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JP2002304015A - Toner and image forming apparatus - Google Patents

Toner and image forming apparatus

Info

Publication number
JP2002304015A
JP2002304015A JP2001104722A JP2001104722A JP2002304015A JP 2002304015 A JP2002304015 A JP 2002304015A JP 2001104722 A JP2001104722 A JP 2001104722A JP 2001104722 A JP2001104722 A JP 2001104722A JP 2002304015 A JP2002304015 A JP 2002304015A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
particle size
external additive
equivalent
developing roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001104722A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Nakajima
中島好啓
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2001104722A priority Critical patent/JP2002304015A/en
Priority to US10/113,951 priority patent/US6821701B2/en
Priority to TW091106726A priority patent/TW583520B/en
Priority to EP02007579A priority patent/EP1248157A3/en
Priority to CNB021085781A priority patent/CN100392519C/en
Publication of JP2002304015A publication Critical patent/JP2002304015A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent selective developing. SOLUTION: As for the synchronous distribution curve of a synchronous medium resistance additive agent equivalent particle size to a toner base particle equivalent particle size, and with reference to a virtual reference line which is obtained by taking the medium resistance additive agent coating ratio for the toner base particle equivalent particle size equivalent to the surface roughness of a developing roller or a toner means particle size as a reference value and fixing the medium resistance additive agent coating ratio obtained from the reference value, the medium resistance additive agent coating ratio for the base particle equivalent particle size larger than the toner base particle equivalent particle size equivalent to the surface roughness of the developing roller or the toner mean particle size is made equal to or exceeding the virtual reference line.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はトナーに中抵抗外添
剤を添加して帯電量を調整するようにしたトナーおよび
画像形成装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a toner and an image forming apparatus in which a medium resistance external additive is added to a toner to adjust a charge amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は中間転写体を有する従来の画像形
成装置を説明する図である。ロータリー式現像装置1に
は、Y,M,C,Kの4色の現像ローラが備えられ、感
光体2が1回転するごとに、各色の現像ローラがロータ
リー式に切り替わって感光体に当接する。感光体2は帯
電装置3で一様帯電した後、各色ごとに画像露光されて
静電潜像が形成され、各色ごとにY,M,C,Kの現像
ローラと当接して現像され、中間転写体5と接触して転
写される(1次転写)。転写後の感光体上の残留トナー
は、クリーニング装置4でかき落とされる。中間転写体
5で4色の像が重ね合わされると、用紙8が搬送されて
2次転写ローラ7が当接し、図示しない電源より2次転
写バイアスが加えられてカラー画像が用紙8に一括転写
される(2次転写)。2次転写ローラ7は矢印で示すよ
うに、中間転写体5に対して離当接するように揺動し、
中間転写体で色重ねしている間は離間し、転写時には当
接する。転写後の中間転写体上の残留トナーはクリーニ
ング装置6でかき落とされる。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a view for explaining a conventional image forming apparatus having an intermediate transfer member. The rotary developing device 1 is provided with developing rollers of four colors of Y, M, C, and K. Each time the photosensitive member 2 makes one rotation, the developing roller of each color is switched to a rotary type and contacts the photosensitive member. . The photoreceptor 2 is uniformly charged by the charging device 3 and is exposed to an image for each color to form an electrostatic latent image. The photoreceptor 2 is developed for each color by contacting the Y, M, C and K developing rollers. Transfer is performed in contact with the transfer member 5 (primary transfer). The residual toner on the photoconductor after the transfer is scraped off by the cleaning device 4. When the four-color images are superimposed on the intermediate transfer member 5, the sheet 8 is conveyed, the secondary transfer roller 7 is brought into contact with the sheet, and a secondary transfer bias is applied from a power source (not shown) to collectively transfer color images onto the sheet 8. (Secondary transfer). The secondary transfer roller 7 swings as shown by an arrow so as to come into contact with and separate from the intermediate transfer body 5.
They are separated during color superimposition on the intermediate transfer member, and contact during transfer. The residual toner on the intermediate transfer body after the transfer is scraped off by the cleaning device 6.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような画像形成装
置において使用するトナーは粒径分布を有しており、ト
ナー製造時の条件により、粒径分布の幅が狭かったり
(いわゆる粒径が揃っている)、或いは広かったり(所
謂、粒径が不揃いで小さいものから大きいものまで存
在)する。一般的に、粉砕法により製造したトナーの場
合は、粒径分布は比較的広くなる。分級によりある程度
は狭くできるが、技術的に限界があるし、コストも高く
なってしまう。一方、重合法により製造する場合は粒径
分布を狭くできるが、これでも単一粒径とはならない。
The toner used in such an image forming apparatus has a particle size distribution, and the width of the particle size distribution is narrow or the so-called particle size is uniform depending on the conditions at the time of toner production. ) Or wide (so-called non-uniform particle sizes ranging from small to large). Generally, in the case of a toner manufactured by a pulverization method, the particle size distribution is relatively wide. Classification can reduce the size to some extent, but it has technical limitations and increases costs. On the other hand, when produced by a polymerization method, the particle size distribution can be narrowed, but even this does not result in a single particle size.

