JP2006313232A - Electrostatic image developing toner and image forming method using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電荷像現像用トナーに関し、詳しくは、特定構造のエステル化合物を含有する静電荷像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法に関するものである。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner, and more particularly, to an electrostatic image developing toner containing an ester compound having a specific structure and an image forming method using the same.
複写機やプリンタなどの電子写真方式による画像形成技術の分野では、デジタル技術の進展に伴い、最近では1200dpi(dpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す)レベルの微小なドット画像を正確に再現させるレベルの技術が要求される様になってきた。 In the field of electrophotographic image forming technology such as copiers and printers, with the advancement of digital technology, a minute dot image of 1200 dpi (dpi represents the number of dots per 2.54 cm) level has recently been accurately obtained. The technology of the level that can be reproduced in the world has been required.
そして、この様な微小なドット画像を忠実に再現させるために、トナーの粒子の小径化が検討され、製造工程で種々の制御を加えることが可能な重合トナーに代表されるケミカルトナーが注目され、微小なドット画像を忠実に再現する小径のトナーが得られる様になってきた(例えば、特許文献1参照)。 In order to faithfully reproduce such a small dot image, the reduction of the toner particle diameter has been studied, and a chemical toner represented by a polymerized toner that can be subjected to various controls in the manufacturing process has attracted attention. Thus, it has become possible to obtain a small-diameter toner that faithfully reproduces a minute dot image (see, for example, Patent Document 1).
一方、紙等の画像形成支持体上に転写したトナー画像を定着する方式として、熱ロール定着方式や熱ベルト定着方式に代表される接触定着方式の定着方式が広く利用されている。しかしながら、接触定着方式では、溶融状態のトナーが加熱部材に付着し、加熱部材に付着したトナーが画像形成支持体に転写するオフセット現状を発生させ易いという問題を有していた。 On the other hand, as a method for fixing a toner image transferred onto an image forming support such as paper, a contact fixing method represented by a heat roll fixing method or a heat belt fixing method is widely used. However, the contact fixing method has a problem that an offset current state in which the molten toner adheres to the heating member and the toner attached to the heating member is transferred to the image forming support easily occurs.
オフセット現象の発生を防止する手段として、例えば、定着装置の加熱部材表面にシリコンオイルを塗布して、加熱部材に離型性を付与する方法が従来よりあったが、シリコンオイルを塗布した転写材ではボールペン等の筆記具による書込みができなくなったり、シリコンオイル中の揮発成分による汚染など事務機械に使用するには不都合な面を有していた。 As a means for preventing the occurrence of an offset phenomenon, for example, there has conventionally been a method of applying silicone oil to the surface of a heating member of a fixing device to impart releasability to the heating member. However, it was impossible to write with a writing instrument such as a ballpoint pen, or it was inconvenient for use in office machines such as contamination by volatile components in silicone oil.
そこで、トナーの粒子そのものに離型性を付与したオイルレストナーの開発が検討され、トナーの粒子中に離型性を発現させる定着改良剤を添加する技術が登場した。そして、離型性を発現する化合物として、例えば、長鎖炭化水素基を含有する高級脂肪酸のエステル化合物などの化合物を含有したオイルレスのケミカルトナーが開発される様になった(例えば、特許文献2、3参照)。このエステル化合物を離型剤として含有したトナーの登場は、オイルレスの画像形成技術の発展に大きく寄与するものとなった。 Accordingly, development of an oilless toner in which releasability is imparted to the toner particles themselves has been studied, and a technique for adding a fixing improver that expresses releasability in the toner particles has appeared. As a compound exhibiting releasability, for example, an oilless chemical toner containing a compound such as an ester compound of a higher fatty acid containing a long-chain hydrocarbon group has been developed (for example, a patent document). 2 and 3). The advent of toners containing this ester compound as a release agent has greatly contributed to the development of oilless image forming technology.
ところで、最近は電子写真方式の画像形成技術に対して、画像形成に伴う環境への影響を配慮したり、オフィスでのビジネスコストの低減化を達成するために、プリンタや複写機の電力消費量を低減させたいと考える傾向があり、その対策の1つとして現状の定着温度よりも更に低い温度で定着を行う技術が注目されてきた。又、必要な時に必要な枚数だけプリントできるという特性から、新たに軽印刷の分野にも電子写真方式の画像形成装置が使用される様になってきた。 By the way, recently, in order to consider the environmental impact associated with image formation and to reduce business costs in the office, the power consumption of printers and copiers has been increased. As one of the countermeasures, a technique for fixing at a temperature lower than the current fixing temperature has attracted attention. In addition, because of the characteristic that a required number of sheets can be printed when necessary, an electrophotographic image forming apparatus has been newly used also in the field of light printing.
ところが、前述のエステル化合物を含有したトナーを用いて低温での定着を行うと、形成されたトナー画像が転写材上より剥離し易い傾向を有することが確認された。又、プリントを数十万枚レベル繰り返す様な、大量の連続プリントを行うと、トナーの帯電立ち上がり性能に劣化の傾向が見られ、大量の画像形成を繰り返しても帯電立ち上がり傾向に変動を来すことのない耐久性が要求されていた。この様に、市場の新たな動向やニーズを十分に満足する性能をオイルレストナーに付与する必要があった。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、例えば、転写材の表面温度が100℃前後の低い温度で定着を行っても、トナー画像が転写材上から剥離しない、転写材に対して良好な接着性を発現することの可能な静電荷像現像用トナーとそれを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. For example, a toner image does not peel from the transfer material even when the surface temperature of the transfer material is fixed at a low temperature of about 100 ° C. Another object of the present invention is to provide a toner for developing an electrostatic image capable of exhibiting good adhesiveness and an image forming method using the same.
又、本発明は、例えば、数十万枚レベルの大量プリントを連続で行ってもトナーの帯電立ち上がり性能が変動することのない、耐久性を有する静電荷像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法を提供することを目的とする。 In addition, the present invention, for example, has a durable electrostatic charge image developing toner that does not change the charge rising performance of the toner even when a large number of hundreds of thousands of sheets are continuously printed, and the same. An object is to provide an image forming method.
本発明者等は、前述の一般式(1)で表される化合物を含有したトナーを、例えば、転写材の表面温度が100℃前後の温度で定着を行ういわゆる低温定着対応の画像形成装置に使用した時に、トナー画像が転写材上から剥離せず強固な定着性能を発現することを見出した。 The inventors of the present invention have applied the toner containing the compound represented by the general formula (1) to an image forming apparatus compatible with so-called low-temperature fixing, for example, that fixes a transfer material at a surface temperature of about 100 ° C. It has been found that when used, the toner image does not peel off from the transfer material and exhibits a strong fixing performance.
即ち、本発明の課題は下記構成を採ることにより達成される。 That is, the subject of this invention is achieved by taking the following structure.
(請求項1)
少なくとも結着樹脂と着色剤とを含有する静電荷像現像用トナーにおいて、下記一般式(1)で表される化合物の少なくとも1種を含有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
(Claim 1)
An electrostatic charge image developing toner containing at least a binder resin and a colorant, wherein the electrostatic charge image developing toner contains at least one compound represented by the following general formula (1).
(式中、R1及びR2は炭素数10〜30の置換基を有してもよいアルキル基を表し、Xはは、Hあるいは−CO−R4を表す。なお、R4は炭素数1〜4の置換基を有しても良いアルキル基を表す。)
(請求項2)
請求項1記載の静電荷像現像用トナーを用いて電子写真感光体上に形成したトナー画像を、転写材に転写した後に接触加熱定着することを特徴とする画像形成方法。
(Wherein, R 1 and R 2 represent an alkyl group which may have a substituent group having 10 to 30 carbon atoms, a X mother, H or -CO-R 4. In addition, R 4 is the number of carbon atoms Represents an alkyl group which may have 1 to 4 substituents.)
(Claim 2)
An image forming method, comprising: transferring a toner image formed on an electrophotographic photosensitive member using the electrostatic image developing toner according to claim 1 to a transfer material;
本発明の発明者は鋭意検討した結果、本発明のような水酸基を有する多価カルボン酸類で長鎖アルコールとのエステルであり、且つ、分子内に水酸基を有するもの、あるいはその水酸基がエステル化されているものが特定の効果を発揮することを見出した。 As a result of intensive studies by the inventor of the present invention, polyhydric carboxylic acids having a hydroxyl group as in the present invention, which are esters with a long-chain alcohol and having a hydroxyl group in the molecule, or the hydroxyl group is esterified. It has been found that those that have a certain effect.
従来、高級脂肪酸エステル類で長鎖炭化水素基を有するものは公知のものもあった。しかし、長鎖脂肪酸を有するものはエステル基が存在すると同時に複数の長鎖炭化水素基を分子内に保有しているため離型効果が発揮できるが、この種の構造のものでは紙等の支持体自体へのトナーの定着性を阻害することにもなり、定着性自体が低下してしまう問題を有していた。 Conventionally, there are known higher fatty acid esters having a long-chain hydrocarbon group. However, those having long-chain fatty acids can exhibit a demolding effect because they have an ester group and a plurality of long-chain hydrocarbon groups in the molecule. This also hinders the fixing property of the toner to the body itself and has a problem that the fixing property itself deteriorates.
また、この高級脂肪酸エステル類はその構造としてエステル基が中心に存在しているため、いわゆる重合法トナーに適用した場合には粒子中に分散されてしまい、帯電を与えるための表面に存在できず、結果として帯電性に対する影響を与えない。さらに、このように内部に存在しやすいために、離型効果が最大限に発揮できているかは疑問であった。 Further, since these higher fatty acid esters have an ester group at the center as a structure, they are dispersed in the particles when applied to a so-called polymerization method toner, and cannot be present on the surface for giving a charge. As a result, the charging property is not affected. Furthermore, since it is easy to exist in this way, it was doubtful whether the mold release effect could be exhibited to the maximum extent.
しかしながら、本発明の構造のエステル類は、2つの長鎖脂肪族炭化水素のエステル基を有し、さらに短い脂肪族炭化水素のエステル基あるいは水酸基を分子内に保有するものである。この構造を採ることで長鎖炭化水素基の存在により離型効果が発揮できると同時に、支持体への定着性を向上させることができることを見出した。 However, the ester having the structure of the present invention has two long-chain aliphatic hydrocarbon ester groups, and further has a short aliphatic hydrocarbon ester group or hydroxyl group in the molecule. It has been found that by adopting this structure, the release effect can be exhibited by the presence of the long-chain hydrocarbon group, and at the same time, the fixing property to the support can be improved.
この様に、特定構造のエステル化合物を含有したトナーを用いて形成されたトナー画像が、低温で定着しても強固な定着性能を発現する様になった理由は明らかではないが、以下のことが推測される。 As described above, it is not clear why the toner image formed using the toner containing the ester compound having a specific structure has developed a strong fixing performance even if it is fixed at a low temperature. Is guessed.
