JP2005062277A - Development method and image forming method - Google Patents

Abstract

An object of the present invention is to provide a developing method and an image forming method that reduce problems such as defective dot formation, scattering, fogging, and background contamination.
A toner carried on a developer carrying body is negatively charged by being regulated by a regulating member and then applied to an electrostatic latent image formed on the image carrying body as a toner image. In the developing method for visualizing the toner, after the pressure is regulated by the regulating member, when the particle size and the charge amount of each toner particle are measured by a laser Doppler method in a vibration field in the acoustic relaxation cell, B> 1/2 in the median value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount. Control is performed so as to satisfy the relationship of A, | Bmax | <2/3 · A, Bmin ≦ 0.25.
[Selection] Figure 4

Description

【０００９】
トナーを規制部材により押圧規制して負帯電させる現像方法においては、あるトナー集合における帯電量分布と粒径分布との関係、帯電量最大値と粒径分布との関係、帯電量最小値の関係を把握することが重要である。そして、後記実施例に示すように、前記式１から３の関係を満たすように制御されているとき、規制部材により押圧規制された後のトナーが帯電量にある程度バラツキをもった状態となり、ドット形成不良、散り、カブリ、地汚れなどの問題を解消できることが明らかとなった。なお、ここではトナーを「負」に帯電させているので、「帯電量の最大値Ｂｍａｘ」とは負側に最も大きく帯電されたものの値であり、また、「帯電量の最小値Ｂｍｉｎ」とは負側に最も小さく帯電されたものの値、または逆帯電トナー（ここでは、正帯電トナー）を含む場合には正側に最も大きく帯電されたものの値である。
【００１０】
また、本発明の第２の態様に係る現像方法の発明は、現像剤坦持体に坦持されたトナーを、規制部材により押圧規制して正帯電させた後、像坦持体上に形成された静電潜像に付与してトナー像として可視像化する現像方法において、前記規制部材により押圧規制された後のトナーについて、音響緩和セル内の振動場においてレーザードップラー法により個々のトナー粒子の粒径と帯電量を測定した場合に、粒径分布の中心値Ａ［μｍ］と、帯電量分布の幅Ｂ［ｆＣ］と、帯電量の最大値Ｂｍａｘ［ｆＣ］と、帯電量の最小値Ｂｍｉｎ［ｆＣ］において、下記式４から６の関係を満たすように制御して現像を行うことを特徴とする。
【００１１】
【数５】

【００１２】
トナーを規制部材により押圧規制して正帯電させる現像方法においては、あるトナー集合における帯電量分布と粒径分布との関係、帯電量最大値と粒径分布との関係、帯電量最小値の関係を把握することが重要である。そして、前記式４から６の関係を満たすように制御されているとき、規制部材により押圧規制された後のトナーが帯電量にある程度バラツキをもった状態となり、ドット形成不良、散り、カブリ、地汚れなどの問題を解消できることが明らかとなった。なお、ここではトナーを「正」に帯電させているので、「帯電量の最大値Ｂｍａｘ」とは正側に最も大きく帯電されたものの値であり、また、「帯電量の最小値Ｂｍｉｎ」とは正側に最も小さく帯電されたものの値、または逆帯電トナー（ここでは、負帯電トナー）を含む場合には負側に最も大きく帯電されたものの値である。
【００１３】
また、本発明の第３の態様に係る現像方法の発明は、前記第１の態様または前記第２の態様において、さらに、粒径の最大値Ａｍａｘ［μｍ］と、粒径の最小値Ａｍｉｎ［μｍ］との関係が下記式７の関係を満たすように制御して現像を行うことを特徴とする。
【００１４】
【数６】

【００１５】
トナー粒子個々の帯電量を制御することができない従来方法では、粒径分布が揃っている場合に、個々のトナー粒子が同様に帯電されるので帯電量が均一化された状態となる。その結果、トナー粒子どうしの反発に由来する「散り」を生じ易い。しかし、本発明の現像方法においては、前記式７の関係を満たすように粒径分布が揃っている場合においても帯電量にバラツキを持たせることが可能であるため、前記第１の態様または前記第２の態様と同様の効果を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の第４の態様に係る画像形成方法の発明は、前記第１の態様から前記第３の態様のいずれかの態様に記載の現像方法により可視像化された像坦持体上のトナー像を転写して画像形成を行うことを特徴とする。
【００１７】
この特徴によれば、前記第１の態様から前記第３の態様のいずれかの現像方法により、帯電量にある程度バラツキをもった状態のトナーで画像形成を行うことが可能なため、ドット形成不良、散り、カブリ、地汚れなどの問題を解消することができ、良好な画像形成が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の現像方法は、現像剤坦持体に坦持されたトナーを、規制部材により押圧規制して負帯電させた後、像坦持体上に形成された静電潜像に付与してトナー像として可視像化する過程で、前記規制部材により押圧規制された後のトナーについて、音響緩和セル内の振動場においてレーザードップラー法により個々のトナー粒子の粒径と帯電量を測定した場合に、粒径分布の中心値Ａ［μｍ］と、帯電量分布の幅Ｂ［ｆＣ］と、帯電量の最大値Ｂｍａｘ［ｆＣ］と、帯電量の最小値Ｂｍｉｎ［ｆＣ］において、下記式１から３の関係を満たすように制御することにより実施される。
【００１９】
【数７】

【００２０】
さらに加えて、粒径の最大値Ａｍａｘ［μｍ］と、粒径の最小値Ａｍｉｎ［μｍ］との関係が下記式７の関係を満たすように制御することが好ましい。
【００２１】
【数８】

【００２２】
なお、本発明は、トナーを正帯電させる現像方法においても実施可能である。この場合における本発明現像方法は、現像剤坦持体に坦持されたトナーを、規制部材により押圧規制して正帯電させた後、像坦持体上に形成された静電潜像に付与してトナー像として可視像化過程で、前記規制部材により押圧規制された後のトナーについて、音響緩和セル内の振動場においてレーザードップラー法により個々のトナー粒子の粒径と帯電量を測定した場合に、粒径分布の中心値Ａ［μｍ］と、帯電量分布の幅Ｂ［ｆＣ］と、帯電量の最大値Ｂｍａｘ［ｆＣ］と、帯電量の最小値Ｂｍｉｎ［ｆＣ］において、下記式４から６の関係を満たすように制御することにより実施される。
【００２３】
【数９】

