JP2008070765A - Image forming method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成方法に関し、特に、小粒径、球形トナーを用いる場合でも像担持体上のクリーニング不良を起こすことのない画像形成方法に関する。また、この画像形成方法を実行するための好適な構成を有する画像形成装置、プロセスカートリッジ、ならびにトナーに関する。 The present invention relates to an image forming method using an electrophotographic process, and more particularly to an image forming method that does not cause a cleaning failure on an image carrier even when a small particle size and spherical toner is used. The present invention also relates to an image forming apparatus, a process cartridge, and a toner having a suitable configuration for executing this image forming method.
電子写真プロセスを用いた画像形成方法では、像担持体である感光体表面を均一に帯電した後、露光して静電潜像を作製し、その静電潜像をトナー粒子により現像してトナー像を作製し、トナー像を転写紙等に転写して画像を形成している。転写工程を終えた感光体表面には、転写紙等に転写されずに残留するトナーがあるため、次の画像形成工程に先立ってクリーニング工程が設けられ、感光体表面がクリーニングされる。クリーニング手段としては、ファーブラシ、磁気ブラシ、ゴムブレード等を用いる種々の手段が提案されているが、ゴムブレードにより感光体表面を摺察して残留するトナーを掻き取る手段が、安価で簡易な構成であることから広く用いられている。 In an image forming method using an electrophotographic process, the surface of a photoconductor, which is an image carrier, is uniformly charged, and then exposed to produce an electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is developed with toner particles. An image is formed, and the toner image is transferred to a transfer paper or the like to form an image. Since there is toner remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer process without being transferred to transfer paper or the like, a cleaning process is provided prior to the next image forming process to clean the surface of the photoreceptor. Various means using a fur brush, a magnetic brush, a rubber blade, etc. have been proposed as the cleaning means, but the means for scraping the remaining toner by rubbing the surface of the photoreceptor with the rubber blade is an inexpensive and simple configuration. Therefore, it is widely used.
一方、近年高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、ドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。
しかしながら、トナーを数μm以下まで小粒径化すると、トナーと感光体との間に働くファンデルワールス力等の非静電的付着力が自重に対して増すため、感光体からの離型性が悪くなり、ブレードクリーニングされにくくなる。
また、球形化したトナーは、ゴムブレードのエッジに引っかからずに転がってしまうため、感光体とゴムブレードの間をすり抜けやすく、同じようにブレードクリーニングが困難となっている。
On the other hand, in recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, and in order to realize particularly high-definition color image formation, toner particles are being made smaller and spherical. The reproducibility of dots is improved by reducing the particle size, and the developability and transferability can be improved by making the particles spherical. Since it is very difficult to produce such a small particle size and spherical toner by the conventional kneading and pulverization method, the polymerization produced by suspension polymerization method, emulsion polymerization method, dispersion polymerization method, etc. Toner is being adopted.
However, when the particle size of the toner is reduced to several μm or less, non-electrostatic adhesion force such as van der Waals force acting between the toner and the photosensitive member increases with respect to its own weight. Becomes worse and it is difficult to clean the blade.
Further, since the spheroidized toner rolls without being caught by the edge of the rubber blade, it easily slips between the photoreceptor and the rubber blade, and the blade cleaning is similarly difficult.
これまでに、ブレードクリーニング性を良好に行わせるために、小粒径の不定形トナーが提案されている。このようなトナーとしては、例えば、重合体粒子を水性媒体に分散させ、親疎水性有機溶媒を添加して、粒子同士を会合させ、その後の加熱処理により粒子同士を融着させてトナーを作製する方法等が提案されている(例えば特許文献1参照。)。しかし、このような不定形のトナーでは、クリーニング性は改善するものの、球形に近いほど良好な転写性や定着性が犠牲になるなど、互いの性質の両立が難しいという問題点がある。
不定形トナーのクリーニング性と球形トナーの転写性を両立させたトナーとして、不定形トナーと球形トナーとを球形トナーの比率が20%以下で混在させたトナーが提案されている(特許文献2参照。)。しかしながら、このトナーでは、球形トナーの比率が少なく、したがって、転写率は球形トナーよりも低下する結果となっている。
To date, in order to achieve good blade cleaning properties, small-sized irregular shaped toners have been proposed. As such a toner, for example, polymer particles are dispersed in an aqueous medium, a hydrophilic / hydrophobic organic solvent is added, the particles are associated with each other, and the particles are fused with each other by subsequent heat treatment to produce a toner. A method or the like has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, such an irregular toner improves the cleaning property, but there is a problem that it is difficult to achieve both properties, such as the better transferability and fixing property are sacrificed closer to a spherical shape.
As a toner that achieves both the cleaning property of the irregular toner and the transfer property of the spherical toner, a toner in which the irregular toner and the spherical toner are mixed at a spherical toner ratio of 20% or less has been proposed (see Patent Document 2). .) However, in this toner, the ratio of the spherical toner is small, so that the transfer rate is lower than that of the spherical toner.
上記問題点に鑑み、本発明は、小粒径化、球形化されたトナーにより現像性、転写性、定着性の良好な画像形成を行うと共に、簡易な構成により優れたクリーニング性をも実現する画像形成方法を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention forms an image with good developability, transferability, and fixability by using a toner having a small particle size and a spherical shape, and also realizes excellent cleaning properties by a simple configuration. It is an object to provide an image forming method.
上記課題を解決するために、本発明者は特開2005−49437号公報にて、少なくとも、像担持体上の静電潜像トナーを含む現像剤で現像する工程、該像担持体上のトナーをクリーニングブレードによりクリーニングする工程を含む画像形成方法において、前記現像工程では、初期現像剤に含まれるトナーよりも重量平均粒径が小さいトナーを補給用トナーとして用いる画像形成方法を中心に提案した。このような構成により初期剤のトナー粒径を大きくして、クリーニンググブレード先端からトナーがすり抜けるのを防止して、クリーニング性を良好に保つものであった。この発明と関連するものである。 In order to solve the above problems, the present inventor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-49437 at least a step of developing with a developer containing an electrostatic latent image toner on an image carrier, and a toner on the image carrier. In the image forming method including the step of cleaning the toner with a cleaning blade, the image forming method using a toner having a weight average particle diameter smaller than that of the toner contained in the initial developer as a replenishment toner has been proposed. With such a configuration, the toner particle size of the initial agent is increased to prevent the toner from slipping from the tip of the cleaning blade, thereby maintaining good cleaning properties. This is related to the present invention.