即ち、本発明に用いられるエステル化合物の構造は、2つの長鎖炭化水素のエステル基と炭素数の短いエステル基或いは水酸基を有するものであり、長鎖脂肪族炭化水素基の存在により良好な離型効果が発現されたものと推測される。更に、長鎖脂肪族炭化水素基のエステル基の存在により、ある程度親和性を保った状態でトナーの粒子中に分散するために、微少なドメイン構造を形成して離型効果を促進させているものと推測される。 That is, the structure of the ester compound used in the present invention has two long-chain hydrocarbon ester groups and a short-carbon ester group or a hydroxyl group, and is excellently separated by the presence of the long-chain aliphatic hydrocarbon group. It is presumed that the mold effect was expressed. Further, due to the presence of the ester group of the long-chain aliphatic hydrocarbon group, a fine domain structure is formed to promote the release effect in order to disperse in the toner particles with a certain degree of affinity. Presumed to be.
又、エステル化合物中の炭素数が1〜4の短い脂肪族炭化水素のエステル基や水酸基の存在により、これらの部分が転写材である紙を構成するセルロース成分に配合してトナーの転写材への接着性を向上させたものとも考えられる。この部分の存在自体は本来離型効果を低減させる方向に作用するが、複数の長鎖脂肪族炭化水素基の存在により、定着ローラへの親和性の高いこれらの成分が素早く配向して離型効果の低下を防いでいると推測される。そして、この効果は小径化されたトナーでより顕著に見られた。 Also, due to the presence of ester groups and hydroxyl groups of short aliphatic hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms in the ester compound, these portions are blended with the cellulose component constituting the paper as the transfer material, to form a toner transfer material. It is thought that the adhesiveness of this was improved. The presence of this part itself acts in the direction of reducing the release effect, but due to the presence of a plurality of long-chain aliphatic hydrocarbon groups, these components with high affinity to the fixing roller are quickly oriented and released. It is presumed that the effect is prevented from decreasing. This effect was more noticeable with the toner having a reduced diameter.
又、本発明では、数十万枚レベルの大量プリントを行ってもトナーの帯電立ち上がり性能が変動しないことが見出されているが、これは一般式(1)で表される化合物が、エステル基や水酸基など水に対して親和性が高い置換基を化合物中央部に配置されていることによるものと推測される。即ち、化合物中の4級炭素(水素原子と直接結合していない炭素原子のこと)近くにエステル基が存在することにより、水中でトナーの粒子形成を行ったときにエステル化合物の4級炭素の部分を水側に配向させた構造になるものと推測される。そして、トナーの粒子表面に分散した極性基の作用により帯電立ち上がり効果が発現されて、トナーの帯電立ち上がり性能を改善させたものと推測される。 Further, in the present invention, it has been found that the charge rising performance of the toner does not fluctuate even when large-scale printing of several hundred thousand sheets is performed. This is because the compound represented by the general formula (1) is an ester. This is presumably due to the fact that a substituent having a high affinity for water, such as a group or a hydroxyl group, is arranged in the center of the compound. That is, the presence of an ester group near the quaternary carbon (a carbon atom not directly bonded to a hydrogen atom) in the compound makes it possible to form the quaternary carbon of the ester compound when toner particles are formed in water. It is presumed that the structure has a portion oriented on the water side. It is presumed that the charge rising effect is expressed by the action of the polar group dispersed on the toner particle surface, and the charge rising performance of the toner is improved.
この定着性の改善に関しては、分子内に短い脂肪族炭化水素のエステル基あるいは水酸基を保有している構造であるため、この部分が紙のセルロース成分へ配向し、その結果紙とトナーの接着性を向上させることができる。この部分の存在自体は定着ローラー側への影響(離型効果の低減)が予想されるが、実際には長鎖炭化水素基が複数存在するため、定着ローラーへの親和性の高い成分が素早く配向するため、離型効果自体の低下は発生しないのであろう。 Regarding the improvement of the fixability, since the structure has a short aliphatic hydrocarbon ester group or hydroxyl group in the molecule, this portion is oriented to the cellulose component of the paper, and as a result, the adhesion between the paper and the toner Can be improved. The presence of this part itself is expected to affect the fixing roller (reduction of the mold release effect), but in reality there are multiple long-chain hydrocarbon groups, so components with high affinity to the fixing roller can be quickly found. Due to the orientation, the release effect itself will not decrease.
また、本発明の化合物は長鎖脂肪族炭化水素のエステル基の存在によりトナー中にある程度の親和性を保ちつつ分散されるために、微小なドメイン構造でトナー中に分散が可能になり、離型効果を容易に発揮することができる。 In addition, since the compound of the present invention is dispersed in the toner while maintaining a certain degree of affinity due to the presence of the ester group of the long-chain aliphatic hydrocarbon, it can be dispersed in the toner with a fine domain structure and separated. The mold effect can be exhibited easily.
小粒径且つ単分散なトナーではトナー自体の熱容量が小さいために、トナー自体での離型効果のバラツキを押さえる必要がある。このため、本発明の離型剤を使用することで、ミクロで且つ均一な分散を得ることができ、小粒径且つ単分散なトナーを使用した場合でも離型効果を発揮させることができる。 Since the toner having a small particle size and monodisperse has a small heat capacity, it is necessary to suppress variations in the releasing effect of the toner itself. For this reason, by using the release agent of the present invention, it is possible to obtain a microscopic and uniform dispersion, and to exert a release effect even when a small particle size and monodisperse toner is used.
上記の如き機構により、低温定着での離型剤としての効果を十分発揮し、極性基としてエステル基に加えエーテル基が存在するため、長鎖炭化水素基の離型効果に加え、トナーとしての定着性も向上させることができる。 Due to the mechanism as described above, the effect as a release agent in low-temperature fixing is sufficiently exerted, and since an ether group is present in addition to an ester group as a polar group, in addition to the release effect of a long-chain hydrocarbon group, Fixability can also be improved.
また、上述する如く重合法トナーでの良好な帯電性の発揮と、離型剤に極性基を存在させることによりトナー粒子のより表面側に存在しやすくなるため、帯電性立ち上がり効果が発揮されると推側される。 Also, as described above, good chargeability is exhibited in the polymerization method toner, and the presence of a polar group in the release agent makes it easier to exist on the surface side of the toner particles, so that the chargeability rising effect is exhibited. It is inferred.
本発明は、例えば、転写材の表面温度が100℃前後の低い温度で定着を行っても、トナー画像が転写材上から剥離しない、転写材に対して良好な接着性を発現する静電荷像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法の提供を可能にした。 In the present invention, for example, even when fixing is performed at a low surface temperature of about 100 ° C., the toner image does not peel off from the transfer material, and the electrostatic charge image exhibits good adhesion to the transfer material. Development toner and an image forming method using the same can be provided.
又、本発明のトナーを、例えば、数十万枚レベルの大量プリントを連続で行う様な画像形成に用いても帯電立ち上がり性能が変動しないので、高濃度でかぶりの無い画像が得られる高耐久性の静電荷像現像用トナーと、それを用いた画像形成方法の提供を可能にした。 Further, even when the toner of the present invention is used for image formation such as continuous printing of hundreds of thousands of sheets, the charge rise performance does not fluctuate, so that high durability and high fog-free images can be obtained. Toner for developing an electrostatic charge image and an image forming method using the same can be provided.
本発明は、前記一般式(1)で表される化合物を含有する静電荷像現像用トナー(以下、単にトナーともいう)と、それを用いた画像形成方法に関する発明であるが、本発明に用いられる化合物、トナーの製造方法、画像形成方法等につき、さらに説明する。 The present invention relates to an electrostatic image developing toner (hereinafter also simply referred to as toner) containing the compound represented by the general formula (1) and an image forming method using the same. The compounds used, the toner production method, the image forming method, etc. will be further described.
本発明に用いられる一般式(1)で表される化合物は、長鎖脂肪族アルコール成分とリンゴ酸成分からなるエステル化合物である。 The compound represented by the general formula (1) used in the present invention is an ester compound composed of a long-chain aliphatic alcohol component and a malic acid component.
(式中、R1及びR2は炭素数10〜30の置換基を有してもよいアルキル基を表し、Xはは、Hあるいは−CO−R4を表す。なお、R4は炭素数1〜4の置換基を有しても良いアルキル基を表す。)
具体的には、2つの長鎖脂肪族炭化水素のエステル基を有し、更に短い脂肪族炭化水素のエステル基或いは水酸基を分子内に保有するものである。尚、式中のR1、R2は、同じ構造を有しするものであっても、又異なった構造を有するものであっても何れでも良い。
(Wherein, R 1 and R 2 represent an alkyl group which may have a substituent group having 10 to 30 carbon atoms, a X mother, H or -CO-R 4. In addition, R 4 is the number of carbon atoms Represents an alkyl group which may have 1 to 4 substituents.)
Specifically, it has two long-chain aliphatic hydrocarbon ester groups and further has a short aliphatic hydrocarbon ester group or hydroxyl group in the molecule. In the formula, R 1 and R 2 may have the same structure or may have different structures.
上記特定構造の具体的なエステル化合物としては、下記(1)〜(8)に示す化合物を挙げることができる。 Specific examples of the ester compound having the specific structure include compounds shown in the following (1) to (8).
本発明に用いられる特定構造のエステル化合物は、例えば、多価カルボン酸と炭素数10〜30の長鎖脂肪族アルコールの脱水縮合反応などにより作製することが可能である。 The ester compound having a specific structure used in the present invention can be prepared, for example, by a dehydration condensation reaction between a polycarboxylic acid and a long-chain aliphatic alcohol having 10 to 30 carbon atoms.
一般式(1)で表される化合物の総炭素数を変えて混合物を形成する場合、主成分以外のエステル化合物の総炭素数は、主成分エステル化合物の総炭素数に対してその差が10未満であることが好ましい。この理由としては明確ではないが、総炭素数が大きく異なるもの同士を混合させた場合に、それぞれの溶解性に差が発生し易くなるため、混合によって得られる化合物の混合物での溶解促進効果が低減するためと推測される。 When the mixture is formed by changing the total carbon number of the compound represented by the general formula (1), the difference between the total carbon number of the ester compound other than the main component is 10 with respect to the total carbon number of the main component ester compound. It is preferable that it is less than. The reason for this is not clear, but when the materials having significantly different total carbon numbers are mixed together, a difference in solubility is likely to occur. Therefore, the effect of promoting dissolution in a mixture of compounds obtained by mixing is increased. It is presumed to be reduced.