【００２４】
また、このようにトナーを正帯電させる現像方法においても、さらに加えて、粒径の最大値Ａｍａｘ［μｍ］と、粒径の最小値Ａｍｉｎ［μｍ］との関係が上記式７の関係を満たすように制御することが好ましい。
【００２５】
以下では主にトナーを負帯電させる現像方法および画像形成方法について説明するが、正帯電させる現像方法および画像形成方法においても同様である。
【００２６】
トナーの粒径と帯電量は、音響緩和セル内の振動場においてレーザードップラー法により測定される。レーザードップラー法は、レーザー光を移動体に当てたとき、反射して戻ってくる光の振動数が移動体の速度に比例して変化する現象（ドップラー効果）を利用して移動体の速度を測定する既知の方法である。本発明では、このレーザードップラー法を利用して、音響場における粒子の速度、あるいは基体の運動に対する粒子運度の位相遅れ角を測定することにより、粒子の空力学径（粒子と同じ沈降速度を持つ単位密度の球の直径）と帯電量を求める。このレーザードップラー法による粒径と帯電量の測定は、市販の測定機器を利用して行うことが可能である。好ましい測定機器の例としては、イースパートアナライザ（登録商標）ｍｏｄｅｌ ＥＳＴ−３型（ホソカワミクロン社製）を挙げることができる。このイースパートアナライザを使用した計測では、極性を互いに逆にした２枚の電極間に試料となるトナー粒子を落下させる。帯電したトナー粒子は電極の電界作用により電極へ向けて移動するが、この電極を音響振動させることによりトナー粒子も振動しながら電極へ引き寄せられる。このときの電極への移動と振動を同時にレーザードップラー法で測定して、粒径と帯電量を算出するものである。
【００２７】
すなわち、測定機の入口から流入したトナー粒子は、音響により空気振動を受け、粒子の慣性による位相遅れを伴って振動する。大きい粒子ほど位相遅れが大きくなるので、この位相遅れから粒径を測定できる。また、電極への移動速度と粒径から粒子の持つ帯電量が計算できる。
【００２８】
このイースパートアナライザによりトナー粒子の測定を行う場合は、測定の条件、操作等により結果が変動する可能性があるため、例えば後記実施例に示すように条件や操作を固定して測定を行うことが好ましい。
【００２９】
本発明の現像方法では、前記測定方法によって負帯電された個々のトナー粒子の粒径と帯電量を測定した場合に、粒径分布の中心値Ａ［μｍ］と、帯電量分布の幅Ｂ［ｆＣ］と、帯電量の最大値Ｂｍａｘ［ｆＣ］と、帯電量の最小値Ｂｍｉｎ［ｆＣ］において、前記式１から３の関係を満たすように制御する。
【００３０】
帯電されたトナーが前記式１から３を満たすように制御した場合には、その粒径に対して帯電量にある程度のバラツキがある状態（すなわち、帯電量が大なるもの、小なるものが共に存在する状態）と推測される。よって、トナー粒子の集合としての帯電量［（帯電量の総和／トナー集合の質量）として把握される］を制御していた従来の方法よりも、トナー粒子個々に対して高精度な帯電量の制御が可能である。そして、ドットを再現するにあたり、先ず帯電量の大なるトナーが選択的にドット中心に入り、その周囲を取り巻くようにして帯電量の小なるトナーが入ることにより、散りなどの問題を解消してドットを綺麗に再現することが可能である。
【００３１】
また、前記式１から３の条件に加えて、粒径の最大値Ａｍａｘ［μｍ］と、粒径の最小値Ａｍｉｎ［μｍ］との関係が前記式７の関係を満たすように制御することが好ましい。トナー粒子の集合としての帯電量［（帯電量の総和／トナー集合の質量）として把握される］を制御していた従来の方法では、前記式７を満たすように粒径がある程度揃っている場合ほどその帯電量を制御することが困難であったが、本発明現像方法においては、前記式７の関係を満たすように粒径分布が揃っている状態においても個々のトナー粒子の帯電量にバラツキを持たせることができ、ドットを綺麗に再現することが可能である。
【００３２】
なお、本発明において、「粒径分布」および「帯電量分布」は、トナーの総個数に対する割合として所定以上の数のトナー粒子を含む粒径区分および帯電量区分のデータ内で評価する。これは、多数のトナー粒子の全てを完全に制御することは不可能であり、集合中には不可避的に制御不能なトナー粒子が含まれることから、かかる制御不能なトナー粒子の帯電特性を考慮せずに粒径分布と帯電量分布を把握することが適切であるとの理由による。従って、本発明では、０．５μｍ毎の粒径区分と０．５ｆＣ毎の帯電量区分とにより区画される粒径−帯電量区分（表１等参照）により「粒径分布」および「帯電量分布」を決定している。
【００３３】
本発明方法においては、通常トナー設計や現像装置の設計において考慮される諸要素を調整することにより、規制部材により押圧規制された後のトナーの帯電量と粒径が上記関係を満たすように制御することができる。例えば、トナー設計要素としては、（１）トナー母粒子の種類、樹脂組成、形状など、（２）外添剤の種類や量などが挙げられる。また、現像装置設計要素としては、（３）現像剤担持体としての現像ローラの表面材質や表面硬度など、（４）規制部材としての規制ブレードの材質や規制条件（押圧力など）、規制ブレード通過時のトナー搬送量等が挙げられる。ただし、上記（１）〜（４）に例示した要素のいずれかを以って一義的に前記条件の関係を決定することは通常困難である。つまり、一の要素を特定しても他の要素との関係で条件が変動し、前記条件の関係を実現できない場合がある。従って、各要素をどのように設定すればよいかは、個別に実験的に定めることが好ましく、その際、後記実施例に記載した条件が参考になる。
【００３４】
ここで、本発明方法に使用される「現像剤」の一例であるトナーについの粒径と帯電量を制御するための要素の中で代表的なものを例示する。以下に述べる要素から選択して粒径と帯電量を制御することが可能であるが、これらに限定する主旨ではなく、他の要素を調整することによって制御できる。本発明方法に使用されるトナーは特に限定されることはないが、例えば、一成分非磁性トナーであり公知のものを使用できる。
【００３５】
＜トナー母粒子＞
トナー母粒子の結着樹脂の種類、特に樹脂中の極性官能基は、トナー母粒子の帯電特性に影響を与える。結着樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、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、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、ロジン変成マレイン酸樹脂、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、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、ウレタン／ウレア樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂等を挙げることができる。本発明方法では、これらに代表される既知の結着樹脂の１種または２種以上を選択して使用できる。
【００３６】
トナー母粒子の形状としては、球形で均一な表面構造に近い方が好ましく、個々の母粒子間で大きさや形状のばらつきが少ないことが好ましい。トナー母粒子の円形度（球状化係数）は、０．９１以上とすることが好ましく、転写効率を向上させることができるが、逆極性トナーを生じさせないためには、円形度が０．９５以上になるように調節することが好ましい。
【００３７】
トナー母粒子は、粉砕法や重合法により製造できる。粉砕法トナーは、結着樹脂に顔料、離型剤、荷電制御剤をヘンシェルミキサーで均一に混合した後、２軸押出し機で溶融、混練し、冷却後に粗粉砕−微粉砕工程を経て、分級処理し、さらに流動性改良剤を加えて作られる。粉砕法トナーの円形度を調節するためには、球形化処理を行うとよい。粉砕工程で、比較的丸い球状に粉砕可能な装置、例えば機械的粉砕機として知られるターボミル（川崎重工株式会社製）を使用すれば、円形度が０．９３まで可能となり、さらに、粉砕したトナーを市販の熱風球形化装置「サーフージングシステムＳＦＳ−３型」（日本ニューマチック工業株式会社製）を使用すれば円形度が１．００まで可能となる。
【００３８】
また、重合法トナーを作成する方法としては、懸濁重合法、乳化重合法等が挙げられる。懸濁重合法では、重合性単量体、着色顔料及び離型剤を必要により加え、さらに、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混合物を溶解または分散させた単量体組成物を、懸濁安定剤（水溶性高分子、難水溶性無機物質）を含む水相中に撹拌しながら添加して造粒し、重合させて所望の粒子サイズの着色重合トナー粒子を形成することができる。
【００３９】
重合法トナーの円形度の調節は、乳化重合法では、２次粒子の凝集過程で温度と時間とを制御することで円形度を自由に変えることが可能であり、その範囲は０．９４〜１．００である。一方、懸濁重合法では、真球のトナーが製造可能であるため、円形度は０．９８〜１．００の範囲となる。また円形度を調節するためにトナーのガラス転移温度Ｔｇ以上で加熱変形させることで、円形度を０．９４〜０．９８まで自由に調節することが可能となる。
【００４０】
また、粉砕法トナー、重合法トナーのいずれにおいても、ガラス転移温度は、５０〜１００℃、好ましくは５５〜９０℃の範囲で、また、フロー軟化温度は７０〜１４０℃、好ましくは７５〜１３０℃の範囲で設定することができる。
【００４１】
トナー母粒子には、結着樹脂のほかに、公知の着色剤や荷電制御剤を加えることができる。荷電制御剤としては、摩擦帯電により正または負の荷電を与え得るものであれば、特に限定されず有機あるいは無機の各種のものを用いることができる。
【００４２】
正荷電制御剤としては、例えば、ニグロシンベースＥＸ、第４級アンモニウム塩Ｐ−５１、ニグロシン ボントロンＮ−０１（以上、商品名：オリエント化学工業社製）、スーダンチーフシュバルツＢＢ（ソルベントブラック３：Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１５０）、フェットシュバルツＨＢＮ（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１５０）、ブリリアントスピリッツシュバルツＴＮ（商品名：ファルベン・ファブリッケン・バイヤ社製）、ザボンシュバルツＸ（商品名：ファルベルケ・ヘキスト社製）、さらにアルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料などが挙げられる。
【００４３】
また、負荷電制御剤としては、例えば、オイルブラック（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２６１５０）、オイルブラックＢＹ（商品名：オリエント化学工業社製）、ボントロンＳ−２２（商品名：オリエント化学工業社製）、サリチル酸金属錯体Ｅ−８１（商品名：オリエント化学工業社製）、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（商品名：保土谷化学工業社製）、ボントロンＳ−３４（商品名：オリエント化学工業社製）、ニグロシンＳ０（商品名：オリエント化学工業社製）、セレスシュバルツ（Ｒ）Ｇ（商品名：フアルベン・ファブリケン・バイヤ社製）、クロモーゲンシュバルツＥＴ００（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１４６４５）、アゾオイルブラック（Ｒ）（商品名：ナショナル・アニリン社製）などが挙げられる。これらの荷電制御剤は、単独であるいは複数種組合せて使用することができるが、結着樹脂に添加する荷電制御剤の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して０．００１〜５重量部（好ましくは０．００１〜３重量部の範囲）で調節できる。
【００４４】
＜外添剤＞
外添剤も、トナーの帯電特性を制御する上で重要な要素である。外添剤としては、有機系微粉末または無機系微粉末を用いることができる。有機系微粉末としては、例えばフッ素系樹脂粉末（すなわちフッ化ビリニデン微粉末、ポリテトラフルオロエチレン微粉末など）や、アクリル樹脂系微粉末、脂肪酸金属塩（すなわちステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸鉛など）等を挙げることができる。また、無機系微粉末としては、例えば、金属酸化物（すなわち酸化鉄、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛など）、微粉末シリカ（すなわち、湿式製法シリカや乾式製法シリカなど）、これらのシリカにシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコンオイルなどにより表面処理を施した表面処理シリカなどが挙げられる。これらは１種あるいは２種以上を混合して用いることができる。
【００４５】
＜現像ローラ＞
「現像剤坦持体」の一例である現像ローラとしては、例えば直径１６〜２４ｍｍ程度の金属製パイプの表面をめっきやブラスト処理したローラ、あるいは中心軸周面にＮＢＲ、ＳＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、シリコンゴム等からなる体積抵抗値１０^４〜１０^８Ω・ｃｍ、硬度が４０〜７０°（アスカーＡ硬度）の導電性弾性体層が形成されたものが使用できる。現像ローラには、パイプのシャフトや中心軸を介して現像バイアス電圧が印加できるように構成される。現像ローラの材質や処理方法、弾性体層の体積抵抗値、硬度などを選択することにより、トナー粒子の帯電量を調整できる。
【００４６】
＜規制ブレード、規制条件等＞
「規制部材」の一例である規制ブレードとしては、例えばＳＵＳ、リン青銅、ゴム板、金属薄板にゴムチップを貼り合わせたもの等を使用することができる。トナー接触面における仕事関数としては、４．８〜５．４ｅＶとすることが好ましく、トナー表面の仕事関数より小さくすることが好ましい。
【００４７】
規制条件としての押圧力としては、他の条件にもよるが、薄層規制を行うように設定することが好ましい。すなわち、規制状態において現像ローラ表面でトナーがほぼ１層となる程度の押圧力で規制する薄層規制により、粒径によらず粒子一つ一つを確実に帯電させることが可能になり、帯電量を制御し易くなる。従って、規制ブレードは、現像剤担持体としての現像ローラにスプリング等の付勢手段により、あるいは弾性体としての反発力を利用して線圧２５〜５０ｇｆ／ｃｍで押圧することが好ましい。
【００４８】
規制ブレード通過時のトナー搬送量としては、他の条件にもよるが、０．２ｍｇ／ｃｍ^２〜０．４ｍｇ／ｃｍ^２程度に設定することが好ましい。トナー搬送量は、トナー粒子の粒径に応じて選択することが好ましく、例えば、トナー粒径が５μｍのときは０．２５ｍｇ／ｃｍ^２程度、トナー粒径が７μｍのときは０．３５ｍｇ／ｃｍ^２程度の搬送量に調節することが好ましい。
【００４９】
以上のように各種の要素を調整することによって、前記式１から３の条件（トナーを正帯電させる場合には前記式４から６の条件）を満たすように制御することが可能になる。また、前記式７の条件についても、同様にして上記各要素を調整することにより達成できる。
【００５０】
以下、図面に基づき本発明の現像方法および画像形成方法に使用可能な現像装置および画像形成装置について説明する。本発明の現像方法は、接触式現像方式、あるいは非接触式現像方式のいずれの場合でも実施することができる。まず、非接触式現像方式を採用した現像装置・画像形成装置について説明する。
【００５１】
図１は、タンデムタイプの画像形成装置１の全体構成を示す模式的な断面図である。この画像形成装置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。なお、この画像形成装置１は、感光ドラム２３上の廃トナー（未転写トナー）を除去するためのクリーナ機構を備えていない、いわゆるクリーナレスの画像形成装置である。
【００５２】
画像形成ユニット１１は、異なる色のトナーを収納する４つの現像装置をセットすることができる４つの画像形成ステーション２１を備える。４つの画像形成ステーション２１は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各現像装置用であり、これらを図中、符号２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋで区別している。各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋには、像坦持体としての感光ドラム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、現像装置１００とが配設されている。
【００５３】
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１において反時計方向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。
【００５４】
感光ドラム２３は、アーチ状のラインに沿ってベルト面３５に圧接され、図１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。
【００５５】
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１０^５Ω・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次転写後の記録媒体が記録媒体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。
【００５６】
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、各画像形成ステーション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ようになっている。
【００５７】
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。
【００５８】
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、各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋの感光ドラム２３に照射され、潜像が形成される。
【００５９】
送風ファン１３は、冷却手段として機能し、このものは図１の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。
【００６０】
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。
【００６１】
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Ｐ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Ｐに定着される。
【００６２】
以上が本発明方法に使用可能なタンデムタイプの画像形成装置１の概略の構成であり、現像装置１００は、各画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋにセットして使用する。なお図１中では、現像装置のトナーの色に対応して、各画像形成ステーションと同様に各色の現像装置に１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ及び１００Ｋの符号を各々付して区別してある。これら現像装置の構成は基本的に同じであるので、以下一般的な現像装置１００の構成について図２を参照しながら説明する。
【００６３】