上記課題は、以下の(1)〜(22)項の本発明により解決される。
「(1) 少なくとも、像担持体上の静電潜像を2成分現像剤で現像する工程、該像担持体上のトナーをクリーニングブレードによりクリーニングする工程を含む画像形成方法において、前記現像工程では、初期現像剤に含まれるトナーの重量平均粒径は補給用トナーより小さい現像剤からなり、該現像剤のキャリアに対する初期現像剤のトナー被覆率は55〜75%であることを特徴とする画像形成方法。
(2) 前記現像工程で使用される初期現像剤に含まれるトナーの重量平均粒径は4.0〜7.0μmで補給トナーの重量平均粒径は5.0〜9.5μmであることを特徴とする前記第(1)項に記載の画像形成方法。
(3) 前記現像工程で使用される初期現像剤に含まれるトナーの平均円形度は0.93以下であることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の画像形成方法。
(4) 前記クリーニング工程で回収されたトナーを現像工程の現像剤に戻して再使用するトナーリサイクル工程を含むことを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(5) 前記現像工程で使用される初期現像剤に含まれるトナーは、表面に荷電制御剤を含有してなり、該荷電制御剤が、アゾ金属錯体化合物、4級アンモニウム塩、含フッ素4級アンモニウム塩、サリチル酸金属錯体化合物からなる群から選択されたものであることを特徴とする前記第(4)項に記載の画像形成方法。
(6) 前記現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、重量平均粒径が5.0〜9.5μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(7) 前記現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、平均円形度が0.94以上であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(8) 前記現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする前記第(1)項乃至第(7)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(9) 前記現像工程で使用される補給用トナーは、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、水系媒体中で液滴状に分散・乳化処理し、架橋及び/又は伸長反応させて得られたものであることを特徴とする前記第(1)項乃至第(8)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(10) 前記現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(11) 前記現像工程は単一の像担持体上で複数色のトナーに対応して複数回行われ、各現像工程終了後、順次被転写体上にトナー像を転写して重畳する転写工程を有することを特徴とする前記第(4)項乃至第(10)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(12) 単一もしくは複数の像担持体上で形成された複数色のトナー像を中間転写体上に転写する一次転写工程と、該中間転写体上のトナーを、クリーニングブレードを用いてクリーニングする工程とを含むことを特徴とする前記第(4)項乃至第(10)項のいずれかに記載の画像形成方法。
(13) 前記現像手段で使用される初期現像剤に含まれるトナーのトナー粒子の重量平均粒径は4.0〜7.0μmであることを特徴とする前記第(11)項または第(12)項に記載の画像形成方法。
(14) 前記現像手段で使用される初期現像剤に含まれるトナーのトナー粒子の平均円形度は0.93以下であることを特徴とする前記第(11)項または第(12)項に記載の画像形成方法。
(15) 少なくとも、像担持体上の静電潜像を2成分現像剤で現像するための現像手段と、該像担持体上のトナーをクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニングする手段を有する画像形成装置において、前記現像手段では、初期現像剤に含まれるトナーの重量平均粒径は補給用トナーより小さい現像剤からなり、該現像剤のキャリアに対する初期現像剤のトナー被覆率は55〜75%であり、前記現像手段は単一の前記像担持体上で複数色のトナーに対応して複数設けられ、各現像終了後、順次被転写体上にトナー像を転写して重畳する転写手段をさらに有することを特徴とする画像形成装置。
(16) 少なくとも、像担持体上の静電潜像を2成分現像剤で現像するための現像手段と、該像担持体上のトナーをクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニングする手段を有する画像形成装置において、前記現像手段では、初期現像剤に含まれるトナーの重量平均粒径は補給用トナーより小さい現像剤からなり、該現像剤のキャリアに対する初期現像剤のトナー被覆率は55〜75%であり、単一もしくは複数の前記像担持体上で形成された複数色のトナー像を中間転写体上に転写する一次転写手段と、該中間転写体上のトナーを、クリーニングブレードを用いてクリーニングするクリーニング手段とさらに有することを特徴とする画像形成装置。
(17) 像担持体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段から選択される1以上の手段とが一体に支持され、画像形成装置に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、前記第(15)項または第(16)項に記載の画像形成装置における像担持体と現像手段とを少なくとも含んで一体に支持され、該画像形成装置に対して着脱自在に形成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
(18) 電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーであって、該トナーは、請求項1乃至8のいずれかに記載の画像形成方法の現像工程に使用される補給用トナーであり、トナー粒子の重量平均粒径が3.0〜7.0μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とするトナー。
(19) 前記トナーのトナー粒子は、平均円形度が0.94以上であることを特徴とする前記第(18)項に記載のトナー。
(20) 前記トナーのトナー粒子は、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする前記第(18)項または第(19)項に記載のトナー。
(21) 前記トナーは、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、水系媒体中で液滴状に分散・乳化処理し、架橋及び/又は伸長反応させて得られたものであることを特徴とする前記第(18)項乃至第(20)項のいずれかに記載のトナー。
(22) 前記トナーのトナー粒子は、略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴とする前記第(18)項乃至第(21)項のいずれかに記載のトナー。
The above problems are solved by the present invention of the following items (1) to (22).
“(1) In the image forming method including at least the step of developing the electrostatic latent image on the image carrier with a two-component developer, and the step of cleaning the toner on the image carrier with a cleaning blade, The weight average particle diameter of the toner contained in the initial developer is smaller than the replenishment toner, and the toner coverage of the initial developer with respect to the carrier of the developer is 55 to 75%. Forming method.
(2) The weight average particle diameter of the toner contained in the initial developer used in the developing step is 4.0 to 7.0 μm, and the weight average particle diameter of the replenishing toner is 5.0 to 9.5 μm. The image forming method according to item (1), characterized in that it is characterized in that:
(3) The image formation according to item (1) or (2), wherein the average circularity of the toner contained in the initial developer used in the development step is 0.93 or less. Method.
(4) In any one of (1) to (3), the method includes a toner recycling step in which the toner collected in the cleaning step is returned to the developer in the developing step and reused. Image forming method.
(5) The toner contained in the initial developer used in the developing step contains a charge control agent on the surface, and the charge control agent is an azo metal complex compound, a quaternary ammonium salt, or a fluorinated quaternary quaternary. The image forming method as described in (4) above, wherein the image forming method is selected from the group consisting of ammonium salts and salicylic acid metal complex compounds.
(6) The toner particles of the replenishing toner used in the developing step have a weight average particle diameter of 5.0 to 9.5 μm and a ratio between the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (Dn). (D4 / Dn) is in the range of 1.00 to 1.40. The image forming method as described in any one of (1) to (5) above.
(7) The toner particles of the replenishing toner used in the developing step have an average circularity of 0.94 or more, and any one of (1) to (6) above Image forming method.
(8) The toner particles of the replenishing toner used in the developing step have a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. The image forming method according to any one of (1) to (7).
(9) The replenishing toner used in the developing step is 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. Any of (1) to (8) above, which is obtained by dispersing and emulsifying in the form of droplets in an aqueous medium, and crosslinking and / or extending the reaction. The image forming method described.
(10) The toner particles of the replenishing toner used in the developing step have a substantially spherical shape, and the shape is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (provided that r1 ≧ r2 ≧ r3 The ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is 0. The image forming method according to any one of (1) to (9), wherein the image forming method is in a range of 7 to 1.0.
(11) The developing process is performed a plurality of times on a single image carrier corresponding to the toners of a plurality of colors, and after each developing process is completed, a toner image is sequentially transferred onto the transfer medium and superimposed. The image forming method according to any one of (4) to (10), wherein the image forming method includes:
(12) A primary transfer step of transferring a plurality of color toner images formed on a single or a plurality of image carriers onto an intermediate transfer member, and cleaning the toner on the intermediate transfer member using a cleaning blade. The image forming method according to any one of items (4) to (10), further comprising: a step.
(13) Item (11) or (12), wherein the toner particles contained in the initial developer used in the developing means have a weight average particle diameter of 4.0 to 7.0 μm. The image forming method described in the item).