本発明で用いる特定構造のエステル化合物の含有量(割合)は、トナー全体に対して1〜15質量%が好ましく、3〜12質量%がより好ましい。 The content (ratio) of the ester compound having a specific structure used in the present invention is preferably 1 to 15% by mass and more preferably 3 to 12% by mass with respect to the whole toner.
特定構造のエステル化合物の含有量を上記範囲にすることにより、離型効果及び帯電立ち上がり機能が良好に発揮することができる。 By setting the content of the ester compound having a specific structure within the above range, the release effect and the charge rising function can be satisfactorily exhibited.
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。 Next, a method for producing the toner of the present invention will be described.
本発明のトナーは、少なくとも重合性単量体を水系媒体中で重合して得られるものが好ましい。この製造方法は、重合性単量体を懸濁重合法により重合して樹脂粒子を調製し、或いは、必要な添加剤の乳化液を加えた液中(水系媒体中)にて単量体を乳化重合、或いはミニエマルジョン重合を行って微粒の樹脂粒子を調製し、必要に応じて荷電制御性樹脂粒子を添加した後、有機溶媒、塩類などの凝集剤等を添加して当該樹脂粒子を凝集、融着する方法で製造するものである。 The toner of the present invention is preferably obtained by polymerizing at least a polymerizable monomer in an aqueous medium. In this production method, a polymerizable monomer is polymerized by a suspension polymerization method to prepare resin particles, or the monomer is added in a liquid (in an aqueous medium) to which an emulsion of necessary additives is added. Emulsion polymerization or miniemulsion polymerization is performed to prepare fine resin particles, and if necessary, charge control resin particles are added, and then the resin particles are aggregated by adding a coagulant such as an organic solvent or salts. It is manufactured by the method of fusing.
〈懸濁重合法〉
本発明のトナーを製造する方法の一例としては、重合性単量体中に本願の化合物及びトナーの構成成分として必要な着色剤や荷電制御剤、更に重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解或いは分散させる。この各種構成材料が溶解或いは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。次いで、加熱することで懸濁重合させ、重合終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、更に乾燥することで本発明のトナーを調製する。尚、本発明でいうところの「水系媒体」とは、少なくとも水が50質量%以上含有されたものを示す。
<Suspension polymerization method>
As an example of a method for producing the toner of the present invention, a compound of the present application, a coloring agent necessary as a component of the toner, a charge control agent, and various constituent materials such as a polymerization initiator are added to the polymerizable monomer. Then, various constituent materials are dissolved or dispersed in the polymerizable monomer using a homogenizer, a sand mill, a sand grinder, an ultrasonic disperser or the like. The polymerizable monomer in which these various constituent materials are dissolved or dispersed is dispersed in oil droplets of a desired size as a toner in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer using a homomixer or a homogenizer. Subsequently, the suspension is polymerized by heating, and after the polymerization is completed, the dispersion stabilizer is removed, filtered, washed, and further dried to prepare the toner of the present invention. In the present invention, the “aqueous medium” refers to a medium containing at least 50% by mass of water.
〈乳化重合法〉
又、本発明のトナーを製造するその他の方法として樹脂粒子を水系媒体中で塩析/融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平5−265252号公報や特開平6−329947号公報、特開平9−15904号公報に示す方法を挙げることができる。即ち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、或いは樹脂及び着色剤等より構成される微粒子を複数以上塩析、凝集、融着させる方法、特に水中に、これらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、更に加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成することができる。尚、ここにおいて凝集剤と同時にアルコールなど水に対して無限溶解する溶媒を加えてもよい。
<Emulsion polymerization method>
Further, as another method for producing the toner of the present invention, a method in which resin particles are prepared by salting out / fusion in an aqueous medium can also be mentioned. The method is not particularly limited, and examples thereof include methods disclosed in JP-A-5-265252, JP-A-6-329947, and JP-A-9-15904. That is, a method of salting out, agglomerating, and fusing a plurality of fine particles composed of resin particles and colorants, or resin particles and colorants, especially in water using an emulsifier. Then, a coagulant with a critical coagulation concentration or higher is added for salting out, and at the same time, the formed polymer is heated and fused at a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer itself to gradually grow the particle size while forming fused particles. When the desired particle size is reached, a large amount of water is added to stop particle size growth, and the shape is controlled by smoothing the particle surface while heating and stirring, and the particles are heated in a fluidized state while containing water. By drying, the toner of the present invention can be formed. Here, a solvent that is infinitely soluble in water, such as alcohol, may be added simultaneously with the flocculant.
本発明に係るトナーの製造方法においては、重合性単量体に前述した特定構造のエステル化合物を溶解或いは分散した後、水系媒体中に機械的に微粒分散させ、ミニエマルジョン重合法により重合性単量体を重合させる工程を経て形成した複合樹脂微粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させる方法が好ましく用いられる。重合性単量体に前述した特定構造のエステル化合物を溶かすとき、この化合物を溶解させて溶かしても、溶融して溶かしてもよい。 In the method for producing a toner according to the present invention, the ester compound having the specific structure described above is dissolved or dispersed in a polymerizable monomer, and then finely dispersed in an aqueous medium, and the polymerizable monomer is polymerized by a miniemulsion polymerization method. A method in which the composite resin fine particles formed through the step of polymerizing the monomer and the colorant particles are salted out / fused is preferably used. When the ester compound having the specific structure described above is dissolved in the polymerizable monomer, the compound may be dissolved and dissolved, or may be melted and dissolved.
本発明に係るトナーの製造方法としては、多段重合法によって得られる複合樹脂微粒子と着色剤粒子とを塩析/融着させる工程が好ましく用いられる。 As a method for producing the toner according to the present invention, a step of salting out / fusing the composite resin fine particles obtained by the multistage polymerization method and the colorant particles is preferably used.
次に、好ましいトナーの製造方法(乳化重合会合法)の一例について詳細に説明する。 Next, an example of a preferable toner production method (emulsion polymerization association method) will be described in detail.
この製造方法には、
(1)エステル化合物をラジカル重合性単量体に溶解或いは分散する溶解/分散工程
(2)樹脂微粒子の分散液を調製するための重合工程
(3)水系媒体中で樹脂微粒子と着色剤粒子を融着させて着色粒子(会合粒子)を得る融着工程
(4)着色粒子の分散液を冷却する冷却工程
(5)冷却された着色粒子の分散液から当該着色粒子を固液分離し、当該着色粒子から界面活性剤などを除去する洗浄工程
(6)洗浄処理された着色粒子を乾燥する乾燥工程
必要に応じ
(7)乾燥処理された着色粒子に外添剤を添加する工程が含まれる。
This manufacturing method includes
(1) Dissolution / dispersion step for dissolving or dispersing the ester compound in the radical polymerizable monomer (2) Polymerization step for preparing a dispersion of resin fine particles (3) Resin fine particles and colorant particles in an aqueous medium Fusion process for obtaining colored particles (associated particles) by fusion (4) Cooling process for cooling the dispersion of colored particles (5) Solid-liquid separation of the colored particles from the cooled dispersion of colored particles, Cleaning step for removing surfactants from the colored particles (6) Drying step for drying the washed colored particles If necessary, (7) A step of adding an external additive to the dried colored particles is included.
以下、各工程について説明する。 Hereinafter, each step will be described.
〔溶解/分散工程〕
この工程は、ラジカル重合性単量体にエステル化合物を溶解させて、当該エステル化合物のラジカル重合性単量体溶液を調製する工程である。
[Dissolution / dispersion process]
This step is a step of preparing a radical polymerizable monomer solution of the ester compound by dissolving the ester compound in the radical polymerizable monomer.
〔重合工程〕
この重合工程の好適な一例においては、臨界ミセル濃度(CMC)以下の界面活性剤を含有した水系媒体中に、前記エステル化合物を溶解或いは分散含有したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤を添加し、当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記液滴中に油溶性重合開始剤が含有されていてもよい。このような重合工程においては、機械的エネルギーを付与して強制的に乳化(液滴の形成)処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い攪拌又は超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
[Polymerization process]
In a preferred example of this polymerization step, a radical polymerizable monomer solution in which the ester compound is dissolved or dispersed in an aqueous medium containing a surfactant having a critical micelle concentration (CMC) or less is added, The target energy is applied to form droplets, and then a water-soluble radical polymerization initiator is added to proceed the polymerization reaction in the droplets. An oil-soluble polymerization initiator may be contained in the droplet. In such a polymerization process, mechanical energy is imparted and forcedly emulsified (formation of droplets) is essential. Examples of the means for applying mechanical energy include means for applying strong stirring or ultrasonic vibration energy such as homomixer, ultrasonic wave, and manton gorin.
この重合工程により、エステル化合物と結着樹脂とを含有する樹脂微粒子が得られる。かかる樹脂微粒子は、着色された微粒子であってもよく、着色されていない微粒子であってもよい。着色された樹脂微粒子は、着色剤を含有する単量体組成物を重合処理することにより得られる。又、着色されていない樹脂微粒子を使用する場合には、後述する融着工程において、樹脂微粒子の分散液に、着色剤微粒子の分散液を添加し、樹脂微粒子と着色剤微粒子とを融着させることで着色粒子とすることができる。 By this polymerization step, resin fine particles containing an ester compound and a binder resin are obtained. Such resin fine particles may be colored fine particles or non-colored fine particles. The colored resin fine particles can be obtained by polymerizing a monomer composition containing a colorant. Further, when using uncolored resin fine particles, a dispersion of colorant fine particles is added to a dispersion of resin fine particles in a fusing step described later, and the resin fine particles and the colorant fine particles are fused. It can be set as colored particles.
〔融着工程〕
前記融着工程における融着の方法としては、重合工程により得られた樹脂微粒子(着色又は非着色の樹脂微粒子)を用いた塩析/融着法が好ましい。又、当該融着工程においては、樹脂微粒子や着色剤微粒子とともに、離型剤微粒子や荷電制御剤などの内添剤微粒子なども融着させることができる。
[Fusion process]
As a method of fusing in the fusing step, a salting out / fusing method using resin fine particles (colored or non-colored resin fine particles) obtained in the polymerization step is preferable. In the fusing step, resin fine particles and colorant fine particles as well as internal additive fine particles such as release agent fine particles and charge control agents can be fused.
前記融着工程における「水系媒体」とは、主成分(50質量%以上)が水からなるものをいう。ここに、水以外の成分としては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらのうち、樹脂を溶解しない有機溶媒であるメタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が特に好ましい。 The “aqueous medium” in the fusing step refers to a material whose main component (50% by mass or more) is water. Examples of components other than water include organic solvents that dissolve in water, such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, methyl ethyl ketone, and tetrahydrofuran. Among these, alcohol-based organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, and butanol, which are organic solvents that do not dissolve the resin, are particularly preferable.