【0004】このように粒径分布を有するトナーを使用
した場合、優先的にある粒径域のトナーが消費される選
択現像という現象が生ずる。すなわち、図4に示す現像
器10において、トナーはトナー収納部11→供給ロー
ラ12→現像ローラの順で搬送され、帯電されて現像に
供されるが、その際規制ブレード14で所定厚みに規制
されてトナー量が規制される。非磁性トナーの場合、供
給ローラ12から現像ローラ13へのトナーの供給は、
供給ローラを現像ローラに対向回転で当接させ、トナー
を擦りつけることで摩擦帯電させて静電付着させてい
る。その際、現像ローラ13上のトナーが少ない場合、
例えば現像ローラに初めてトナーが供給される場合や、
ベタ現像の直後では、トナー収納部11内のトナーがそ
のまま現像ローラ13に供給される。一方、現像ローラ
上にトナーが存在する場合、例えば白地現像後や印字密
度の低い文字や線を現像した後は、現像ローラ表面粗
さ、規制の条件、供給条件に応じて現像ローラに保持さ
れやすい粒径のトナーが現像ローラに残り、保持されに
くい粒径のトナーは現像ローラから引き離されて現像器
内に回収される。
When a toner having such a particle size distribution is used, a phenomenon called selective development occurs in which toner in a certain particle size range is preferentially consumed. That is, in the developing device 10 shown in FIG. 4, the toner is conveyed in the order of the toner storage unit 11 → supply roller 12 → developing roller, charged and supplied for development. Then, the toner amount is regulated. In the case of non-magnetic toner, the supply of toner from the supply roller 12 to the developing roller 13 is as follows.
The supply roller is brought into contact with the developing roller by opposing rotation, and the toner is rubbed to frictionally charge and electrostatically adhere. At this time, when the toner on the developing roller 13 is small,
For example, when toner is supplied to the developing roller for the first time,
Immediately after the solid development, the toner in the toner storage unit 11 is supplied to the developing roller 13 as it is. On the other hand, when toner is present on the developing roller, for example, after developing a white background or developing a character or line with a low print density, the toner is held on the developing roller according to the developing roller surface roughness, regulation conditions, and supply conditions. Toner having a particle diameter that is easy to remain on the developing roller, and toner having a particle diameter that is difficult to be retained is separated from the developing roller and collected in the developing device.

【0005】一般的には、後者のように文字や線といっ
た印字密度が低い画像出力が多いので、現像ローラに保
持されやすい粒径のトナーが優先的に消費される。現像
ローラに保持されやすいトナーは、現像ローラ表面粗さ
等の条件で決まるが、元々これらの条件は平均粒径近辺
のトナーが能力を発現しやすいように設定するので、優
先的に消費されるのは平均粒径、或いは条件によっては
現像ローラ表面粗さ近辺の粒径域のトナーとなる。この
現象を選択現像という。
In general, there are many image outputs such as characters and lines with low printing density such as the latter, so that toner having a particle size that is easily held by the developing roller is preferentially consumed. The toner that is easily held by the developing roller is determined by conditions such as the surface roughness of the developing roller. Originally, these conditions are set so that the toner having an average particle diameter around the toner easily develops its ability, and thus is consumed preferentially. Is a toner having an average particle diameter or, depending on conditions, a particle diameter region near the developing roller surface roughness. This phenomenon is called selective development.

【0006】図5は選択現像により現像器内に残るトナ
ーの粒径分布を示す図である。図において、元々のトナ
ー粒径分布をDとしたとき、選択現像により消費される
トナーは粒径としては最も潤沢にある領域で、トナー消
費を繰り返すことにより、トナー残量が少なくなってく
ると、それ以外の粒径、つまり平均粒径、或いは現像ロ
ーラ表面粗さより小さい粒径と、大きい粒径の割合が高
くなり、トナー補給を行うと、再び現像されやすいトナ
ーが優先的に消費されるので、使われないトナーの濃縮
はさらに進み、分布D′のようになる。
FIG. 5 is a diagram showing a particle size distribution of toner remaining in a developing device by selective development. In the figure, assuming that the original toner particle size distribution is D, the toner consumed by the selective development is in the region where the particle size is the most abundant. The ratio of the larger particle size to the other particle size, that is, the average particle size or the particle size smaller than the developing roller surface roughness increases, and when the toner is replenished, the easily developed toner is preferentially consumed again. Therefore, the concentration of the unused toner further proceeds, and the distribution becomes like D '.