(14) Item (11) or Item (12) is characterized in that the average circularity of the toner particles of the toner contained in the initial developer used in the developing means is 0.93 or less. Image forming method.
(15) In an image forming apparatus having at least developing means for developing an electrostatic latent image on an image carrier with a two-component developer and cleaning means for cleaning toner on the image carrier with a cleaning blade In the developing means, the weight average particle diameter of the toner contained in the initial developer is made of a developer smaller than the replenishment toner, and the toner coverage of the initial developer with respect to the carrier of the developer is 55 to 75%, A plurality of the developing means are provided corresponding to a plurality of colors of toner on the single image carrier, and further have transfer means for transferring and superimposing the toner images on the transfer target sequentially after completion of each development. An image forming apparatus.
(16) In an image forming apparatus having at least developing means for developing an electrostatic latent image on an image carrier with a two-component developer and cleaning means for cleaning the toner on the image carrier with a cleaning blade In the developing means, the weight average particle diameter of the toner contained in the initial developer is made of a developer smaller than the replenishment toner, and the toner coverage of the initial developer with respect to the carrier of the developer is 55 to 75%, Primary transfer means for transferring a plurality of color toner images formed on a single or a plurality of image carriers onto an intermediate transfer body, and cleaning means for cleaning the toner on the intermediate transfer body using a cleaning blade And an image forming apparatus.
(17) In a process cartridge in which an image carrier and at least one unit selected from a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit are integrally supported and are detachably formed in an image forming apparatus, the process cartridge includes: The image forming apparatus according to the item (15) or the item (16) is integrally supported by including at least the image carrier and the developing unit, and is detachably formed with respect to the image forming apparatus. Feature process cartridge.
(18) A toner used in a developing process of an electrophotographic process, wherein the toner is a replenishing toner used in the developing process of the image forming method according to any one of claims 1 to 8, and The weight average particle diameter of the particles is 3.0 to 7.0 μm, and the ratio (D4 / Dn) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40. A toner characterized by being.
(19) The toner according to (18), wherein the toner particles have an average circularity of 0.94 or more.
(20) The toner particles of the toner, wherein the shape factor SF-1 is in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is in the range of 100 to 180. The toner according to item (19).
(21) In the toner, 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 is dispersed in an organic solvent is formed into droplets in an aqueous medium. The toner according to any one of items (18) to (20), wherein the toner is obtained by dispersing and emulsifying the toner and performing a crosslinking and / or elongation reaction.
(22) The toner particles of the toner have a substantially spherical shape, and the shape is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), and the major axis r1. The ratio (r2 / r1) to the minor axis r2 is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio (r3 / r2) of the thickness r3 to the minor axis r2 is in the range of 0.7 to 1.0. The toner according to any one of (18) to (21), wherein the toner is present.
即ち、
1.大きい粒子を使用して塞き止めるのにかえて、初期剤のトナー粒径は補給トナーより小さくして、クリーニングブレード先端に小さいトナー粒子を詰め込んでおいて、転写工程で転写されなかった補給トナー(初期剤のトナー粒径<補給トナーの粒径)を塞き止める。「小粒径トナーでブレード先端を詰めると感光体とブレード先端での隙間があきにくい」のでクリーニングブレード先端からトナーがすり抜ける機会が極めて少なくクリーニング性を良好に保つことが確認できる。本発明はこのような理念を基礎としたものである。また、現像剤のキャリアに対する初期現像剤のトナー被覆率は55〜75%である。初期剤のトナー粒径は小さいのでトナーの表面積が大きくなって、キャリアとの撹拌によりQ/Mが高くなる。そのためにQ/Mが高くなるのに伴って、画像濃度は低くなる。また、トナーの転写性が悪くなる。この画像濃度が低くならないようにすると共に、トナーの転写性も良くするためにキャリアに対する初期現像剤のトナー被覆率は55〜75%に設定する。トナー被覆率が55%未満ではトナー飛散、地汚れは問題ないが画像濃度は低くなる。また、トナー転写性がよくない。しかし、トナー被覆率が75%を超えると画像濃度は高くなるが、キャリアと帯電しきれない浮遊トナーが多くなり、トナー飛散、地汚れが発生して画像品質が著しく劣ってしまう。通常の初期剤のキャリアに対するトナーの被覆率は40〜50%に程度に設定されている。初期剤のトナー粒径を小さくしたのに伴い、トナー被覆率は55〜75%のように高く設定する。尚、本発明において、キャリアに対するトナーの被覆率は特許第3493473号を参照して下記の式(A)より求めた。
That is,
1. Instead of using large particles to block, the toner particle size of the initial agent is smaller than that of the replenishing toner, and the toner particles packed in the tip of the cleaning blade are not transferred in the transfer process. (Toner particle size of initial agent <replenished toner particle size) is blocked. “If the blade tip is packed with a small particle size toner, it is difficult to create a gap between the photoreceptor and the blade tip”, so it can be confirmed that there is very little opportunity for the toner to slip through the tip of the cleaning blade, and that the cleaning property is kept good. The present invention is based on such a philosophy. The toner coverage of the initial developer with respect to the developer carrier is 55 to 75%. Since the toner particle size of the initial agent is small, the surface area of the toner is increased, and the Q / M is increased by stirring with the carrier. As a result, the image density decreases as Q / M increases. Further, the transferability of the toner is deteriorated. In order to prevent the image density from being lowered and to improve the transferability of the toner, the toner coverage of the initial developer with respect to the carrier is set to 55 to 75%. When the toner coverage is less than 55%, there is no problem with toner scattering and dirt, but the image density is low. Also, toner transferability is not good. However, when the toner coverage exceeds 75%, the image density increases, but the amount of floating toner that cannot be fully charged with the carrier increases, and toner scattering and background contamination occur, resulting in extremely poor image quality. The coverage of the toner with respect to the carrier of the normal initial agent is set to about 40 to 50%. As the toner particle size of the initial agent is reduced, the toner coverage is set to a high value such as 55 to 75%. In the present invention, the coverage of the toner with respect to the carrier was obtained from the following formula (A) with reference to Japanese Patent No. 3493473.
