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JP2002304013A - Toner and image forming apparatus - Google Patents

Toner and image forming apparatus

Info

Publication number
JP2002304013A
JP2002304013A JP2001104718A JP2001104718A JP2002304013A JP 2002304013 A JP2002304013 A JP 2002304013A JP 2001104718 A JP2001104718 A JP 2001104718A JP 2001104718 A JP2001104718 A JP 2001104718A JP 2002304013 A JP2002304013 A JP 2002304013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
external additive
developing roller
particle diameter
surface roughness
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.)
Pending
Application number
JP2001104718A
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 JP2001104718A priority Critical patent/JP2002304013A/en
Priority to US10/113,959 priority patent/US6811942B2/en
Priority to TW091106721A priority patent/TW587203B/en
Priority to CNB021085803A priority patent/CN100403174C/en
Priority to EP02007580A priority patent/EP1248159A3/en
Publication of JP2002304013A publication Critical patent/JP2002304013A/en
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイルレス定着と現像器の長寿命化を両立さ
せる。 【解決手段】 トナー母粒子等価粒径に対する同期外添
剤等価粒径の同期分布曲線において、現像ローラ表面粗
さに相当するトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆
率を基準値とし、その値から得られる外添剤被覆率を一
定とする仮想基準線に対し、現像ローラ表面粗さより大
きいトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆率を前記
仮想基準線以上としたものである。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To achieve both oilless fixing and extending the life of a developing device. In a synchronous distribution curve of a synchronous external additive equivalent particle diameter to a toner mother particle equivalent particle diameter, an external additive coverage at a toner mother particle equivalent particle diameter corresponding to a developing roller surface roughness is used as a reference value. The external additive coverage at a toner base particle equivalent particle size larger than the developing roller surface roughness is equal to or greater than the virtual reference line with a constant external additive coverage obtained from the value.

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】本発明は簡便な構造の定着装
置を実現するとともに、現像装置におけるフィルミング
の発生を防止し得るトナーおよび画像形成装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner and an image forming apparatus which can realize a fixing device having a simple structure and can prevent occurrence of filming in a developing device.

【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】このような画像装形成装置においては、図
4に示すように、フルカラー画像が転写された用紙8を
ヒートローラ10とバックアップローラ11とで構成さ
れる定着器に通してトナーを定着させている。しかしこ
のような定着器では、用紙の巻き付きや、ヒートローラ
にトナーが溶着して高温オフセットが発生する。そこで
これを防止するため、図5に示すように、オイル塗布ロ
ーラ12を設けてヒートローラ10に対し、オイルを塗
布することが行われている。
In such an image forming apparatus, as shown in FIG. 4, a sheet 8 on which a full-color image has been transferred is passed through a fixing device including a heat roller 10 and a backup roller 11 to fix toner. ing. However, in such a fixing device, high-temperature offset occurs due to wrapping of the paper or welding of the toner to the heat roller. Therefore, in order to prevent this, as shown in FIG. 5, an oil application roller 12 is provided and oil is applied to the heat roller 10.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
おいては、定着装置の課題である紙の巻きつき、高温オ
フセットに対してヒートローラにオイルを塗布すること
により、トナーと定着ローラに離型性を高めることによ
り解決していた。しかし、この方法では、オイル塗布を
制御するため、構造が複雑となり、装置が高価でかつ大
型化し、塗布ローラの交換が必要となり、ユーザの利便
性を損ねることなっていた。これらの問題を解決するた
めに、オイル塗布ローラをなくし、代わりにヒートロー
ラの表層にフッ素系材料を用い、トナーに入れるワック
スの量を従来より多くすることで、離型性を向上させた
オイルレス定着が考えられている。
In a conventional image forming apparatus, oil is applied to a heat roller against paper winding and high-temperature offset, which are problems of the fixing device, so that the toner and the fixing roller are separated from each other. The problem was solved by increasing the quality. However, in this method, since the oil application is controlled, the structure is complicated, the apparatus is expensive and large, the application roller needs to be replaced, and user convenience is impaired. In order to solve these problems, the oil application roller was eliminated, and instead of the heat roller, a fluorine-based material was used for the surface layer, and the amount of wax put into the toner was increased compared to the conventional oil. Less fixation is considered.