図２は現像装置１００の断面図である。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および現像剤坦持体としての現像ローラ１０７が設けられている。図１に示す如く、現像装置１００が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）を開けて隣接しており、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、現像ローラと感光ドラムとの間に振動電圧を作用させ、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。
【００６４】
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２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ようになっている。
【００６５】
現像ローラ１０７には、規制部材としての規制ブレード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。従って、この規制ブレード１０９による押圧力や、現像ローラ１０７および規制ブレード１０９の材質を変えることによって、帯電量の制御が可能になる。
【００６６】
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。
【００６７】
トナー収容部１０１内には、回転軸１１７を中心として図２の時計回り方向に回転するアジテータ１１９が設けられている。アジテータ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の先端からはアジテータ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、可撓性を有するシート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アジテータ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１３３上に搬送することができる。
【００６８】
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。
【００６９】
現像装置１００では、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、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場合がある。その結果として、「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」や「トナーを適正に帯電させる機能」が阻害される虞がある。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ことがなくなる。このように、現像装置１００（特に規制ブレード１０９周辺）の構造的調整によっても、所望の粒径分布と帯電量分布を持つトナーを送出することが可能になる。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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１０７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。
【００７４】
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。
【００７５】
次に、画像形成装置１、現像装置１００における画像形成について説明する。
画像形成は、以下のように行われる。
すなわち、図示しないコンピュータ等から画像形成信号が入力されると、感光ドラム２３、画像形成ステーション２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの各現像ローラ１０７および中間転写ベルト３３が回転駆動される。次に、感光ドラム２３の外周面がコロナ帯電手段２５によって一様に帯電され、その外周面に露光ユニット９によって第１色目の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、例えばイエローの静電潜像が形成される。トナー収容部１０１では、アジテータ１１９の回転作用により、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が撹拌フィン１２３で掻き上げられる。掻き上げられたトナー１１３はスクレーパ１３５によって掻き取られ、平坦搬送部１３７を滑るように落下してトナー貯留部１３９に至る。トナー貯留部１３９に溜まったトナー１１３は、順次供給ローラ１０５の周面に担持され、その後このトナーが現像ローラ１０７側に移行して、余分なトナーは規制ブレード１０９によって掻き取られると共に、現像ローラ１０７に担持されているトナーは規制ブレード１０９によって帯電され、該トナーが感光ドラム２３上に形成された静電潜像を現像する。このとき感光ドラム２３には画像形成ステーション２１Ｙの現像ローラ１０７からトナーが付与され、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光ドラム２３上に形成される。さらに、このトナー像がトナーの帯電極性とは逆極性の一時転写電圧が印加された中間転写ベルト３３上に転写された後、感光ドラム２３の外周面は徐電手段により徐電される。
【００７６】
同様の動作が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して感光ドラム２３と中間転写ベルト３３の１回転による潜像形成、現像が繰返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト３３上において重ね合わされて転写される。そして、このフルカラー画像がさらに記録媒体上に転写される。
【００７７】
次に、接触現像方式を採用した現像装置を備えたフルカラー画像形成装置２００の例を図３に基づき説明する。このフルカラー画像形成装置２００は、感光ドラム２３の周囲に、その回転方向に沿って静電潜像を現像するためのイエロー用Ｙ、シアン用Ｃ、マゼンタ用Ｍ、ブラック用Ｋの４色の現像装置からなる現像装置ユニット２２１Ｙ、２２１Ｃ、２２１Ｍ、２２１Ｋが配置される。図３中、符号１０７は現像ローラ、符号１０９は規制ブレード、符号２３３はハウジング、符号２３６はブレード支持部材、符号２３７はブレード押圧ばね、符号２３８は現像カバー、符号２３９は攪拌軸をそれぞれ示す。また、ここでは図示しないが、図１と同様に帯電手段としての帯電ローラ、感光ドラム２３上に静電潜像を形成するための露光ユニット、感光ドラム２３上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に転写するための中間転写装置が配置される。また、この画像形成装置２００は、前記した図１の画像形成装置１とは異なり、感光ドラム２３上に残留するトナーを除去するためのクリーニング装置（図示せず）を備えている。
【００７８】
感光ドラム２３は、薄肉円筒筒状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手段によって回転駆動される。現像装置ユニット２２１Ｙ、２２１Ｃ、２２１Ｍ、２２１Ｋは、それぞれ感光ドラム２３に対して揺動可能に配設され、感光ドラム２３の１回転毎に一つの現像装置の現像ローラ１０７のみが感光ドラム２３に当接可能に構成されている。
【００７９】
画像形成は、図示しないコンピュータ等から画像形成信号が入力されると、感光ドラム２３、現像装置ユニット２２１Ｙ、２２１Ｃ、２２１Ｍ、２２１Ｋの各現像ローラおよび中間転写ベルトが回転駆動される。まず、感光ドラム２３の外周面が帯電ローラによって一様に帯電され、その外周面に露光ユニットによって第１色目の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、例えばイエローの静電潜像が形成される。このとき感光ドラム２３にはイエロー用現像装置ユニット２２１Ｙの現像ローラ１０７のみが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光ドラム２３上に形成される。このトナー像がトナーの帯電極性とは逆極性の一時転写電圧が印加された中間転写ベルト上に転写され、感光ドラム２３上に残留しているトナーはクリーニング装置によって除去された後、感光ドラム２３の外周面は徐電手段により徐電される。
【００８０】
同様の動作が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して感光ドラム２３と中間転写ベルトの１回転による潜像形成、現像が繰返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト上において重ね合わされて転写される。そして、このフルカラー画像がさらに記録媒体上に転写される。
【００８１】
以上述べた図３の接触式現像方式を採用した画像形成装置２００においても図１の画像形成装置１の場合と同様に規制ブレード１０９等の構成を調節することで現像装置の側から構造的に帯電量等を制御することができる。
【００８２】
【作用】
本発明者は、トナーの帯電特性および粒径について鋭意検討を行った結果、あるトナー集合における帯電量分布と粒径分布との関係、帯電量最大値と粒径分布との関係、および帯電量最小値の関係を把握することが重要であり、これらの関係で一定の条件を満たすときに良好な現像ができるとの知見を得た。
【００８３】
すなわち、本発明では、前記式１から３の関係を満たすように制御することが必要である。前記式１の関係を満たす場合には、ドット再現性を高めるために特に有効である。すなわち、前記式１の関係を満たす場合には、トナー集合においてその粒径に対して帯電量にある程度のバラツキがある状態、言い換えれば、粒径がほぼ同一であっても個々のトナー粒子において帯電量が大なるもの、小なるものが存在する状態とすることができる。そのため、ドットを再現するにあたり、先ず帯電量の大なるトナーが選択的にドット中心に入り、その周囲を取り巻くようにして帯電量の小なるトナーが入る。その結果、トナー粒子同士の反発を抑制することができ、もって良好なドット再現性を得ることができるものと考えられる。
【００８４】
また、前記式２の関係を満たす場合には、トナーの像坦持体に対する鏡像力に由来する地汚れを低減するために特に有効である。すなわち、トナー集合においてその粒径に対して必要以上に帯電された強帯電トナーは像坦持体との鏡像力が大きく、非画像部にも現像されて地汚れを生じさせる。この地汚れは転写されるため、重大な問題となる。しかし、本発明においては、前記式２の関係を満たすことにより、強帯電トナーの発生が抑制された状態とすることができるので、地汚れを低減することができるものと考えられる。
【００８５】
また、前記式３の関係を満たす場合には、カブリを低減させるために、およびドットの再現性を高めるために特に有効である。すなわち、逆極性トナー（ここでは、トナーを負帯電させた際のイレギュラーな正帯電トナーとする。）の帯電量が大きい場合には負帯電トナーを引き付けてしまうため、ドットの形がくずれてドット再現性を低下させるとともに、非画像部に現像されてカブリを発生させる。しかし、本発明においては、前記式３の関係を満たすことにより、帯電量の小さい逆極性トナー（正帯電トナー）が負帯電トナーに引き付けられる状態とすることができる。よって、ドットの形を円形に保つことでドット再現性を高めることができるとともに、非画像部に付着する量を低減させてカブリの発生を抑制することができるものと考えられる。
【００８６】
【実施例】
以下、実施例、比較例により本発明についてより詳細に説明するが、本発明はこれらによって制約されるものではない。
以下の実施例、比較例におけるトナー粒子の粒径および帯電量は、イースパートアナライザ（登録商標）ｍｏｄｅｌ ＥＳＴ−３型（ホソカワミクロン社製）を用い、以下の操作手順によって行った。
【００８７】
＜イースパートアナライザによる測定手順＞
（１）装置主電源を投入後、装置が安定するまでおよそ３０分待つ。
（２）窒素ガスボンベの供給圧を０．３ＭＰａにする。データ処理用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を立ち上げ、「ＥＳＴＷＩＮ９０２．ｅｘｅ」を起動する。この時、粒径は６０チャンネルとする。次に、粒径キャリブレーションを行う。
（３）定部吸引流量を０．４リットル／分に調整する。
（４）集塵エアー流量を０．４リットル／分に調整する。
（５）ネビュライザーボトルに純水１５０ｍｌ、およびＰＳＬ分散液を３滴加え、攪拌後、超音波洗浄器に入れ、２分間標準液を分散させる。
（６）ネビュライザーボトルにシリカゲル入りドライヤーと窒素ガス供給管を取り付ける。
（７）キャリブレーションスイッチを入れ、ガス供給が安定するまでおよそ３０秒間待つ。
（８）ガス圧力を０．０８Ｍｐａに調節する。
【００８８】
（９）ＰＣの測定画面のスタートをクリックし、測定を開始する。
（１０）測定終了後、Ｄ５０カウント、Ｄ５０ボリュームの値が３．１６±０．１μｍであることを確認する（測定値はＰＳＬ標準液の粒径による）。
（１１）次に、供給用フードと１成分供給器のノズルをセットし、帯電キャリブレーションを行う。
（１２）トナー層を形成した現像ローラを１成分供給器にセットする。
（１３）現像ローラとノズルの距離を４ｍｍに調整する。
（１４）帯電キャリブレーション測定条件として、吸引流量＝０．４リットル／分、集塵流量＝０．４リットル／分、インターバル＝１秒、ブロー時間＝１秒、ガス圧力＝０．０８ＭＰａ、Ｘ軸送りスピード＝０．１ｍｍ／秒、電界電圧は印加しない。
（１５）測定画面の「Ｑ／ｍ」が０±０．５μＣ／ｇであることを確認する。
（１６）サンプル測定：
トナー層を形成した現像ローラを、１成分供給器にセットする。測定条件を以下に示す。
現像ローラとノズルの距離４ｍｍ、吸引流量＝０．２リットル／分、集塵流量＝０．６リットル／分、インターバル＝３秒、ブロー時間＝１秒、ガス圧力＝０．０２ＭＰａ、電界電圧＝０．１ｋＶ
トータルカウント数は限定されないが、３００個以上、３０００個以下が好ましい。また、この時、測定後に現像ローラの下地が見えるようにトナーを剥離し、測定することが重要である。
（１７）データ処理：
上記方法で測定した、粒径と帯電量の個々のデータを以下のように処理した。
市販のソフトウエア［ここでは、ＥＸＣＥＬ（登録商標：マイクロソフト社製）のマクロ機能を使用した］を利用して、粒径は０μｍ〜１０μｍを０．５μｍ毎の区分に区切り、０μｍ以上０．５μｍ未満、０．５μｍ以上１．０μｍ未満・・・（以降、同様）とし、表示としては０μｍ以上０．５μｍ未満の区分を０．２５μｍ、０．５μｍ以上１．０μｍ未満の区分を０．７５μｍ、・・・・（以降、同様）とした。
【００８９】
帯電量についても同様に、０ｆＣ以上０．５ｆＣ未満、０．５ｆＣ以上１．０ｆＣ未満・・・・、−０．５ｆＣ以上０ｆＣ未満、−１．０ｆＣ以上−０．５ｆＣ未満・・・（以降、同様）とした。表示としては、０以上０．５ｆＣ未満の区分を０．２５、０．５ｆＣ以上１．０ｆＣ未満の区分を０．７５・・・・とし、−０．５以上０ｆＣ未満の区分を−０．２５、−１．０ｆＣ以上−０．５ｆＣ未満の区分を−０．７５・・・・・（以降、同様）とした。
【００９０】
また、以上のようにして測定データを整理し、さらに各チャンネル内の個数を測定した全個数で除して、個数比率として３次元グラフ（図４等参照）を作成した。この際、個数が１％未満の区分のものはグラフから除外した。
【００９１】
＜ドット形成、カブリ、地汚れの評価＞
また、各実施例および比較例において、ドット形成、カブリ、地汚れについて評価した。
ドット形成の評価はドット形状の潜像に対する再現性により行った。
また、カブリの評価は現像時に途中停止させた像坦持体上の非画像部に存在するトナーをテープ転写して採取することで行った。
また、地汚れの評価は、転写材（例えば、印刷用紙）上の非画像部のＯＤ値を反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）により測定することで行った。ここでは、ＯＤ値が０．１４以上であるものを不良と判断した。
【００９２】
実施例１
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部からなるモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン系乳化剤１重量部、アニオン系乳化剤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性混合物に添加して乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【００９３】
次に、この樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業株式会社製）２０重量部、およびフタロシアニンブルー７重量部を、界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部を含んだ水中へ分散し、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後撹拌しながら電解質の硫酸アルミニウムを０．３重量部加え、次いでＴＫホモミキサーで高速撹拌し、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、サリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部とともに追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にして９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて５時間重合させ粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を向上させるためｐＨを５以上に調整しながら９５℃に昇温し、５時間保持した。その後得られた粒子を水洗いし、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。このようにして、平均粒径７ミクロンのトナー母粒子を得た。
【００９４】
この平均粒径７ミクロントナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．２ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．５ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）０．７ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【００９５】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３６ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．３５４ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【００９６】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図４に示し、詳細結果を表１に示す。図４より、トナーの粒径分布の中心値［図４中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図４中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図４中の符合Ｂｍｉｎ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図４中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝５．８６、Ｂｍａｘ＝−３．６９、Ｂｍｉｎ＝０．０７、Ｂ＝３．７６であり、前記式１から３の関係を満たすものである。また、表１０の評価結果に示すように、ドット形成、カブリ、地汚れの問題はなかった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【００９７】
【表１】