【0007】こうして現像器内のトナーが少なくなり、
補給を繰り返すことで現像器内に現像に適さないトナー
量が多くなってしまった場合は、現像に適さない小粒
径、大粒径のトナーを現像に供さざるを得ない。その
際、小粒径トナーは対重量比で帯電量が大きくなるの
で、電荷の鏡像力により現像されにくく、現像ローラ表
面に滞留することになり、規制ブレード等の摩擦により
ダメージを受け、現像ローラ等に溶着してしまうという
フィルミングを起こしやすい。一方、大粒径トナーは対
重量比で帯電量が小さいため、現像電界によって運ばれ
る易く、現像し易い。しかし、大粒径トナーの場合は転
写時にチリや抜けを生じ、画像ががさつくという問題が
ある。
[0007] Thus, the toner in the developing device is reduced,
If the amount of toner unsuitable for development increases in the developing unit due to repeated replenishment, toner having a small particle size and a large particle size unsuitable for development must be used for development. At this time, the toner having a small particle diameter has a large charge amount with respect to the weight ratio. Therefore, the toner is difficult to be developed due to the image force of the charge, and the toner stays on the surface of the developing roller. Filming, which is likely to be welded to the like. On the other hand, a large particle size toner has a small charge amount in a weight ratio, and thus is easily carried by a developing electric field and is easily developed. However, in the case of a large particle size toner, there is a problem that dust and dropout occur at the time of transfer, and the image becomes rough.

【0008】このような選択現像による弊害をなくす対
策として、例えば現像器内のトナーを攪拌するという方
法がある。しかし、トナーの選択消費は画像出力により
生ずるため画像パターンに依存することになる。攪拌が
不充分な状態で使用を続けると、部分的に不適切なトナ
ーの濃縮が起こるので、攪拌することにより、極力均一
に濃縮が起こるようにしてその進展を遅らせることがで
きる。しかし、単に選択消費による濃縮を遅らせるだけ
では抜本的対策としては不充分である。
As a countermeasure for eliminating the adverse effects of such selective development, for example, there is a method of stirring the toner in a developing device. However, the selective consumption of the toner depends on the image pattern because it is caused by the image output. Continuing to use the toner with insufficient agitation may cause partial improper concentration of the toner. By agitation, the concentration can be made as uniform as possible to delay the progress. However, simply delaying concentration by selective consumption is not sufficient as a drastic measure.

【0009】また、現像ローラ上のトナーを毎回剥離す
るという方法もある。現像上のトナーを、例えば供給ロ
ーラの当接深さを増すことにより、毎回剥離する。これ
により、現像ローラ上のトナーは毎回ベタ現像後のよう
になり、トナーは粒径によらず均一に消費されることに
なる。しかし、この方法は、トルクアップ、トナーダメ
ージが大きく、実現にはそれらの対策が必要である。
There is also a method in which the toner on the developing roller is peeled off each time. The toner on the development is peeled off each time, for example, by increasing the contact depth of the supply roller. As a result, the toner on the developing roller is as after solid development every time, and the toner is consumed uniformly regardless of the particle diameter. However, this method causes a large increase in torque and toner damage, and it is necessary to take countermeasures for realization.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためのもので、トナーの電荷をリークさせる中抵抗
外添剤の被覆率をトナー粒径に応じて変えることによ
り、帯電量の対質量比を一定にし、選択現像を起こらな
いようにするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the charge amount of a medium resistance external additive that leaks the charge of a toner is changed according to the toner particle size. This is to make the ratio to mass constant so that selective development does not occur.