・ρ1=トナーの真比重
・ρ2=キャリアの真比重
・r1=トナーの体積平均粒径(μm)
・r2=キャリアの体積平均粒径
上式(A)中の(100−TC)はキャリア量に相当する。
2.現像工程で使用される初期現像剤に含まれるトナーの重量平均粒径は4.0〜7.0μmで、補給トナーの重量平均粒径は5.0〜9.5μmで、クリーニング性及び画像品質がより良好になる。
3.初期現像剤に含まれるトナーの平均円形度は0.93以下にしてトナーのすり抜けを防止すると、クリーニング性及び画像品質がより良好になる。
4.クリーニング工程で回収されたトナーを現像工程の現像剤に戻して再使用するトナーリサイクル工程を含み、廃棄トナーは極力、減らすようにすることが好ましい。
5.初期現像剤に含まれるトナーは、表面に荷電制御剤を含有してなり、該荷電制御剤が、アゾ金属錯体化合物、4級アンモニウム塩、含フッ素4級アンモニウム塩、サリチル酸金属錯体化合物を含有すると、画像品質がより良好になる。
6.現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、重量平均粒径が5.0〜9.5μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることで、画像品質がより良好になる。
7.現像工程で使用される補給用トナーは、トナー粒子の平均円形度が0.94以上であると、画像品質がより良好になる。
8.現像工程で使用される補給用トナーは、トナー粒子の形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることで、画像品質がより良好になる。
9.現像工程で使用される補給用トナーは、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、水系媒体中で液滴状に分散・乳化処理し、架橋及び/又は伸長反応させて得られたものであることで画像品質がより良好になる。
10.現像工程で使用される補給用トナーのトナー粒子は、略球形状であり、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることで、画像品質がより良好になる。
11.現像工程は単一の像担持体上で複数色のトナーに対応して複数回行われ(または、単一の像担持体上で複数色のトナーに対応して複数の現像手段を有し)、各現像の終了後、順次被転写体上にトナー像を転写して重畳する転写工程(または転写手段)を有することで、クリーニング性及び画像品質がより良好になる。
12.単一もしくは複数の像担持体上で形成された複数色のトナー像を中間転写体上に転写する一次転写工程(又は一次転写手段)と、該中間転写体上のトナーはクリーニングブレードを用いてクリーニングする工程(またはクリーニング手段)を有することで、クリーニング性及び画像品質が良好になる。
13.現像手段で使用される初期現像剤に含まれるトナー粒子の重量平均粒径は4.0〜7.0μmであることで、クリーニング性及び画像品質がより良好になる。
14.現像手段で使用される初期現像剤に含まれるトナーのトナー粒子の平均円形度は0.93以下であることで、クリーニング性及び画像品質が良好になる。
Ρ1 = true specific gravity of toner ρ2 = true specific gravity of carrier r1 = volume average particle diameter of toner (μm)
R2 = volume average particle diameter of carrier (100−TC) in the above formula (A) corresponds to the amount of carrier.
2. The toner included in the initial developer used in the development process has a weight average particle diameter of 4.0 to 7.0 μm, and the replenishment toner has a weight average particle diameter of 5.0 to 9.5 μm. Will be better.
3. When the average circularity of the toner contained in the initial developer is set to 0.93 or less to prevent the toner from slipping through, the cleaning property and the image quality are improved.
4). It is preferable to reduce the waste toner as much as possible, including a toner recycling step in which the toner collected in the cleaning step is returned to the developer in the development step and reused.
5. The toner included in the initial developer contains a charge control agent on the surface, and the charge control agent contains an azo metal complex compound, a quaternary ammonium salt, a fluorinated quaternary ammonium salt, and a salicylic acid metal complex compound. , The image quality will be better.
6). The toner particles of the replenishing toner used in the development step have a weight average particle diameter of 5.0 to 9.5 μm and a ratio of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) (D4 / Dn ) Is in the range of 1.00 to 1.40, the image quality becomes better.
7). When the average circularity of the toner particles is 0.94 or more, the image quality of the replenishing toner used in the development process becomes better.
8). The replenishment toner used in the development process has a toner particle shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180, so that the image quality is improved. Become.
9. The replenishment toner used in the development step is 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 is dispersed in an organic solvent. The image quality is improved by being obtained by dispersing and emulsifying in the form of droplets, and crosslinking and / or elongation reaction.
10. The toner particles of the replenishing toner used in the development process have a substantially spherical shape, and the shape is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (provided that r1 ≧ r2 ≧ r3). The ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is 0.7 to 1. By being in the range of 0, the image quality becomes better.
11. The development process is performed a plurality of times on a single image carrier corresponding to a plurality of color toners (or a plurality of developing means corresponding to a plurality of color toners on a single image carrier). After the completion of each development, a cleaning process (or a transfer unit) that sequentially transfers and superimposes the toner images on the transfer target body improves the cleaning property and the image quality.
12 A primary transfer step (or primary transfer means) for transferring a plurality of color toner images formed on a single or a plurality of image carriers onto an intermediate transfer member, and toner on the intermediate transfer member using a cleaning blade By having a cleaning step (or cleaning means), the cleaning property and the image quality are improved.
13. The toner particles contained in the initial developer used in the developing means have a weight average particle size of 4.0 to 7.0 μm, so that the cleaning property and the image quality are improved.
14 When the average circularity of the toner particles of the toner contained in the initial developer used in the developing unit is 0.93 or less, the cleaning property and the image quality are improved.
以下の詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明により、小粒径、球形トナーを用いた画像形成においても、簡易な構成により良好なブレードクリーニング性能を維持できる画像形成方法を提供することができる。これにより、小粒径、球形トナーを用いるときのクリーニング不良の問題が解消され、現像性、転写性、定着性に優れ、高画質で高精細な画像を形成することができるという極めて優れた効果を奏するものである。 As will be apparent from the following detailed and specific description, the present invention provides an image forming method capable of maintaining good blade cleaning performance with a simple configuration even in image formation using a small particle size and spherical toner. be able to. This eliminates the problem of poor cleaning when using a small particle size, spherical toner, has excellent developability, transferability, fixability, and can form a high-quality, high-definition image. It plays.
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態である画像形成装置の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム(1)の周囲に、感光体ドラム(1)表面を帯電するメインチャージャ(2)、感光体ドラム(1)表面に形成された静電潜像を現像する現像手段(4)、感光体ドラム(1)上のトナー像を転写紙に転写する際、転写紙を帯電させる転写チャージャ(5a)、トナー像が転写された転写紙を感光体ドラム(1)表面から分離するための帯電を行う分離チャージャ(5b)、感光体ドラム(1)上の残留トナーを清掃するクリーニング手段(8)が配置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. A main charger (2) for charging the surface of the photosensitive drum (1) around the photosensitive drum (1) as an image carrier, and development for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum (1). Means (4), a transfer charger (5a) for charging the transfer paper when the toner image on the photosensitive drum (1) is transferred to the transfer paper, and the transfer paper on which the toner image has been transferred on the surface of the photosensitive drum (1) A separation charger (5b) that performs charging for separation from the toner and a cleaning means (8) that cleans residual toner on the photosensitive drum (1) are disposed.
感光体(1)は、光導電性を有するアモルファスシリコン、アモルファスセレン等の非晶質金属、ビスアゾ顔料、フタロシアニン顔料等の有機化合物を用いることができる。環境及び使用後の後処理を考慮すると、有機化合物による感光体を用いることが好ましい。
感光体ドラム(1)を帯電する手段としてコロナ方式のメインチャージャ(2)を示しているが、ローラ方式、ブラシ方式、ブレード方式等であってもよい。
また、帯電を施された感光体ドラム(1)の表面に露光光(L)を走査して静電潜像を形成する図示しない露光手段が備えられている。
転写手段としては、転写チャージャ(5a)及び分離チャージャ(5b)による転写紙と非接触の手段を用いているが、転写ローラ、転写ベルト等の転写紙と接触する手段を用いるものであっても良い。
As the photoreceptor (1), amorphous compounds having photoconductivity, amorphous metals such as amorphous selenium, and organic compounds such as bisazo pigments and phthalocyanine pigments can be used. In consideration of the environment and post-treatment after use, it is preferable to use a photoreceptor made of an organic compound.
