JP2007334055A - Image forming apparatus and toner - Google Patents

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JP2007334055A JP2006166543A JP2006166543A JP2007334055A JP 2007334055 A JP2007334055 A JP 2007334055A JP 2006166543 A JP2006166543 A JP 2006166543A JP 2006166543 A JP2006166543 A JP 2006166543A JP 2007334055 A JP2007334055 A JP 2007334055A
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Maiko Koeda
麻衣子 小枝
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus using an image formation toner which has high heat resistance while ensuring low-temperature fixability and stably gives good images, even in an operating environment in which a fixing device with a fixing roller having low surface pressure is used and much heat stress is applied to a developer because of long stirring time in development. <P>SOLUTION: The electrophotographic image forming apparatus has the toner containing at least a binder resin, wax and a colorant and uses oilless fixing in which surface pressure (roller road/contact area) value in fixing is ≤1.5×10<SP>5</SP>Pa, wherein a developer used in the image forming apparatus comprises a carrier and the toner, and when the toner is observed with a transmission electron microscope, the area ratio of the wax in an internal region of the toner from a surface thereof to 1 μm depth is 10-40%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置およびその現像に使用するトナーに関し、特にトナー中のワックスの技術に関する。   The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus and a toner used for the development thereof, and more particularly to a technique of wax in the toner.

従来、電子写真法としては、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙などにトナー粉像を転写したのち、加熱、加圧あるいは溶剤蒸気などにより定着し、コピー画像を得ていた。   Conventionally, as an electrophotographic method, a photoconductive substance is generally used, an electric latent image is formed on a photoreceptor by various means, and then the latent image is developed using toner, and if necessary, After the toner powder image was transferred to paper or the like, it was fixed by heating, pressing or solvent vapor to obtain a copy image.

トナー像を転写紙上に加熱定着するには、そのエネルギー効率の良さから、加熱ローラ定着が広く用いられている。近年、省エネルギー化がますます進み、定着を行わない待機時に熱源を切る画像形成装置も存在する。このような装置では、熱源を入れると直ちに熱ローラが加熱され、極短時間で所望の温度に達するよう熱エネルギー効率を高める必要があるため、トナー像支持面と接触する側の定着ローラの厚みを薄肉化するといった試みがなされている。これにより、極短時間で所望の温度まで達することが可能となった。   In order to heat and fix a toner image on a transfer paper, heat roller fixing is widely used because of its energy efficiency. In recent years, energy saving has further progressed, and there is also an image forming apparatus that cuts off the heat source during standby without fixing. In such an apparatus, the heat roller is heated immediately after the heat source is turned on, and it is necessary to increase the thermal energy efficiency so as to reach the desired temperature in a very short time. Therefore, the thickness of the fixing roller on the side in contact with the toner image support surface Attempts have been made to reduce the thickness. This makes it possible to reach the desired temperature in a very short time.

しかし、定着ローラの厚みを薄肉化することによってローラ自身の機械的強度は弱くなり、ローラ間に大きな荷重を加えられなくなった。このような定着装置を支障なく実際に作動させるには、トナーは従来のトナーとは比較にならない程の低温定着化を実現するものでなければならない。そして、近年、低温定着化に対する必要性はますます進み、しかも前記のような薄肉で、低荷重の定着装置を実際に使用する場合には、十分な低温定着性、定着温度範囲の確保と熱保存の両立は難しくなる。   However, by reducing the thickness of the fixing roller, the mechanical strength of the roller itself is weakened, and a large load cannot be applied between the rollers. In order to actually operate such a fixing device without any trouble, the toner must realize low-temperature fixing that is not comparable to conventional toner. In recent years, the need for low-temperature fixing has further increased, and when a thin-walled, low-load fixing device as described above is actually used, sufficient low-temperature fixing properties, ensuring a fixing temperature range, and heat It becomes difficult to balance storage.

一方、上記のような低温定着に使用されるトナーに、低軟化点の樹脂やワックスを用いて低温定着性を改良する試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。中でも定着時のトナーの離型性にトナー表面のワックス量が大きく影響している。
特開2002−304006号公報
On the other hand, attempts have been made to improve low-temperature fixability by using a resin or wax having a low softening point for the toner used for low-temperature fixing as described above (see, for example, Patent Document 1). In particular, the amount of wax on the toner surface greatly affects the releasability of the toner during fixing.
JP 2002-304006 A

しかしながら、トナー表面に露出しているワックスの量が多いと定着時の加熱によってワックスによる離形性が増加し、耐オフセット性の点で効果はあるが、同時にワックスがキャリアにスペントしたり、感光体や現像スリーブに移行してフィルミングを生じたりして良好な画質を得るのを妨げるという問題があった。さらにこのような低温定着トナーは熱的に弱いため、使用している機械の熱や保存時の熱により固まる、いわゆるブロッキングを起こしたりすることが知られている。 However, if the amount of the wax exposed on the toner surface is large, the releasability by the wax is increased by heating at the time of fixing, which is effective in terms of offset resistance, but at the same time, the wax is spent on the carrier or photosensitive. There is a problem in that it is difficult to obtain a good image quality by shifting to a body or a developing sleeve to cause filming. Furthermore, since such a low-temperature fixing toner is thermally weak, it is known to cause so-called blocking, which is hardened by the heat of the machine used or the heat during storage.

また最近は、コピー機にもプリンタ機能が付加されたものが多くなり、コピーやプリント1枚の出力が多くなり、コピー、プリント枚数に対し現像での現像剤の攪拌時間が多くなってきている。特に機械の使い方で原稿1枚に対しコピー1枚という、通称、「1 to 1コピー(低Dutyモード)」モードの場合、連続コピー時のコピー1枚当たりの現像回転時間に対し、2〜8倍の回転時間を要する。このようなモードの場合には、現像剤の撹拌時に現像剤と現像剤規制部材との間で発生する熱ストレスも大きくなり、ブロッキングの他にトナーがキャリアにスペントし、剤の寿命を短くしたり、感光体へのフィルミング等が発生したり等、悪影響を受けやすくなっている。   Recently, many copiers have a printer function added, and the output of a single copy or print has increased, and the developer agitation time has increased with respect to the number of copies and prints. . In particular, in the case of the “1 to 1 copy (low duty mode)” mode, which is one copy per original for machine usage, the development rotation time per copy for continuous copying is 2-8. Double the rotation time. In such a mode, the thermal stress generated between the developer and the developer regulating member also increases when the developer is agitated, and in addition to blocking, the toner spends on the carrier, shortening the life of the agent. Such as filming on the photoconductor and the like.

しかも、近年の低温定着化に対する必要性はますます進み、前記した低面圧の定着装置を用い、現像剤撹拌時間の長い使用環境とした場合、従来のような技術では、十分な低温定着性、定着温度範囲の確保と高い耐熱性を得る等の両立は難しくなる。   In addition, the need for low-temperature fixing in recent years has further increased, and when the above-described low surface pressure fixing device is used in an environment where the developer agitation time is long, the conventional technology has sufficient low-temperature fixing ability. It is difficult to achieve both the securing of the fixing temperature range and high heat resistance.

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、低面圧の定着ローラによる定着装置を有する現像の攪拌時間が長く現像剤への熱ストレスが多い使用環境においても、低温定着性を確保しながら耐熱性が高く、良好な画像を安定して得ることができる画像形成用トナーを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has low temperature fixability even in a use environment where a developing agitation time having a fixing device using a low surface pressure fixing roller is long and a thermal stress on the developer is large. An object of the present invention is to provide an image forming toner which has high heat resistance while ensuring and can stably obtain a good image.