着色剤微粒子は、着色剤を水系媒体中に分散することにより調製することができる。着色剤の分散処理は、水中で界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした状態で行われる。着色剤の分散処理に使用する分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。又、使用される界面活性剤としては、前述の界面活性剤と同様のものを挙げることができる。尚、着色剤(微粒子)は表面改質されていてもよい。着色剤の表面改質法は、溶媒中に着色剤を分散させ、その分子量液中に表面改質剤を添加し、この系を昇温することにより反応させる。反応終了後、着色剤を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理された着色剤(顔料)が得られる。 The colorant fine particles can be prepared by dispersing the colorant in an aqueous medium. The dispersion treatment of the colorant is performed in a state where the surfactant concentration is set to a critical micelle concentration (CMC) or more in water. The disperser used for the dispersion treatment of the colorant is not particularly limited, but preferably an ultrasonic disperser, a mechanical homogenizer, a pressure disperser such as a manton gorin or a pressure homogenizer, a sand grinder, a Getzmann mill, a diamond fine mill, or the like. Examples thereof include a medium type disperser. Examples of the surfactant used include the same surfactants as those described above. The colorant (fine particles) may be surface-modified. In the surface modification method of the colorant, the colorant is dispersed in a solvent, the surface modifier is added to the molecular weight solution, and the system is reacted by raising the temperature. After completion of the reaction, the colorant is separated by filtration, washed and filtered with the same solvent, and dried to obtain a colorant (pigment) treated with the surface modifier.
好ましい融着方法である塩析/融着法は、樹脂微粒子と着色剤微粒子とが存在している水中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上であって、且つ前記化合物の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加し、樹脂微粒子のガラス転移温度を実質的に下げることで融着を効果的に行う手法を採用してもよい。ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。又、塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。更に、前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等が挙げられるが、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好ましい。 The salting-out / fusion method, which is a preferable fusing method, is a method in which a salting-out agent composed of an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, or the like is added to water having resin fine particles and colorant fine particles in excess of the critical aggregation concentration. The step of adding as a flocculant and then proceeding to salting out by heating to a temperature above the glass transition point of the resin fine particles and above the melting peak temperature (° C.) of the compound, and simultaneously performing fusion. It is. In this step, an organic solvent that is infinitely soluble in water may be added to effectively reduce the glass transition temperature of the resin fine particles to effectively perform fusion. Here, the alkali metal salt and the alkaline earth metal salt which are salting-out agents include lithium, potassium, sodium and the like as the alkali metal, and examples of the alkaline earth metal include magnesium, calcium, strontium and barium. Preferably, potassium, sodium, magnesium, calcium, and barium are used. Further, examples of the salt include chlorine salts, bromine salts, iodine salts, carbonates, sulfates and the like. Furthermore, examples of the organic solvent that is infinitely soluble in water include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, ethylene glycol, glycerin, acetone and the like, but methanol, ethanol, 1-propanol having 3 or less carbon atoms. 2-propanol is preferable, and 2-propanol is particularly preferable.
融着を塩析/融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させたトナーの表面性が変動したりする問題が発生する。又、塩析剤を添加する温度としては少なくとも樹脂微粒子のガラス転移温度以下であることが必要である。この理由としては、塩析剤を添加する温度が樹脂微粒子のガラス転移温度以上であると樹脂微粒子の塩析/融着は速やかに進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子が発生したりする問題が発生する。この添加温度の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一般的には5〜55℃、好ましくは10〜45℃である。 When fusing is performed by salting out / fusing, it is preferable to make the time allowed to stand after adding the salting-out agent as short as possible. The reason for this is not clear, but there are problems that the aggregation state of the particles fluctuates depending on the standing time after salting out, the particle size distribution becomes unstable, and the surface property of the fused toner fluctuates. appear. The temperature for adding the salting-out agent needs to be at least the glass transition temperature of the resin fine particles. The reason for this is that if the temperature at which the salting-out agent is added is equal to or higher than the glass transition temperature of the resin fine particles, the salting out / fusion of the resin fine particles proceeds rapidly, but the particle size cannot be controlled. There arises a problem that particles having a particle size are generated. Although the range of this addition temperature should just be below the glass transition temperature of resin, generally it is 5-55 degreeC, Preferably it is 10-45 degreeC.
又、本発明では、塩析剤を樹脂微粒子のガラス転移温度以下で加え、その後にできるだけ速やかに昇温し、樹脂微粒子のガラス転移温度以上であって、且つ、前記化合物の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱する。この昇温までの時間としては1時間未満が好ましい。更に、昇温を速やかに行う必要があるが、昇温速度としては、0.25℃/分以上が好ましい。上限としては特に明確では無いが、瞬時に温度を上げると塩析が急激に進行するため、粒径制御がやりにくいという問題があり、5℃/分以下が好ましい。この融着工程により、樹脂微粒子及び任意の微粒子が塩析/融着されてなる会合粒子(着色粒子)の分散液が得られる。 In the present invention, the salting-out agent is added at a temperature not higher than the glass transition temperature of the resin fine particles, and then the temperature is raised as quickly as possible to be not lower than the glass transition temperature of the resin fine particles and the melting peak temperature (° C.) of the compound. ) Heat to above temperature. The time until this temperature rise is preferably less than 1 hour. Further, although it is necessary to quickly raise the temperature, the rate of temperature rise is preferably 0.25 ° C./min or more. The upper limit is not particularly clear, but if the temperature is increased instantaneously, salting out proceeds rapidly, so there is a problem that particle size control is difficult, and 5 ° C./min or less is preferable. By this fusion step, a dispersion of associated particles (colored particles) formed by salting out / fusion of resin fine particles and arbitrary fine particles is obtained.
〔冷却工程〕
この工程は、前記着色粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
[Cooling process]
This step is a step of cooling (rapid cooling) the dispersion of colored particles. As a cooling treatment condition, cooling is performed at a cooling rate of 1 to 20 ° C./min. The cooling treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.
〔固液分離・洗浄工程〕
この固液分離・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却された着色粒子の分散液から当該着色粒子を固液分離する固液分離処理と、固液分離されたトナーケーキ(ウエット状態にある着色粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物を除去する洗浄処理とが施される。ここに、濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法など特に限定されるものではない。
[Solid-liquid separation and washing process]
In this solid-liquid separation / washing step, a solid-liquid separation process for solid-liquid separation of the colored particles from the dispersion of colored particles cooled to a predetermined temperature in the above-described step, and a solid-liquid separated toner cake (in a wet state) A cleaning treatment for removing deposits such as a surfactant and a salting-out agent from an aggregate obtained by agglomerating certain colored particles into a cake is performed. Here, the filtration method is not particularly limited, such as a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using Nutsche or the like, a filtration method using a filter press or the like.
〔乾燥工程〕
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥された着色粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、攪拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥された着色粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。尚、乾燥処理された着色粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理してもよい。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
[Drying process]
In this step, the washed toner cake is dried to obtain dried colored particles. Examples of dryers used in this process include spray dryers, vacuum freeze dryers, vacuum dryers, etc., stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers It is preferable to use a stirring dryer or the like. The water content of the dried colored particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less. In addition, when the dried colored particles are aggregated by weak interparticle attractive force, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing treatment apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.
〔外添処理工程〕
この工程は、乾燥された着色粒子に必要に応じ外添剤を混合し、トナーを作製する工程である。
[External process]
This step is a step of preparing a toner by mixing the dried colored particles with an external additive as necessary.
外添剤の混合装置としては、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル等の機械式の混合装置を使用することができる。 As an external additive mixing device, a mechanical mixing device such as a Henschel mixer or a coffee mill can be used.
本発明のトナーの平均粒径は体積メディアン粒径(体積D50%径)にて3〜9μmであることが好ましい。この体積メディアン径はコールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用のコンピューターシステム(ベックマン・コールター社製)を接続した装置を用いて測定、算出することができる。 The average particle diameter of the toner of the present invention is preferably 3 to 9 μm in terms of volume median particle diameter (volume D50% diameter). The volume median diameter can be measured and calculated using a device in which a computer system for data processing (manufactured by Beckman Coulter) is connected to Coulter Multisizer II (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定濃度5〜10%になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを30000個に設定して測定する。尚、コールターマルチサイザーのアパチャー径は100μmのものを使用した。
As a measurement procedure, 0.02 g of toner is blended with 20 ml of a surfactant solution (for example, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a
本発明のトナーは、黒トナー、或いはカラートナーとして用いることができる。 The toner of the present invention can be used as a black toner or a color toner.
次に、本発明のトナーを構成する化合物(結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤、外添剤、滑剤)について説明する。 Next, the compounds (binder resin, colorant, release agent, charge control agent, external additive, lubricant) constituting the toner of the present invention will be described.
(結着樹脂)
結着樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレン或いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独或いは組み合わせて使用することができる。
(Binder resin)
As the polymerizable monomer constituting the binder resin, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichloro are used. Styrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn -Styrene or styrene derivatives such as decylstyrene, pn-dodecylstyrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-methacrylate Octyl, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate Methacrylic acid ester derivatives such as lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Acrylates such as isobutyl acid, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, Halogenated vinyls such as vinyl bromide, vinyl fluoride and vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate and vinyl benzoate, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether Vinyl ethers such as ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. Examples include vinyl compounds, acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
又、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが更に好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。 Further, it is more preferable to use a combination of monomers having an ionic dissociation group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer, specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumar Acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxy And propyl methacrylate.
更に、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。 Furthermore, multifunctional such as divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. It is also possible to use a crosslinkable resin by using a functional vinyl.
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。 These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- Peroxide polymerization initiator or a peroxide such as t- butylperoxy) triazine and the like polymeric initiator having a side chain.
又、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を挙げることができる。 Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide and the like.
(着色剤)
本発明で用いる着色剤は、公知の無機又は有機着色剤を使用することができる。具体的な着色剤を以下に示す。
(Coloring agent)
As the colorant used in the present invention, a known inorganic or organic colorant can be used. Specific colorants are shown below.
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。 Examples of the black colorant include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black, and magnetic powder such as magnetite and ferrite.
又、マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48;1、C.I.ピグメントレッド53;1、C.I.ピグメントレッド57;1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。 Examples of the colorant for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48; 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
又、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。 Examples of the colorant for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.
又、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15;2、C.I.ピグメントブルー15;3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。 Examples of the colorant for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15; 2, C.I. I. Pigment blue 15; 3, C.I. I. Pigment blue 15; 4, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. Pigment blue 66, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
尚、これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは2つ以上を選択併用しても良い。又、着色剤の添加量はトナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲に設定するのが良い。 These colorants may be used alone or in combination of two or more as required. The addition amount of the colorant is set in the range of 1 to 30% by mass, preferably 2 to 20% by mass with respect to the whole toner.