Although the corona main charger (2) is shown as means for charging the photosensitive drum (1), a roller method, a brush method, a blade method or the like may be used.
Further, exposure means (not shown) for forming an electrostatic latent image by scanning exposure light (L) on the surface of the charged photosensitive drum (1) is provided.
As the transfer means, means that is not in contact with the transfer paper by the transfer charger (5a) and the separation charger (5b) is used, but means that contacts the transfer paper such as a transfer roller and a transfer belt may be used. good.
クリーニング手段(8)は、感光体ドラム(1)に当接して残留トナーを掻き取るゴム等の材質からなるクリーニングブレード(80)と、トナー回収室(81)とからなる。トナー回収室(81)の下方には、クリーニング手段(8)の前後の側板に回転可能に軸支されたスクリュー型の回転体である第1トナー搬送コイル(82)が設けられている。
さらに、トナー回収室(81)で回収されたトナーを現像手段(4)に戻してリサイクルすべく、トナーを搬送するトナー搬送部(7)が設けられている。トナー搬送部(7)内には、第1トナー搬送コイル(82)と同様の形状の第2トナー搬送コイル(71)が設けられている。
The cleaning means (8) includes a cleaning blade (80) made of a material such as rubber that contacts the photosensitive drum (1) and scrapes off residual toner, and a toner recovery chamber (81). Below the toner recovery chamber (81), a first toner conveying coil (82), which is a screw-type rotating body rotatably supported on the front and rear side plates of the cleaning means (8), is provided.
Further, a toner transport section (7) for transporting toner is provided so that the toner collected in the toner collection chamber (81) can be returned to the developing means (4) for recycling. A second toner transport coil (71) having the same shape as the first toner transport coil (82) is provided in the toner transport section (7).
現像手段(4)は、攪拌スクリュー(41)、(42)及び現像ローラ(40)を有する現像槽である現像タンク(4a)と、現像タンク(4a)にトナーを補給するためのトナーカートリッジ(43)を有するトナー補給部(4b)と、リサイクルトナー用ホッパー(4c)とから構成されている。現像手段(4)で使用する現像剤は、一成分現像剤、二成分現像剤いずれでも構わない。トナー補給部(4b)の底部には現像タンク(4a)へトナーを供給するための第1補給ローラ(44)が、リサイクルトナー用ホッパー(4c)の底部には現像タンク(4a)へトナーを供給するための回収トナー補給ローラである第2補給ローラ(45)、及びこれに接触して現像タンク(4a)側にメッシュ(46)がそれぞれ設けられている。
上記のように、クリーニング手段(8)、トナー搬送部(7)、リサイクルトナー用ホッパー(4c)、第2補給ローラ(45)、メッシュ(46)によりトナーリサイクル機構が構成され、クリーニング手段(8)で回収されたトナーをリサイクルできるようになっている。
上記構成において、感光体ドラム(1)は時計方向に回転し、メインチャージャ(2)による帯電、露光動作により、感光体ドラム(1)表面に静電潜像が形成され、現像手段(4)の現像ローラ(40)によりトナーが供給されて静電潜像に付着し、トナー像が形成される。次に、転写チャージャ(5a)、分離チャージャ(5b)によって感光体ドラム(1)上のトナー像を転写紙に転写した後、図示しない定着手段によって、トナー像を定着させ、排紙する。
The developing means (4) includes a developing tank (4a), which is a developing tank having stirring screws (41), (42) and a developing roller (40), and a toner cartridge for supplying toner to the developing tank (4a). 43) and a recycled toner hopper (4c). The developer used in the developing means (4) may be either a one-component developer or a two-component developer. A first supply roller (44) for supplying toner to the developing tank (4a) is provided at the bottom of the toner replenishing section (4b), and toner is supplied to the developing tank (4a) at the bottom of the recycled toner hopper (4c). A second supply roller (45), which is a collected toner supply roller for supply, and a mesh (46) on the developing tank (4a) side are provided in contact with the second supply roller (45).
As described above, the cleaning unit (8), the toner transport unit (7), the recycled toner hopper (4c), the second supply roller (45), and the mesh (46) constitute a toner recycling mechanism, and the cleaning unit (8 ) Can be recycled.
In the above configuration, the photosensitive drum (1) rotates clockwise, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum (1) by the charging and exposure operations by the main charger (2), and the developing means (4). The toner is supplied by the developing roller (40) and adheres to the electrostatic latent image to form a toner image. Next, after the toner image on the photosensitive drum (1) is transferred onto the transfer paper by the transfer charger (5a) and the separation charger (5b), the toner image is fixed by a fixing unit (not shown) and discharged.
一方、転写後の感光体ドラム(1)上に残留するトナーは、クリーニングブレード(80)によってクリーニングされ、感光体ドラム(1)は次の画像形成に備えられる。クリーニングブレード(80)が掻き取ったトナーは、トナー回収室(81)に回収され、第1トナー搬送コイル(82)の回転によって図中奥側から手前側に搬送される。そして、トナー搬送部(7)の第2トナー搬送コイル(71)の回転によって現像手段(4)のリサイクルトナー用ホッパー(4c)へ搬送され、その底部に落下する。リサイクルトナーは、第二補給ローラ(45)によって再び現像タンク(4a)に戻されるが、このときメッシュ(46)を通過することで、凝集したトナーも細かくつぶされて供給される。 On the other hand, the toner remaining on the photosensitive drum (1) after the transfer is cleaned by the cleaning blade (80), and the photosensitive drum (1) is prepared for the next image formation. The toner scraped off by the cleaning blade (80) is collected in the toner collection chamber (81) and conveyed from the back side to the front side in the drawing by the rotation of the first toner transfer coil (82). Then, the toner is transported to the recycled toner hopper (4c) of the developing means (4) by the rotation of the second toner transport coil (71) of the toner transport section (7) and falls to the bottom thereof. The recycled toner is returned again to the developing tank (4a) by the second supply roller (45). At this time, the aggregated toner is finely crushed and supplied by passing through the mesh (46).