請求項1記載の発明は、少なくとも結着樹脂、ワックス、着色剤を含有したトナーを有し、定着時の面圧(ローラ荷重/接触面積)が、1.5×105Pa以下のオイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置であって、前記画像形成装置に使用される現像剤がキャリアと前記トナーとからなり、前記トナーは現像剤がワックス、バインダー樹脂を少なくとも含有するトナーとキャリアからなり、前記トナーを透過型電子顕微鏡で観察したときのトナ−表面から内部に1μmまでの領域におけるワックスの占める面積の割合が、10〜40%の範囲であるトナーを用いる画像形成装置である。 The invention according to claim 1 is an oil-less toner having toner containing at least a binder resin, a wax, and a colorant, and having a surface pressure (roller load / contact area) of 1.5 × 10 5 Pa or less during fixing. An electrophotographic image forming apparatus using fixing, wherein a developer used in the image forming apparatus includes a carrier and the toner, and the toner includes a toner containing at least a wax and a binder resin, and a toner and a carrier. Thus, the image forming apparatus uses toner in which the ratio of the area occupied by the wax in the region from the toner surface to the inside of 1 μm when the toner is observed with a transmission electron microscope is in the range of 10 to 40%.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の装置において前記トナ−内部に分散して存在するワックスのうち、トナーの表面近傍に存在する分散ワックスが全ワックスの70個数%以上であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the apparatus according to the first aspect, among the waxes dispersed in the toner, the dispersed wax existing in the vicinity of the toner surface is 70% by number or more of the total wax. It is characterized by.

請求項3記載の発明は、請求項1又は2に記載の装置において、前記トナ−内部に分散して存在する前記分散ワックスが、トナーの表面に実質的に露出していないことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the apparatus according to the first or second aspect, the dispersed wax existing dispersed in the toner is not substantially exposed on the surface of the toner. .

請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の装置において、前記トナ−内部に存在する分散ワックスの径が0.5〜3μmであるワックス分散粒が60個数%以上を占める。   According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the first to third aspects, 60 dispersed particles of wax dispersed particles having a dispersed wax diameter of 0.5 to 3 μm existing inside the toner are provided. Occupy the above.

請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の装置において、前記ワックスは、脱遊離脂肪酸カルナウバワックス、ライスワックス、モンタン系ワックスから選択される少なくとも1種のワックスを用いる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the wax is at least one wax selected from a liberated fatty acid carnauba wax, rice wax, and a montan wax. Is used.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の装置において、用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られるトナーであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the apparatus of the fifth aspect, the toner used is a dispersion of at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an organic solvent. The toner material liquid is a toner obtained by subjecting at least one of a crosslinking reaction or an extension reaction in an aqueous medium.

請求項7記載の発明は、請求項6記載の装置において、用いられるトナーは少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られるトナーであることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus of the sixth aspect, the toner used is a dispersion of at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an organic solvent. The toner is obtained by subjecting the toner material liquid to at least one of a crosslinking or elongation reaction in an aqueous medium.

請求項8記載の発明は、請求項7に記載の装置において、前記トナーの形状が、紡錘形状であることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the apparatus according to the seventh aspect, the shape of the toner is a spindle shape.

請求項9記載の発明は、請求項8に記載の装置において、トナーの長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜0.8で、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0で表されることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the apparatus according to the eighth aspect, the ratio (r2 / r1) of the major axis r1 to the minor axis r2 of the toner is 0.5 to 0.8, and the thickness r3 and the minor axis. The ratio to r2 (r3 / r2) is represented by 0.7 to 1.0.

本発明によれば、少なくとも結着樹脂、ワックス、着色剤を含有したトナーを有し、定着時の面圧(ローラ荷重/接触面積)が、1.5×105Pa以下のオイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置において、現像剤がワックス、バインダー樹脂を少なくとも含有するトナーとキャリアからなり、該トナーを透過型電子顕微鏡で観察したときのトナ−表面から内部に1μmまでの領域におけるワックスの占める面積の割合が、10〜40%であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置により、低面圧による定着で現像の攪拌時間が長く現像剤への熱ストレスが多い使用環境においても、低温定着性を確保しながら耐熱性が高く、良好な画像を安定して得ることができる画像形成装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, an oil-less fixing having a toner containing at least a binder resin, a wax, and a colorant and having a surface pressure (roller load / contact area) of 1.5 × 10 5 Pa or less at the time of fixing. In the electrophotographic image forming apparatus used, the developer comprises a toner containing at least a wax and a binder resin and a carrier, and the wax in the region from the toner surface to the inside of 1 μm when the toner is observed with a transmission electron microscope The image forming apparatus is characterized by using a toner with an area ratio of 10 to 40%, and in a use environment where fixing with a low surface pressure causes a long stirring time for development and a large amount of thermal stress on the developer. In addition, it is possible to provide an image forming apparatus that has high heat resistance while ensuring low temperature fixability and can stably obtain a good image.

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置およびトナーを、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。   Hereinafter, an image forming apparatus and a toner according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description which limits, it is not restricted to these aspects.

本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の例を図1に示す。図1に示すように、1は定着ローラを表し、2は加圧ローラをそれぞれ表している。定着ローラ1はアルミニウム、鉄、ステンレス又は真鍮のような、高熱伝導体から構成された金属シリンダー3の表面にRTVシリコンゴム(常温硬化性シリコーン)、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(PTFE−PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のオフセット防止層4で被覆されている。   An example of a fixing device used in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, 1 represents a fixing roller, and 2 represents a pressure roller. The fixing roller 1 has an RTV silicone rubber (room temperature curable silicone), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether (PTFE-PFA) on the surface of a metal cylinder 3 made of a high thermal conductor such as aluminum, iron, stainless steel or brass. ), An offset prevention layer 4 such as polytetrafluoroethylene (PTFE).

定着ローラ1の内部には、加熱ランプ5が配置されている。加圧ローラ2の金属シリンダー6は定着ローラ1と同じ材質が用いられる場合が多く、その表面にはPFA、PTFAなどのオフセット防止層7で被覆されている。また、加圧ローラ2の内部には加熱ランプ8が配置するようにすることもできる。   A heating lamp 5 is disposed inside the fixing roller 1. The metal cylinder 6 of the pressure roller 2 is often made of the same material as that of the fixing roller 1, and the surface thereof is covered with an offset prevention layer 7 such as PFA or PTFA. Further, a heating lamp 8 can be arranged inside the pressure roller 2.

定着ローラと加圧ローラは図示してはいないが、両端のバネにより圧接され回転する。この定着ローラ1と加圧ローラ2の間にトナー像Tの付着支持体S(たとえば紙などの転写紙)を通過させ定着を行う。   Although the fixing roller and the pressure roller are not shown, they are pressed against and rotated by springs at both ends. A fixing support S (for example, transfer paper such as paper) of the toner image T is passed between the fixing roller 1 and the pressure roller 2 for fixing.

本発明に用いられる定着装置は、定着ローラの金属シリンダーの厚みを1.0mm以下とすることにより、定着ローラの温度立ち上がり特性を改善したものであり、極めて短時間で所望の温度まで立ち上げることができる。好ましい金属シリンダーの厚みは、用いる材料の強度、熱伝導率により異なるが、例えば0.2〜0.7mmが好ましい。   The fixing device used in the present invention improves the temperature rise characteristic of the fixing roller by setting the thickness of the metal cylinder of the fixing roller to 1.0 mm or less, and can rise to a desired temperature in a very short time. Can do. The preferred thickness of the metal cylinder varies depending on the strength and thermal conductivity of the material used, but is preferably 0.2 to 0.7 mm, for example.

