nitrile butadiene rubber was 10 μm, and the ceramic coating on the concave portion was The layer thickness t2 was 15 μm.
（評価方法）
作製したトナー担持体３をカラーレーザープリンター（セイコーエプソン製 ＬＰ９０００Ｃ）のブラック現像カートリッジに取付け、また調製したトナー３を充填した点を除き実施例１と同様に評価をし、その結果を表１に示した。
(Evaluation methods)
The produced toner carrier 3 was attached to a black developing cartridge of a color laser printer (manufactured by Seiko Epson LP9000C) and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the prepared toner 3 was filled. The results are shown in Table 1. Indicated.
比較例２
（トナー４の調製）
実施例１と同様に調製したトナー母粒子１００重量部に対して、外添剤として、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径１０ｎｍの負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ２００）を０．８重量部を添加したことを除き実施例１と同様にしてトナー４を調製した。
Comparative Example 2
(Preparation of Toner 4)
To 100 parts by weight of toner base particles prepared in the same manner as in Example 1, as an external additive, negatively charged silica (RX200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 nm and hydrophobized with hexamethyldisilazane was added. Toner 4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 8 parts by weight were added.
（評価方法）
実施例１の評価方法においてトナー１に代えてトナー４を用いた点を除き実施例１と同様に評価をし、その結果を表１に示した。
(Evaluation methods)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that toner 4 was used instead of toner 1 in the evaluation method of Example 1, and the results are shown in Table 1.
比較例３
（トナー５の調製）
実施例１と同様に調製したトナー母粒子１００重量部に対して、外添剤として、ヘキサメチルジシラザンで疎水化処理した平均粒径１０ｎｍの負帯電性シリカ（日本アエロジル製 ＲＸ２００）を０．８重量部、およびシランカップリング剤によって疎水化処理した平均粒径２０ｎｍのルチル型酸化チタン（チタン工業製 ＳＴ−４８０Ａ）０．４重量部を添加したことを除き実施例１と同様にしてトナー５を調製した。
（評価方法）
実施例２の評価方法においてトナー２に代えてトナー５を用いた点を除き実施例３と同様に評価をし、その結果を表１に示した。
Comparative Example 3
(Preparation of Toner 5)
To 100 parts by weight of toner base particles prepared in the same manner as in Example 1, as an external additive, negatively charged silica (RX200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having an average particle diameter of 10 nm and hydrophobized with hexamethyldisilazane was added. Toner in the same manner as in Example 1 except that 8 parts by weight and 0.4 parts by weight of rutile type titanium oxide (ST-480A manufactured by Titanium Industry) hydrophobized with a silane coupling agent were added. 5 was prepared.
(Evaluation methods)
Evaluation was performed in the same manner as in Example 3 except that the
表１
初期画像均一性 初期帯電量（Q/M）均一印字枚数 印字後帯電量(Q/M)
実施例１ 良好 -15.3μＣ/g 6000 (枚) -15.0μＣ/g
実施例２ 良好 -16.1 6000 -15.4
比較例１ 良好 -16.6 2000 -10.1
比較例２ 不良 -19.0 500 -22.4
比較例３ 良好 -13.9 1500 -7.6
Table 1
Initial image uniformity Initial charge amount (Q / M) Uniform number of printed sheets Charge amount after printing (Q / M)
Example 1 Good -15.3 μC / g 6000 (sheet) -15.0 μC / g
Example 2 Good -16.1 6000 -15.4
Comparative Example 1 Good -16.6 2000 -10.1
Comparative Example 2 Defect -19.0 500 -22.4
Comparative Example 3 Good -13.9 1500 -7.6
本発明の画像形成用現像装置によれば、帯電特性が良好なトナーと、表面凸凹に起因する電界集中の発生を防止したトナー担持体を組み合わせたことにより、トナーの帯電性を低下させず、また、多数枚の画像形成を行った後にもトナー坦持体表面のフィルミング現象がなく、画像均一性に優れると共にトナー搬送性に優れ、また、現像ローラ表面での電圧降下を抑制できる。 According to the image forming development apparatus of the present invention, the toner having good charging characteristics and the toner carrier that prevents the occurrence of electric field concentration due to surface irregularities are combined, so that the chargeability of the toner is not lowered. Further, there is no filming phenomenon on the surface of the toner carrier after forming a large number of images, and the image uniformity is excellent and the toner transportability is excellent, and the voltage drop on the surface of the developing roller can be suppressed.
１…画像形成装置、３…ハウジング、露光ユニット９、１１…画像形成ユニット、１５…転写ベルトユニット、１７…給紙ユニット、１９…用紙搬送ユニット、２１Ｙ…イエロー現像ユニット、２１Ｍ…マゼンタ現像ユニット、２１Ｃ…シアン現像ユニット、２１Ｋ…ブラック現像ユニット、２３…感光ドラム、２５…コロナ帯電手段、１００，１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ、…現像装置、１０１…トナー収容部、１０３…ハウジング、１０５…供給ローラ、１０７…現像ローラ、１０９…規制ブレード、１１１…板バネ部材、１１２…弾性部材、１１３…トナー、２０１…金属ローラ、２０２…セラミックス被覆層、２０３…支持体、２０４…導電性弾性ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 3 ... Housing, exposure unit 9, 11 ... Image forming unit, 15 ... Transfer belt unit, 17 ... Paper feed unit, 19 ... Paper conveyance unit, 21Y ... Yellow developing unit, 21M ... Magenta developing unit, 21C: Cyan developing unit, 21K: Black developing unit, 23: Photosensitive drum, 25: Corona charging means, 100, 100Y, 100M, 100C, 100K, ... Developing device, 101 ... Toner container, 103 ... Housing, 105 ... Supply Roller, 107 ... Developing roller, 109 ... Regulating blade, 111 ... Plate spring member, 112 ... Elastic member, 113 ... Toner, 201 ... Metal roller, 202 ... Ceramic coating layer, 203 ... Support, 204 ... Conductive elastic roller
Claims (2)
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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2005
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008136291A1 (en) * | 2007-04-27 | 2008-11-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic apparatus for image formation |
| US7627276B2 (en) | 2007-04-27 | 2009-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
| KR101033723B1 (en) | 2007-04-27 | 2011-05-09 | 캐논 가부시끼가이샤 | Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic apparatus for image formation |
| CN101632047B (en) * | 2007-04-27 | 2011-10-05 | 佳能株式会社 | Developing roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic apparatus for image formation |
| JP2010097049A (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Canon Inc | Electrophotographic image forming apparatus |
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