【００９８】
比較例１−１
実施例１と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．２ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．５ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）１．５ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【００９９】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３５ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．３４４ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１００】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図５に示し、詳細結果を表２に示す。図５より、トナーの粒径分布の中心値［図５中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図５中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図５中の符合Ｂｍｉｍ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図５中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝５．９３、Ｂｍａｘ＝−２．６９、Ｂｍｉｎ＝０．１５、Ｂ＝２．８４であり、前記式１の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、ドット形成が不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１０１】
【表２】

【０１０２】
比較例１−２
実施例１と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．２ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．３ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）０．５ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１０３】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３７ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．３５８ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１０４】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図６に示し、詳細結果を表３に示す。図６より、トナーの粒径分布の中心値［図６中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図６中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図６中の符合Ｂｍｉｎ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図６中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝５．６９、Ｂｍａｘ＝−２．６４、Ｂｍｉｎ＝０．６６、Ｂ＝３．３０であり、前記式３の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、カブリが不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１０５】
【表３】

【０１０６】
比較例１−３
実施例１と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．５ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．５ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）０．５ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１０７】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３５ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．３５２ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１０８】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図７に示し、詳細結果を表４に示す。図７より、トナーの粒径分布の中心値［図７中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図７中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図７中の符合Ｂｍｉｎ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図７中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝５．７７、Ｂｍａｘ＝−４．３８、Ｂｍｉｎ＝０．１３、Ｂ＝４．５１であり、前記式２の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、地汚れが不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１０９】
【表４】