また、定着ローラと加圧ローラ間に加えられる荷重(面圧)は1.5×105Pa以下であることが好ましい。ここで面圧はローラ両端に加えられる荷重をローラ接触面積で割った値である。本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を有している。他に、感光体、帯電装置、露光装置、トナーを用いた現像装置、現像装置により現像して形成した紙等の記録媒体上に画像を搬送し定着装置にこの画像が形成された記録媒体に搬送する手段を有している。これらは公知のものであってもよく、特に制限されないで使用することができる。 Further, the load (surface pressure) applied between the fixing roller and the pressure roller is preferably 1.5 × 10 5 Pa or less. Here, the surface pressure is a value obtained by dividing the load applied to both ends of the roller by the roller contact area. The image forming apparatus of the present invention has the above-described fixing device. In addition, a photosensitive member, a charging device, an exposure device, a developing device using toner, a recording medium such as paper developed by developing with a developing device, and an image is formed on a fixing device. It has a means to convey. These may be known ones and can be used without particular limitation.

ローラ接触面積は、定着可能温度まで加熱したローラ間にOHP用紙のような、加熱により表面性の大きく変化するシートを通過させ、途中で停止し数10秒間保持した後に排出し、表面性の変化した箇所の面積を求める。ローラ面圧は高い方がトナー像の定着には有利であるが、前記定着ローラの金属シリンダーの厚みを1.0mm以下とした定着装置では、ローラの歪みを招くため大荷重は加えられず、その荷重は1.5×105Pa以下であり、好ましくは0.5〜1.0×105Paである。 The roller contact area is such that an OHP sheet such as an OHP sheet is passed between rollers heated to a fixing temperature, stopped on the way, held for several tens of seconds, and then discharged to change the surface property. Find the area of the location. A higher roller surface pressure is advantageous for fixing a toner image. However, in the fixing device in which the thickness of the metal cylinder of the fixing roller is 1.0 mm or less, a large load is not applied because the roller is distorted. The load is 1.5 × 10 5 Pa or less, preferably 0.5 to 1.0 × 10 5 Pa.

次に本実施形態に係るトナーに用いられる材料について詳細に説明する。本実施形態では、ワックス粒子がトナー中で適度な粒子径で安定して分散されるトナーを見出した。これは、トナーバインダーにおいて極性基の結合部分がワックスとの界面において負吸着を起こし、極性の低いワックスを安定して分散させるようになるからと考えられる。   Next, materials used for the toner according to the exemplary embodiment will be described in detail. In this embodiment, the present inventors have found a toner in which wax particles are stably dispersed with an appropriate particle size in the toner. This is presumably because the binding part of the polar group in the toner binder causes negative adsorption at the interface with the wax, and the low polarity wax is stably dispersed.

さらに、特に、トナー組成物を有機溶剤に溶解/又は分散し、水系媒体中で分散させてトナー粒子を得る方法においては、極性の高い結合部分が水と若干の親和性を示してトナー表面付近に選択的に移行するものの、ワックス粒子が表面に露出するのを妨げるという効果も発揮される。トナー中に存在するワックスのうち、トナ−の表面から内部に1μmまでの領域に存在するワックスの占める面積が、10〜40%であること、特にワックスがトナーの表面近傍に全ワックスの70個数%以上分散して存在することにより、定着時に十分なワックスが染み出すことが可能となり、離型性を確保することともに、トナーの最表面に存在するワックスが少ないため、感光体や現像スリーブへのワックスの移行を防止することが可能になる。   Furthermore, in particular, in a method in which a toner composition is dissolved / dispersed in an organic solvent and dispersed in an aqueous medium to obtain toner particles, a highly polar bond portion shows a slight affinity with water and is near the toner surface. However, the effect of preventing the wax particles from being exposed to the surface is also exhibited. Of the wax present in the toner, the area occupied by the wax present in the region from the toner surface to 1 μm inside is 10 to 40%. In particular, the number of waxes in the vicinity of the toner surface is 70. When dispersed, it is possible for sufficient wax to ooze out during fixing, ensuring releasability and reducing the amount of wax present on the outermost surface of the toner. It is possible to prevent the wax from transferring.

また特に磁気ブラシが感光体に摺擦するニップ領域において密な磁気ブラシが形成され、現像プロセスにより熱的、機械的な負荷がかかる現像条件下ではこの効果が大きく、トナードリフトによる「後端白抜け」の発生を防止し良好な画像を長期にわたり安定して得ることができる。   In particular, a dense magnetic brush is formed in the nip region where the magnetic brush rubs against the photoreceptor, and this effect is significant under development conditions in which a thermal and mechanical load is applied by the development process. The occurrence of “missing” can be prevented and a good image can be obtained stably over a long period of time.

トナーの表面から内部に1μまでの領域に存在するワックスの占める面積が、10%よりも少ない場合には、離型性が不十分になることがあり、また、40%よりも多い場合には、感光体や現像スリーブへのフィルミングが著しく悪化することがある。   When the area occupied by the wax existing in the region up to 1 μm from the surface of the toner is less than 10%, the releasability may be insufficient, and when the area is more than 40% The filming on the photosensitive member and the developing sleeve may be remarkably deteriorated.

また、本発明のトナー中に存在するワックス分散径の分布は0.5〜3μmの粒子が70個数%以上、より好ましくは1μm〜2μmの粒子が70個数%以上である。0.5μmより小さい粒子が多いと、充分な離型性を発現できない。また、3μmより大きい粒子が多いと、凝集性を示して流動性が悪化したり、フィルミングを生じたりするばかりか、カラートナーにおいては色再現性や光沢性を著しく低下させてしまう。   The distribution of the wax dispersion diameter present in the toner of the present invention is 70% by number or more, more preferably 70% by number or more of particles of 0.5 to 3 μm, and more preferably 70% by number or more of particles of 1 to 2 μm. If there are many particles smaller than 0.5 μm, sufficient releasability cannot be expressed. On the other hand, when there are many particles larger than 3 μm, not only the aggregation property is exhibited and the fluidity is deteriorated or filming is caused, but also color reproducibility and glossiness are remarkably lowered in the color toner.

(ワックス、存在状態と分散径の測定)
本発明においては、ワックスの最大方向の粒径をもってワックス分散径とした。具体的には、トナーをエポキシ樹脂に包埋して約100μmに超薄切片化し、四酸化ルテニウムにより染色した後、透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率10000倍でトナーの断面観察を行い、写真撮影し、この写真20点(20個のトナー)を画像評価することにより、ワックスの分散状態を観察し分散径を測定した。
(Measurement of wax, existence state and dispersion diameter)
In the present invention, the particle diameter in the maximum direction of the wax is defined as the wax dispersion diameter. Specifically, the toner is embedded in an epoxy resin, cut into an ultrathin section of about 100 μm, dyed with ruthenium tetroxide, and then the cross section of the toner is observed with a transmission electron microscope (TEM) at a magnification of 10,000 times. Images were taken and 20 photographs (20 toners) were evaluated to observe the dispersion state of the wax and the dispersion diameter was measured.

トナー表面から内部に1μmまでの領域のワックスの占有面積割合は、トナーの表面および表面から1μmまでの領域のワックスの存在割合を、面積比で求める。トナー表面には存在せずにトナーの表面近傍に存在するワックスとは、トナー粒子の表面と中心の部分との距離の中間部分(2等分した中間点)を結んだ曲線よりもトナーの表面側に存在しているものを示す。但し、表面と中心の部分との距離の中間部分を結んだ曲線上にワックスが存在する場合は、中央側に存在すると判断する。   The area ratio of the wax in the region from the toner surface to the inside of 1 μm is obtained by the area ratio of the wax ratio in the region of the toner surface and the region from the surface to 1 μm. The wax that does not exist on the toner surface but is in the vicinity of the toner surface means that the surface of the toner is more than the curve connecting the middle part of the distance between the toner particle surface and the central part (the halfway point). Indicates what is on the side. However, when the wax exists on the curve connecting the middle part of the distance between the surface and the center part, it is determined that the wax exists on the center side.