本発明の画像形成方法は、現像手段(4)において最初に使用される初期現像剤に含まれるトナー(以下、「初期トナー」と称する。)と、現像タンク(4a)内のトナーの減少に従いトナーカートリッジ(43)から補給される補給用トナーとが異なる特性であることを特徴とする。すなわち、初期トナーと補給用トナーは少なくとも粒径が異なるトナーであり、初期トナーよりも補給用トナーの方が重量平均粒径の大きいトナーとする。
感光体ドラム(1)上の静電潜像を緻密に現像するためには、トナーは小粒径、球形であるほうがよい。しかしながら、図1に示すように、クリーニング工程がクリーニングブレード(80)によって行われる場合、小粒径トナーは、クリーニングブレード(80)と感光体ドラム(1)表面との摩擦抵抗により、ブレードエッジが変形して生じるクリーニングブレード(80)と感光体ドラム(1)との間の空間に入り込みやすく、また、球形トナーは感光体ドラム(1)との摩擦力により転がりやすいため、クリーニングブレード(80)をすり抜けてしまい十分なクリーニング性能が得られないという不具合がある。
そこで、本発明の構成により、画像形成動作に従って、現像手段(4)の初期トナーが、重量平均粒径の大きい補給用トナーよりも先に、クリーニングブレード(80)のエッジに到達するようにしたものである。クリーニングブレード(80)のエッジに到達した初期トナーは、クリーニングブレード(80)と感光体ドラム(1)との間の空間に侵入して、粒径が小さいトナーによりブレード先端と感光体ドラム(1)間でトナー層を形成して後続のトナーのする抜けを防止する。これにより、随時現像タンク(4a)に補給されて感光体ドラム(1)上に現像され、感光体ドラム(1)の回転移動に伴ってクリーニングブレード(80)まで運ばれてくる。その際、ブレード先端と感光体ドラム(1)の間でトナー層を形成されているので転写工程で転写されなかったトナーが大粒径の補給用トナーであるのでクリーニングブレード(80)をすり抜けるのを防止することができる。
初期トナーのトナー粒子の重量平均粒径は、4.0〜7.0μmの範囲であることが好ましい。重量平均粒径が4.0μmよりも小さいと、クリーニングブレード(80)をすり抜けてしまうものもあり、後続の補給用トナーを塞き止める役割を十分果たすことができない。また、重量平均粒径が7.0μmを超えると、隙間なくトナーの層を形成できなくて、後続の補給用トナーを塞き止める役割を十分果たすことが困難になる。
According to the image forming method of the present invention, the toner (hereinafter referred to as “initial toner”) contained in the initial developer first used in the developing means (4) and the toner in the developing tank (4a) are reduced. The refill toner supplied from the toner cartridge (43) has different characteristics. That is, the initial toner and the replenishment toner are toners having at least different particle diameters, and the replenishment toner has a larger weight average particle diameter than the initial toner.
In order to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum (1) precisely, the toner should have a small particle diameter and a spherical shape. However, as shown in FIG. 1, when the cleaning process is performed by the cleaning blade (80), the small particle size toner has a blade edge due to frictional resistance between the cleaning blade (80) and the surface of the photosensitive drum (1). Since the deformed cleaning blade (80) easily enters the space between the photosensitive drum (1) and the spherical toner easily rolls due to frictional force with the photosensitive drum (1), the cleaning blade (80). There is a problem in that sufficient cleaning performance cannot be obtained.
Therefore, according to the configuration of the present invention, according to the image forming operation, the initial toner of the developing means (4) reaches the edge of the cleaning blade (80) before the replenishing toner having a large weight average particle diameter. Is. The initial toner that has reached the edge of the cleaning blade (80) enters the space between the cleaning blade (80) and the photosensitive drum (1), and the tip of the blade and the photosensitive drum (1) by the toner having a small particle size. ) To prevent the subsequent toner from coming off. As a result, the developer tank (4a) is replenished as needed and developed on the photosensitive drum (1), and is carried to the cleaning blade (80) as the photosensitive drum (1) rotates. At this time, since a toner layer is formed between the blade tip and the photosensitive drum (1), the toner that has not been transferred in the transfer process is a large-diameter replenishment toner, so that it passes through the cleaning blade (80). Can be prevented.
The weight average particle diameter of the toner particles of the initial toner is preferably in the range of 4.0 to 7.0 μm. If the weight average particle size is less than 4.0 μm, some may slip through the cleaning blade (80), and cannot sufficiently fulfill the role of blocking the subsequent replenishing toner. On the other hand, if the weight average particle diameter exceeds 7.0 μm, the toner layer cannot be formed without gaps, and it becomes difficult to sufficiently fulfill the role of blocking the subsequent replenishing toner.
トナー粒子の粒度分布及び平均粒径の測定方法:
測定機:コールターマルチサイザーII(ベックマンコールター社製)
アパチャー径:100μm
電解液:アイソトンII(ベックマンコールター社製)
分散液:エマルゲン109P(花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテルHLB 13.6)5%電解液
分散条件:100mlビーカーに分散液5mlを入れてからその中へ測定試料10mgを添加する。そして、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mlを添加して超音波分散機にて、さらに1分間分散させる。
測定条件:100mlのビーカーに電解液70mlを入れる。そして、試料を分散した液を添加する。分散液を添加する濃度条件としては3万個の粒子を20秒間で測定し終える量の分散液を添加する。粒子の粒径は20秒間測定してその粒度分布を求める。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)、個数平均粒径を求めることができる。
Measuring method of toner particle size distribution and average particle size:
Measuring machine: Coulter Multisizer II (Beckman Coulter, Inc.)
Aperture diameter: 100 μm
Electrolyte: Isoton II (Beckman Coulter, Inc.)
Dispersion: Emulgen 109P (manufactured by Kao Corporation, polyoxyethylene lauryl ether HLB 13.6) 5% electrolyte
Dispersion condition: 5 ml of the dispersion is put into a 100 ml beaker, and 10 mg of a measurement sample is added to the dispersion. And it disperse | distributes for 1 minute with an ultrasonic disperser, Then, 25 ml of electrolyte solution is added, and it disperses for another 1 minute with an ultrasonic disperser.
Measurement conditions: 70 ml of electrolyte solution is put into a 100 ml beaker. Then, a liquid in which the sample is dispersed is added. As a concentration condition for adding the dispersion liquid, an amount of the dispersion liquid that can measure 30,000 particles in 20 seconds is added. The particle size of the particles is measured for 20 seconds to determine the particle size distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。 As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
初期トナーのトナー粒子は上記の重量平均粒径の範囲にあり、クリーニングブレード(80)のクリーニング性能の余裕度を高めるために、初期トナーの形状は平均円形度が0.93以下の不定形トナーであるほうが一層好ましい。不定形トナーのほうが、クリーニングブレード(80)のエッジに引っ掛かりやすく、後続の球形の補給用トナーは確実にクリーニングブレード(80)で塞き止めることができるからである。
トナー粒子の円形度は下記式(1)より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナー粒子が完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
The toner particles of the initial toner are in the above weight average particle size range, and in order to increase the margin of the cleaning performance of the cleaning blade (80), the shape of the initial toner is an irregular toner having an average circularity of 0.93 or less. Is more preferable. This is because the irregular toner is more easily caught on the edge of the cleaning blade (80), and the subsequent spherical replenishing toner can be reliably blocked by the cleaning blade (80).
For the circularity of the toner particles, the value obtained from the following formula (1) is defined as the circularity. The circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner particles are perfectly spherical. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.
平均円形度が0.93〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
トナー粒子に角がないため、現像手段内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体、帯電部材等の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photosensitive member is small, so that the transferability is excellent.
Since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing means is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated.
Since there are no angular toner particles in the toner forming dots, the pressure is uniformly applied to the entire toner forming dots when transferring and contacting the transfer medium, and transfer deficiency is unlikely to occur.
Since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surfaces of the photoreceptor, the charging member and the like are not damaged or worn.
次に、円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水120ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.3ml加え、更に測定試料を0.3g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして前記装置によりトナー粒子の形状を測定する。
Next, a method for measuring the circularity will be described.
The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.
As a specific measuring method, 0.3 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 120 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and about 0.3 g of a measurement sample is further added. Add. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 3 minutes, and the shape of the toner particles is measured by the above apparatus with the concentration of the dispersion being 3000 to 10000 / μl.