【０１１０】
実施例２
スチレンモノマー８０重量部、アクリル酸ブチル２０重量部、およびアクリル酸５重量部からなるモノマー混合物を、水１０５重量部、ノニオン系乳化剤１重量部、アニオン系乳化剤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性混合物に添加して乳白色の粒径０．２５μｍの樹脂エマルジョンを得た。
【０１１１】
次に、この樹脂エマルジョン２００重量部、ポリエチレンワックスエマルジョン（三洋化成工業株式会社製）２０重量部、およびフタロシアニンブルー１０重量部を、界面活性剤のドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２重量部を含んだ水中へ分散し、ジエチルアミンを添加してｐＨを５．５に調整後撹拌しながら電解質の硫酸アルミニウムを０．３重量部加え、次いでＴＫホモミキサーで高速撹拌し、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、サリチル酸亜鉛５重量部を水４０重量部とともに追加し、窒素気流下で撹拌しながら同様にして９０℃に加熱し、過酸化水素水を加えて３時間重合させ粒子を成長させた。重合停止後、会合粒子の結合強度を向上させるためｐＨを５以上に調整しながら９５℃に昇温し、５時間保持した。その後得られた粒子を水洗いし、４５℃で真空乾燥を１０時間行った。このようにして、平均粒径５ミクロンのトナー母粒子を得た。
【０１１２】
この平均粒径５ミクロントナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．４ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．６ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）１．０ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１１３】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３５ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．２５４ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１１４】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図８に示し、詳細結果を表５に示す。図８より、トナーの粒径分布の中心値［図８中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図８中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図８中の符合Ｂｍｉｍ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図８中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝３．６８、Ｂｍａｘ＝−２．０１、Ｂｍｉｎ＝０．２０、Ｂ＝２．２１であり、前記式１から３の関係を満たすものである。また、表１０の評価結果に示すように、ドット形成、カブリ、地汚れの問題はなかった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１１５】
【表５】

【０１１６】
比較例２−１
実施例２と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．３ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．５ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）２．０ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１１７】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３５ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．２５５ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１１８】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図９に示し、詳細結果を表６に示す。図９より、トナーの粒径分布の中心値［図９中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図９中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図９中の符合Ｂｍｉｍ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図９中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝３．７４、Ｂｍａｘ＝−１．３０、Ｂｍｉｎ＝０．２３、Ｂ＝１．５３であり、前記式１の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、ドット形成が不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１１９】
【表６】

【０１２０】
比較例２−２
実施例２と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．３ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．３ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）１．５ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１２１】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３６ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．２５８ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１２２】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図１０に示し、詳細結果を表７に示す。図１０より、トナーの粒径分布の中心値［図１０中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図１０中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図１０中の符合Ｂｍｉｎ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図１０中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝３．７３、Ｂｍａｘ＝−２．００、Ｂｍｉｎ＝０．５６、Ｂ＝２．５６であり、前記式３の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、カブリが不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１２３】
【表７】

【０１２４】
比較例２−３
実施例２と同じトナー母粒子に、外添剤として大粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ５０）０．５ｗｔ％、小粒径シリカ（日本アエロジル社製：ＲＸ３００）０．５ｗｔ％、およびチタン（チタン工業社製：ＳＴＴ−３０Ｓ）０．７ｗｔ％を加え、小型攪拌器で回転数２０００ｒｐｍ、処理時間２分の処理を行った。
【０１２５】
以上のようにして得られたトナーを、図２と同様の非接触方式の現像装置において負帯電させた。規制ブレードの規制圧を３４ｇｆ／ｃｍとして、トナーの搬送量を０．２４７ｍｇ／ｃｍ^２とした。また、搬送速度は３１０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。
【０１２６】
この帯電トナー粒子約３０００個について粒径と帯電量とを測定した。その結果を図１１に示し、詳細結果を表８に示す。図１１より、トナーの粒径分布の中心値［図１１中の符合Ａ（μｍ）］、帯電量最大値［図１１中の符合Ｂｍａｘ（ｆＣ）］、帯電量最小値［図１１中の符合Ｂｍｉｎ（ｆＣ）］、帯電量分布の幅［図１１中の符合Ｂ（ｆＣ）］は、表９に示すように、Ａ＝３．７２、Ｂｍａｘ＝−２．８１、Ｂｍｉｎ＝０．２３、Ｂ＝３．０４であり、前記式２の関係を満たすものではない。また、表１０の評価結果に示すように、地汚れが不良であった。なお、前記したように０．５μｍ毎の粒径と、０．５ｆＣ毎の帯電量とにより区画される１区分内のトナー粒子個数が全体の１％以上のデータのみを対象とした。
【０１２７】
【表８】

【０１２８】
【表９】

【０１２９】
【表１０】

【図面の簡単な説明】
【図１】本発明現像方法に使用可能な画像形成装置の例を示す図面。
【図２】本発明現像方法に使用可能な現像装置の例を示す図面。
【図３】本発明現像方法に使用可能な画像形成装置の別例を示す図面。
【図４】実施例１の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図５】比較例１−１の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図６】比較例１−２の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図７】比較例１−３の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図８】実施例２の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図９】比較例２−１の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図１０】比較例２−２の粒径−帯電量分布を示す図面。
【図１１】比較例２−３の粒径−帯電量分布を示す図面。
【符号の説明】
１ 画像形成装置、９ 露光ユニット、１１ 画像形成ユニット、
１３ 送風ファン、１５ 転写ベルトユニット、１７ 給紙ユニット、
２１ 画像形成ステーション、２３ 感光ドラム、２５ コロナ帯電手段、
２７ 駆動ローラ、２９ 従動ローラ、３１ テンションローラ、
３３ 中間転写ベルト、３４ クリーニング手段、３９ ２次転写ローラ、
４１ クリーニングブレード、４２ トナー搬送経路、
４３ １次転写部材、５３ 反射ミラー、５５折り返しミラー、
５７ 給紙カセット、５９ ピックアップローラ、６１ ゲートローラ対、
６３ 定着手段、６５ 排紙ローラ対、６７ 両面プリント用搬送路、
１００ 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、
１１４ トナーの上面、１１５ シール部材、１１９ アジテータ、
１２１ アーム部材、１２３ 撹拌フィン、
１２５ トナー収容部と内周面と撹拌フィンとの間の領域、
１２７ 規制ブレードが現像ローラの周面に当接している箇所、
１２９ トナー案内面、１３１ トナー案内空間部、
１３３ トナーガイド部材、
１３４ 供給ローラから離れた側のトナーガイド部材の端部、
１３５ スクレーパ、１３７ 平坦搬送部、
１３９ トナーの一時貯留部、１４１ 湾曲部、１４３ 当接部、
２００ 画像形成装置、２２１ 現像装置ユニット、２３３ ハウジング、
２３６ ブレード支持部材、２３７ ブレード押圧ばね、
２３８ 現像カバー、２３９ 撹拌軸、 Ｐ 記録媒体、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing method and an image forming method, and more particularly to a developing method and an image forming method implemented in electrostatic latent image developing type image forming used in printers, copiers, and the like.
[0002]
[Prior art]
Image formation by the electrostatic latent image developing method is performed by forming an image on the photosensitive member by the charging characteristics of each toner particle and transferring the image onto a transfer material. For this reason, it is known that toner characteristics have a great influence on image formation. However, the presence of defective toner whose charge amount cannot be controlled has caused problems such as scattering, fogging, and soiling. The cause of the defective toner is insufficient charging due to the variation in the particle diameter and shape of the toner particles.
[0003]
For this reason, in the toner design, the particle size distribution is narrowed by making the particle size as uniform as possible in each toner particle, and when the toner particles are charged, the charge amount is uniform in each toner particle. It is in the direction to control to become. For example, JP-A-63-276064 discloses that the relationship between the number average particle size [μm] and the volume average particle size [μm] of toner particles measured with a call counter is 1.0 ≦ volume average particle size / A toner having a number average particle size ≦ 1.2 and a volume average particle size of 3 to 25 μm has been proposed. Such a toner having a relatively narrow particle size distribution has good uniform chargeability, and the number of toners whose polarity is reversed is reduced, so that fog and scattering can be reduced.
[0004]
However, conventionally, since the charge amount of the toner was merely regarded as the sum of the charge amounts based on the mass of the aggregate, it was impossible to control the charge amount of each toner particle. As a result, particularly when reproducing dots, toner particles that are uniformly charged to some extent (that is, toner particles having substantially the same charge amount) repel each other and cause “scattering”, resulting in uneven dot reproducibility. There was a problem.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 63-276064 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a developing method and an image forming method that reduce problems such as defective dot formation, scattering, fogging, and background contamination.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention of the developing method according to the first aspect of the present invention is that the toner carried on the developer carrier is negatively charged by being regulated by the regulating member so as to be negatively charged. In a developing method for applying a toner image to a latent electrostatic image formed on a holder to make a toner image visible, a laser Doppler is applied in a vibration field in an acoustic relaxation cell with respect to the toner after pressure regulation by the regulation member. When the particle size and charge amount of individual toner particles are measured by the method, the center value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, and the maximum value Bmax [fC] of the charge amount Further, the development is performed by controlling so that the relationship of the following formulas 1 to 3 is satisfied at the minimum value Bmin [fC] of the charge amount.
[0008]
[Expression 4]

[0009]
In the development method in which toner is negatively charged by regulating the pressure by a regulating member, the relationship between the charge amount distribution and the particle size distribution in a certain toner set, the relationship between the maximum charge amount and the particle size distribution, and the relationship between the minimum charge amount It is important to understand. Then, as shown in the examples described later, when the control is performed so as to satisfy the relationship of the above formulas 1 to 3, the toner after the pressure is restricted by the restriction member is in a state where the charge amount varies to some extent, It became clear that problems such as poor formation, scattering, fogging, and soiling could be solved. Here, since the toner is charged “negatively”, the “maximum charge amount Bmax” is the value of the largest charge on the negative side, and also the “minimum charge amount Bmin”. Is the value of the one that is charged the smallest on the negative side, or the value of the one that is charged the most on the positive side when a reversely charged toner (here, positively charged toner) is included.
[0010]
Further, the invention of the developing method according to the second aspect of the present invention is such that the toner carried on the developer carrier is positively charged by being regulated by a regulating member and then formed on the image carrier. In the developing method for applying the electrostatic latent image to the visualized electrostatic latent image so that the toner image is visualized as a toner image, the individual toners are pressed by the laser Doppler method in the vibration field in the acoustic relaxation cell. When the particle size and the charge amount of the particles are measured, the center value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the charge amount The development is performed by controlling the minimum value Bmin [fC] so as to satisfy the relations of the following formulas 4 to 6.
[0011]
[Equation 5]

[0012]
In a developing method in which toner is pressed by a regulating member and positively charged, the relationship between the charge amount distribution and the particle size distribution in a certain toner set, the relationship between the maximum charge amount and the particle size distribution, and the relationship between the minimum charge amount It is important to understand. When the control is performed so as to satisfy the relations 4 to 6, the toner after the pressure is regulated by the regulating member is in a state where the charge amount varies to some extent, and dot formation failure, scattering, fogging, ground, It became clear that problems such as dirt could be solved. Here, since the toner is charged to “positive”, the “maximum charge amount Bmax” is a value that is charged to the maximum on the positive side, and is also referred to as “minimum charge amount Bmin”. Is the value of the smallest charged on the positive side, or the value of the largest charged on the negative side when a reversely charged toner (here, negatively charged toner) is included.
[0013]
Further, the invention of the developing method according to the third aspect of the present invention is that in the first aspect or the second aspect, the maximum particle size value Amax [μm] and the minimum particle size value Amin [ The development is carried out by controlling so that the relationship with μm] satisfies the relationship of the following formula 7.
[0014]
[Formula 6]

[0015]
In the conventional method in which the charge amount of each toner particle cannot be controlled, when the particle size distribution is uniform, each toner particle is similarly charged, so that the charge amount becomes uniform. As a result, “scattering” due to the repulsion between the toner particles tends to occur. However, in the developing method of the present invention, the charge amount can be varied even when the particle size distribution is uniform so as to satisfy the relationship of the formula 7, so that the first aspect or the above The same effect as in the second aspect can be obtained.
[0016]
An image forming method according to the fourth aspect of the present invention is an image carrier visualized by the developing method according to any one of the first to third aspects. The above toner image is transferred to form an image.
[0017]
According to this feature, since the image formation can be performed with the toner having a certain amount of variation in the charge amount by the developing method according to any one of the first to third aspects, the dot formation is poor. Problems such as scattering, fogging, and soiling can be solved, and good image formation is possible.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the developing method of the present invention, the toner carried on the developer carrier is negatively charged by regulating the pressure by the regulating member, and then applied to the electrostatic latent image formed on the image carrier. When the toner image is visualized as a toner image, and the toner after pressure regulation by the regulating member, the particle size and charge amount of each toner particle are measured by the laser Doppler method in the vibration field in the acoustic relaxation cell. In addition, the following formula 1 is used for the central value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount. To 3 so as to satisfy the relationship of 3 to 3.
[0019]
[Expression 7]