また本実施形態では、トナーに分散するワックスとして、カルナウバワックス、またはライスワックス、またはエステルワックスを用いることが有効である。これらのワックスは他のワックスに比べ、低温定着性に優れている。   In this embodiment, it is effective to use carnauba wax, rice wax, or ester wax as the wax dispersed in the toner. These waxes are excellent in low-temperature fixability compared to other waxes.

カルナウバワックスはカルナウバヤシの葉から得られる天然のワックスであるが、特に遊離脂肪酸脱離した低酸価タイプのものが結着樹脂中に均一分散が可能であり、さらに揮発成分が少ないため感光体へのフィルミングや帯電付与部材へのスペントが少ないため特に好ましい。ライスワックスは米糠から抽出される米糠油を精製する際に、脱ろうまたはウィンタリング工程で製出される粗ろうを精製して得られる天然ワックスである。合成エステルワックスは単官能直鎖脂肪酸と単官能直鎖アルコールからエステル反応で合成される。これらのワックス成分は単独または併用して使用される。ワックス成分の添加量は0.5〜10重量部が好ましい。   Carnauba wax is a natural wax obtained from the leaves of carnauba palm, but especially low-acid-value types from which free fatty acids have been eliminated can be uniformly dispersed in the binder resin, and further because there are few volatile components, the photoconductor This is particularly preferable because the filming to the film and the spent on the charge imparting member are small. Rice wax is a natural wax obtained by refining crude wax produced in a dewaxing or wintering process when refining rice bran oil extracted from rice bran. Synthetic ester wax is synthesized by ester reaction from monofunctional linear fatty acid and monofunctional linear alcohol. These wax components are used alone or in combination. The added amount of the wax component is preferably 0.5 to 10 parts by weight.

また、特にワックスの含有量は、トナー樹脂成分に対して1〜10重量部の範囲が一般的であるが、本発明においては5重量部以下、より好ましくは1〜5重量部が良い。1重量部未満の場合は離型剤としての効果が十分でないため、5重量部を超えた場合はトナー表面へのワックスの露出量が多くなるため、キャリアへのスペントや、感光体へのフィルミングが発生しやすくなる。   In particular, the content of the wax is generally in the range of 1 to 10 parts by weight with respect to the toner resin component. In the present invention, it is preferably 5 parts by weight or less, more preferably 1 to 5 parts by weight. When the amount is less than 1 part by weight, the effect as a release agent is not sufficient, and when the amount exceeds 5 parts by weight, the amount of wax exposed to the toner surface increases, so the spent on the carrier and the fill on the photoreceptor are increased. Ming easily occurs.

また、特に該トナーの平均体積粒径が5〜10μmで、5μm以下のトナーの含有率が60〜80個数%であることによって熱ストレスが多い使用環境においても良好な定着性を有し、良好な画像を保つことができることが判明した。5μm以下のトナーの含有率が60個数%以下である時は、細線再現性等の画質安定性が悪化することがある。また、5μm以下のトナーの含有率が80個数%以上である時は、トナーの均質化が損なわれ、帯電安定性が悪化し画像濃度が低下することがある。   Particularly, since the toner has an average volume particle diameter of 5 to 10 μm and a toner content of 5 μm or less is 60 to 80% by number, it has good fixability even in a use environment where there is a lot of thermal stress. It was found that it was possible to keep a good image. When the content of toner of 5 μm or less is 60% by number or less, image quality stability such as fine line reproducibility may deteriorate. On the other hand, when the content of the toner of 5 μm or less is 80% by number or more, the homogenization of the toner is impaired, the charging stability may be deteriorated, and the image density may be lowered.

また、本発明のトナーは、紡錘形状であることが好ましい。トナー形状が一定しない不定形、又は扁平形状では粉体流動性が悪いことから、次のような課題を持つ。摩擦帯電が円滑に行えないことから地肌汚れ等の問題が発生しやすい。微小な潜像ドットを現像する際には、緻密で均一なトナー配置をとりにくいことから、ドット再現性に劣る。静電転写方式では、電気力線の影響を受けにくく、転写効率が劣る。   The toner of the present invention is preferably spindle-shaped. An irregular shape or a flat shape having a non-constant toner shape has the following problems due to poor powder flowability. Since frictional charging cannot be performed smoothly, problems such as background stains are likely to occur. When developing a minute latent image dot, the dot reproducibility is inferior because it is difficult to obtain a dense and uniform toner arrangement. In the electrostatic transfer method, the transfer efficiency is inferior due to being hardly affected by the lines of electric force.

トナーが真球に近い場合、粉体流動性が良すぎて、外力に対して過度に作用してしまうことから、現像及び転写の際に、ドットの外側にトナー粒子が飛び散りやすいといった問題がある。また、球形トナーでは、感光体上で転がりやすいことために、感光体とクリーニング部材との間に潜り込みクリーニング不良となることが多いという問題点がある。   When the toner is close to a true sphere, the powder fluidity is too good and excessively acts on the external force, so that there is a problem that the toner particles are likely to be scattered outside the dots during development and transfer. . In addition, since the spherical toner easily rolls on the photosensitive member, there is a problem that the toner often gets into the gap between the photosensitive member and the cleaning member, resulting in poor cleaning.

本実施形態に係る紡錘形状のトナーは、粉体流動性が適度に調節されているために、摩擦帯電が円滑に行われて地肌汚れを発生させることがなく、微小な潜像ドットに対して整然と現像され、その後、効率よく転写されてドット再現性に優れる。更に、その際の飛び散りに対しては、粉体流動性が適度にブレーキをかけて飛び散りを防いでいる。紡錘形状のトナーは球形トナーに比べて、転がる軸が限られていることから、クリーニング部材の下に潜り込むようなクリーニング不良が発生しにくい。   In the spindle-shaped toner according to the present embodiment, the powder fluidity is appropriately adjusted. Therefore, the triboelectric charging is smoothly performed and the background dirt is not generated. It is developed in an orderly manner, and then transferred efficiently and has excellent dot reproducibility. In addition, the powder flowability is moderately braked to prevent scattering at that time. The spindle-shaped toner has a limited rolling axis as compared with the spherical toner, and therefore, it is difficult to cause a cleaning defect such as to sink under the cleaning member.

本実施形態に係るトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5〜0.8で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0で表される紡錘形状であることが好ましい。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにクリーニング性が高いが、ドット再現性及び転写効率が劣るために高品位な画質が得られなくなる。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.8を越えると、球形に近づくために、低温低湿の環境下では特にクリーニング不良が発生することがある。   In the toner according to the exemplary embodiment, the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is 0.5 to 0.8, and the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 0.7 to 1. A spindle shape represented by 0 is preferable. If the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the separation from the true spherical shape is high, but the cleaning property is high, but the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior, resulting in high quality image quality. Disappear. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) exceeds 0.8, it becomes close to a sphere, and cleaning failure may occur particularly in a low temperature and low humidity environment.