【0011】そのために請求項1の発明は、トナー母粒
子等価粒径に対する同期中抵抗外添剤等価粒径の同期分
布曲線において、現像ローラ表面粗さ、或いはトナー平
均粒径に相当するトナー母粒子等価粒径における中抵抗
外添剤被覆率を基準値とし、その値から得られる中抵抗
外添剤被覆率を一定とする仮想基準線に対し、前記現像
ローラ表面粗さ、或いはトナー平均粒径に相当するトナ
ー母粒子等価粒径より大きい母粒子等価粒径における中
抵抗外添剤被覆率を前記基準線以上としたことを特徴と
する。請求項2の発明は、前記基準値が80〜120%
であることを特徴とする。請求項3の発明は、静電潜像
が形成される感光体と、感光体上の静電潜像を現像する
現像手段と、感光体上の画像を転写する転写手段と、転
写されたトナー像を定着する定着手段とを備え、前記ト
ナーは請求項1または2記載のトナーであることを特徴
とする。
For this purpose, the invention according to claim 1 provides a synchronous distribution curve of the synchronous external resistance additive additive equivalent particle diameter with respect to the toner base particle equivalent particle diameter, wherein the toner base equivalent to the developing roller surface roughness or the toner average particle diameter. With the medium resistance external additive coverage at the particle equivalent particle diameter as a reference value, the developing roller surface roughness or the toner average particle diameter is compared with a virtual reference line obtained from the value to keep the medium resistance external additive coverage constant. The medium resistance external additive coverage at a base particle equivalent particle diameter larger than the toner base particle equivalent particle diameter corresponding to the diameter is equal to or larger than the reference line. In the invention according to claim 2, the reference value is 80 to 120%.
It is characterized by being. According to a third aspect of the present invention, there is provided a photoconductor on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit for developing the electrostatic latent image on the photoconductor, a transfer unit for transferring an image on the photoconductor, and the transferred toner. Fixing means for fixing an image, wherein the toner is the toner according to claim 1 or 2.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図1は本発明の同期トナーを規
定するトナー母粒子の量とこれに付着した中抵抗外添剤
の量の割合を示す同期分布曲線を説明する図であり、横
軸がトナー母粒子等価粒径、縦軸が外添剤等価粒径であ
る。ここで等価粒径について説明すると、パーティクル
アナライザ法によるトナー粒子の分析においてはトナー
粒子をプラズマ中に導入して励起・発光させる。トナー
粒子は、ポリエステル等の樹脂(炭素)からなる母粒子
に、流動性や帯電性を向上させるための酸化チタン(T
iO2 )或いは酸化チタンとシリカ(けい素酸化物)が
外添剤として被覆されたものであり、励起・発光させる
と元素に特有の発光スペクトル(周波数)と、元素量に
応じた発光強度が得られる。そこで、発光の周波数とそ
の強度を測定し、測定結果から母粒子や外添剤を構成す
る元素量(質量)がそれぞれ測定され、母粒子や外添剤
を構成する元素の質量を真球粒子に換算して粒子径で表
現したものが等価粒径であり、測定される発光スペクト
ルの信号強度(質量に比例)の3乗根電圧として求めら
れる(特開平12−47425号公報参照)。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a synchronous distribution curve showing the ratio between the amount of toner base particles defining the synchronous toner of the present invention and the amount of the medium-resistance external additive adhered to the toner. The vertical axis indicates the external additive equivalent particle diameter. Here, the equivalent particle diameter will be described. In the analysis of toner particles by the particle analyzer method, the toner particles are introduced into plasma to excite and emit light. Toner particles are formed on a base particle made of a resin (carbon) such as polyester by using titanium oxide (T) for improving fluidity and chargeability.
iO 2 ) or titanium oxide and silica (silicon oxide) coated as an external additive. When excited and emitted, the emission spectrum (frequency) peculiar to the element and the emission intensity according to the amount of the element are reduced. can get. Therefore, the emission frequency and its intensity are measured, and the amounts (mass) of the elements constituting the base particles and the external additives are respectively measured from the measurement results. The equivalent particle diameter is expressed in terms of the particle diameter in terms of the particle diameter, and is calculated as the cube root voltage of the signal intensity (proportional to the mass) of the measured emission spectrum (see JP-A-12-47425).

【0013】パーティクルアナライザ法では、トナー母
粒子と外添剤が一体のときは、発光は両者同じタイミン
グで検出されるので同期している(同期トナー)と言
い、トナー母粒子と外添剤が遊離しているときは、発光
は両者異なるタイミングで検出されるので非同期である
(非同期トナー)と言い、図1における横軸上、縦軸上
にプロットされるものは非同期トナー、非同期外添剤で
あり、それ以外の任意の点にプロットされるものは同期
トナーで、母粒子の量と外添剤の量の割合でプロット位
置が決められる。
In the particle analyzer method, when the toner base particles and the external additive are integrated, the light emission is detected at the same timing, so they are said to be synchronized (synchronous toner). When they are separated, light emission is detected at different timings, so they are called asynchronous (asynchronous toner), and those plotted on the horizontal axis and the vertical axis in FIG. 1 are asynchronous toner and asynchronous external additive. What is plotted at any other point is the synchronous toner, and the plotting position is determined by the ratio of the amount of the base particles to the amount of the external additive.

【0014】また、外添剤が母粒子の内部に均一に分布
(内添)している場合には、母粒子、外添剤ともその量
は粒径の3乗に比例するので同期分布曲線は直線状とな
り、外添剤が母粒子表面にのみ付着している場合には、
母粒子の量は粒径の3乗に比例し、外添剤の量は母粒子
の表面積、即ち粒径の2乗に比例するので、同期分布曲
線は(2/3)乗の曲線となる。従って、母粒子表面上
の外添剤の被覆率が一定の場合、同期分布曲線は図1の
仮想基準線Sのように(2/3)乗の曲線となる。ま
た、トナーに一定の割合で外添剤を付着させたとき、遊
離外添剤の割合が多くなれば、同期外添剤の割合が小さ
くなるので同期分布曲線の傾きは小さくなり、遊離外添
剤の割合が小さくなれば、同期外添剤の割合が大きくな
るので同期分布曲線の傾きは大きくなり、これらのこと
から、トナー母粒子に対する外添剤の付着状態が分析で
きる。
When the external additive is uniformly distributed (internally added) inside the base particle, the amount of both the base particle and the external additive is proportional to the cube of the particle size, so that the synchronous distribution curve is obtained. Is linear, and when the external additive is attached only to the base particle surface,
Since the amount of the base particles is proportional to the cube of the particle size and the amount of the external additive is proportional to the surface area of the base particles, that is, the square of the particle size, the synchronous distribution curve becomes a (2/3) th power curve. . Therefore, when the coverage of the external additive on the base particle surface is constant, the synchronous distribution curve becomes a (2/3) th power curve like the virtual reference line S in FIG. Also, when the external additive is adhered to the toner at a fixed ratio, if the ratio of the free external additive increases, the ratio of the synchronous external additive decreases, so that the slope of the synchronous distribution curve decreases, and the free external additive decreases. When the ratio of the external additive decreases, the ratio of the synchronous external additive increases, and the slope of the synchronous distribution curve increases. From these facts, the state of attachment of the external additive to the toner base particles can be analyzed.