【0005】一方、現像器についてみると、図6に示す
ように、現像ローラ20に供給ローラ21が対向回転で
接触して現像ローラ表面上にトナーを擦りつけて摩擦帯
電させ、さらに規制ブレード22で現像ローラ表面上の
トナーを所定厚みに規制すると同時に帯電を付与した
後、感光体2にトナーを供給しており、トナーに含まれ
るワックスの量が多いと規制ブレード22にトナーが付
着してフィルミングが発生する。例えば、画像デューテ
ィの低い現像を行うと、トナーの選択消費が起こり、大
粒径および小粒径のトナーが現像器内に残るが、これら
のトナーも現像に好適なトナーがなくなると現像に供せ
られ、その後、小粒径のトナーの現像器内での濃度が高
くなると、現像ローラ表面の凹凸内に残留する時間が長
くなって、規制ブレードへのフィルミングが発生する。
特に、オイルレス定着へ供するため、ワックスの多いト
ナーが用いられると、このトナーにおいては、現像器内
でのトナーに熱や圧力のストレスが加わることにより、
規制ブレードにワックスが付着し、それがきっかけとな
ってフィルミングがかなり早い段階から発生し、現像器
の寿命が従来より短くなってしまう事態が発生してい
る。
On the other hand, as for the developing device, as shown in FIG. 6, a supply roller 21 comes into contact with a developing roller 20 by opposing rotation to rub the toner on the surface of the developing roller to cause frictional charging. After the toner on the developing roller surface is regulated to a predetermined thickness and charged at the same time, the toner is supplied to the photoreceptor 2. If the amount of wax contained in the toner is large, the toner adheres to the regulating blade 22. Filming occurs. For example, when development with a low image duty is performed, selective consumption of toner occurs, and large and small particle diameter toner remains in the developing device. After that, when the concentration of the small particle diameter toner in the developing device becomes high, the time that the toner remains in the unevenness on the surface of the developing roller becomes long, and filming to the regulating blade occurs.
In particular, when a toner having a large amount of wax is used for the purpose of oilless fixing, heat or pressure stress is applied to the toner in the developing device.
Wax adheres to the regulating blade, which triggers filming from a very early stage, causing a situation in which the life of the developing device is shorter than before.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためのものであり、オイルレス定着と現像器の長寿
命化を両立させようにするものである。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
さに相当するトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆
率を基準値とし、その値から得られる外添剤被覆率を一
定とする仮想基準線に対し、現像ローラ表面粗さより大
きいトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆率を前記
仮想基準線以上としたことを特徴とする。請求項2の発
明は、前記基準値の外添剤被覆率が、80〜120%で
あることを特徴とする。請求項3の発明は、外添剤が付
着している同期トナーの平均粒径を、トナー全体の平均
粒径以上として現像ローラ表面粗さより大きい大粒径ト
ナーの外添剤被覆率を大きくしたことを特徴とする。請
求項4の発明は、現像ローラ表面粗さより小さいトナー
粒径における母粒子の遊離率を現像ローラ表面粗さより
大きいトナー粒径の母粒子の遊離率以上として現像ロー
ラ表面粗さより大きい大粒径トナーの外添剤被覆率を大
きくしたことを特徴とする。請求項5の発明は、少なく
とも静電潜像が形成される潜像担持体と、潜像担持体上
の静電潜像をトナー現像する現像手段と、潜像担持体上
のトナー画像を転写する転写手段と、転写した像を定着
する定着手段とを備え、前記トナーは請求項1〜4いず
れか記載のトナーであることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is intended to achieve both oilless fixing and extension of the life of a developing device. Therefore, according to the first aspect of the present invention, in the synchronous distribution curve of the synchronous external additive equivalent particle diameter with respect to the toner base particle equivalent particle diameter, the external additive coverage at the toner mother particle equivalent particle diameter corresponding to the developing roller surface roughness is determined. As a reference value, with respect to a virtual reference line in which the external additive coverage obtained from the value is constant, the external additive coverage in the toner base particle equivalent particle diameter larger than the developing roller surface roughness was set to be equal to or larger than the virtual reference line. It is characterized by the following. The invention according to claim 2 is characterized in that the external additive coverage of the reference value is 80 to 120%. According to the third aspect of the present invention, the average particle diameter of the synchronous toner to which the external additive is attached is set to be equal to or larger than the average particle diameter of the entire toner, and the external additive coverage of the large particle diameter toner larger than the surface roughness of the developing roller is increased. It is characterized by the following. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a toner having a large particle size larger than the surface roughness of the developing roller by setting the liberation rate of the base particles at a toner particle size smaller than the surface roughness of the developing roller to at least the liberation rate of the base particles having a toner particle size larger than the surface roughness of the developing roller Is characterized in that the external additive coverage is increased. According to a fifth aspect of the present invention, at least a latent image carrier on which an electrostatic latent image is formed, developing means for developing the electrostatic latent image on the latent image carrier with toner, and transferring the toner image on the latent image carrier And a fixing unit for fixing the transferred image, wherein the toner is the toner according to claim 1.