また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近く、不定形トナーのように飛び散りは少ないが、球形トナーのような高転写率は得られない。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となる。これに近い紡錘状形状にすることで不定形・扁平形状でもなく真球状でもない形状であって、双方の形状が有する摩擦帯電性、ドット再現性、転写効率、飛び散りの防止性、クリーニング性の全てを満足させる形状となる。   Further, when the ratio of thickness to short axis (r3 / r2) is less than 0.7, it is close to a flat shape and is less scattered like an irregular toner, but a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the short axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has the long axis as the rotation axis. By adopting a spindle shape close to this, it is a shape that is neither an irregular shape, a flat shape, nor a true spherical shape. Both shapes have triboelectric chargeability, dot reproducibility, transfer efficiency, scatter prevention, and cleaning properties. The shape satisfies all.

なお、r1、r2、r3は、例えば以下の方法により測定することができる。即ち、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させ、該トナーの粒子100個について、カラーレーザー顕微鏡「VK−8500」(キーエンス社製)により500倍に拡大して、該100個のトナー粒子の長軸r1(μm)、短軸r2(μm)、厚さr3(μm)を測定し、それらの算術平均値から求めることができる。   In addition, r1, r2, r3 can be measured by the following method, for example. That is, the toner is uniformly dispersed and adhered on a smooth measurement surface, and 100 particles of the toner are magnified 500 times by a color laser microscope “VK-8500” (manufactured by Keyence Corporation). The major axis r1 (μm), the minor axis r2 (μm), and the thickness r3 (μm) of the particles can be measured and obtained from their arithmetic average values.

本発明の実施形態に係る画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。   The toner suitably used in the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention is a toner in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. A toner obtained by crosslinking and / or extending a material solution in an aqueous solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.

(ポリエステル)
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound. Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable.

2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。   Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use.

3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。   The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred.

2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。   Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid).

なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。   The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。   The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group.

ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。   The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.

また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。   The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。   In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(たとえばフェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4'−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(たとえば4,4'−ジアミノ−3,3'−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(たとえばエチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)が挙げられる。   Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (for example, phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane); alicyclic diamines (for example, 4,4′-diamino-3,3′-). Dimethyl dicyclohexyl methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (eg, ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.).

3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。   Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan.

アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。   Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.

また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。   The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.

(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置100に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the full-color image forming apparatus 100 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。   The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。   The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65℃、好ましくは45〜60℃である。45℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65℃を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。   The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

(着色剤)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブ
リリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of a master batch or a master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene, or a substituted product thereof, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.

具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。   Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo And pigments and other high molecular compounds having functional groups such as sulfonic acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。   The amount of the charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, but is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.

(離型剤)
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙
げられる。
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used.

さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。   Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. . The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.

(外添剤)
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10-3〜2μmであることが好ましく、特に5×10-3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 -3 ~2μm, it is particularly preferably 5 × 10 -3 ~0.5μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。   Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.

中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10-2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。 Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when agitation and mixing are performed using an average particle diameter of both fine particles of 5 × 10 −2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed to obtain a good image quality that does not cause the release of the fluidity imparting agent from the toner and does not generate firefly, etc., and further reduces the residual toner. It is done.

酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。   Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large.

しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。   However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
(トナーの製造方法)
(1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
(1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

(2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
(2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone, or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.

トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。   The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。   Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added. As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives Nonionic surfactants such as alanine, dodecyl di (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group that is preferably used include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C 6- C 11 ) oxy] -1-alkyl (C 3 -C 4 ) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C 6 -C 8 ) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C 11 ~C 20) carboxylic acids and metal salts thereof, perfluoroalkyl carboxylic acids (C 7 ~C 13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C 4 ~C 12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctane Sulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxyethyl) perfluoroo Tan sulfonamide, perfluoroalkyl (C 6 ~C 10) sulfonamide propyl trimethyl ammonium salts, perfluoroalkyl (C 6 ~C 10) -N- ethylsulfonyl glycine salts, monoperfluoroalkyl (C 6 ~C 16) Examples thereof include ethyl phosphate.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。   Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。 In addition, examples of the cationic surfactant include aliphatic 4 such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid and perfluoroalkyl (C 6 -C 10 ) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which are right on the fluoroalkyl group. Class ammonium salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 ( Daikin-E Industries Co., Ltd.), Mega-Fac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F-300 (Neos Co., Ltd.), etc. .

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、
ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Homopolymers or copolymers such as nitrogen-containing compounds such as imidazole and ethyleneimine, or those having a heterocyclic ring thereof,
Polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl Polyoxyethylenes such as phenyl ester and polyoxyethylene nonylphenyl ester, and celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。   The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.

(3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどのスズ触媒が挙げられる。
(3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include tin catalysts such as dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

(4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
(4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

(5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
(5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.
The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like. Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

以下、本発明を実施例により、具体的に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されて解釈されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not construed as being limited to these examples.

トナーA
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、スチレン83部、メタクリル酸83部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。これを加熱して系内温度75℃まで昇温し、5時間反応させた。
Toner A
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 683 parts of water, 11 parts of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries), 83 parts of styrene, 83 parts of methacrylic acid, When 110 parts of butyl acrylate and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes, a white emulsion was obtained. This was heated to raise the temperature in the system to 75 ° C. and reacted for 5 hours.

さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、105nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のTg(ガラス転移温度)は59℃であり、重量平均分子量は15万であった。   Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours to give a vinyl resin (a copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt). An aqueous dispersion [fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 105 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The resin component had a Tg (glass transition temperature) of 59 ° C. and a weight average molecular weight of 150,000.

〜水相の調整〜
水990部と、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON-7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
-Adjustment of aqueous phase-
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.5% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7: manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. As a result, a milky white liquid was obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].

〜低分子ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧下5時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃常圧下2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1〕は、数平均分子量2500、重量平均分子量6700,Tg43℃、酸価25であった。
~ Synthesis of low molecular weight polyester ~
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react at 230 ° C under normal pressure for 8 hours, and further react at 5-15 hours under reduced pressure of 10-15mmHg, then add 44 parts of trimellitic anhydride into the reaction vessel and react at 180 ° C under normal pressure for 2 hours. As a result, [low molecular weight polyester 1] was obtained. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2500, a weight average molecular weight of 6700, Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.

〜中間体ポリエステルの合成〜
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応して[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2100、重量平均分子量9500、Tg55℃、酸価0.5、水酸基価51であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、[中間体ポリエステル1]410部、イソホロンジイソシアネート89部、酢酸エチル500部を入れ100℃で5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。[プレポリマー1]の遊離イソシアネート重量%は1.53%であった。
~ Synthesis of intermediate polyester ~
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 And 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. under normal pressure for 8 hours, and further reacted at reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain [Intermediate Polyester 1]. [Intermediate Polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, Tg of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 51.
Next, 410 parts of [Intermediate polyester 1], 89 parts of isophorone diisocyanate and 500 parts of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Polymer 1] was obtained. [Prepolymer 1] had a free isocyanate weight percentage of 1.53%.

〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
~ Synthesis of ketimine ~
In a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, 170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 418.

〜MB(マスターバッチ)の合成〜
水1200部、カーボンブラック(Printex35 デクサ製)540部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、 ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、この混合物を、2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、[マスターバッチ1]を得た。
~ Synthesis of MB (master batch) ~
Add 1200 parts of water, 540 parts of carbon black (Printex 35 Dexa) [DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5], 1200 parts of polyester resin, and mix with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). Was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].

〜油相の作成〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、エステルワックス(酸価3)110部、CCA(サリチル酸金属錯体E-84:オリエント化学工業)22部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
~ Creation of oil phase ~
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 378 parts of [low molecular weight polyester 1], 110 parts of ester wax (acid value 3), 22 parts of CCA (salicylic acid metal complex E-84: Orient Chemical Industries), 947 parts of ethyl acetate Was heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were placed in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].