キャリア粒径の測定方法:
個数基準で測定された粒子の個数頻度と粒径の関係の粒度分布に基づいた重量平均粒径(Dw)を算出する。重量平均粒径(Dw)は下式(B)から求める。
Measuring method of carrier particle size:
The weight average particle diameter (Dw) based on the particle size distribution of the relationship between the particle number frequency and the particle diameter measured on the basis of the number is calculated. The weight average particle diameter (Dw) is obtained from the following formula (B).
・nは各チャンネルに存在する粒子の総数
・チャンネルは粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを表している。
粒径分布を測定する粒度分析計はマイクロトラック粒度分析計・モデルHRA 9320-X100(Honewell社製)を用いる。
・粒径範囲は:8〜100μm
・チャンネル長さ(幅):2μm
・屈折率:2.42
N is the total number of particles present in each channel. The channel represents a length for equally dividing the particle size range in the particle size distribution diagram.
As a particle size analyzer for measuring the particle size distribution, a Microtrac particle size analyzer / model HRA 9320-X100 (manufactured by Honewell) is used.
-Particle size range: 8-100 μm
・ Channel length (width): 2μm
-Refractive index: 2.42
帯電量Q/Mの測定方法:
測定はブローオフ法で行う。その概要は円筒の両側に金網を張った金属製円筒からなるケージにトナーとキャリアからなる2成分現像剤を入れ、ファラデーゲージ内に金属製円筒ケージを水平にセットする。金属製円筒ケージの他端・ないし両端から圧縮ガスを吹きつけて、トナーとキャリアを分離する。金網の目開きはトナーが通過し、キャリアは通過できない目開きの大きさに選択する。帯電したトナーは金網の目を通過してケージの外へ吹き飛ばされるがキャリアはケージの中に残る。ケージ内のキャリアには帯電したトナーが持ち去ったものと等量で逆極性の電荷Qが残り、ケージに接続した静電容量Cのコンデンサーを充電する。コンデンサー両端の電圧Vを測定して、トナーの比帯電量(帯電量)を下記式(C)から求める。
Method for measuring charge quantity Q / M:
The measurement is performed by the blow-off method. The outline is that a two-component developer consisting of a toner and a carrier is put in a cage made of a metal cylinder with a metal mesh on both sides of the cylinder, and the metal cylinder cage is set horizontally in a Faraday gauge. The compressed gas is blown from the other end or both ends of the metal cylindrical cage to separate the toner and the carrier. The mesh size of the mesh is selected so that the toner passes and the carrier cannot pass. The charged toner passes through the mesh of the metal mesh and is blown out of the cage, but the carrier remains in the cage. The carrier in the cage retains the charge Q of the opposite polarity in the same amount as the charged toner is carried away, and charges the capacitor of the capacitance C connected to the cage. The voltage V across the capacitor is measured, and the specific charge amount (charge amount) of the toner is obtained from the following formula (C).
・ファラデーケージの構成:2成分現像剤が入った金属製円筒からなるケージは接地した別の金属製円筒で完全に絶縁した構成になっている。
測定は東芝ケミカル(株)製のTB−200モデルを使用して測定する。
具体的には500メシュの金網(キャリア粒子が通過しない大きさに適宜変更することができる)を使用して測定する。測定条件は次のようである。
ブローガス:窒素
ブロー圧力:1kg/cm2
ブロー時間:40秒
測定現像剤量:0.3g
Faraday cage configuration: A cage made of a metal cylinder containing a two-component developer is completely insulated by another metal cylinder grounded.
The measurement is performed using a TB-200 model manufactured by Toshiba Chemical Corporation.
Specifically, the measurement is performed using a 500 mesh wire mesh (can be appropriately changed to a size that does not allow carrier particles to pass through). The measurement conditions are as follows.
Blow gas: Nitrogen Blow pressure: 1 kg / cm 2
Blow time: 40 seconds Measured developer amount: 0.3 g
図1に示す画像形成装置のようにトナーリサイクル機構を備えることにより、トナー回収室(81)に回収された初期トナーが再び現像手段(4)に供給されて、現像工程、転写工程を経て再びクリーニング工程に供されるようにすることができる。これにより、初期トナーもリサイクルされ、感光体ドラム(1)上に存在するトナーの中にある一定の割合で含まれるようにすることができる。
感光体ドラム(1)上に存在するトナーの中に含まれる初期トナーの割合を一定にするために、初期トナーは、以下のような構成であることが好ましい。
初期トナーが、平均円形度0.93以下の不定形トナーであることが、ブレードクリーニング性能の観点から好ましいことを述べたが、初期トナーのリサイクルの観点からも好ましいといえる。これは、不定形トナーの方が、球形に近いトナーに比べ感光体ドラム(1)表面との付着力が大きく転写されづらいため、転写工程を経た後も感光体ドラム(1)上に残存し、クリーニング工程に達するからである。不定形トナーが再び感光体ドラム(1)とクリーニングブレード(80)との空間に侵入し、ブレード先端と感光体ドラム(1)の間でトナー層を形成されているので転写工程で転写されなかったトナーが大粒径の補給用トナーであるのでクリーニングブレード(80)をすり抜けるのを防止することができる。
同様にして、初期トナーリサイクルの観点から、初期トナーは、現像手段(4)で摩擦帯電された後のトナー表面電位の緩和時間が短い方が好ましい。トナー表面電位の緩和時間が短いと、感光体ドラム(1)上に現像後、転写工程に至る過程でトナーの帯電量が減衰するため、転写されにくく、したがって感光体ドラム(1)上に残留する。
このようなトナーとしては、アゾ金属錯体化合物、4級アンモニウム塩、含フッ素4級アンモニウム塩、サリチル酸金属錯体化合物のいずれかの化合物を荷電制御剤としてトナー表面に含有するものが挙げられる。
By providing a toner recycling mechanism as in the image forming apparatus shown in FIG. 1, the initial toner recovered in the toner recovery chamber (81) is supplied again to the developing means (4), and again through the development process and transfer process. It can be used for a cleaning process. As a result, the initial toner is also recycled and can be included in the toner existing on the photosensitive drum (1) at a certain ratio.
In order to make the ratio of the initial toner contained in the toner present on the photosensitive drum (1) constant, the initial toner preferably has the following configuration.
Although it has been described that the initial toner is preferably an amorphous toner having an average circularity of 0.93 or less from the viewpoint of blade cleaning performance, it can be said that it is also preferable from the viewpoint of recycling of the initial toner. This is because the irregular toner is more difficult to transfer to the surface of the photosensitive drum (1) than the toner having a nearly spherical shape, so that it remains on the photosensitive drum (1) even after the transfer process. This is because the cleaning process is reached. The irregular toner enters the space between the photosensitive drum (1) and the cleaning blade (80) again, and a toner layer is formed between the blade tip and the photosensitive drum (1), so it is not transferred in the transfer process. Since the toner is a replenishing toner having a large particle diameter, it is possible to prevent the cleaning blade (80) from slipping through.
Similarly, from the viewpoint of initial toner recycling, it is preferable that the initial toner has a shorter relaxation time of the toner surface potential after being frictionally charged by the developing means (4). If the toner surface potential relaxation time is short, the amount of toner charge is attenuated in the process of developing on the photosensitive drum (1) and then the transfer process, so that it is difficult to transfer, and therefore remains on the photosensitive drum (1). To do.