【0015】本発明は、図1において、現像ローラ表面
粗さ、或いはトナー平均粒径に相当するトナー母粒子等
価粒径における中抵抗外添剤の被覆率を基準値(80〜
120%)とし、この基準点Pを通る被覆率一定の仮想
基準線Sを描き、現像ローラ表面粗さ、或いはトナー平
均粒径に相当するトナー母粒子等価粒径より大粒径の領
域における中抵抗外添剤被覆率を基準線S以上としたも
のである。
According to the present invention, in FIG. 1, the coverage of the medium resistance external additive in the developing roller surface roughness or the toner base particle equivalent particle size corresponding to the toner average particle size is set to a reference value (80 to 80).
120%), and draws a virtual reference line S passing through the reference point P and having a constant coverage. The resistance external additive coverage is set to be equal to or higher than the reference line S.

【0016】中抵抗外添剤としては、例えば、チタン酸
化物(TiO2 )、チタン酸化物とけい素酸化物の混合
物(TiO2 +SiO2 )等を用い、抵抗値108 〜1
12Ω・cmのものを使用する。中抵抗外添剤は、かぶ
り対策や現像性向上のためのトナー帯電分布制御用とし
て使用され、抵抗値が108 Ωcm未満の場合にはトナ
ー帯電性が著しく低下してかぶりやトナーの飛散が生
じ、1012Ωcmを越える場合は、トナーの帯電分布が
広がり、逆極性トナーによるかぶり等が発生する。
[0016] As in the resistor external additive, for example, titanium oxide (TiO 2), a mixture of titanium oxide and silicon oxide with a (TiO 2 + SiO 2) or the like, resistance of 10 8-1
Use the one with 0 12 Ω · cm. The medium-resistance external additive is used as a measure for fogging and for controlling the toner charge distribution for improving the developability. When the resistance value is less than 10 8 Ωcm, the toner chargeability is remarkably reduced and fog and toner scattering are caused. When the density exceeds 10 12 Ωcm, the charge distribution of the toner is widened, and fogging or the like by the opposite polarity toner occurs.

【0017】本発明では、チタン酸化物等の中抵抗外添
剤を、図1における現像ローラ表面粗さ、或いはトナー
平均粒径に相当するトナー母粒子等価粒径d1より大き
いトナー母粒子等価粒径dxの領域において中抵抗外添
剤の被覆率を基準線以上とすることにより、小粒径領域
のトナー帯電電荷をリークさせ、電荷の対質量比を他の
粒径域と同程度にして現像性を向上させるようにする。
In the present invention, a medium-resistance external additive such as titanium oxide is added to the toner base particle equivalent particle diameter d1 larger than the developing roller surface roughness or the toner average particle diameter d1 shown in FIG. By setting the coverage of the medium resistance external additive in the region of the diameter dx to be equal to or higher than the reference line, the toner charge in the small particle size region is leaked, and the mass ratio of the charge to the other particle size region is set to the same level. Developability is improved.

【0018】トナー粒子への中抵抗外添剤の添加は、例
えば、V型ブレンダやヘンシェルミキサー、レディゲミ
キサー等によって行うことができる。さらに、必要に応
じて振動篩分機、風力篩分機などを使ってトナーの粗大
粒子を取り除くようにしてもよい。トナー粒径に応じて
選択的に外添剤の添加量を変える方法としては、トナー
を粒径毎に何段階かに分け、別個に外添処理を行った
後、これらをブレンドすることにより、粒径に応じて被
覆率を変えることができる。
The addition of the medium-resistance external additive to the toner particles can be performed by, for example, a V-type blender, a Henschel mixer, a Loedige mixer or the like. Further, if necessary, coarse particles of the toner may be removed by using a vibration sieving machine, a wind sieving machine, or the like. As a method of selectively changing the addition amount of the external additive according to the toner particle size, the toner is divided into several stages for each particle size, and the external addition process is separately performed, and then these are blended. The coverage can be changed according to the particle size.

【0019】図2は図5に示したトナーの粒径分布と同
じ粒径分布を示しているが、本発明においては、dx>
d1の領域において、帯電電荷の対質量比が改善される
ため現像され易くなり、この領域におけるトナーは破線
で示す分布D″のように、優先的に消費される平均粒
径、或いは現像ローラ表面粗さ近辺の粒径域のトナーと
同じように消費させることができ、選択現像によりこの
領域が消費されずに残ることが回避される。
FIG. 2 shows the same particle size distribution as that of the toner shown in FIG. 5, but in the present invention, dx>
In the region d1, the toner is easily developed because the mass ratio of the charged charges is improved, and the toner in this region has an average particle diameter that is preferentially consumed or the surface of the developing roller as indicated by a distribution D ″ indicated by a broken line. The toner can be consumed in the same manner as the toner in the particle size region near the roughness, and it is possible to avoid that this region remains without being consumed by the selective development.