[原料溶解液1]1324部を容器に移し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填、3パスの条件で、カーボンブラック、ワックス(WAX)の分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで1パスし、[顔料・WAX分散液1]を得た。[顔料・WAX分散液1]の固形分濃度(130℃、30分)は50%であった。   [Raw Material Solution 1] Transfer 1324 parts to a container and use a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.) to feed 1 kg / hr of liquid, 6 m / sec of disk peripheral speed, and 80% by volume of 0.5 mm zirconia beads. Carbon black and wax (WAX) were dispersed under conditions of filling and 3 passes. Next, 1324 parts of a 65% ethyl acetate solution of [low molecular weight polyester 1] was added, followed by one pass with a bead mill under the above conditions to obtain [Pigment / WAX Dispersion 1]. The solid content concentration of [Pigment / WAX Dispersion 1] (130 ° C., 30 minutes) was 50%.

〜乳化⇒脱溶剤〜
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで20分間混合し[乳化スラリー1]を得た。撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で4時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。[分散スラリー1]は、体積平均粒径5.99μm、個数平均粒径5.70μm(マルチサイザーIIで測定)であった。
~ Emulsification⇒Desolvation ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) for 1 minute at 5,000 rpm After mixing, 1200 parts of [Aqueous phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at 13,000 rpm for 20 minutes to obtain [Emulsified slurry 1]. [Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C for 4 hours to obtain [Dispersion slurry 1]. [Dispersion Slurry 1] had a volume average particle size of 5.99 μm and a number average particle size of 5.70 μm (measured with Multisizer II).

〜洗浄⇒乾燥〜
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1)濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後に濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液1OO部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後に濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後に濾過する操作を2回行い、[濾過ケーキ1]を得た。
~ Washing⇒Drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(1) 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(2): 1OO parts of 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (2), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) and filtered.
(4): Add 300 parts of ion-exchanged water to the filter cake of (3), mix with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filter twice, and filter cake 1 Obtained.

上記[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、[トナー1]を得た。ついで、トナー粒子100部に疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサーで混合して、本発明のトナーAを得た。このトナーA中で、トナー表面から内部に1μmまでの領域におけるワックスの占有面積割合は15(%)であり、トナーの表面には存在せずに、トナーの表面近傍に存在するワックスが、65個数%であり、また、分散径が0.5〜3.0μmのワックスは55個数%であった。   The above [Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours with a circulating drier, and sieved with a mesh of 75 μm to obtain [Toner 1]. Subsequently, 100 parts of toner particles were mixed with 0.5 part of hydrophobic silica and 0.5 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer to obtain toner A of the present invention. In this toner A, the occupied area ratio of the wax in the region from the toner surface to 1 μm inside is 15 (%), and the wax present in the vicinity of the toner surface is not present on the toner surface. The number of waxes having a dispersion diameter of 0.5 to 3.0 μm was 55% by number.

[キャリア製造例1]
湿式法により作成したマグネタイト100重量部に対してポリビニルアルコール2重量部、水60重量部をボールミルに入れ12時間混合してマグネタイトのスラリーを調整した。このスラリーをスプレードライヤーを用いて噴霧造粒し、平均粒径54μmの球形粒子とした。この粒子を窒素雰囲気中で1000℃の温度で3時間焼成後冷却し、核体粒子1を得た。
[Carrier production example 1]
A magnetite slurry was prepared by putting 2 parts by weight of polyvinyl alcohol and 60 parts by weight of water into a ball mill for 12 hours with respect to 100 parts by weight of magnetite prepared by a wet method. This slurry was spray-granulated using a spray dryer to obtain spherical particles having an average particle diameter of 54 μm. The particles were fired in a nitrogen atmosphere at a temperature of 1000 ° C. for 3 hours and then cooled to obtain core particles 1.

被覆層形成液用混合物
シリコーン樹脂溶液 100重量部
トルエン 100重量部
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン 6重量部
カーボンブラック 10重量部
Mixture for forming a coating layer Silicone resin solution 100 parts by weight Toluene 100 parts by weight γ-aminopropyltrimethoxysilane 6 parts by weight Carbon black 10 parts by weight

上記混合物をホモミキサーで20分間分散し、被覆層形成液1を調整した。この被覆層形成液を、流動床型コーティング装置を用いて核体粒子1の1000重量部(の表面)にコーティングして、シリコーン樹脂被覆キャリアAを得た。また、このキャリアAと前記トナーAとをトナー濃度4 .0 重量%で混合し、二成分現像剤として使用した。   The said mixture was disperse | distributed for 20 minutes with the homomixer, and the coating layer forming liquid 1 was prepared. This coating layer forming liquid was coated on (by the surface of) 1000 parts by weight of the core particles 1 using a fluidized bed type coating apparatus to obtain a silicone resin-coated carrier A. Further, the carrier A and the toner A are combined with a toner density of 4. It was mixed at 0% by weight and used as a two-component developer.

実施例1のワックスを、以下の様に変更した以外は実施例1と同様なトナーを得た。
脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス 7部
このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、85%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は0%であった。また、このときのトナー表面摩擦係数の値は0.28であった。キャリアとして樹脂コートを施さないフェライトキャリアを用い、前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
A toner similar to that of Example 1 was obtained except that the wax of Example 1 was changed as follows.
De-free fatty acid type carnauba wax 7 parts At this time, the toner average volume particle size was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 85%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 0%. Further, the value of the toner surface friction coefficient at this time was 0.28. A ferrite carrier not coated with a resin coat was used as a carrier, mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight, and used as a developer.

実施例2で用いたワックスを用いその使用量を以下の様に変更した以外は実施例1と同様にして、トナーを作成した。
脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス 4.5部
このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、80%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は0%であった。また、このときの摩擦係数の値は0.3であった。キャリアとして樹脂コートを施さないフェライトキャリアを用い、前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
A toner was prepared in the same manner as in Example 1 except that the wax used in Example 2 was used and the amount used was changed as follows.
De-free fatty acid type carnauba wax 4.5 parts At this time, the toner average volume particle size was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 80%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 0%. Further, the value of the friction coefficient at this time was 0.3. A ferrite carrier not coated with a resin coat was used as a carrier, mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight, and used as a developer.

ポリエステル樹脂B(クロロホルム不溶分25%) 20部
スチレンアクリル樹脂 80部
脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス 4.5部
カーボンブラック(#44:三菱化成社製) 10部
サリチル酸誘導体の金属塩 1部
上記組成の混合物を実施例1と同様な方法で作成し、トナーとした。このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、80%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は21%であった。また、このときのトナー表面摩擦係数の値は0.3であった。キャリアとしては樹脂コートを施さない、フェライトキャリアを用い前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
Polyester resin B (chloroform insoluble matter 25%) 20 parts Styrene acrylic resin 80 parts Desorbed fatty acid type carnauba wax 4.5 parts Carbon black (# 44: manufactured by Mitsubishi Kasei) 10 parts Metal salt of salicylic acid derivative 1 part Above composition Was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a toner. The toner average volume particle size at this time was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 80%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 21%. Further, the value of the toner surface friction coefficient at this time was 0.3. As a carrier, a ferrite carrier not coated with a resin coat was used and mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight and used as a developer.