(離型剤)
本発明では離型剤として本発明の特定構造を有するエステル化合物を用いる。しかし、その他の離型剤を併用してもよい。その場合、トナー全体に対して全離型剤を1〜15質量%含有することが好ましく、3〜12質量%がより好ましい。この量を含有することにより良好な結果を得ることができる。
(Release agent)
In this invention, the ester compound which has the specific structure of this invention is used as a mold release agent. However, other mold release agents may be used in combination. In that case, it is preferable to contain 1-15 mass% of all mold release agents with respect to the whole toner, and 3-12 mass% is more preferable. By including this amount, good results can be obtained.
(荷電制御剤)
本発明のトナーには、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の化合物を用いることができ、具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸又は高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩或いはその金属錯体等が挙げられる。含有される金属としては、Al、B、Ti、Fe、Co、Niなどが挙げられる。荷電制御剤として特に好ましいのはベンジル酸誘導体の金属錯体化合物である。尚、荷電制御剤は、好ましくはトナー全体に対して0.1〜20.0質量%の含有率とすると、良好な結果を得ることができる。
(Charge control agent)
A charge control agent can be added to the toner of the present invention as necessary. As the charge control agent, known compounds can be used. Specifically, nigrosine dyes, metal salts of naphthenic acid or higher fatty acids, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid Examples thereof include a metal salt or a metal complex thereof. Examples of the metal contained include Al, B, Ti, Fe, Co, and Ni. Particularly preferred as the charge control agent is a metal complex compound of a benzylic acid derivative. In addition, when the content of the charge control agent is preferably 0.1 to 20.0% by mass with respect to the whole toner, good results can be obtained.
(外添剤)
本発明のトナーには、流動性、帯電性の改良及びクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
(External additive)
To the toner of the present invention, so-called external additives can be added and used for the purpose of improving fluidity, chargeability and cleaning property. These external additives are not particularly limited, and various inorganic fine particles, organic fine particles and lubricants can be used.
無機微粒子としては、従来公知のものを使用することができる。具体的には、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸ストロンチウム微粒子等が好ましく用いることができる。これら無機微粒子としては必要に応じて疎水化処理したものを用いても良い。具体的なシリカ微粒子としては、例えば日本アエロジル社製の市販品R−805、R−976、R−974、R−972、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−720、TS−530、TS−610、H−5、MS−5等が挙げられる。 A conventionally well-known thing can be used as an inorganic fine particle. Specifically, silica, titania, alumina, strontium titanate fine particles and the like can be preferably used. These inorganic fine particles may be hydrophobized if necessary. Specific examples of the silica fine particles include commercially available products R-805, R-976, R-974, R-972, R-812, R-809 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., HVK-2150, H- manufactured by Hoechst. 200, commercial products TS-720, TS-530, TS-610, H-5, MS-5 and the like manufactured by Cabot Corporation.
チタニア微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−500BS、MT−600、MT−600SS、JA−1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−500、TAF−130、TAF−510、TAF−510T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、IT−OB、IT−OC等が挙げられる。 As titania fine particles, for example, commercially available products T-805 and T-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., commercially available products MT-100S, MT-100B, MT-500BS, MT-600, MT-600SS, JA- 1. Commercial products TA-300SI, TA-500, TAF-130, TAF-510, TAF-510T manufactured by Fuji Titanium Co., Ltd. Commercial products IT-S, IT-OA, IT-OB, IT- manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. OC etc. are mentioned.
アルミナ微粒子としては、例えば、日本アエロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。 Examples of the alumina fine particles include commercial products RFY-C and C-604 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. and commercial products TTO-55 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
又、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用することができる。具体的には、スチレンやメチルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体を使用することができる。 As the organic fine particles, spherical organic fine particles having a number average primary particle diameter of about 10 to 2000 nm can be used. Specifically, homopolymers such as styrene and methyl methacrylate and copolymers thereof can be used.
これら外添剤の添加量は、トナー全体に対して0.1〜10.0質量%が好ましい。外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。 The addition amount of these external additives is preferably 0.1 to 10.0% by mass with respect to the whole toner. As a method for adding the external additive, various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used.
(滑剤)
本発明のトナーには、必要に応じてクリーニング性、転写性の向上の目的で滑剤を添加して用いても良い。滑剤としては、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
(Lubricant)
If necessary, the toner of the present invention may be used with a lubricant added for the purpose of improving the cleaning property and the transfer property. Examples of lubricants include, for example, zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., zinc oleate, manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, copper, magnesium, calcium, etc. And salts of higher fatty acids such as zinc of linoleic acid, salts of calcium, etc., zinc of ricinoleic acid, salts of calcium, etc.
これら滑剤の添加量は、トナー全体に対して0.1〜10.0質量%が好ましい。滑剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。 The addition amount of these lubricants is preferably 0.1 to 10.0% by mass with respect to the whole toner. As a method for adding the lubricant, various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used.
本発明のトナーは、一成分現像剤、二成分現像剤として用いることができる。一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤或いはトナー中に0.1〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれにも使用することができる。又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の鉄含有磁性粒子に代表される従来から公知の材料を用いることができるが、特に好ましくはフェライト粒子もしくはマグネタイト粒子である。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは20〜80μmのものが良い。 The toner of the present invention can be used as a one-component developer or a two-component developer. When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer or a magnetic one-component developer containing about 0.1 to 0.5 μm of magnetic particles in the toner can be used. be able to. Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In this case, conventionally known materials typified by iron-containing magnetic particles such as iron, ferrite, and magnetite can be used as the magnetic particles of the carrier, but ferrite particles or magnetite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle diameter of 15 to 100 μm, more preferably 20 to 80 μm.
キャリアの体積平均粒径の測定は、レーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。 The volume average particle diameter of the carrier can be measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by Sympathetic).
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているコーティングキャリア、或いは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。又、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。 The carrier is preferably a coating carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, silicon resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. The resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, styrene-acrylic resin, polyester resin, fluorine resin, phenol resin, etc. are used. be able to.
又、キャリアとトナーの混合比は、質量比でキャリア:トナー=1:1〜50:1の範囲とするのが良い。 The mixing ratio of the carrier and the toner is preferably in the range of carrier: toner = 1: 1 to 50: 1 by mass ratio.
本発明のトナーは、トナー像が形成された転写材を、定着装置を構成する加熱部材間を通過させて定着する接触加熱定着方式の画像形成装置に好適に使用される。 The toner of the present invention is preferably used in an image forming apparatus of a contact heating fixing system that fixes a transfer material on which a toner image is formed by passing between heating members constituting the fixing apparatus.
次に、画像形成装置、定着装置について説明する。 Next, the image forming apparatus and the fixing device will be described.
図1は、本発明で用いられる画像形成装置の一例を示す断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an image forming apparatus used in the present invention.
図1において、20Y(20M、20C、20Bk)は画像形成ユニット、21Y(21M、21C、21Bk)は感光体ドラム、22Y(22M、22C、22Bk)はスコロトロン帯電器、23Y(23M、23C、23Bk)は露光光学系、24Y(24M、24C、24Bk)は現像器、25Y(25M、25C、25Bk)はクリーニング装置、34Y(34M、34C、34Bk)は転写器、40は定着装置、115は転写材搬送ベルト、160は搬送部、Pは転写材を示す。 In FIG. 1, 20Y (20M, 20C, 20Bk) is an image forming unit, 21Y (21M, 21C, 21Bk) is a photosensitive drum, 22Y (22M, 22C, 22Bk) is a scorotron charger, and 23Y (23M, 23C, 23Bk). ) Is an exposure optical system, 24Y (24M, 24C, 24Bk) is a developing device, 25Y (25M, 25C, 25Bk) is a cleaning device, 34Y (34M, 34C, 34Bk) is a transfer device, 40 is a fixing device, and 115 is a transfer device. A material conveying belt, 160 is a conveying portion, and P is a transfer material.
以下、図1の画像形成装置について説明する。 Hereinafter, the image forming apparatus of FIG. 1 will be described.
図1の画像形成装置では、4組の画像形成ユニット20Y、20M、20C、20Bkが転写材搬送ベルト115に沿って設けられている。
In the image forming apparatus of FIG. 1, four sets of
各画像形成ユニットは、感光体ドラム21Y(21M、21C、21Bk)、スコロトロン帯電器22Y(22M、22C、22Bk)、露光光学系23Y(23M、23C、23Bk)、現像器24Y(24M、24C、24Bk)及びクリーニング装置(クリーニング手段)25Y(25M、25C、25Bk)より構成され、各画像形成ユニットの感光体ドラム(21Y、21M、21C、21Bk)上に形成された各トナー像を、タイミングを合わせて搬送されてくる転写材(転写紙、OHP等)Pに、転写手段としての転写器34Y(34M、34C、34Bk)により順次転写して、重ね合わせカラートナー像を形成する。
Each image forming unit includes a
転写材Pは、転写材搬送ベルト115に乗って搬送され、転写材分離手段としての紙分離AC除電器161による除電作用と、所定の間隔を空けて搬送部160に設けられる分離部材である分離爪210とにより、搬送ベルトから分離される。
The transfer material P is transported on the transfer
次に転写材Pは、搬送部160を通った後、加熱ローラ41と、加圧ローラ42とにより構成される定着装置(定着手段)40へと搬送され、加熱ローラ41と加圧ローラ42により形成されるニップ部Tで転写材Pが挟持され、熱と圧力とが加えられることにより転写材P上の重ね合わせトナー像が定着された後、機外へ排出される。
Next, the transfer material P passes through the
前記露光手段には像露光光源として、半導体レーザを用いた走査光学系、及びLEDや液晶シャッター等の固体スキャナー等を用いることができる。 As the image exposure light source, a scanning optical system using a semiconductor laser, a solid state scanner such as an LED or a liquid crystal shutter, and the like can be used as the exposure means.
転写材を搬送する転写材搬送ベルト115には、ポリイミド、ポリカーボネート、PVdF等の高分子フィルムや、シリコンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加して導電化したもの等が用いられ、ドラム状、ベルト状どちらでもよいが、装置設計の自由度の観点からベルト状が好ましい。
The transfer
又、転写ベルトの表面は、適当に粗面化されていることが好ましい。転写ベルトの十点表面粗さRzを0.5〜2μmにすることにより、転写材と転写ベルトの密着性を高め、転写ベルト上での転写材の揺動を防止し、感光体から転写材へのトナー像の転写性を良好にすることができる。 The surface of the transfer belt is preferably appropriately roughened. By setting the 10-point surface roughness Rz of the transfer belt to 0.5 to 2 μm, the adhesion between the transfer material and the transfer belt is improved, and the transfer material is prevented from swinging on the transfer belt. Transferability of the toner image to the toner can be improved.