【0007】[0007]

【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シリカ(けい素酸化
物)等の外添剤が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 an external additive attached thereto. The vertical axis is the external additive equivalent particle size. 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. The toner particles are formed by mother particles made of resin (carbon) such as polyester,
It is coated with an external additive such as silica (silicon oxide) to improve fluidity and chargeability. When excited and emitted, it emits light according to the emission spectrum (frequency) specific to the element and the amount of the element. Light emission intensity is obtained. 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).

【0008】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.

【0009】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 additives are uniformly distributed (internally added) inside the base particles, the amount of both the base particles and the external additives is proportional to the cube of the particle size. 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.

【0010】本発明におけるトナーは、現像ローラ表面
粗さに相当するトナー母粒子等価粒径における外添剤被
覆率を基準値(80〜120%)とし、この基準点Pを
通る外添剤被覆率一定の仮想基準線Sを描いたとき、現
像ローラ表面粗さより大きいトナー母粒子等価粒径にお
いて、外添剤の被覆率を仮想基準線S以上とすることに
より、オイルレス定着と現像器の長寿命化を両立させた
ものである。
The toner according to the present invention has a reference value (80-120%) of the external additive coverage at the toner base particle equivalent particle size corresponding to the surface roughness of the developing roller. When the virtual reference line S having a constant rate is drawn, the coverage of the external additive is set to be equal to or higher than the virtual reference line S at the toner base particle equivalent particle diameter larger than the surface roughness of the developing roller. Long life is compatible.

【0011】現像器の耐久性を向上させるためにトナー
に求められる特性としては、母粒子に対し現像ローラと
規制ブレードから加わるストレスを緩和することであ
る。母粒子自体をストレスに強くすることも効果がある
が、粉砕法で作成したオイルレス定着に対応したワック
スが多く含まれるトナーは、ある確率でワックス分が表
面に露出しているので、それを期待するのは難しい。ト
ナーに対するストレスを緩和するには、面に付着させた
外添剤を規制ブレードからのストレスのスペーサとして
働かせる方法がある。
A characteristic required of the toner to improve the durability of the developing device is to relieve stress applied to the base particles from the developing roller and the regulating blade. It is also effective to make the mother particles themselves resistant to stress.However, toner containing a large amount of wax that is compatible with oilless fixing created by the pulverization method has a certain probability that the wax is exposed on the surface. It's hard to expect. To alleviate the stress on the toner, there is a method in which an external additive attached to the surface acts as a spacer for the stress from the regulating blade.

【0012】図2に示すように、現像ローラ20と当接
部材22との間で、トナー23が搬送される場合、トナ
ーは現像ローラの凹凸表面に沿って転動し、小粒径トナ
ーの場合には現像ローラの凹部に入って滞留しやすい
が、大粒径トナーの場合は当接部材からのストレスが大
きく、これがフィルミングの発生原因となる。そこで、
現像ローラ表面粗さより大きい大粒径トナーの外添剤に
ついて、基準被覆率曲線S(図1)よりも被覆率を大き
くし、表面に外添剤を十分に付着させることで、ストレ
スに起因するフィルミングの発生を抑制する。この場合
の定着性についてみると、大粒径トナーの場合は、表面
からワックスが露出する可能性が大きいので定着性は十
分確保可能である。したがって、オイルレス定着と現像
器の長寿命化を両立させることが可能となる。
As shown in FIG. 2, when the toner 23 is conveyed between the developing roller 20 and the contact member 22, the toner rolls along the uneven surface of the developing roller, and In such a case, the toner easily enters the concave portion of the developing roller and stays. However, in the case of a large particle size toner, the stress from the contact member is large, which causes filming. Therefore,
The external additive of a large particle diameter toner having a larger surface roughness than the developing roller has a higher coverage than the reference coverage curve S (FIG. 1), and the external additive is sufficiently adhered to the surface, thereby causing stress. Suppress the occurrence of filming. Regarding the fixing property in this case, in the case of the large particle size toner, there is a high possibility that the wax is exposed from the surface, so that the fixing property can be sufficiently secured. Therefore, it is possible to achieve both oilless fixing and a longer life of the developing device.