実施例1のワックス種類をエステルワックスから脱遊離脂肪酸カルナウバワックスに変更しトナーGとした以外は同様な方法で二成分現像剤として使用した。また実施例4と同様の原材料処方量で混練し、その後粉砕工程及び分級工程を調整してトナー母体を得た。得られたトナー母体に疎水性シリカ0.5wt%添加混合し、最終的なトナーとした。このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、65%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は22%であった。また、このときのトナー表面摩擦係数の値は0.32であった。キャリアとしては樹脂コートを施さない、フェライトキャリアを用い前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。   The toner was used as a two-component developer in the same manner except that the toner of Example 1 was changed from ester wax to de-free fatty acid carnauba wax and used as toner G. Further, kneading was carried out in the same amount of raw material as in Example 4, and then the pulverization step and classification step were adjusted to obtain a toner base. The obtained toner base was mixed with 0.5 wt% of hydrophobic silica to obtain a final toner. At this time, the toner average volume particle size was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 65%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 22%. Further, the value of the toner surface friction coefficient at this time was 0.32. As a carrier, a ferrite carrier not coated with a resin coat was used and mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight and used as a developer.

ポリエステル樹脂B(クロロホルム不溶分25%) 100部
脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス 4.5部
カーボンブラック(#44:三菱化成社製) 10部
サリチル酸誘導体の金属塩 1部
上記組成の混合物を実施例1と同様な方法で作成し、トナーとした。このときのトナー平均体積粒径は6.5μmであり、5μm以下含有量は、63%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は21%であった。また、このときのトナー表面摩擦係数の値は0.32であった。キャリアとしては樹脂コートを施さない、フェライトキャリアを用い前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
Polyester resin B (chloroform insoluble matter 25%) 100 parts Desorbed fatty acid type carnauba wax 4.5 parts Carbon black (# 44: manufactured by Mitsubishi Kasei) 10 parts Metal salt of salicylic acid derivative 1 part Example of mixture of the above composition The toner was prepared in the same manner as in No. 1. At this time, the toner average volume particle diameter was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 63%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 21%. Further, the value of the toner surface friction coefficient at this time was 0.32. As a carrier, a ferrite carrier not coated with a resin coat was used and mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight and used as a developer.

トナーとして実施例6で用いたのと同様のトナーを用い、キャリアとして、平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用いて前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
[比較例1]
The same toner as used in Example 6 was used as the toner, and the carrier and a magnetite particle having an average particle diameter of 50 μm coated with a silicone resin (film thickness: 0.5 μm) were used. Mixed by weight% and used as developer.
[Comparative Example 1]

実施例1のワックスを、以下の様なものに変更した以外は実施例1と同様なトナーを得、評価を行った。
低分子量ポリプロピレン(ビスコール660P:三洋化成社製) 15部
A toner similar to that of Example 1 was obtained and evaluated except that the wax of Example 1 was changed to the following.
Low molecular weight polypropylene (Biscol 660P: Sanyo Kasei Co., Ltd.) 15 parts

このときのトナー表面摩擦係数は0.16であった。このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、85%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は0%であった。またこのときのトナー表面摩擦係数の値は0.18であった。キャリアとしては樹脂コートを施さない、フェライトキャリアを用い前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。
[比較例2]
The toner surface friction coefficient at this time was 0.16. At this time, the toner average volume particle size was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 85%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 0%. The toner surface friction coefficient at this time was 0.18. As a carrier, a ferrite carrier not coated with a resin coat was used and mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight and used as a developer.
[Comparative Example 2]

実施例1において、ロールミルによるトナー混練時の溶融温度を180℃に変えた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。このときのトナー平均体積粒径は6.5μmで、5μm以下含有量は、87%であった。また、トナーのクロロホルム不溶分は0%であった。またこのときのトナー表面摩擦係数は0.16であった。キャリアとしては樹脂コートを施さない、フェライトキャリアを用い前記トナーと濃度4.0重量%で混合し、現像剤として使用した。   In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the melting temperature at the time of toner kneading by a roll mill was changed to 180 ° C. At this time, the toner average volume particle size was 6.5 μm, and the content of 5 μm or less was 87%. Further, the chloroform insoluble content of the toner was 0%. The toner surface friction coefficient at this time was 0.16. As a carrier, a ferrite carrier not coated with a resin coat was used and mixed with the toner at a concentration of 4.0% by weight and used as a developer.

実施例2〜4、比較例1〜2で、トナー中におけるワックスの分散状態に関し、まず分散径については、油相作成における原料の攪拌条件を変更することにより制御可能であり、トナー表面近傍への分散については、乳化工程における熟成温度や時間を変更することにより制御可能である。これら条件を変更しトナー表面から内部に1μmまでの領域におけるワックスの占める面積の割合を任意に変え作成して得たトナーをトナーB〜Fとした以外は実施例1と同様な方法で二成分現像剤として使用した。   In Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, regarding the dispersion state of the wax in the toner, first, the dispersion diameter can be controlled by changing the stirring conditions of the raw material in the oil phase preparation, and to the vicinity of the toner surface. The dispersion of can be controlled by changing the aging temperature and time in the emulsification step. Two components are produced in the same manner as in Example 1 except that the toners obtained by changing these conditions and arbitrarily changing the ratio of the area occupied by the wax in the region from the toner surface to the inside of 1 μm are changed to toners B to F. Used as a developer.

Figure 2007334055
Figure 2007334055

なお表1における評価項目は、以下のとおりである。
[評価項目]
(定着性評価)
定着ローラとして、PTFE製ローラを使用した(株)リコー製複写機 MF−200の定着部を改造した装置に、リコー製のタイプ6200紙をセットし複写テストを行った。マクベス濃度計による画像濃度が1.2となるようなコピー画像を得、定着温度を変化させたコピー画像を、砂消しゴムを装着したクロックメーターにより10回擦り、その前後の画像濃度を測定し、下記式を用いて定着率を求めた。
[(砂消しゴム10回後の画像濃度)/(前の画像濃度)]×100=定着率(%)
The evaluation items in Table 1 are as follows.
[Evaluation item]
(Fixability evaluation)
Ricoh type 6200 paper was set in an apparatus in which the fixing unit of the RICOH copier MF-200, which uses a PTFE roller as a fixing roller, was modified, and a copying test was performed. A copy image having an image density of 1.2 with a Macbeth densitometer was obtained, and the copy image with the fixing temperature changed was rubbed 10 times with a clock meter equipped with a sand eraser, and the image density before and after that was measured. The fixing rate was determined using the following formula.
[(Image density after 10 times of sand eraser) / (Previous image density)] × 100 = Fixing rate (%)

定着率70%以上を達成する温度を、定着下限温度とする。従来の低温定着トナーの定着下限温度は140〜150℃程度であり、この定着下限温度は低温定着性の尺度となる。尚、低温定着の評価条件は、紙送りの線速度を120〜150mm/sec、面圧1.2Kgf/cm2、ニップ幅3mm、ホットオフセットの評価条件は紙送りの線速度を50mm/sec、面圧2.0Kgf/cm2、ニップ幅4.5mmと設定して行った。 A temperature at which a fixing rate of 70% or more is achieved is defined as a minimum fixing temperature. The minimum fixing temperature of conventional low-temperature fixing toner is about 140 to 150 ° C., and this minimum fixing temperature is a measure of low-temperature fixability. The evaluation conditions for low-temperature fixing are a paper feed linear velocity of 120 to 150 mm / sec, a surface pressure of 1.2 kgf / cm 2 , a nip width of 3 mm, and a hot offset evaluation condition of a paper feed linear velocity of 50 mm / sec, The surface pressure was set to 2.0 kgf / cm 2 and the nip width 4.5 mm.