本発明で用いられる転写材とは、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写体或いは転写紙と通常よばれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、上質紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。 The transfer material used in the present invention is a support for holding a toner image, and is usually called an image support, a transfer body or transfer paper. Specifically, plain paper from thin paper to thick paper, high-quality paper, coated printing paper such as art paper and coated paper, commercially available Japanese paper and postcard paper, OHP plastic film, various transfer materials such as cloth However, it is not limited to these.
図2は、本発明で用いられる定着装置(加圧ローラと加熱ローラを用いたタイプ)の一例を示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a fixing device (a type using a pressure roller and a heating roller) used in the present invention.
図2に示す定着装置10は、加熱ローラ71と、これに当接する加圧ローラ72とを備えている。尚、図2において、17は転写材(転写紙)P上に形成されたトナー像である。
The fixing
加熱ローラ71は、フッ素樹脂又は弾性体からなる被覆層82が芯金81の表面に形成されてなり、線状ヒーターよりなる加熱部材75を内包している。
The
芯金81は、金属から構成され、その内径は10〜70mmとされる。芯金81を構成する金属としては特に限定されるものではないが、例えば鉄、アルミニウム、銅等の金属或いはこれらの合金を挙げることができる。 The cored bar 81 is made of metal and has an inner diameter of 10 to 70 mm. Although it does not specifically limit as a metal which comprises the metal core 81, For example, metals, such as iron, aluminum, copper, or these alloys can be mentioned.
芯金81の肉厚は0.1〜15mmとされ、省エネの要請(薄肉化)と、強度(構成材料に依存)とのバランスを考慮して決定される。例えば、0.57mmの鉄よりなる芯金と同等の強度を、アルミニウムよりなる芯金で保持するためには、その肉厚を0.8mmとする必要がある。 The thickness of the cored bar 81 is 0.1 to 15 mm, and is determined in consideration of a balance between a request for energy saving (thinning) and strength (depending on the constituent materials). For example, in order to maintain the same strength as that of a cored bar made of iron of 0.57 mm with a cored bar made of aluminum, the wall thickness needs to be 0.8 mm.
被覆層82の表面を構成するフッ素樹脂としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)及びPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などを例示することができる。
Examples of the fluororesin constituting the surface of the
フッ素樹脂からなる被覆層82の厚みは10〜500μmとされ、好ましくは20〜400μmとされる。
The thickness of the
フッ素樹脂からなる被覆層82の厚みが10μm未満であると、被覆層としての機能を十分に発揮することができず、定着装置としての耐久性を確保することができない。一方、500μmを超える被覆層の表面には紙粉によるキズがつきやすく、当該キズ部にトナーなどが付着し、これに起因する画像汚れを発生する問題がある。
When the thickness of the
又、被覆層82を構成する弾性体としては、LTV、RTV、HTVなどの耐熱性の良好なシリコンゴム及びシリコンスポンジゴムなどを用いることが好ましい。
Further, as the elastic body constituting the
被覆層82を構成する弾性体のアスカーC硬度は、80°未満とされ、好ましくは60°未満とされる。
The Asker C hardness of the elastic body constituting the
又、弾性体からなる被覆層82の厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
The thickness of the
加熱部材75としては、ハロゲンヒーターを好適に使用することができる。
As the
加圧ローラ72は、弾性体からなる被覆層84が芯金83の表面に形成されてなる。被覆層84を構成する弾性体としては特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコンゴムなどの各種軟質ゴム及びスポンジゴムを挙げることができ、被覆層84を構成するものとして例示したシリコンゴム及びシリコンスポンジゴムを用いることが好ましい。
The
又、被覆層84の厚みは0.1〜30mmが好ましく、0.1〜20mmがより好ましい。
Moreover, 0.1-30 mm is preferable and, as for the thickness of the
又、定着温度(加熱ローラ10の表面温度)は70〜210℃、定着線速は80〜640mm/secが好ましい。又、加熱ローラのニップ幅は8〜40mm、好ましくは11〜30mmに設定する。 The fixing temperature (surface temperature of the heating roller 10) is preferably 70 to 210 ° C., and the fixing linear velocity is preferably 80 to 640 mm / sec. The nip width of the heating roller is set to 8 to 40 mm, preferably 11 to 30 mm.
尚、加熱ローラは、シリコンオイルを1プリンント当たり0.3mg以下塗布して用いても良いが、オイルレスで用いても良い。 The heating roller may be used by applying 0.3 mg or less of silicon oil per print, but may be used without oil.
図3は、本発明で用いられる定着装置(ベルトと加熱ローラを用いたタイプ)の一例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic view showing an example of a fixing device (a type using a belt and a heating roller) used in the present invention.
図3の定着装置10は、ニップ幅を確保するためにベルトと加熱ローラを用いたタイプのもので、定着ローラ601とシームレスベルト11、及びシームレスベルト11を介して定着ローラ601に押圧される圧力パッド(圧力部材)12a、圧力パッド(圧力部材)12b、前記潤滑剤供給部材40とで主要部が構成されている。
The fixing
定着ローラ601は、金属製のコア(円筒状芯金)10aの周囲に耐熱性弾性体層10b、及び離型層(耐熱性樹脂層)10cを形成したものであり、コア10aの内部には、加熱源としてのハロゲンランプ14が配置されている。定着ローラ601の表面の温度は温度センサ15によって計測され、その計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ14がフィードバック制御されて、定着ローラ601の表面が一定温度になるように調整される。シームレスベルト11は、定着ローラ601に対し所定の角度巻き付けられるように接触し、ニップ部を形成している。
The fixing
シームレスベルト11の内側には、低摩擦層を表面に有する圧力パッド12がシームレスベルト11を介して定着ローラ601に押圧される状態で配置されている。圧力パッド12は、強いニップ圧がかかる圧力パッド12aと、弱いニップ圧がかかる圧力パッド12bとが設けられ、金属製等のホルダー12cに保持されている。
Inside the
更にホルダー12cには、シームレスベルト11がスムーズに摺動回転するようにベルト走行ガイドが取り付けられている。ベルト走行ガイドはシームレスベルト11内面と摺擦するため摩擦係数が低い部材が望ましく、且つ、シームレスベルト11から熱を奪いにくいように熱伝導の低い部材がよい。
Further, a belt traveling guide is attached to the
図4は、本発明で用いられる定着装置(ソフトローラと加熱ローラを用いたタイプ)の一例を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic view showing an example of a fixing device (a type using a soft roller and a heating roller) used in the present invention.
図4に示す着装置10は、定着ニップを確保するとともに、転写材の巻き付きを防止し、画質に優れるソフトローラと加熱ローラを用いたタイプのもので、加熱ローラ部材として加熱ローラ601と、ソフトローラ部材としてのソフトローラ17bを用い、加熱ローラ601の内部に加熱部材としてのハロゲンランプ14を備えたものである。
The fixing
加熱ローラ601とソフトローラ17bとの間にニップ部Nを形成し、ニップ部Nを通して熱と圧力とを加えることにより、転写材P上のトナー像を定着するものである。上記において、ソフトローラ17bの内部にも加熱部材としてのハロゲンランプ14(不図示)を配設するようにしてもよい。
A nip portion N is formed between the
以下に、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples.
〈特定構造のエステル化合物の作製〉
多価カルボン酸と炭素数10〜30の長鎖脂肪族アルコールとを脱水縮合反応させることにより、前記エステル化合物(1)〜(8)の化合物を作製した。
<Preparation of ester compound with specific structure>
The compounds of the ester compounds (1) to (8) were prepared by dehydrating and condensing polyvalent carboxylic acid and a long-chain aliphatic alcohol having 10 to 30 carbon atoms.
反応は、窒素雰囲気下220℃で8時間行い、反応終了後20℃/分の冷却速度で80℃まで冷却し、水酸化カリウム水溶液で中和反応を行った後、洗浄、脱水、濾過を行うことにより上記化合物を作製した。 The reaction is carried out at 220 ° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere, cooled to 80 ° C. at a cooling rate of 20 ° C./min after completion of the reaction, neutralized with an aqueous potassium hydroxide solution, then washed, dehydrated and filtered. This produced the above compound.
〈トナーの作製〉
(着色粒子Bk1の作製)
(1)低分子量ラテックスの合成:
攪拌装置、冷却管及び温度センサを装着した容量1リットルの四頭コルベンに、スチレン509.83gと、n−ブチルアクリレート88.67gと、メタクリル酸34.83gと、tert−ドデシルメルカプタン21.83gと、「エステル化合物(1)」66.7gとを入れ、内温を80℃に昇温し、「エステル化合物(1)」が溶解するまで攪拌し、そのまま温度を保持した。一方、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0gを純水2700ミリリットルに溶解させた界面活性剤水溶液を同様に内温80℃になるよう加熱し、そのまま保持した。80℃に保温した前記界面活性剤水溶液を攪拌しながら、「エステル化合物(1)」を溶解したモノマー溶液を添加し、超音波乳化装置を用いて乳化を行って乳化液を得た。次いで、攪拌装置、冷却管、窒素導入管及び温度センサを装着した容量5リットルの四頭コルベンに、前記乳化液を投入し、攪拌を行いながら、窒素気流下、内温を70℃に保持し、過硫酸アンモニウム7.52gを純水500ミリリットルに溶解した重合開始剤水溶液を添加し、4時間重合を行った後、室温まで冷却し、濾過を行いラテックスを得た。反応後において重合残渣は認められず、安定したラテックスが得られた。これを「ラテックス(L−1)」とする。
<Production of toner>
(Preparation of colored particles Bk1)
(1) Synthesis of low molecular weight latex:
In a 4-liter Kolben with a capacity of 1 liter equipped with a stirrer, a condenser and a temperature sensor, 509.83 g of styrene, 88.67 g of n-butyl acrylate, 34.83 g of methacrylic acid, 21.83 g of tert-dodecyl mercaptan, Then, 66.7 g of “ester compound (1)” was added, the internal temperature was raised to 80 ° C., and the mixture was stirred until “ester compound (1)” was dissolved, and the temperature was maintained as it was. On the other hand, an aqueous surfactant solution in which 1.0 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in 2700 ml of pure water was similarly heated to an internal temperature of 80 ° C. and held as it was. While stirring the surfactant aqueous solution kept at 80 ° C., a monomer solution in which the “ester compound (1)” was dissolved was added, and emulsification was performed using an ultrasonic emulsifier to obtain an emulsion. Next, the emulsion is put into a 5-liter four-headed colven equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe and a temperature sensor, and the internal temperature is maintained at 70 ° C. under a nitrogen stream while stirring. Then, a polymerization initiator aqueous solution in which 7.52 g of ammonium persulfate was dissolved in 500 ml of pure water was added and polymerization was performed for 4 hours, followed by cooling to room temperature and filtration to obtain a latex. After the reaction, no polymerization residue was observed, and a stable latex was obtained. This is referred to as “latex (L-1)”.