[0020]
In addition, it is preferable to control so that the relationship between the maximum value Amax [μm] of the particle size and the minimum value Amin [μm] of the particle size satisfies the relationship of the following formula 7.
[0021]
[Equation 8]

[0022]
The present invention can also be implemented in a developing method in which toner is positively charged. In this case, the developing method of the present invention applies toner to the electrostatic latent image formed on the image carrier after the toner carried on the developer carrier is positively charged by being regulated by the regulating member. Then, in the process of visualization as a toner image, for the toner after being pressed and regulated by the regulating member, the particle size and the charge amount of each toner particle were measured by a laser Doppler method in a vibration field in the acoustic relaxation cell. In this case, the following formula is used for the center value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount. It is implemented by controlling so as to satisfy the relationship of 4 to 6.
[0023]
[Equation 9]

[0024]
Further, in the developing method in which the toner is positively charged as described above, the relationship between the maximum value Amax [μm] of the particle size and the minimum value Amin [μm] of the particle size satisfies the relationship of the above formula 7. It is preferable to control as described above.
[0025]
Hereinafter, a developing method and an image forming method in which toner is negatively charged will be mainly described, but the same applies to a developing method and an image forming method in which toner is positively charged.
[0026]
The particle diameter and charge amount of the toner are measured by a laser Doppler method in a vibration field in the acoustic relaxation cell. The laser Doppler method uses the phenomenon (Doppler effect) in which the frequency of light reflected and returned when a laser beam is applied to a moving body changes in proportion to the speed of the moving body. It is a known method of measuring. In the present invention, the laser Doppler method is used to measure the particle velocity in the acoustic field or the phase lag angle of the particle mobility relative to the motion of the substrate, thereby obtaining the aerodynamic diameter of the particle (the same settling velocity as that of the particle). Find the unit density sphere diameter) and the charge amount. Measurement of the particle diameter and the charge amount by the laser Doppler method can be performed using a commercially available measuring instrument. As an example of a preferable measuring device, there can be mentioned an Espert Analyzer (registered trademark) model EST-3 type (manufactured by Hosokawa Micron). In the measurement using this espert analyzer, toner particles as a sample are dropped between two electrodes having opposite polarities. The charged toner particles move toward the electrode due to the electric field effect of the electrode. By acoustically vibrating the electrode, the toner particles are also attracted to the electrode while vibrating. The movement and vibration to the electrode at this time are simultaneously measured by the laser Doppler method to calculate the particle diameter and the charge amount.
[0027]
That is, the toner particles flowing in from the inlet of the measuring device are subjected to air vibration due to sound and vibrate with a phase delay due to the inertia of the particles. The larger the particle, the larger the phase lag, so the particle size can be measured from this phase lag. Further, the charge amount of the particles can be calculated from the moving speed to the electrode and the particle size.
[0028]
When measuring toner particles using this espert analyzer, the results may vary depending on the measurement conditions and operations. For example, the measurement should be performed with the conditions and operations fixed as shown in the examples below. Is preferred.
[0029]
In the developing method of the present invention, when the particle size and the charge amount of each negatively charged toner particle are measured by the measurement method, the median value A [μm] of the particle size distribution and the width B [ fC], the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount are controlled so as to satisfy the relationship of the above-described Expressions 1 to 3.
[0030]
When the charged toner is controlled so as to satisfy the above formulas 1 to 3, there is a certain amount of variation in the charge amount with respect to the particle size (that is, both the charge amount is large and the charge amount is small). Presumed to exist). Therefore, the charge amount of each toner particle is more accurate than the conventional method in which the charge amount as the aggregate of toner particles [(obtained as the sum of the charge amount / the mass of the toner aggregate)] is controlled. Control is possible. When reproducing the dots, first, the toner with a large charge amount selectively enters the center of the dot, and the toner with a small charge amount enters around the periphery of the dot, thereby eliminating problems such as scattering. It is possible to reproduce the dots neatly.
[0031]
Further, in addition to the conditions of Formulas 1 to 3, the relationship between the maximum value Amax [μm] of the particle size and the minimum value Amin [μm] of the particle size may be controlled to satisfy the relationship of Formula 7. preferable. In the conventional method in which the charge amount as a set of toner particles [(ascertained as the sum of charge amount / mass of toner set)] is controlled, the particle diameters are uniform to some extent so as to satisfy Equation 7 Although it was difficult to control the charge amount, in the development method of the present invention, the charge amount of individual toner particles varies even in a state where the particle size distribution is uniform so as to satisfy the relationship of Expression 7. It is possible to reproduce the dots neatly.
[0032]
In the present invention, the “particle size distribution” and the “charge amount distribution” are evaluated in the data of the particle size category and the charge amount category including a predetermined number or more of toner particles as a ratio to the total number of toners. This is because it is impossible to completely control all of a large number of toner particles, and the toner particles are inevitably uncontrollable in the assembly, so the charging characteristics of such uncontrollable toner particles are taken into consideration. The reason is that it is appropriate to grasp the particle size distribution and the charge amount distribution without using it. Therefore, in the present invention, the “particle size distribution” and the “charge amount” are determined by the particle size-charge amount category (see Table 1 etc.) divided by the particle size category every 0.5 μm and the charge amount category every 0.5 fC. Distribution ".
[0033]
In the method of the present invention, by adjusting various factors that are normally considered in the toner design and the development device design, the toner charge amount and the particle size after being regulated by the regulating member are controlled so as to satisfy the above relationship. can do. For example, examples of the toner design element include (1) type of toner base particles, resin composition, shape, and (2) type and amount of external additive. The development device design elements include (3) the surface material and surface hardness of the developing roller as the developer carrier, (4) the material and regulation conditions (pressing force, etc.) of the regulating blade as the regulating member, and the regulating blade. For example, the amount of toner transported during passage. However, it is usually difficult to determine the relationship of the conditions uniquely with any of the elements exemplified in the above (1) to (4). That is, even if one element is specified, the condition varies depending on the relationship with other elements, and the relationship between the conditions may not be realized. Accordingly, it is preferable to experimentally determine how each element should be set, and in this case, the conditions described in the examples described later are helpful.
[0034]
Here, typical examples of the elements for controlling the particle diameter and the charge amount of the toner, which is an example of the “developer” used in the method of the present invention, are illustrated. It is possible to control the particle diameter and the charge amount by selecting from the elements described below. However, the present invention is not limited to these and can be controlled by adjusting other elements. The toner used in the method of the present invention is not particularly limited. For example, a known one can be used as a one-component non-magnetic toner.
[0035]
<Toner base particles>
The type of the binder resin of the toner base particles, particularly the polar functional group in the resin, affects the charging characteristics of the toner base particles. Examples of the binder resin include polyester resin, styrene-acrylic copolymer, polystyrene, poly-α-methylstyrene, chloropolystyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, and styrene-butadiene copolymer. Polymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, epoxy resin, urethane modified epoxy resin, silicone modified epoxy resin, vinyl chloride resin, rosin modified maleic acid resin, phenyl resin, polyethylene, polypropylene, ionomer Resin, silicone resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyvinyl butyral resin, terpene resin, phenol resin, urethane / urea resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, etc. That. In the method of the present invention, one or more known binder resins represented by these can be selected and used.
[0036]
The shape of the toner base particles is preferably spherical and close to a uniform surface structure, and it is preferable that there is little variation in size and shape between the individual base particles. The circularity (spheroidization coefficient) of the toner base particles is preferably 0.91 or more, and the transfer efficiency can be improved, but the circularity is 0.95 or more in order not to generate the reverse polarity toner. It is preferable to adjust so that.
[0037]
The toner base particles can be produced by a pulverization method or a polymerization method. The pulverized toner is obtained by uniformly mixing a binder resin with a pigment, a release agent, and a charge control agent with a Henschel mixer, melting and kneading with a twin-screw extruder, and after cooling through a coarse pulverization-fine pulverization process, classification. Processed and made with the addition of a fluidity improver. In order to adjust the circularity of the pulverized toner, a spheronization process may be performed. If a device that can be pulverized into a relatively round spherical shape, for example, a turbo mill (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.) known as a mechanical pulverizer, a circularity of 0.93 can be achieved. If a commercially available hot-air spheronizer “Surfing System SFS-3 type” (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) is used, the circularity can be up to 1.00.
[0038]
Examples of the method for producing the polymerization toner include suspension polymerization and emulsion polymerization. In the suspension polymerization method, a polymerizable monomer, a color pigment, and a release agent are added as necessary, and a mixture containing a dye, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives is dissolved or dispersed. The monomer composition thus prepared is added to an aqueous phase containing a suspension stabilizer (water-soluble polymer, poorly water-soluble inorganic substance) with stirring, granulated, polymerized, and colored with a desired particle size. Polymerized toner particles can be formed.
[0039]
In the emulsion polymerization method, the degree of circularity of the polymerization method toner can be freely changed by controlling the temperature and time during the aggregation process of the secondary particles, and the range is from 0.94 to 0.94. 1.00. On the other hand, in the suspension polymerization method, since a true spherical toner can be produced, the circularity is in the range of 0.98 to 1.00. Further, the degree of circularity can be freely adjusted from 0.94 to 0.98 by heating and deforming at a glass transition temperature Tg or higher of the toner in order to adjust the degree of circularity.
[0040]
In both the pulverized toner and the polymerized toner, the glass transition temperature is 50 to 100 ° C., preferably 55 to 90 ° C., and the flow softening temperature is 70 to 140 ° C., preferably 75 to 130. It can be set in the range of ° C.
[0041]
In addition to the binder resin, a known colorant or charge control agent can be added to the toner base particles. The charge control agent is not particularly limited as long as it can give positive or negative charge by frictional charging, and various organic or inorganic substances can be used.
[0042]
Examples of the positive charge control agent include nigrosine base EX, quaternary ammonium salt P-51, nigrosine bontron N-01 (above, trade name: manufactured by Orient Chemical Industries), Sudan Chief Schwartz BB (solvent black 3: C I. No. 26150), Fettschwarz HBN (C.I. No. 26150), Brilliant Spirits Schwarz TN (trade name: manufactured by Farben Fabricken Bayer), Zavon Schwartz X (trade name: Falberge Hoechst) And alkoxylated amines, alkylamides, molybdate chelate pigments, and the like.
[0043]
Examples of negative charge control agents include oil black (CI No. 26150), oil black BY (trade name: manufactured by Orient Chemical Industries), and Bontron S-22 (trade name: manufactured by Orient Chemical Industries, Ltd.). ), Salicylic acid metal complex E-81 (trade name: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), thioindigo pigment, sulfonylamine derivative of copper phthalocyanine, Spiron Black TRH (trade name: manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Bontron S-34 (Product name: manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Nigrosine S0 (Product name: manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Ceres Schwartz (R) G (Product name: manufactured by Falben Fabricen Bayer), Chromogen Schwarz ET00 (C I. No. 14645), Azo Oil Black (R) (trade name: manufactured by National Aniline) And the like. These charge control agents can be used alone or in combination of a plurality of types, but the amount of the charge control agent added to the binder resin is 0.001 to 5 weights per 100 parts by weight of the binder resin. Parts (preferably in the range of 0.001 to 3 parts by weight).
[0044]
<External additive>
External additives are also an important factor in controlling the charging characteristics of the toner. As the external additive, organic fine powder or inorganic fine powder can be used. Examples of the organic fine powder include fluorine resin powder (namely, fine powder of vinylidene fluoride, fine powder of polytetrafluoroethylene), fine powder of acrylic resin, and fatty acid metal salt (namely, zinc stearate, calcium stearate, stearic acid). Lead, etc.). Examples of the inorganic fine powder include metal oxides (that is, iron oxide, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, and the like), fine powder silica (that is, wet process silica, dry process silica, and the like), and silica. Examples thereof include surface-treated silica that has been surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, silicon oil, or the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0045]
<Developing roller>
As a developing roller which is an example of a “developer carrier”, for example, a roller in which the surface of a metal pipe having a diameter of about 16 to 24 mm is plated or blasted, or NBR, SBR, EPDM, urethane rubber on the peripheral surface of the central axis Volume resistance value 10 made of silicon rubber, etc. ⁴ -10 ⁸ What formed the conductive elastic body layer of (omega | ohm) * cm and hardness 40-70 degrees (Asker A hardness) can be used. A developing bias voltage can be applied to the developing roller via the pipe shaft or the central axis. The charge amount of the toner particles can be adjusted by selecting the material and processing method of the developing roller, the volume resistance value, hardness, etc. of the elastic layer.
[0046]
<Regulator blades, regulatory conditions, etc.>
As the regulating blade as an example of the “regulating member”, for example, SUS, phosphor bronze, a rubber plate, a metal thin plate bonded with a rubber chip, or the like can be used. The work function on the toner contact surface is preferably 4.8 to 5.4 eV, and is preferably smaller than the work function of the toner surface.
[0047]
The pressing force as the regulation condition is preferably set so as to regulate the thin layer although it depends on other conditions. In other words, in the regulated state, the thin layer regulation that restricts the toner on the surface of the developing roller with a pressing force that is about one layer makes it possible to reliably charge each particle regardless of the particle size. It becomes easy to control the amount. Therefore, it is preferable that the regulating blade is pressed against the developing roller as the developer carrying member by a biasing means such as a spring or using a repulsive force as an elastic member at a linear pressure of 25 to 50 gf / cm.
[0048]
The toner transport amount when passing through the regulation blade is 0.2 mg / cm, although it depends on other conditions. ² ~ 0.4mg / cm ² It is preferable to set the degree. The toner conveyance amount is preferably selected according to the particle diameter of the toner particles. For example, when the toner particle diameter is 5 μm, 0.25 mg / cm ² When the toner particle size is 7 μm, 0.35 mg / cm ² It is preferable to adjust the conveyance amount to the extent.
[0049]
By adjusting various elements as described above, it is possible to perform control so as to satisfy the conditions of Expressions 1 to 3 (the conditions of Expressions 4 to 6 when the toner is positively charged). Further, the condition of the expression 7 can also be achieved by adjusting the above elements in the same manner.
[0050]
Hereinafter, a developing device and an image forming apparatus that can be used in the developing method and the image forming method of the present invention will be described with reference to the drawings. The development method of the present invention can be carried out in either case of a contact development system or a non-contact development system. First, a developing device and an image forming apparatus that employ a non-contact developing method will be described.
[0051]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the overall configuration of a tandem type image forming apparatus 1. The image forming apparatus 1 includes a housing 3, a paper discharge tray 5 formed on the upper portion of the housing 3, and a door body 7 that can be opened and closed on the front surface of the housing. The image forming unit 11, the blower fan 13, the transfer belt unit 15, and the paper feeding unit 17 are provided. A paper transport unit 19 is provided in the door body 7. The image forming apparatus 1 is a so-called cleanerless image forming apparatus that does not include a cleaner mechanism for removing waste toner (untransferred toner) on the photosensitive drum 23.
[0052]
The image forming unit 11 includes four image forming stations 21 in which four developing devices that store different color toners can be set. The four image forming stations 21 are for yellow, magenta, cyan, and black developing devices, and these are distinguished by reference numerals 21Y, 21M, 21C, and 21K in the drawing. Each of the image forming stations 21Y, 21M, 21C, and 21K is provided with a photosensitive drum 23 as an image carrier, a corona charging unit 25 provided around the photosensitive drum 23, and a developing device 100. Yes.
[0053]
The transfer belt unit 15 is stretched between a driving roller 27 that is rotationally driven by a driving source (not shown), a driven roller 29 provided obliquely above the driving roller 27, a tension roller 31, and each of these rollers. , An intermediate transfer belt 33 that is circulated in a counterclockwise direction, and a cleaning unit 34 that contacts the surface of the intermediate transfer belt 33.
[0054]
The photosensitive drum 23 is pressed against the belt surface 35 along an arched line and is driven to rotate in the direction indicated by the arrow in FIG. By adjusting the position of the tension roller 31, the tension of the intermediate transfer belt 33, the curvature of the arch, and the like can be controlled.
[0055]
The drive roller 27 also serves as a backup roller for the secondary transfer roller 39. Further, on the peripheral surface of the driving roller 27, for example, a thickness of about 3 mm and a volume resistivity of 10 ⁵ A rubber layer of Ω · cm or less is formed, and a conductive path of a secondary transfer bias supplied via the secondary transfer roller 39 is configured by grounding through a metal shaft. Further, the diameter of the drive roller 27 is smaller than the diameters of the driven roller 29 and the tension roller 31, so that the recording medium after the secondary transfer can be easily separated by the elastic force of the recording medium itself. The driven roller 29 also functions as a backup roller for the cleaning means 34.
[0056]
The cleaning unit 34 is provided on the side of the belt surface 35 facing downward in the conveyance direction, and a cleaning blade 41 that removes toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 33 after the secondary transfer, and a toner conveyance path that conveys the collected toner. 42. The cleaning blade 41 is in contact with a portion where the intermediate transfer belt 33 is wound around the driven roller 29. Further, the primary transfer member 43 abuts the back surface of the intermediate transfer belt 33 at a position facing the photosensitive drum 23 of each of the image forming stations 21Y, 21M, 21C, and 21K, and a transfer bias is applied to the primary transfer member 43. It has come to be.
[0057]
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 polygon mirror motor 45 and a polygon mirror 47 is vertically arranged on the bottom. In addition, a single f-θ lens 51 and a reflection mirror 53 are provided in the optical path B, and a plurality of folds are provided above the reflection mirror 53 so that the scanning light paths of the respective colors fold in parallel with the photosensitive drum 23. A mirror 55 is provided.
[0058]
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-θ lens 51, the reflection mirror 53, and the folding mirror 55. The photosensitive drums 23 of the image forming stations 21Y, 21M, 21C and 21K are irradiated to form latent images.
[0059]
The blower fan 13 functions as a cooling unit, and this blows air in the direction of the arrow in FIG. 1 and releases the heat from the exposure unit 9 and other heat generating parts.
[0060]
The paper feed unit 17 includes a paper feed cassette 57 in which the recording media P are stacked, and a pickup roller 59 that feeds the recording media P from the paper feed cassette 57 one by one. The paper transport unit 19 includes a gate roller pair 61 that defines the timing of feeding the recording medium P to the secondary transfer unit, a secondary transfer roller 39 that is pressed against the drive roller 27 and the intermediate transfer belt 33, and a fixing unit 63. A pair of paper discharge rollers 65 and a duplex printing conveyance path 67.
[0061]
The fixing unit 63 includes a rotatable fixing roller pair 69 containing a heating element such as a halogen heater in at least one side, and at least one roller of the fixing roller pair 69 is pressed and biased to the other side to form a secondary sheet. A pressing unit that presses the transferred secondary image against the recording medium P. The secondary image that is secondarily transferred to the recording medium P is recorded at a predetermined temperature at a nip portion formed by the fixing roller pair 69. To be established.
[0062]
The above is the schematic configuration of the tandem type image forming apparatus 1 that can be used in the method of the present invention, and the developing device 100 is used by being set in each of the image forming stations 21Y, 21M, 21C, and 21K. In FIG. 1, corresponding to the color of the toner of the developing device, the developing devices of the respective colors are distinguished from each other by being denoted by reference numerals 100Y, 100M, 100C, and 100K as in the case of the image forming stations. Since the configurations of these developing devices are basically the same, the configuration of a general developing device 100 will be described below with reference to FIG.
[0063]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the developing device 100. The developing device 100 includes a housing 103 in which a substantially cylindrical toner accommodating portion 101 is formed. A supply roller 105 and a developing roller 107 as a developer carrier are provided on the housing 103. As shown in FIG. 1, in a state where the developing device 100 is set in the image forming station, the developing roller 107 is adjacent to the photosensitive drum 23 with a slight gap (for example, 100 to 300 μm). The latent image formed on the photosensitive drum 23 is developed with toner supplied to the peripheral surface of the developing roller 107 while being driven to rotate in a direction opposite to the rotation direction (see the arrow in the figure). Such a developing action applies 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 roller 107, thereby causing an oscillating voltage to act between the developing roller and the photosensitive drum, This is performed by supplying toner from the developing roller 107 to the electrostatic latent image portion formed on the photosensitive drum 23.