コールドオフセット発生温度及びホットオフセット発生温度を以下のように求めた。
(低温定着性): ◎:130℃未満、○:130〜140℃、□:140〜150℃、 △:150〜160℃、×:160℃以上
(ホットオフセット性) ◎:201℃以上、○:200〜191℃、□:190〜181℃、△:180〜171℃、×:170℃以下
The cold offset occurrence temperature and the hot offset occurrence temperature were determined as follows.
(Low-temperature fixability): A: Less than 130 ° C., ○: 130-140 ° C., □: 140-150 ° C., Δ: 150-160 ° C., x: 160 ° C. or higher (hot offset property) A: 201 ° C. or higher, ○ : 200 to 191 ° C, □: 190 to 181 ° C, Δ: 180 to 171 ° C, x: 170 ° C or less

(耐熱保存性評価)
トナー試料20gを20mlのガラス瓶に入れ、50回程度ガラス瓶をタッピングし試料を密に固めた後、50℃の恒温槽に24時間放置し、その後針入度試験器を用いて針入度を以下のように求めた。
◎:貫通、○:〜25mm、△25〜20mm、×:20〜15mm,15mm以下
(フィルミング、画像安定性、スペント化率評価)
リコー製複写機imagio2730にセットして、通紙試験を行いフィルミング、画像安定性、及びスペント化率を評価する。
(Heat resistant storage stability evaluation)
20g of toner sample is put in a 20ml glass bottle, and the glass bottle is tapped about 50 times to harden the sample tightly, and then left in a constant temperature bath at 50 ° C for 24 hours. I asked for it.
A: Penetrating, B: ~ 25 mm, Δ25-20 mm, X: 20-15 mm, 15 mm or less (filming, image stability, spent rate evaluation)
The paper is set in a Ricoh copier imagio 2730 and a paper passing test is performed to evaluate filming, image stability, and spent rate.

・フィルミング
連続10万枚(印字率6%)コピーを行い10万枚後感光体上にフィルミングが発生しているかどうかを確認した。同時にハーフトーン画像を出力し、白帯の発生の有無についても評価した。尚、感光体上フィルミングの評価は目視により5段階にランク分けし、程度の良い方をランク5、悪い方をランク1とした。またハーフトーン白帯については未発生を○、発生しているが許容レベルのものを△、NGレベルで発生しているものを×として評価した。
Filming Continuous 100,000 sheets (printing rate 6%) were copied, and after 100,000 sheets, it was confirmed whether filming had occurred on the photoreceptor. At the same time, a halftone image was output and the presence or absence of white bands was also evaluated. The evaluation of filming on the photosensitive member was visually ranked into 5 levels, with the better being ranked 5 and the worse being ranked 1. Further, half-tone white belts were evaluated as “O” when they were not generated, “Δ” when they were generated but at an acceptable level, and “X” when they were generated at the NG level.

・画像安定性
連続10万枚(印字率6%)コピーを行い10万枚後の画像濃度、細線再現性、地汚れを調べ、それらを総合的に判断した。
◎:特に優れる、○:優れる、△:少し劣る、×:極めて劣るものとした。
-Image stability Continuous 100,000 sheets (printing rate 6%) were copied and the image density, fine line reproducibility and background stain after 100,000 sheets were examined, and these were comprehensively judged.
A: Particularly excellent, B: Excellent, B: Slightly inferior, X: Extremely inferior.

・スペント化率
30万枚複写試験後の現像剤からブローオフ法によりトナーを除去し、残ったキャリア重量W1をトルエン中に入れ融着物を溶解、洗浄、乾燥し、その時の融解物の重量W2からスペント化率を求め、評価した。
スペント化率(wt%)=〔(W1−W2)/W1〕×100
◎:0〜0.02wt%、○:0.02〜0.05wt%、△:0.05〜0.08wt%、×:0.08wt%未満
-Spent rate The toner is removed from the developer after the 300,000 copy test by the blow-off method, the remaining carrier weight W1 is put in toluene, the melted material is dissolved, washed, and dried. From the melt weight W2 at that time The spent rate was determined and evaluated.
Spent ratio (wt%) = [(W1-W2) / W1] × 100
A: 0 to 0.02 wt%, O: 0.02 to 0.05 wt%, Δ: 0.05 to 0.08 wt%, x: less than 0.08 wt%

以上、本発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the present invention has been specifically described above based on the preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described ones and can be variously modified without departing from the gist thereof.

本発明の実施形態に係る画像形成装置に使用される定着ローラの概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a fixing roller used in an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着ローラ
2 加圧ローラ
3 金属シリンダー
5 加熱ランプ
6 金属シリンダー
7 オフセット防止層
8 加熱ランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Pressure roller 3 Metal cylinder 5 Heating lamp 6 Metal cylinder 7 Offset prevention layer 8 Heating lamp

Claims (9)

少なくとも結着樹脂、ワックスおよび着色剤を含有したトナーを有し、定着時の面圧(ローラ荷重/接触面積)値が、1.5×105Pa以下のオイルレス定着を用いた電子写真画像形成装置であり、
前記画像形成装置に使用される現像剤がキャリアと前記トナーとからなり、前記トナーは透過型電子顕微鏡で観察したときの前記トナーの表面から1μmまでの内部領域におけるワックスの占める面積の割合が、10〜40%であることを特徴とする画像形成装置。
An electrophotographic image using an oilless fixing having a toner containing at least a binder resin, a wax and a colorant and having a surface pressure (roller load / contact area) value of 1.5 × 10 5 Pa or less at the time of fixing. Forming device,
The developer used in the image forming apparatus is composed of a carrier and the toner, and when the toner is observed with a transmission electron microscope, the ratio of the area occupied by the wax in the internal region from the surface of the toner to 1 μm is as follows: An image forming apparatus characterized by being 10 to 40%.
前記トナー内部に分散して存在するワックスのうち、トナーの表面近傍に存在する分散ワックスが全ワックスの70個数%以上であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。   2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein among the waxes dispersed in the toner, the dispersed wax existing in the vicinity of the surface of the toner is 70% by number or more of the total wax. 前記トナー内部に分散して存在する前記分散ワックスが、トナーの表面に実質的に露出していなことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the dispersed wax existing dispersed inside the toner is not substantially exposed on a surface of the toner. 前記トナー内部に存在する分散ワックスの分散粒の径が0.5〜3μmであるワックス分散粒が60個数%以上を占めることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image according to any one of claims 1 to 3, wherein wax dispersed particles having a dispersed wax diameter of 0.5 to 3 µm in the toner occupy 60% by number or more. Forming equipment. 前記ワックスは、脱遊離脂肪酸カルナウバワックス、ライスワックス、モンタン系ワックスから選択される少なくとも1種のワックスであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。   5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the wax is at least one wax selected from de-free fatty acid carnauba wax, rice wax, and montan wax. 6. 前記トナーは、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤および離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られるトナーであることを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。   In the toner, a toner material liquid in which a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent is subjected to at least one crosslinking or elongation reaction in an aqueous medium. 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the toner is a toner obtained by a reaction. 少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤および離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られることを特徴とするトナー。   At least one reaction of cross-linking or extension reaction in an aqueous medium is performed on a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent. A toner obtained by allowing the toner to be obtained. 前記トナーの形状は、紡錘形状であることを特徴とする請求項7記載のトナー。   The toner according to claim 7, wherein the toner has a spindle shape. 前記トナーの長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)は0.5〜0.8であり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0で表されることを特徴とする請求項8記載のトナー。   The ratio (r2 / r1) between the major axis r1 and the minor axis r2 of the toner is 0.5 to 0.8, and the ratio (r3 / r2) between the thickness r3 and the minor axis r2 is 0.7 to 1. The toner according to claim 8, wherein the toner is represented by 0.0.
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