【0020】なお、本発明の画像形成装置に使用される
トナーは、負極性、正極性のどちらの極性のトナーでも
良く、母粒子は少なくとも、トナーを構成する母剤の樹
脂、帯電量を制御する帯電制御剤、顔料、外添剤、離型
剤、磁性剤、その他添加剤等も使用される。また、本発
明のトナーが適用される画像形成装置としては、図3に
示すような中間転写体を有する画像形成装置に限らず、
感光体上のトナー像を直接用紙に転写して定着する画像
形成装置等にも適用可能である。
The toner used in the image forming apparatus of the present invention may be either a negative polarity toner or a positive polarity toner, and the base particles are at least a resin of a base material constituting the toner and a charge amount. Charge controlling agents, pigments, external additives, mold release agents, magnetic agents, and other additives. Further, the image forming apparatus to which the toner of the present invention is applied is not limited to an image forming apparatus having an intermediate transfer member as shown in FIG.
The present invention is also applicable to an image forming apparatus or the like that directly transfers and fixes a toner image on a photoconductor to a sheet.

【0021】母粒子としては、ポリスチレン及び共重合
体、例えば水素添加スチレン樹脂、スチレン・イソブチ
レン共重合体、ABS樹脂、ASA樹脂、AS樹脂、A
AS樹脂、ACS樹脂、AES樹脂、スチレン・P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・ブタジエン架橋ポリマー、スチレン・ブタジ
エン・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・アリル・
アルコール共重合体、スチレン・ブタジエンゴムエマル
ジョン、スチレン・マレイン酸エステル共重合体、スチ
レン・イソブチレン共重合体、スチレン・無水マレイン
酸共重合体、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレ
ート系樹脂及びその共重合体、スチレン・アクリル系樹
脂及び及びその共重合体、例えばスチレン・アクリル共
重合体、スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリ
レート共重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル酸エ
ステル共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート共
重合体、スチレン・n−ブチルメタアクリレート共重合
体、スチレン・メチルメタアクリレート・n−ブチルア
クリレート共重合体、スチレン・メチルメタアクリレー
ト・ブチルアリレート・N−(エトキシメチル)アクリ
ルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメタアクリレ
ート共重合体、スチレン・ブタジエン・ジメチル・アミ
ノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン・アクリ
ル酸エステル・マレイン酸エステル共重合体、スチレン
・メタアクリル酸メチル・アクリル酸2−エチルヘキシ
ル共重合体、スチレン・n−ブチルアリレート・エチル
グリコールメタアクリレート共重合体、スチレン・n−
ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重合体、スチレ
ン・n−ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共重
合体、スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマレ
イン酸ハ−フエステル・ジビニルベンゼン共重合体、ポ
リエステル及びその共重合体、ポリエチレン及びその共
重合体、エポキシ樹脂、シリコ−ン樹脂、ポリプロピレ
ン及びその共重合体、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リビニールアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂等を1種類あるいは2種類以上ブレ
ンドしたものを使用することができる。
As the base particles, polystyrene and copolymers such as hydrogenated styrene resin, styrene / isobutylene copolymer, ABS resin, ASA resin, AS resin, A
AS resin, ACS resin, AES resin, styrene / P-chlorostyrene copolymer, styrene / propylene copolymer,
Styrene-butadiene cross-linked polymer, styrene-butadiene-chlorinated paraffin copolymer, styrene-allyl-
Alcohol copolymer, styrene / butadiene rubber emulsion, styrene / maleic ester copolymer, styrene / isobutylene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, acrylate-based resin or methacrylate-based resin and its copolymer, Styrene / acrylic resin and its copolymer, for example, styrene / acrylic copolymer, styrene / diethylamino / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butadiene / acrylic ester copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer Styrene / n-butyl methacrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate / n-butyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate / butyl acrylate / N- (ethoxymethyl) acrylamide copolymer Styrene / glycidyl methacrylate copolymer, styrene / butadiene / dimethyl / aminoethyl methacrylate copolymer, styrene / acrylate / maleate copolymer, styrene / methyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate Styrene-n-butylarylate-ethyl glycol methacrylate copolymer, styrene-n-
Butyl methacrylate / acrylic acid copolymer, styrene / n-butyl methacrylate / maleic anhydride copolymer, styrene / butyl acrylate / isobutyl maleic acid half ester / divinylbenzene copolymer, polyester and its copolymer, Polyethylene and its copolymer, epoxy resin, silicone resin, polypropylene and its copolymer, fluorine resin, polyamide resin, polyvinyl alcohol resin, polyurethane resin, polyvinyl butyral resin, etc. blended one or more kinds Can be used.