得られた「ラテックス(L−1)」について、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて数平均一次粒径を測定したところ125nmであった。又、DSCによりガラス転移温度を測定したところ58℃であった。又、静置乾燥による質量法で測定した上記ラテックスの固形分濃度は20質量%であった。 The obtained “latex (L-1)” was measured to have a number average primary particle size of 125 nm using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The glass transition temperature measured by DSC was 58 ° C. Moreover, the solid content concentration of the latex measured by a mass method by standing drying was 20% by mass.
(2)高分子量ラテックスの合成
攪拌装置、冷却管及び温度センサを装着した容量500ミリリットルの四頭コルベンに、スチレン92.47gと、n−ブチルアクリレート30.4gと、メタクリル酸3.80gと、tert−ドデシルメルカプタン0.12gと、「エステル化合物(1)」13.34gとを入れ、内温を80℃に昇温し、前記「エステル化合物(1)」が溶解するまで攪拌し、そのまま温度を保持した。一方、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.27gを純水540ミリリットルに溶解させた界面活性剤水溶液を同様に内温80℃になるよう加熱し、そのまま保持した。80℃に保温した前記界面活性剤水溶液を攪拌しながら、「エステル化合物(1)」を溶解したモノマー溶液を添加し、超音波乳化装置を用いて乳化を行って乳化液を得た。次いで、攪拌装置、冷却管、窒素導入管及び温度センサを装着した容量5リットルの四頭コルベンに、前記乳化液を投入し、攪拌を行いながら、窒素気流下、内温を70℃に保持し、過硫酸アンモニウム0.27gを純水100ミリリットルに溶解した重合開始剤水溶液を添加し、4時間重合を行った後、室温まで冷却し、濾過を行いラテックスを得た。反応後において重合残渣は認められず、安定したラテックスが得られた。これを「ラテックス(H−1)」とする。
(2) Synthesis of high molecular weight latex In a four-headed Kolben having a capacity of 500 milliliters equipped with a stirrer, a cooling tube and a temperature sensor, 92.47 g of styrene, 30.4 g of n-butyl acrylate, 3.80 g of methacrylic acid, Add 0.12 g of tert-dodecyl mercaptan and 13.34 g of “ester compound (1)”, raise the internal temperature to 80 ° C., and stir until the “ester compound (1)” is dissolved. Held. On the other hand, an aqueous surfactant solution in which 0.27 g of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in 540 ml of pure water was similarly heated to an internal temperature of 80 ° C. and kept as it was. While stirring the surfactant aqueous solution kept at 80 ° C., a monomer solution in which the “ester compound (1)” was dissolved was added, and emulsification was performed using an ultrasonic emulsifier to obtain an emulsion. Next, the emulsion is put into a 5-liter four-headed colven equipped with a stirrer, a cooling pipe, a nitrogen introduction pipe and a temperature sensor, and the internal temperature is maintained at 70 ° C. under a nitrogen stream while stirring. Then, a polymerization initiator aqueous solution in which 0.27 g of ammonium persulfate was dissolved in 100 ml of pure water was added, followed by polymerization for 4 hours, followed by cooling to room temperature and filtration to obtain a latex. After the reaction, no polymerization residue was observed, and a stable latex was obtained. This is referred to as “latex (H-1)”.
得られた「ラテックス(H−1)」について、電気泳動光散乱光度計「ELS−800」(大塚電子社製)を用いて数平均一次粒径を測定したところ108nmであった。又、DSCによりガラス転移温度を測定したところ59℃であった。又、静置乾燥による質量法で測定した上記ラテックスの固形分濃度は20質量%であった。 The obtained “latex (H-1)” was measured to have a number average primary particle size of 108 nm using an electrophoretic light scattering photometer “ELS-800” (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Moreover, it was 59 degreeC when the glass transition temperature was measured by DSC. Moreover, the solid content concentration of the latex measured by a mass method by standing drying was 20% by mass.
(3)着色粒子Bkの作製
攪拌装置、冷却管及び温度センサを装着した容量5リットルの四頭コルベンに、ラテックス(H−1)250gと、ラテックス(L−1)1000gと、純水900ミリリットルと、界面活性剤水溶液(ドデシル硫酸ナトリウム9.2gを純水160ミリリットルに溶解した水溶液)にカーボンブラック「リーガル330R」(キャボット社製)20gを分散してなるカーボンブラック分散液とを仕込み、攪拌しながら5モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10に調整した。更に、塩化マグネシウム・6水和物28.5gを純水1000ミリリットルに溶解した水溶液を攪拌しながら室温下に添加した後、内温が95℃になるまで昇温した。そのまま内温を95℃に維持しながら、「コールターカウンターII」(コールター社製)を用いて分散粒子の粒径を測定し、その粒径が6.5μmになったところで、塩化ナトリウム80.6gを純水700ミリリットルに溶解した水溶液を添加し、内温を95℃に維持しながら6時間反応を継続させた。反応終了後、得られた会合粒子の分散液(95℃)を、45℃になるまで10分間冷却した(冷却速度=5℃/min)。このようにして生成した会合粒子(着色粒子Bk)を濾過し、純水への再懸濁及び濾過を繰り返して洗浄を行った後、乾燥することによって着色粒子Bkを作製した。これを「着色粒子Bk1」とする。「着色粒子Bk1」の粒径を「コールターカウンターII」(コールター社製)を用いて測定したところ、体積メディアン粒径(D50)=6.5μm、CV値=18.2%であった。
(3) Preparation of colored particles Bk Four-headed Kolben with a capacity of 5 liters equipped with a stirrer, a cooling tube and a temperature sensor, 250 g of latex (H-1), 1000 g of latex (L-1), and 900 ml of pure water And a carbon black dispersion obtained by dispersing 20 g of carbon black “Regal 330R” (manufactured by Cabot) in a surfactant aqueous solution (aqueous solution in which 9.2 g of sodium dodecyl sulfate is dissolved in 160 ml of pure water) and stirring. While adding 5 mol / liter of sodium hydroxide aqueous solution, the pH was adjusted to 10. Further, an aqueous solution in which 28.5 g of magnesium chloride hexahydrate was dissolved in 1000 ml of pure water was added at room temperature while stirring, and then the temperature was raised until the internal temperature reached 95 ° C. While maintaining the internal temperature at 95 ° C., the particle size of the dispersed particles was measured using “Coulter Counter II” (manufactured by Coulter Co.). When the particle size reached 6.5 μm, 80.6 g of sodium chloride was obtained. An aqueous solution in which 700 ml of pure water was dissolved was added, and the reaction was continued for 6 hours while maintaining the internal temperature at 95 ° C. After completion of the reaction, the resulting dispersion of associated particles (95 ° C.) was cooled to 45 ° C. for 10 minutes (cooling rate = 5 ° C./min). The associated particles (colored particles Bk) thus produced were filtered, washed by repeating resuspension in pure water and filtration, and then dried to produce colored particles Bk. This is designated as “colored particles Bk1”. When the particle size of “colored particles Bk1” was measured using “Coulter Counter II” (manufactured by Coulter, Inc.), the volume median particle size (D 50 ) = 6.5 μm and the CV value = 18.2%.
(着色粒子Bk2の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」66.7gを、100.0gに変更した以外は同様にして「着色粒子Bk2」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk2)
“Colored particle Bk2” was prepared in the same manner except that 66.7 g of “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to 100.0 g.
(着色粒子Bk3の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」66.7gを、20.0gに変更した以外は同様にして「着色粒子Bk3」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk3)
“Colored particle Bk3” was prepared in the same manner except that 66.7 g of “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to 20.0 g.
(着色粒子Bk4の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(2)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk4」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk4)
“Colored particle Bk4” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (2)”.
(着色粒子Bk5の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(3)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk5」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk5)
“Colored particle Bk5” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (3)”.
(着色粒子Bk6の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(4)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk6」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk6)
“Colored particle Bk6” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (4)”.
(着色粒子Bk7の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(5)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk7」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk7)
“Colored particle Bk7” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (5)”.
(着色粒子Bk8の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(6)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk8」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk8)
“Colored particle Bk8” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (6)”.
(着色粒子Bk9の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(7)」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk9」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk9)
“Colored particle Bk9” was produced in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (7)”.
(着色粒子Bk10の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「エステル化合物(8)」単独に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk10」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk10)
“Colored particle Bk10” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “ester compound (8)” alone.
(着色粒子Bk11の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「カルナウバワックス」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk11」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk11)
“Colored particle Bk11” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “carnauba wax”.
(着色粒子Bk12の作製)
「着色粒子Bk1」の作製で用いた「エステル化合物(1)」を、「低分子量ポリプロピレン」に変更した以外は同様にして「着色粒子Bk12」を作製した。
(Preparation of colored particles Bk12)
“Colored particle Bk12” was prepared in the same manner except that “ester compound (1)” used in the production of “colored particle Bk1” was changed to “low molecular weight polypropylene”.
(着色粒子C1〜C12の作製)
「着色粒子Bk1〜Bk12」の作製で用いた「リーガル330R」(キャボット社製)の20gを「C.I.ピグメントブルー15:3」の10gに変更した以外は同様にして「トナー粒粒子C1〜C12」を作製した。
(Preparation of colored particles C1 to C12)
“Toner particle particle C1” was similarly used except that 20 g of “Regal 330R” (manufactured by Cabot) used in the production of “colored particles Bk1 to Bk12” was changed to 10 g of “CI Pigment Blue 15: 3”. To C12 ".
(着色粒子M1〜M11の作製)
「着色粒子Bk1〜Bk12」の作製で用いた「リーガル330R」(キャボット社製)20gを「C.I.ピグメントレッド122」の17gに変更した以外は同様にして「トナー粒粒子C1〜C12」を作製した。
(Preparation of colored particles M1 to M11)
“Toner particle particles C1 to C12” were similarly used except that 20 g of “Legal 330R” (Cabot Corporation) used in the production of “colored particles Bk1 to Bk12” was changed to 17 g of “CI Pigment Red 122”. Was made.
(着色粒子Y1〜Y12の作製)
「着色粒子Bk1〜Bk12」の作製で用いた「リーガル330R」(キャボット社製)の20gを「C.I.ピグメントイエロー17」の18gに変更した以外は同様にして「着色粒子C1〜C11」を作製した。
(Preparation of colored particles Y1 to Y12)
“Colored particles C1 to C11” in the same manner except that 20 g of “Legal 330R” (manufactured by Cabot) used in the production of “colored particles Bk1 to Bk12” was changed to 18 g of “CI Pigment Yellow 17”. Was made.
表1に「着色粒子Bk1〜12」の作製に用いたエステル化合物、体積メディアン粒径(D50)、CV値を示す。 Table 1 shows the ester compound, volume median particle diameter (D 50 ), and CV value used for the production of “colored particles Bk1 to 12”.