[0064]
The supply roller 105 has a surface made of urethane sponge, and can rotate in the same direction as the developing roller 107 (counterclockwise in FIG. 2) with the peripheral surface of the supplying roller 105 in contact with the developing roller 107. . A voltage equivalent to the developing bias voltage applied to the developing roller 107 is also applied to the supply roller 105.
[0065]
In the developing roller 107, a regulating blade 109 as a regulating member is always made uniform over the longitudinal direction of the peripheral surface of the developing roller 107 by the action of the leaf spring member 111 and the elastic member 112 provided below the leaf spring member 111. The excess amount of the toner adhering to the circumferential surface of the developing roller 107 is scraped off so that a certain amount of toner is carried on the circumferential surface of the developing roller 107. The regulation blade 109 also has a function of appropriately charging the toner 113. Therefore, the charge amount can be controlled by changing the pressing force by the regulating blade 109 and the material of the developing roller 107 and the regulating blade 109.
[0066]
The toner that has been scraped off naturally falls and is mixed into the toner 113 in the toner container 101. Further, the other end side of the seal member 115 whose one end is fixed to the housing 103 is in pressure contact with the upper surface of the developing roller 107, thereby preventing the toner 113 in the housing 103 from being scattered outside. Yes.
[0067]
An agitator 119 that rotates in the clockwise direction in FIG. 2 around the rotation shaft 117 is provided in the toner storage unit 101. The agitator 119 includes two arm members 121 extending in opposite directions around the rotation shaft 117, and each arm member 121 is set to a dimension slightly shorter than the diameter of a circle in the cross section of the toner containing portion 101. A stirring fin 123 extends from the tip of each arm member 121 in the direction opposite to the rotational direction of the agitator 119. The stirring fin 123 is composed of a flexible sheet member, and the tip side thereof is in pressure contact with the inner peripheral surface of the cylindrical toner accommodating portion 101 by an elastic force resulting from the flexibility. With such a configuration, when the agitator 119 rotates, the toner 113 existing in the region 125 between the inner peripheral surface of the toner containing portion 101 and the stirring fin 123 is scraped up by the stirring fin 123 so as to be described later. It can be conveyed onto the member 133.
[0068]
The upper surface 114 of the toner 113 accommodated in the toner accommodating portion 101 is set to be lower than the location 127 where the regulating blade 109 is in contact with the peripheral surface of the developing roller 107. This is because if the amount of toner is so large that the regulating blade 109 is buried, the toner scraped off by the regulating blade 109 exists near the regulating blade, so that the circulation path to be returned to the toner storage unit 101 is obstructed. This is because the function of the regulating blade 109 scraping off excess toner from the developing roller 107 and regulating the amount of toner conveyed to the developing area and the function of appropriately charging the toner are hindered.
[0069]
In the developing device 100, the position of the upper surface 114 of the toner 113 accommodated in the toner accommodating portion 101 is lower than the lower end of the regulating blade 109, and the position of the intersection 128 between the leaf spring member 111 and the elastic member 112 is set as the upper limit. Is set as If the position of the upper surface 114 of the toner 113 in the toner containing portion 101 reaches above the intersection point 128, there is a possibility that the movement of the leaf spring member 111 may be restrained, so that an appropriate regulation pressure may not be obtained. . As a result, there is a possibility that the “function of carrying a certain amount of toner on the peripheral surface of the developing roller 107” and the “function of properly charging the toner” may be hindered. However, as described above, the upper limit of the position of the upper surface 114 of the toner 113 is set to the position of the intersection 128 so that the functions are not hindered. As described above, it is possible to send toner having a desired particle size distribution and charge amount distribution also by structural adjustment of the developing device 100 (particularly around the regulating blade 109).
[0070]
The toner between the portion 127 where the regulating blade 109 is in contact with the peripheral surface of the developing roller 107 and the upper surface 114 of the toner 113 accommodated in the toner accommodating portion 101 is inclined at an angle greater than the repose angle of the toner 113. A toner guide surface 129 that is inclined obliquely toward the upper surface 114 is formed as a part of the housing 103. The toner guide surface 129 has a function of guiding the toner 113 scraped off from the peripheral surface of the developing roller 107 by the regulating blade 109 to the toner containing portion 101 side.
[0071]
Below the portion 127 where the regulating blade 109 is in contact with the circumferential surface of the developing roller 107, the toner 113 that is scraped off from the circumferential surface of the developing roller 107 by the regulating blade 109 is guided to the toner storage unit 101. A guide space 131 is formed.
[0072]
A toner guide member 133 is provided above the toner container 101. The toner guide member 133 is provided at an end portion 134 on the side away from the supply roller 105, and has a scraper 135 formed at an acute angle for scraping off the toner 113 conveyed by the stirring fin 123, and more than the scraper 135. On the supply roller 105 side, the upper surface side is inclined at an angle equal to or greater than the repose angle of the toner 113 and is formed in a plane, and is formed on the downstream side of the flat conveyance portion 137, and the upper surface side forms a concave curved surface. And a contact portion 143 that is in contact with an appropriate linear pressure set on the peripheral surface of the supply roller 105 on the downstream side of the bending portion 141. The surface roughness of the toner guide member 133 including the flat conveying portion 137, the curved portion 141, and the contact portion 143 is formed to be less than the average particle diameter of the toner.
[0073]
Further, the presence of the contact portion 143 prevents the toner 113 adhering to the lower surface side of the supply roller 105 from dropping due to gravity, thereby preventing a decrease in image density due to a decrease in the amount of toner that can be supplied to the developing roller 107. can do. In addition, a temporary toner storage portion 139 is formed between the curved portion 141 and the peripheral surface of the supply roller 105 so that the cross section narrows in a wedge shape.
[0074]
In the toner guide member 133 having such a shape, after the toner 113 conveyed by the stirring fins 123 is scraped off by the scraper 135, the toner 113 extends along the width direction of the flat conveyance unit 137 and its inclination. Gravity drops at a uniform speed at any point in the direction, and are temporarily stored in the temporary toner storage unit 139. In the temporary toner storage portion 139 that narrows in a wedge shape, as the toner 113 advances to a narrow region, the pressure contact force against the peripheral surface of the supply roller 105 gradually increases. And the toner 113 is easily carried on the peripheral surface. When the toner 113 is pushed out beyond the contact portion 143, the toner 113 falls down the toner guide space 131 and is guided directly or by the toner guide surface 129 and returned to the toner storage portion 101.
[0075]
Next, image formation in the image forming apparatus 1 and the developing device 100 will be described.
Image formation is performed as follows.
That is, when an image forming signal is input from a computer or the like (not shown), the photosensitive drum 23, the developing rollers 107 of the image forming stations 21Y, 21M, 21C, and 21K and the intermediate transfer belt 33 are rotationally driven. Next, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 23 is uniformly charged by the corona charging means 25, and the outer peripheral surface thereof is selectively exposed according to the image information of the first color by the exposure unit 9, for example, yellow electrostatic A latent image is formed. In the toner storage unit 101, the toner 113 existing in the region 125 between the inner peripheral surface of the toner storage unit 101 and the stirring fin 123 is scraped up by the stirring fin 123 by the rotating action of the agitator 119. The toner 113 thus scraped up is scraped off by the scraper 135, falls so as to slide on the flat conveying portion 137, and reaches the toner storage portion 139. The toner 113 accumulated in the toner reservoir 139 is successively carried on the peripheral surface of the supply roller 105, and then this toner moves to the developing roller 107 side, and excess toner is scraped off by the regulating blade 109 and the developing roller. The toner carried on 107 is charged by the regulating blade 109, and the toner develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 23. At this time, toner is applied to the photosensitive drum 23 from the developing roller 107 of the image forming station 21Y, whereby a yellow electrostatic latent image toner image is formed on the photosensitive drum 23. Further, after the toner image is transferred onto the intermediate transfer belt 33 to which a temporary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 23 is gradually electrified by a slowing means.
[0076]
A similar operation is repeated corresponding to the second color, the third color, and the fourth color of the image forming signal, and latent image formation and development by one rotation of the photosensitive drum 23 and the intermediate transfer belt 33 are repeated, and the contents of the image forming signal are changed. The corresponding four color toner images are superimposed and transferred on the intermediate transfer belt 33. The full color image is further transferred onto a recording medium.
[0077]
Next, an example of a full-color image forming apparatus 200 including a developing device that employs a contact developing method will be described with reference to FIG. The full-color image forming apparatus 200 develops four colors of Y for yellow, C for cyan, M for magenta, and K for black for developing an electrostatic latent image around the photosensitive drum 23 along the rotation direction. Developing device units 221Y, 221C, 221M, and 221K are arranged. In FIG. 3, reference numeral 107 denotes a developing roller, reference numeral 109 denotes a regulating blade, reference numeral 233 denotes a housing, reference numeral 236 denotes a blade support member, reference numeral 237 denotes a blade pressing spring, reference numeral 238 denotes a developing cover, and reference numeral 239 denotes a stirring shaft. Although not shown here, as in FIG. 1, a charging roller as a charging unit, an exposure unit for forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 23, and a toner image formed on the photosensitive drum 23 are intermediate transferred. An intermediate transfer device for transferring onto the belt is arranged. The image forming apparatus 200 includes a cleaning device (not shown) for removing the toner remaining on the photosensitive drum 23, unlike the image forming apparatus 1 shown in FIG.
[0078]
The photosensitive drum 23 has a thin cylindrical cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the surface thereof, and is rotationally driven by a driving unit (not shown). The developing device units 221Y, 221C, 221M, and 221K are arranged to be swingable with respect to the photosensitive drum 23, and only one developing roller 107 of one developing device contacts the photosensitive drum 23 every rotation of the photosensitive drum 23. It is configured to be accessible.
[0079]
In image formation, when an image formation signal is input from a computer or the like (not shown), the photosensitive drum 23, the developing rollers 221Y, 221C, 221M, and 221K, and the intermediate transfer belt are rotationally driven. First, the outer peripheral surface of the photosensitive drum 23 is uniformly charged by the charging roller, and the outer peripheral surface is selectively exposed according to the image information of the first color by the exposure unit to form, for example, a yellow electrostatic latent image. Is done. At this time, only the developing roller 107 of the yellow developing device unit 221 </ b> Y contacts the photosensitive drum 23, whereby a yellow electrostatic latent image toner image is formed on the photosensitive drum 23. The toner image is transferred onto an intermediate transfer belt to which a temporary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied, and the toner remaining on the photosensitive drum 23 is removed by a cleaning device, and then the photosensitive drum 23. The outer peripheral surface is gradually de-energized by the de-energizing means.
[0080]
The same operation is repeated corresponding to the second, third, and fourth colors of the image forming signal, and latent image formation and development are repeated by one rotation of the photosensitive drum 23 and the intermediate transfer belt, and the image forming signal is changed according to the contents of the image forming signal. The four color toner images are superimposed and transferred on the intermediate transfer belt. The full color image is further transferred onto a recording medium.
[0081]
In the image forming apparatus 200 adopting the contact-type development method of FIG. 3 described above, the configuration of the regulating blade 109 and the like is adjusted structurally from the side of the developing apparatus as in the case of the image forming apparatus 1 of FIG. The charge amount and the like can be controlled.
[0082]
[Action]
As a result of intensive studies on the charging characteristics and particle size of the toner, the present inventor has found that the relationship between the charge amount distribution and the particle size distribution in a certain toner aggregate, the relationship between the maximum charge amount and the particle size distribution, and the charge amount It was important to understand the relationship between the minimum values, and we obtained knowledge that good development can be achieved when certain conditions are satisfied in these relationships.
[0083]
In other words, in the present invention, it is necessary to perform control so as to satisfy the relations of the above formulas 1 to 3. In the case where the relationship of the formula 1 is satisfied, it is particularly effective for improving dot reproducibility. That is, when the relationship of the above formula 1 is satisfied, there is a certain amount of variation in charge amount with respect to the particle size in the toner aggregate, in other words, even if the particle size is almost the same, charging is performed on individual toner particles. There can be a state where there is a large amount or a small amount. Therefore, when reproducing dots, first, a toner with a large charge amount selectively enters the center of the dot, and a toner with a small charge amount enters around the periphery of the dot. As a result, it is considered that the repulsion between the toner particles can be suppressed, and thus good dot reproducibility can be obtained.
[0084]
Further, when the relationship of the above formula 2 is satisfied, it is particularly effective for reducing the background stain caused by the mirror image force on the toner image carrier. That is, the strongly charged toner charged more than necessary with respect to the particle size in the toner aggregate has a large mirror image force with the image carrier, and is also developed on the non-image area to cause background staining. Since this background is transferred, it becomes a serious problem. However, in the present invention, by satisfying the relationship of the above formula 2, it is considered that the generation of strongly charged toner can be suppressed, and thus the background stain can be reduced.
[0085]
Further, when the relationship of the above expression 3 is satisfied, it is particularly effective for reducing fog and improving dot reproducibility. That is, when the charge amount of the reverse polarity toner (here, an irregular positively charged toner when the toner is negatively charged) is large, the negatively charged toner is attracted, and the dot shape is deformed. The dot reproducibility is lowered and the image is developed in the non-image area to cause fogging. However, in the present invention, by satisfying the relationship of the above expression 3, the reverse polarity toner (positively charged toner) with a small charge amount can be attracted to the negatively charged toner. Therefore, it is considered that the dot reproducibility can be improved by keeping the shape of the dot circular, and the occurrence of fogging can be suppressed by reducing the amount attached to the non-image portion.
[0086]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not restrict | limited by these.
The particle diameter and charge amount of toner particles in the following examples and comparative examples were measured by using the Espert Analyzer (registered trademark) model EST-3 type (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) according to the following operation procedure.
[0087]
<Measurement procedure using e-part analyzer>
(1) After turning on the main power of the apparatus, wait about 30 minutes until the apparatus becomes stable.
(2) The supply pressure of the nitrogen gas cylinder is set to 0.3 MPa. The data processing personal computer (PC) is started up and “ESTWIN902.exe” is started. At this time, the particle size is 60 channels. Next, particle size calibration is performed.
(3) Adjust the constant part suction flow rate to 0.4 l / min.
(4) Adjust the dust collection air flow rate to 0.4 l / min.
(5) Add 150 ml of pure water and 3 drops of PSL dispersion to the nebulizer bottle, and after stirring, place in an ultrasonic cleaner to disperse the standard solution for 2 minutes.
(6) Attach a silica gel dryer and nitrogen gas supply pipe to the nebulizer bottle.
(7) Turn on the calibration switch and wait for about 30 seconds until the gas supply stabilizes.
(8) The gas pressure is adjusted to 0.08 Mpa.
[0088]
(9) Click Start on the PC measurement screen to start measurement.
(10) After completion of the measurement, confirm that the D50 count and D50 volume values are 3.16 ± 0.1 μm (the measured values depend on the particle size of the PSL standard solution).
(11) Next, the supply hood and the nozzle of the one-component feeder are set, and charging calibration is performed.
(12) The developing roller on which the toner layer is formed is set in a one-component feeder.
(13) Adjust the distance between the developing roller and the nozzle to 4 mm.
(14) As charging calibration measurement conditions, suction flow rate = 0.4 liter / minute, dust collection flow rate = 0.4 liter / minute, interval = 1 second, blow time = 1 second, gas pressure = 0.08 MPa, X Axial feed speed = 0.1 mm / second, no electric field voltage applied.
(15) Confirm that “Q / m” on the measurement screen is 0 ± 0.5 μC / g.
(16) Sample measurement:
The developing roller on which the toner layer is formed is set in a one-component feeder. The measurement conditions are shown below.
Distance between developing roller and nozzle 4 mm, suction flow rate = 0.2 liter / min, dust collection flow rate = 0.6 liter / min, interval = 3 seconds, blow time = 1 second, gas pressure = 0.02 MPa, electric field voltage = 0.1 kV
Although the total count is not limited, it is preferably 300 or more and 3000 or less. At this time, it is important to measure after peeling off the toner so that the background of the developing roller can be seen after the measurement.
(17) Data processing:
Individual data of the particle size and the charge amount measured by the above method were processed as follows.
Using commercially available software [here, the macro function of EXCEL (registered trademark: manufactured by Microsoft) was used], the particle size is divided into 0 μm to 10 μm in 0.5 μm sections, and 0 μm to 0.5 μm. Less than, 0.5 μm or more and less than 1.0 μm ... (hereinafter the same), and the indication is 0 μm or more and less than 0.5 μm, 0.25 μm, 0.5 μm or more and less than 1.0 μm ... (hereinafter the same).
[0089]
Similarly, the charge amount is 0 fC or more and less than 0.5 fC, 0.5 fC or more and less than 1.0 fC,..., −0.5 fC or more and less than 0 fC, −1.0 fC or more and less than −0.5 fC (hereinafter referred to as “charge amount”). The same). As a display, a division of 0 or more and less than 0.5 fC is 0.25, a division of 0.5 or more and less than 1.0 fC is 0.75..., And a division of −0.5 or more and less than 0 fC is −0. 25, −1.0 fC or more and less than −0.5 fC was set to −0.75 (hereinafter the same).
[0090]
In addition, the measurement data was organized as described above, and the number in each channel was divided by the total number measured to create a three-dimensional graph (see FIG. 4 etc.) as the number ratio. At this time, those having a number of less than 1% were excluded from the graph.
[0091]
<Evaluation of dot formation, fog and background stain>
In each example and comparative example, dot formation, fogging, and background contamination were evaluated.
The dot formation was evaluated based on the reproducibility of the dot-shaped latent image.
In addition, the evaluation of fog was performed by tape-transferring and collecting the toner present in the non-image area on the image carrier that was stopped during development.
The background stain was evaluated by measuring the OD value of the non-image area on the transfer material (for example, printing paper) with a reflection densitometer (X-Rite). Here, those having an OD value of 0.14 or more were judged as defective.
[0092]
Example 1
A monomer mixture composed of 80 parts by weight of styrene monomer, 20 parts by weight of butyl acrylate, and 5 parts by weight of acrylic acid was mixed with 105 parts by weight of water, 1 part by weight of a nonionic emulsifier, 1.5 parts by weight of an anionic emulsifier, and potassium persulfate. It added to the water-soluble mixture which consists of 0.55 weight part, and obtained the resin emulsion of milky white particle size 0.25 micrometer.
[0093]
Next, 200 parts by weight of this resin emulsion, 20 parts by weight of polyethylene wax emulsion (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and 7 parts by weight of phthalocyanine blue were included 0.2 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant. The mixture was dispersed in water, diethylamine was added to adjust the pH to 5.5, and 0.3 parts by weight of aluminum sulfate as an electrolyte was added while stirring, followed by high-speed stirring with a TK homomixer to perform dispersion. Furthermore, 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. while stirring under a nitrogen stream, In addition, the particles were grown by polymerization for 5 hours. After the termination of the polymerization, the temperature was raised to 95 ° C. while maintaining the pH at 5 or higher in order to improve the bond strength of the associated particles, and held for 5 hours. Thereafter, the obtained particles were washed with water and vacuum-dried at 45 ° C. for 10 hours. In this way, toner base particles having an average particle size of 7 microns were obtained.
[0094]
To the toner base particles having an average particle size of 7 microns, 0.2 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.5 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300), and Titanium (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd .: STT-30S) 0.7 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0095]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 36 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.354 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0096]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 4 and detailed results are shown in Table 1. 4, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 4], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 4], the minimum charge amount [sign in FIG. Bmin (fC)], the charge distribution width [sign B (fC) in FIG. 4], as shown in Table 9, A = 5.86, Bmax = -3.69, Bmin = 0.07, B = 3.76, which satisfies the relations of the above formulas 1 to 3. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, there were no problems of dot formation, fogging, and background contamination. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0097]
[Table 1]