【0022】また、着色剤としては、カーボンブラッ
ク、スピリットブラック、ニグロシン、ローダミン系、
トリアミノトリフェニルメタン、カチオン系、ジオキサ
ジン、銅フタロシニアン、ベリレン、アゾ系、含金アゾ
顔料、アゾクロムコンプレックス、カーミン系、ベンジ
ジン系、ソーラピュアイエロー8G、キナクリドン、ポ
リタングストリン酸、インダスレンブルー、スルホンア
ミド誘導体等を使用することができる。
As the coloring agent, carbon black, spirit black, nigrosine, rhodamine,
Triaminotriphenylmethane, cationic, dioxazine, copper phthalocyanine, berylen, azo, gold-containing azo pigment, azochrome complex, carmine, benzidine, solar pure yellow 8G, quinacridone, polytungstophosphoric acid, indasulene blue, Sulfonamide derivatives and the like can be used.

【0023】更に、帯電制御剤としては、電子受容性の
有機錯体、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸、第4
級アンモニウム塩、ピリジニル塩等を使用できる。更
に、離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエ
チレンワックス等を使用することができる。更に、分散
剤としては、金属石鹸、ポリエチレングリコール等を使
用できる。その他の添加剤としては、ステアリン酸亜
鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を使用することができ
る。
Further, examples of the charge controlling agent include an electron-accepting organic complex, chlorinated polyester, nitrophenic acid,
Secondary ammonium salts, pyridinyl salts and the like can be used. Further, as the release agent, polypropylene wax, polyethylene wax, or the like can be used. Further, as a dispersant, metal soap, polyethylene glycol and the like can be used. As other additives, zinc stearate, zinc oxide, cerium oxide and the like can be used.

【0024】更に、磁性剤としては、Fe、Co、N
i、Cr、Mn、Zn等の金属粉、Fe3 4 、Fe2
3 、Cr2 3 、フェライト等の金属酸化物、マンガ
ンと酸を含む合金等の熱処理によって強磁性を示す合金
等を用いることができ、予めカップリング剤等の予備処
理を施しても構わない。そして、これらを一般の混練粉
砕法、スプレ−ドライ法、重合法等を用いて混合するこ
とにより、母粒子に作製する。
Further, as the magnetic agent, Fe, Co, N
i, Cr, Mn, Zn or other metal powder, Fe 3 O 4 , Fe 2
Metal oxides such as O 3 , Cr 2 O 3 , and ferrite, and alloys that exhibit ferromagnetism by heat treatment, such as alloys containing manganese and acid, may be used, and may be preliminarily treated with a coupling agent or the like. Absent. Then, these are mixed by using a general kneading and pulverizing method, a spray-dry method, a polymerization method or the like, thereby producing mother particles.

【0025】一方、外添剤としては、種々のものが使用
できる、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の金
属酸化物、及びこれらの複合酸化物等の無機微粒子や、
アクリル微粒子等の有機微粒子を用いることができる。
また、これらの表面処理剤として、シラン系カップリン
グ剤、チタネート系カップリング剤、フッ素含有シラン
カップリング剤、シリコーンオイル等を用いることがで
きる。これらの処理剤で処理された外添剤の疎水化率
は、従来のメタノール法によるもので60%以上のもの
が好ましい。これ以下であると、高温高湿化において、
水分の吸着により帯電性及び流動性の低下を起こしやす
く好ましくない。外添剤の粒径としては、搬送性、帯電
性の観点から0.001〜1μmであることが好まし
い。外添剤添加量としては、トナー母粒子に対して0.
1〜5wt%であることが好ましい。これ以上量を増加
させると、外添剤がトナーと非同期になる確率が増え、
外添剤どうしの2次凝集等が多発するようになり、帯電
性の低下、搬送すじの増加を招くようになる。
On the other hand, various external additives can be used, for example, inorganic fine particles such as metal oxides such as silica, alumina and titanium oxide, and composite oxides thereof;
Organic fine particles such as acrylic fine particles can be used.
Further, as these surface treatment agents, silane coupling agents, titanate coupling agents, fluorine-containing silane coupling agents, silicone oils, and the like can be used. The hydrophobicity of the external additive treated with these treating agents is preferably 60% or more by a conventional methanol method. If it is less than this, in high temperature and high humidity,
It is not preferable because the chargeability and the fluidity tend to decrease due to the adsorption of moisture. The particle size of the external additive is preferably from 0.001 to 1 μm from the viewpoint of transportability and chargeability. The amount of the external additive to be added is 0.1 to the toner base particles.
It is preferably 1 to 5 wt%. If the amount is further increased, the probability that the external additive becomes asynchronous with the toner increases,
Secondary agglomeration and the like of the external additives frequently occur, which leads to a decrease in chargeability and an increase in transport streaks.