尚、「着色粒子C1〜C12」、「着色粒子M1〜M12」及び「着色粒子Y1〜Y12」は測定結果が「着色粒子Bk1〜Bk12」の測定結果と同等であったので省略する。 Note that “colored particles C1 to C12”, “colored particles M1 to M12”, and “colored particles Y1 to Y12” are omitted because the measurement results are the same as the measurement results of “colored particles Bk1 to Bk12”.
(着色粒子の外添剤処理)
次いで、上記で作製した各着色粒子に、疎水性シリカ(数平均一次粒子径:12nm、疎水化度:68)を1質量%及び疎水性酸化チタン(数平均一次粒子径:20nm、疎水化度:63)1質量%添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工社製)を用いて10分間混合した。その後、45μmのふるいを用いて粗大粒子を除去し「トナーBk1〜Bk12」、「トナーC1〜C12」、「トナーM1〜M12」、「トナーY1〜Y12」を作製した。
(External additive treatment of colored particles)
Subsequently, 1% by mass of hydrophobic silica (number average primary particle size: 12 nm, hydrophobization degree: 68) and hydrophobic titanium oxide (number average primary particle size: 20 nm, hydrophobization degree) are prepared on each colored particle prepared above. : 63) 1 mass% was added, and it mixed for 10 minutes using "Henschel mixer" (made by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.). Thereafter, coarse particles were removed using a 45 μm sieve to prepare “Toners Bk1 to Bk12”, “Toners C1 to C12”, “Toners M1 to M12”, and “Toners Y1 to Y12”.
〈現像剤の調製〉
上記で作製した各トナーの各々に、シリコン樹脂を被覆した体積平均粒径60μmのフェライトキャリアを、前記トナーの濃度が6質量%になるよう混合して「現像剤Bk1〜Bk12」、「現像剤C1〜C12」、「現像剤M1〜M12」及び「現像剤Y1〜Y12」を調製した。
<Preparation of developer>
Each of the toners produced above is mixed with a silicon carrier-coated ferrite carrier having a volume average particle diameter of 60 μm so that the concentration of the toner is 6% by mass, “Developers Bk1 to Bk12”, “Developers” C1-C12 "," Developers M1-M12 "and" Developers Y1-Y12 "were prepared.
〈評価装置〉
評価装置としては、図1に記載の画像形成装置に、図3の定着装置を装着して用いた。尚、定着速度、定着速度280mm/sec(約50枚/A4版、横送り)に設定した。
<Evaluation equipment>
As the evaluation device, the image forming apparatus shown in FIG. 1 was used with the fixing device shown in FIG. The fixing speed and fixing speed were set to 280 mm / sec (about 50 sheets / A4 plate, lateral feed).
加熱ロールの表面温度は90〜240℃で任意に設定可能なものを用いた。 A surface temperature of the heating roll that can be arbitrarily set at 90 to 240 ° C. was used.
〈評価〉
上記評価装置を用い、上記で作製した各トナーと現像剤を順番に装填し、プリントを行い、下記項目について評価を行った。
<Evaluation>
Using the evaluation device, each toner and developer prepared above were loaded in order, printed, and the following items were evaluated.
《定着可能温度評価》
定着可能温度評価は、常温常湿(20℃、50%RH)の環境で、熱ロールから排出直後の転写材の表面温度を90℃〜200℃まで10℃刻みで変更し、定着画像を作製して行った。尚、転写材としてはA4版の上質紙(65g/m2)を使用した。
<Evaluation of fixing temperature>
Fixable temperature is evaluated by changing the surface temperature of the transfer material immediately after discharging from the heat roll from 90 ° C to 200 ° C in increments of 10 ° C in an environment of normal temperature and normal humidity (20 ° C, 50% RH). I went there. As the transfer material, A4 quality paper (65 g / m 2 ) was used.
定着可能温度は、得られた定着画像の定着強度を、「電子写真技術の基礎と応用:電子写真学会編」第9章1.4項に記載のメンディングテープ剥離法に準じた方法を用いて求めた。具体的には、転写材表面温度を変更し、全て合わせてトナー付着量が0.6mg/cm2である2.54cm角のべた定着画像を作製した後、「スコッチメンディングテープ」(住友3M社製)で剥離する前後の画像濃度を測定し、画像濃度の残存率を定着率として求めた。 For fixing temperature, the fixing strength of the obtained fixed image is determined using a method according to the mending tape peeling method described in Chapter 9 Section 1.4 of “Basics and Applications of Electrophotographic Technology: Electrophotographic Society”. Asked. Specifically, after changing the surface temperature of the transfer material to produce a 2.54 cm square solid fixed image with a toner adhesion amount of 0.6 mg / cm 2 , the “Scotch Mending Tape” (Sumitomo 3M Image density before and after peeling was measured, and the residual ratio of the image density was determined as the fixing rate.
テープ剥離法
1)5mm角のべた黒の絶対反射濃度D0を測定する
2)「メンディングテープ」(住友3M社製:No.810−3−12相当)を軽く張り付ける
3)1kPaの圧力でテープを3.5回往復擦り付ける
4)180°の角度、200gの力でテープを剥がす
5)剥離後の絶対反射濃度D1を測定する
6)定着率=100×D1/D0(%)
定着率が90%以上得られた定着温度を定着可能温度として評価した。尚、画像濃度の測定には反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)を使用した。
Tape peeling method 1) Measure absolute reflection density D 0 of 5 mm square solid black 2) Lightly affix “Mending tape” (manufactured by Sumitomo 3M: No.810-3-12) 3) Pressure of 1 kPa 4) The tape is peeled back and forth 3.5 times. 4) The tape is peeled off at an angle of 180 ° with a force of 200 g. 5) The absolute reflection density D 1 after peeling is measured. 6) Fixing rate = 100 × D 1 / D 0 (% )
A fixing temperature at which a fixing rate of 90% or more was obtained was evaluated as a fixing possible temperature. For the measurement of the image density, a reflection densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth) was used.
《定着オフセット評価》
熱ロールの表面温度を、150℃に設定した。
<Evaluation of fixing offset>
The surface temperature of the hot roll was set to 150 ° C.
定着オフセットは、低温低湿環境(10℃、20%RH)の環境にて、フルカラー画像(線画で全画素率が40%(各色10%))の原稿を用い、同環境にて調湿されたA4版の上質紙(65g/m2)で連続1000枚のプリントを行い、1000枚のプリント後の画像上及び熱ロール表面を直接目視観察し、プリント画像及び熱ロール表面に発生したトナー付着によるオフセットの程度で評価した。尚、転写材の表面温度は、排出直後にて100℃前後であることを確認した。 Fixing offset was adjusted in a low-temperature, low-humidity environment (10 ° C., 20% RH) using a full-color image (line image with a total pixel ratio of 40% (each color 10%)). By continuously printing 1000 sheets of A4 quality paper (65 g / m 2 ), directly observing the image after 1000 sheets of printing and on the surface of the hot roll, and by the adhesion of toner generated on the printed image and the surface of the hot roll. Evaluation was based on the degree of offset. The surface temperature of the transfer material was confirmed to be around 100 ° C. immediately after discharge.
評価基準
◎:画像上及び熱ロール表面ともにオフセットの発生が見られず良好
○:画像上には見られないが熱ロールにはオフセットが発生している(実用上問題ない)
×:画像上にオフセットによる汚れが発生している(実用上問題有り)
《画像評価》
熱ロール表面温度を150℃に設置し、常温常湿(20℃、50%RH)の環境で、A4版の上質紙(65g/m2)を用い、全色で5%の画素率の原稿を、1枚間欠で10万枚のプリントを行い、その後、一夜放置後1枚目、連続100枚目にプリントした画像濃度、かぶりを評価した。
Evaluation Criteria A: Good with no occurrence of offset on the image and on the surface of the hot roll ○: Not seen on the image but with an offset on the hot roll (no problem in practice)
×: Dirt due to offset occurs on the image (there is a practical problem)
《Image evaluation》
An original with a 5% pixel rate for all colors using high-quality paper (65 g / m 2 ) in A4 size in an environment of normal temperature and humidity (20 ° C, 50% RH) with a hot roll surface temperature of 150 ° C. After intermittently printing 100,000 sheets, the image density and fogging printed on the first sheet and the 100th continuous sheet after standing overnight were evaluated.
〈画像濃度〉
べた黒画像部の濃度は、相対濃度(プリントしていない転写材の濃度を0.00とする)で評価した。尚、測定はマクベス反射濃度計「RD−918」(マクベス株式会社製)を用いて行った。
<Image density>
The density of the solid black image portion was evaluated by a relative density (the density of a transfer material not printed is 0.00). The measurement was performed using a Macbeth reflection densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.).
〈かぶり〉
かぶり濃度は、未使用の転写材の白地部分を反射濃度0.000としたとき、プリントの白地部分のかぶり濃度を相対濃度として測定した。尚、測定はマクベス反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)を用いて行った。
<Cover>
The fog density was measured as the relative density of the white background portion of the print when the white background portion of the unused transfer material was set to a reflection density of 0.000. The measurement was performed using a Macbeth reflection densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth).
評価結果を表2に示す。 The evaluation results are shown in Table 2.
表2から明らかなように、本発明内の「現像剤Bk1〜Bk10」、「現像剤C1〜C10」、「現像剤M1〜M10」及び「現像剤Y1〜Y10」で画像形成したものは、何れの評価項目も優れているが、本発明外の「トナーBk11、Bk12」、「トナーC11、C12」「トナーM11、M12」及び「トナーY11、Y12」で画像形成したものは、評価項目のいくつかに問題が有ることが判る。 As is apparent from Table 2, images formed with “Developers Bk1 to Bk10”, “Developers C1 to C10”, “Developers M1 to M10” and “Developers Y1 to Y10” in the present invention All of the evaluation items are excellent, but images formed with “toner Bk11, Bk12”, “toner C11, C12”, “toner M11, M12”, and “toner Y11, Y12” outside the present invention are evaluated items. It turns out that there are some problems.
20Y(20M、20C、20Bk) 画像形成ユニット
21Y(21M、21C、21Bk) 感光体ドラム
22Y(22M、22C、22Bk) スコロトロン帯電器
23Y(23M、23C、23Bk) 露光光学系
24Y(24M、24C、24Bk) 現像器
25Y(25M、25C、25Bk) クリーニング装置
34Y(34M、34C、34Bk) 転写器
40 定着装置
115 転写材搬送ベルト
160 搬送部
P 転写材
20Y (20M, 20C, 20Bk)
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005135934A JP2006313232A (en) | 2005-05-09 | 2005-05-09 | Electrostatic image developing toner and image forming method using same |
Applications Claiming Priority (1)
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