【0013】トナー粒子への外添剤の添加は、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 external additive to the toner particles is performed, for example, by
It can be performed by a V-type blender, Henschel mixer, 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.

【0014】なお、小粒径のトナーの場合には、現像ロ
ーラの凹部に滞留する可能性が大きいが、当接部材から
のストレスが小さいとともに、それに含まれるワックス
が表面に露出する確率は低いのでフィルミングは発生し
にくく、一方、外添剤被覆率を小さくすることで定着性
を向上させることができるので、現像ローラ表面粗さよ
り小さい小粒径トナーの外添剤の被覆率を下げることが
望ましい。
In the case of a toner having a small particle diameter, there is a high possibility that the toner stays in the concave portion of the developing roller. However, the stress from the contact member is small, and the probability that the wax contained in the toner is exposed on the surface is low. Therefore, filming is unlikely to occur.On the other hand, since the fixing property can be improved by reducing the external additive coverage, the external additive coverage of the toner having a small particle diameter smaller than the developing roller surface roughness can be reduced. Is desirable.

【0015】なお、本発明はワックスを含有するトナー
に限らず、ワックスを含有しない低融点樹脂を用いたト
ナーに対しても同様に適用可能である。また、上記では
外添剤被覆率の同期分布曲線に基づいて説明したが、本
発明はこれに限定されるものではない。例えば、外添剤
が付着している同期トナーと、外添剤が付着していな
い、或いは少ない非同期トナーとを合わせたトナー全体
の平均粒径をDtotal 、同期トナーの平均粒径をDdoki
としたとき、 Ddoki/Dtotal ≧1 としてもよい。このようにすることにより、トナー平均
粒径より若干小さい現像ローラ表面粗さより大きい大粒
径トナーは外添剤被覆率が大きいトナーとなり、また、
現像ローラ表面粗さより小さい小粒径トナーは外添剤被
覆率が小さいトナーとなり、フィルミングを抑制し、定
着も良好に行うことができる。
The present invention is not limited to a toner containing a wax, and is similarly applicable to a toner using a low-melting resin containing no wax. In the above, the description has been given based on the synchronous distribution curve of the external additive coverage, but the present invention is not limited to this. For example, the average particle diameter of the total toner including the synchronous toner to which the external additive is attached and the asynchronous toner to which no external additive is attached or a small amount of the asynchronous toner is D total , and the average particle diameter of the synchronous toner is D doki.
Then, D doki / D total ≧ 1 may be satisfied. By doing so, a toner having a large particle diameter larger than the surface roughness of the developing roller slightly smaller than the average particle diameter of the toner becomes a toner having a large external additive coverage, and
A toner having a small particle diameter smaller than the surface roughness of the developing roller becomes a toner having a small external additive coverage, and can suppress filming and perform satisfactory fixing.

【0016】また、現像ローラ表面粗さより小さいトナ
ー粒径の母粒子の遊離率をαA、現像ローラ表面粗さよ
り大きいトナー粒径の母粒子の遊離率をαBとしたと
き、 αA/αB≧1 としてもよい。このようにすることにより、現像ローラ
表面粗さより大きい大粒径トナーは外添剤被覆率が大き
いトナーとなり、また、現像ローラ表面粗さより小さい
小粒径トナーは外添剤被覆率が小さいトナーとなり、フ
ィルミングを抑制し、定着も良好に行うことができる。
When the liberation rate of base particles having a toner particle diameter smaller than the surface roughness of the developing roller is αA and the liberation rate of base particles having a toner particle diameter larger than the surface roughness of the developing roller is αB, αA / αB ≧ 1 Is also good. By doing so, a toner having a large particle diameter larger than the surface roughness of the developing roller becomes a toner having a large external additive coverage, and a toner having a small particle diameter smaller than the surface roughness of the developing roller becomes a toner having a small external additive coverage. In addition, filming can be suppressed and fixing can be performed satisfactorily.

【0017】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り、定着装置における定着
性を確保しつつ、現像装置の長寿命化を図ろうとする装
置に適用可能である。
The toner used in the image forming apparatus of the present invention may be either a negative polarity toner or a positive polarity toner. The base particles are controlled by at least a base resin 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.
Applicable to image forming devices that directly transfer and fix the toner image on the photoreceptor to paper, and to devices that attempt to extend the life of the developing device while ensuring the fixability of the fixing device. It is.

【0018】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。
Examples of the base particles include polystyrene and copolymers such as hydrogenated styrene resin, styrene / isobutylene copolymer, ABS resin, ASA resin, AS resin,
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.