【0026】また、外添剤は1種類に限定されるもので
はなく、2種類以上のものを混合したものも使用するこ
とができる。そして、前述の母粒子と外添剤とをヘンシ
ェルミキサー、パーペンマイヤー等の高速流動混合機や
メカノケミカル法等の混合機等により乾式混合させて互
いに付着させることにより、本例のトナーTが形成され
る。
The external additive is not limited to one type, and a mixture of two or more types can be used. Then, the toner T of the present example is formed by dry-mixing the above-described base particles and the external additive with a high-speed fluid mixer such as a Henschel mixer or a Papen-Meier, or a mixer such as a mechanochemical method, and adhering them together. Is done.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、現像ロー
ラ表面粗さ、或いはトナー平均粒径に相当するトナー母
粒子等価粒径における中抵抗外添剤被覆率を基準値と
し、その値から得られる中抵抗外添剤被覆率を一定とす
る仮想基準線に対し、前記現像ローラ表面粗さ、或いは
トナー平均粒径に相当するトナー母粒子等価粒径より大
きい母粒子等価粒径における中抵抗外添剤被覆率を前記
基準線以上としたことにより、大粒径領域における帯電
量の対質量比を改善して、選択現像を回避することがで
きる。
As described above, according to the present invention, the surface resistance of the developing roller or the coverage ratio of the medium resistance external additive in the toner base particle equivalent particle diameter corresponding to the average particle diameter of the toner is set as the reference value. With respect to an imaginary reference line having a constant coverage of the medium resistance external additive obtained from the above, the surface roughness of the developing roller or the toner having a base particle equivalent particle size larger than the toner base particle equivalent particle size corresponding to the toner average particle size. By setting the resistance external additive coverage to be equal to or higher than the above-mentioned reference line, it is possible to improve the charge-to-mass ratio in the large particle size region and to avoid selective development.

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

【図1】 本発明のトナーを説明する同期分布曲線を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a synchronous distribution curve for explaining a toner of the present invention.

【図2】 小粒径領域における選択現像の回避を説明す
る図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating avoidance of selective development in a small particle size region.

【図3】 画像形成装置を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an image forming apparatus.

【図4】 現像器を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a developing device.

【図5】 選択現像を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating selective development.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ロータリー式現像装置、2…感光体、3…帯電装
置、4…クリーニング装置、5…中間転写体、6…クリ
ーニング装置、7…2次転写ローラ、8…用紙、10…
現像器、11…トナー収納部、12…供給ローラ、13
…現像ローラ、14…規制ブレード。
REFERENCE SIGNS LIST 1 rotary developing device 2 photoreceptor 3 charging device 4 cleaning device 5 intermediate transfer member 6 cleaning device 7 secondary transfer roller 8 paper 10
Developing device, 11: toner storage unit, 12: supply roller, 13
... developing roller, 14 ... regulating blade.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナー母粒子等価粒径に対する同期中抵
抗外添剤等価粒径の同期分布曲線において、現像ローラ
表面粗さ、或いはトナー平均粒径に相当するトナー母粒
子等価粒径における中抵抗外添剤被覆率を基準値とし、
その値から得られる中抵抗外添剤被覆率を一定とする仮
想基準線に対し、前記現像ローラ表面粗さ、或いはトナ
ー平均粒径に相当するトナー母粒子等価粒径より大きい
母粒子等価粒径における中抵抗外添剤被覆率を前記基準
線以上としたことを特徴とするトナー。
In the synchronous distribution curve of the synchronous medium resistance external additive equivalent particle diameter to the toner base particle equivalent particle diameter, the medium resistance at the toner base particle equivalent particle diameter corresponding to the developing roller surface roughness or the toner average particle diameter. Using the external additive coverage as a reference value,
With respect to an imaginary reference line obtained from the value and keeping the coverage ratio of the medium resistance external additive constant, a base particle equivalent particle size larger than the developing roller surface roughness or a toner base particle equivalent particle size corresponding to the toner average particle size. 3. The toner according to claim 1, wherein the coating ratio of the medium-resistance external additive is not less than the reference line.
【請求項2】 前記基準値は80〜120%であること
を特徴とする請求項1記載のトナー。
2. The toner according to claim 1, wherein the reference value is 80 to 120%.
【請求項3】 静電潜像が形成される感光体と、感光体
上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体上の画像を
転写する転写手段と、転写されたトナー像を定着する定
着手段とを備え、前記トナーは請求項1または2記載の
トナーであることを特徴とする画像形成装置。
3. A photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, a developing unit for developing the electrostatic latent image on the photoreceptor, a transfer unit for transferring an image on the photoreceptor, 3. An image forming apparatus comprising: a fixing unit for fixing, wherein the toner is the toner according to claim 1 or 2.
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TW091106726A TW583520B (en) 2001-04-03 2002-04-03 Carbon powder and image forming device
EP02007579A EP1248157A3 (en) 2001-04-03 2002-04-03 Toner and image forming apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101249993B1 (en) * 2008-06-20 2013-04-09 주식회사 엘지화학 Nonmagnetic one-component system toner composition

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