[0098]
Comparative Example 1-1
In the same toner base particles as in Example 1, 0.2 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.5 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) as an external additive, and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 1.5 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0099]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulating pressure of the regulating blade is 35 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.344 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0100]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 5 and detailed results are shown in Table 2. From FIG. 5, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 5], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 5], and the minimum charge amount [sign in FIG. Bmim (fC)], the width of the charge amount distribution [sign B (fC) in FIG. 5], as shown in Table 9, A = 5.93, Bmax = −2.69, Bmin = 0.15, B = 2.84, which does not satisfy the relationship of Formula 1. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, dot formation was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0101]
[Table 2]

[0102]
Comparative Example 1-2
In the same toner base particles as in Example 1, 0.2 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.3 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) as an external additive, and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 0.5 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0103]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 37 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.358 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0104]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 6 and detailed results are shown in Table 3. 6, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 6], maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 6], minimum charge amount [sign in FIG. Bmin (fC)], the width of the charge amount distribution [sign B (fC) in FIG. 6], as shown in Table 9, A = 5.69, Bmax = −2.64, Bmin = 0.66, B = 3.30, which does not satisfy the relationship of Equation 3. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, fog was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0105]
[Table 3]

[0106]
Comparative Example 1-3
In the same toner base particles as in Example 1, 0.5 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.5 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) as an external additive, and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 0.5 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0107]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 35 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.352 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0108]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 7 and detailed results are shown in Table 4. 7, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 7], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 7], the minimum charge amount [sign in FIG. Bmin (fC)], the amount of charge distribution [sign B (fC) in FIG. 7], as shown in Table 9, A = 5.77, Bmax = −4.38, Bmin = 0.13, B = 4.51, which does not satisfy the relationship of Formula 2. Moreover, as shown in the evaluation results of Table 10, the background stain was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0109]
[Table 4]

[0110]
Example 2
A monomer mixture composed of 80 parts by weight of styrene monomer, 20 parts by weight of butyl acrylate, and 5 parts by weight of acrylic acid was mixed with 105 parts by weight of water, 1 part by weight of a nonionic emulsifier, 1.5 parts by weight of an anionic emulsifier, and potassium persulfate. It added to the water-soluble mixture which consists of 0.55 weight part, and obtained the resin emulsion of milky white particle size 0.25 micrometer.
[0111]
Next, 200 parts by weight of this resin emulsion, 20 parts by weight of polyethylene wax emulsion (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and 10 parts by weight of phthalocyanine blue were added with 0.2 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate as a surfactant. The mixture was dispersed in water, diethylamine was added to adjust the pH to 5.5, and 0.3 parts by weight of aluminum sulfate as an electrolyte was added while stirring, followed by high-speed stirring with a TK homomixer to perform dispersion. Furthermore, 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. while stirring under a nitrogen stream, In addition, it was polymerized for 3 hours to grow particles. After the termination of the polymerization, the temperature was raised to 95 ° C. while maintaining the pH at 5 or higher in order to improve the bond strength of the associated particles, and held for 5 hours. Thereafter, the obtained particles were washed with water and vacuum-dried at 45 ° C. for 10 hours. In this way, toner base particles having an average particle size of 5 microns were obtained.
[0112]
To the toner base particles having an average particle size of 5 microns, 0.4 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.6 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300), and Titanium (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd .: STT-30S) 1.0 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0113]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 35 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.254 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0114]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 8 and detailed results are shown in Table 5. From FIG. 8, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 8], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 8], and the minimum charge amount [sign in FIG. Bmim (fC)], the width of the charge distribution [sign B (fC) in FIG. 8], as shown in Table 9, A = 3.68, Bmax = −2.01, Bmin = 0.20, B = 2.21, which satisfies the relations of Formulas 1 to 3 above. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, there were no problems of dot formation, fogging, and background contamination. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0115]
[Table 5]

[0116]
Comparative Example 2-1
To the same toner base particles as in Example 2, 0.3 wt% of large particle size silica (made by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.5 wt% of small particle size silica (made by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 2.0 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0117]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 35 gf / cm, and the toner transport amount is 0.255 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0118]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 9 and detailed results are shown in Table 6. 9, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 9], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 9], the minimum charge amount [sign in FIG. Bmim (fC)], the width of the charge amount distribution [sign B (fC) in FIG. 9], as shown in Table 9, A = 3.74, Bmax = -1.30, Bmin = 0.23, B = 1.53, which does not satisfy the relationship of Formula 1. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, dot formation was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0119]
[Table 6]

[0120]
Comparative Example 2-2
To the same toner base particles as in Example 2, 0.3 wt% of large particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.3 wt% of small particle size silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) as an external additive, and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 1.5 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0121]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 36 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.258 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0122]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 10 and detailed results are shown in Table 7. 10, the central value of the particle size distribution of the toner [sign A (μm) in FIG. 10], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 10], and the minimum charge amount [sign in FIG. Bmin (fC)], the width of the charge amount distribution [sign B (fC) in FIG. 10], as shown in Table 9, A = 3.73, Bmax = −2.00, Bmin = 0.56, B = 2.56, which does not satisfy the relationship of Equation 3. Further, as shown in the evaluation results of Table 10, fog was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0123]
[Table 7]

[0124]
Comparative Example 2-3
In the same toner base particles as in Example 2, 0.5 wt% of large particle size silica (Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX50), 0.5 wt% of small particle size silica (Nippon Aerosil Co., Ltd .: RX300) as an external additive, and titanium (Titanium Kogyo Co., Ltd .: STT-30S) 0.7 wt% was added, and the treatment was performed with a small stirrer at a rotational speed of 2000 rpm and a treatment time of 2 minutes.
[0125]
The toner obtained as described above was negatively charged in a non-contact developing device similar to that shown in FIG. The regulation pressure of the regulation blade is 34 gf / cm, and the toner conveyance amount is 0.247 mg / cm. ² It was. Moreover, the conveyance speed was adjusted to 310 mm / sec.
[0126]
The particle size and charge amount of about 3000 charged toner particles were measured. The results are shown in FIG. 11 and detailed results are shown in Table 8. From FIG. 11, the central value of the toner particle size distribution [sign A (μm) in FIG. 11], the maximum charge amount [sign Bmax (fC) in FIG. 11], the minimum charge amount [sign in FIG. Bmin (fC)], the charge distribution width [sign B (fC) in FIG. 11], as shown in Table 9, A = 3.72, Bmax = −2.81, Bmin = 0.23, B = 3.04, which does not satisfy the relationship of Formula 2. Moreover, as shown in the evaluation results of Table 10, the background stain was poor. As described above, only the data in which the number of toner particles in one section divided by the particle diameter every 0.5 μm and the charge amount every 0.5 fC is 1% or more of the whole is targeted.
[0127]
[Table 8]

[0128]
[Table 9]

[0129]
[Table 10]

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of an image forming apparatus that can be used in the developing method of the present invention.
FIG. 2 is a drawing showing an example of a developing device that can be used in the developing method of the present invention.
FIG. 3 is a drawing showing another example of an image forming apparatus that can be used in the developing method of the present invention.
4 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Example 1. FIG.
FIG. 5 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 1-1.
FIG. 6 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 1-2.
7 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 1-3. FIG.
8 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Example 2. FIG.
FIG. 9 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 2-1.
FIG. 10 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 2-2.
FIG. 11 is a drawing showing a particle size-charge amount distribution of Comparative Example 2-3.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 9 Exposure unit, 11 Image forming unit,
13 Blower fan, 15 Transfer belt unit, 17 Paper feed unit,
21 image forming station, 23 photosensitive drum, 25 corona charging means,
27 driving roller, 29 driven roller, 31 tension roller,
33 intermediate transfer belt, 34 cleaning means, 39 secondary transfer roller,
41 cleaning blade, 42 toner transport path,
43 primary transfer member, 53 reflecting mirror, 55 folding mirror,
57 paper feed cassette, 59 pickup roller, 61 gate roller pair,
63 Fixing means, 65 Paper discharge roller pair, 67 Double-sided printing conveyance path,
100 developing device, 101 toner container, 103 housing,
105 supply roller, 107 developing roller, 109 regulating blade,
111 leaf spring member, 112 elastic member, 113 toner,
114 toner upper surface, 115 seal member, 119 agitator,
121 arm member, 123 stirring fin,
125 A region between the toner container, the inner peripheral surface and the stirring fin,
127 Location where the regulating blade is in contact with the peripheral surface of the developing roller,
129 toner guide surface, 131 toner guide space,
133 Toner guide member,
134 the end of the toner guide member on the side away from the supply roller;
135 Scraper, 137 Flat conveyor,
139 Temporary storage part of toner, 141 curved part, 143 contact part,
200 image forming apparatus, 221 developing device unit, 233 housing,
236 blade support member, 237 blade pressing spring,
238 developing cover, 239 stirring shaft, P recording medium,

Claims (4)

After the toner carried on the developer carrying body is negatively charged by regulating the pressure by the regulating member, it is applied to the electrostatic latent image formed on the image carrying body and visualized as a toner image In the developing method to
For the toner after pressure regulation by the regulating member, when the particle size and charge amount of individual toner particles are measured by a laser Doppler method in a vibration field in the acoustic relaxation cell,
In the center value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount, And developing so as to satisfy the above relationship.

After the toner carried on the developer carrying body is positively charged by regulating the pressure by a regulating member, it is applied to the electrostatic latent image formed on the image carrying body and visualized as a toner image In the developing method to
For the toner after pressure regulation by the regulating member, when the particle size and charge amount of individual toner particles are measured by a laser Doppler method in a vibration field in the acoustic relaxation cell,
In the center value A [μm] of the particle size distribution, the width B [fC] of the charge amount distribution, the maximum value Bmax [fC] of the charge amount, and the minimum value Bmin [fC] of the charge amount, And developing so as to satisfy the above relationship.

3. The development is further performed according to claim 1 or 2, wherein the relationship between the maximum value Amax [μm] of the particle size and the minimum value Amin [μm] of the particle size satisfies the relationship of the following formula 7. The developing method characterized by the above-mentioned.

An image forming method, wherein a toner image on an image carrier that has been visualized by the developing method according to claim 1 is transferred to form an image.

Images