【0019】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.

【0020】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, as the charge control agent, 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.

【0021】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.

【0022】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.

【0023】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。
Further, 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.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像ロ
ーラ表面粗さに相当する母粒子等価粒径から得られる外
添剤被覆率を基準値とし、その値から得られる外添剤被
覆率を一定とする仮想基準線に対し、現像ローラ表面粗
さより大きい母粒子等価粒径における外添剤被覆率を基
準線以上とすることにより、現像器におけるフィルミン
グを抑制し、定着を良好に行わせることが可能となる。
As described above, according to the present invention, the external additive coverage obtained from the equivalent particle size of the base particles corresponding to the surface roughness of the developing roller is used as the reference value, and the external additive obtained from the value is used as the reference value. By setting the external additive coverage at a base particle equivalent particle diameter larger than the developing roller surface roughness to a reference line at which the coverage is constant, the filming in the developing device is suppressed, and the fixing is excellent. Can be performed.

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

【図1】 本発明のトナーを規定する同期分布曲線を説
明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a synchronous distribution curve defining a toner of the present invention.

【図2】 現像ローラにおけるフィルミングの発生を説
明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating occurrence of filming in a developing roller.

【図3】 中間転写体を備えた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 provided with an intermediate transfer member.

【図4】 2ローラ定着装置を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a two-roller fixing device.

【図5】 オイル塗布ローラを備えた定着装置を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a fixing device including an oil application roller.

【図6】 現像装置を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a developing device.

【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…
ヒートローラ、11…バックアップローラ、12…オイ
ル塗布ローラ、20…現像ローラ、21…供給ローラ、
22…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
Heat roller, 11 backup roller, 12 oil application roller, 20 developing roller, 21 supply roller,
22 ... Regulation blade.

Claims (5)

【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
さに相当するトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆
率を基準値とし、その値から得られる外添剤被覆率を一
定とする仮想基準線に対し、現像ローラ表面粗さより大
きいトナー母粒子等価粒径における外添剤被覆率を前記
仮想基準線以上としたことを特徴とするトナー。
In a synchronous distribution curve of a synchronous external additive equivalent particle diameter to a toner mother particle equivalent particle diameter, an external additive coverage at a toner mother particle equivalent particle diameter corresponding to a developing roller surface roughness is used as a reference value, With respect to a virtual reference line that keeps the external additive coverage obtained from the value, the external additive coverage at a toner base particle equivalent particle diameter larger than the developing roller surface roughness is set to be equal to or greater than the virtual reference line. Toner.
【請求項2】 前記基準値の外添剤被覆率は、80〜1
20%であることを特徴とする請求項1記載のトナー。
2. The external additive coverage of the reference value is 80-1.
2. The toner according to claim 1, wherein the toner content is 20%.
【請求項3】 外添剤が付着している同期トナーの平均
粒径を、トナー全体の平均粒径以上として現像ローラ表
面粗さより大きい大粒径トナーの外添剤被覆率を大きく
したことを特徴とするトナー。
3. The method according to claim 1, wherein the average particle size of the synchronous toner to which the external additive is attached is equal to or larger than the average particle size of the entire toner, and the external additive coverage of the toner having a large particle size larger than the surface roughness of the developing roller is increased. Characterized toner.
【請求項4】 現像ローラ表面粗さより小さいトナー粒
径における母粒子の遊離率を現像ローラ表面粗さより大
きいトナー粒径の母粒子の遊離率以上として現像ローラ
表面粗さより大きい大粒径トナーの外添剤被覆率を大き
くしたことを特徴とするトナー。
4. The method according to claim 1, wherein the release rate of the base particles having a toner particle size smaller than the surface roughness of the developing roller is not less than the release rate of the base particles having the toner particle size larger than the surface roughness of the developing roller. A toner having a high additive coverage.
【請求項5】 少なくとも静電潜像が形成される潜像担
持体と、潜像担持体上の静電潜像をトナー現像する現像
手段と、潜像担持体上のトナー画像を転写する転写手段
と、転写した像を定着する定着手段とを備え、前記トナ
ーは請求項1〜4いずれか記載のトナーであることを特
徴とする画像形成装置。
5. A latent image carrier on which at least an electrostatic latent image is formed, developing means for developing the electrostatic latent image on the latent image carrier with toner, and transfer for transferring a toner image on the latent image carrier 5. An image forming apparatus comprising: means for fixing a transferred image; and the toner is the toner according to claim 1.
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