Examples of such a toner include those containing any one of an azo metal complex compound, a quaternary ammonium salt, a fluorine-containing quaternary ammonium salt, and a salicylic acid metal complex compound as a charge control agent on the toner surface.
また、トナーの体積固有抵抗を下げるために導電性微粒子を外添し、初期トナーの摩擦帯電で生じた表面電位の減衰を早めるようにすることもできる。導電性微粒子としては、低抵抗物質として、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化亜鉛等の金属酸化物、または、高誘電物質として、ロシェル塩系のもの(ロシェル塩、酒石酸カリウムナトリウム、酒石酸リチウムアンモニウム等)、ペロブスカイト系のもの(チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛、タンタル酸ナトリウム、ジルコチタン酸鉛等)、ピクロライト系のもの(ニオブ酸カドミウム、ピロニオブ酸鉛等)、イルメナイト系のもの(チタン酸カドミウム、チタン酸鉄、チタン酸ニッケル、チタン酸リチウム等)、グアナジン系のもの(グアナジンガリウムサルフェート、グアナジンクロムサルフェート等)、グリシン系のもの(硫酸グリシン、グリシン硫酸銀等)、固溶体(チタン酸鉛/ジルコン酸鉛、ニオブ酸/ニオブ酸バリウム等)、シアノレジン、共重合体系のもの(ポリビニリデンフルオライド−トリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン等)等を用いることができる。 In addition, in order to reduce the volume specific resistance of the toner, conductive fine particles can be externally added so as to accelerate the decay of the surface potential caused by frictional charging of the initial toner. Examples of the conductive fine particles include low resistance materials such as titanium oxide, antimony oxide, tin oxide, aluminum oxide, iron oxide, and zinc oxide, or high dielectric materials such as Rochelle salts (Rochelle salt, Potassium sodium tartrate, lithium ammonium tartrate, etc.), perovskite type (barium titanate, strontium titanate, lead titanate, sodium tantalate, lead zirconate titanate, etc.), picrolite type (cadmium niobate, lead pyroniobate, etc.) ), Ilmenite type (cadmium titanate, iron titanate, nickel titanate, lithium titanate, etc.), guanazine type (guanazine gallium sulfate, guanazine chromium sulfate, etc.), glycine type (sulfuric acid) Glycine, silver glycine sulfate, etc.), solid solution ( Lead titanate / lead zirconate, niobic acid / barium niobate, etc.), cyanoresins, copolymers (polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene, polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene, etc.) can be used. .
さらに初期トナーは、離型剤を内包してなるトナーであることが好ましい。定着手段におけるホットオフセットを防ぐために、トナーに離型剤を添加する手法はよく知られている。離型剤を添加したトナーを初期トナーとする場合、初期トナーは感光体ドラム(1)とクリーニングブレード(80)との空間に長時間留まるため、添加した離型剤がトナー粒子表面に露出していると感光体ドラム(1)上にフィルミングを起こす原因になりやすい。そこで、離型剤が内包されたトナーを初期トナーとすることが好ましい。
離型剤をトナーに内包させる手法としては、懸濁重合、乳化重合、沈殿重合、分散重合、ソープフリー乳化重合及びシード重合等のトナー製造方法を用いて、離型剤を内部に含み表層部をポリマー等で形成した所謂カプセル状のトナーを形成する手法等が挙げられる。例えば、懸濁重合法を用いる場合においては、トナー材料である重合性単量体、及び着色剤、更に、重合開始剤、架橋剤、離型剤等を均一に溶解、分散し、トナー材料液とした後に、このトナー材料液は分散安定剤を含有する水相中に攪拌機を用いて分散させ、同時に重合を行わせる。
Furthermore, the initial toner is preferably a toner containing a release agent. In order to prevent hot offset in the fixing unit, a method of adding a release agent to the toner is well known. When the toner added with the release agent is used as the initial toner, the initial toner stays in the space between the photosensitive drum (1) and the cleaning blade (80) for a long time, so that the added release agent is exposed on the surface of the toner particles. If this occurs, filming is likely to occur on the photosensitive drum (1). Therefore, it is preferable to use the toner containing the release agent as the initial toner.
As a method for encapsulating the release agent in the toner, the surface layer portion containing the release agent inside using a toner production method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, precipitation polymerization, dispersion polymerization, soap-free emulsion polymerization and seed polymerization. And a method of forming a so-called capsule-like toner in which is formed of a polymer. For example, in the case of using the suspension polymerization method, a toner monomer solution and a colorant as well as a polymerization initiator, a crosslinking agent, a release agent, and the like, which are toner materials, are uniformly dissolved and dispersed. After that, the toner material liquid is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer using a stirrer, and polymerization is performed at the same time.
次に、本画像形成方法において好適に使用される補給用トナーについて説明する。
補給用トナーのトナー粒子は、重量平均粒径が5.0〜9.5μmで、重量平均粒径(D4)と個数平均粒径(Dn)との比(D4/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。このような粒径及び粒径分布を有するトナーとすることにより、耐熱保存性、低温定着性、耐ホットオフセット性のいずれにも優れ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に画像の優れた光沢性が得られる。
一般的には、トナーの粒径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であるが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。本発明の画像形成方法は、高解像で高画質の画像に関しては課題を残すが初期トナーとして補給用トナーよりも重量平均粒径の小さいトナーを用いてブレード先端に詰め込んでいるため、補給用トナーに対して、トナーのすり抜けがなく、長期にわたって安定した信頼性が高い良好なブレードクリーニング性能を発揮できる。また、Dv/Dnが1.40を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
補給用トナーのトナー粒子の平均円形度は0.94以上であることが好ましい。平均円形度が0.94以上のトナーを用いることにより、ドット再現性が優れ、高い転写率を得ることができる。平均円形度が0.94未満では、トナーが球形から離れた形状になり、ドット再現性が悪くなり、また、潜像担持体としての感光体ドラム(1)への接触点が多くなるため離型性が悪くなり、転写率が低下する。
このように、平均円形度の高い球形に近いトナー粒子のトナーを用いる場合であっても、本発明の画像形成方法により、良好なブレードクリーニング性能を発揮できる。
Next, a replenishing toner that is preferably used in the present image forming method will be described.
The toner particles of the replenishing toner have a weight average particle diameter of 5.0 to 9.5 μm and a ratio (D4 / Dn) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.00. It is preferable to be in the range of 1.40. By using a toner having such a particle size and particle size distribution, it is excellent in heat-resistant storage stability, low-temperature fixability, and hot offset resistance, and particularly when used in a full-color copying machine, etc. Sex is obtained.
In general, the smaller the particle size of the toner, the more advantageous it is to obtain a high-resolution and high-quality image, but it is disadvantageous for transferability and cleaning properties. The image forming method of the present invention leaves problems for high-resolution and high-quality images, but is packed in the blade tip using toner having a weight average particle size smaller than that of the replenishment toner as the initial toner. With respect to the toner, there is no slipping of the toner, and it is possible to exhibit a good blade cleaning performance that is stable and reliable over a long period of time. On the other hand, if Dv / Dn exceeds 1.40, the charge amount distribution becomes wide and the resolving power decreases, which is not preferable.
The average circularity of the toner particles of the replenishing toner is preferably 0.94 or more. By using a toner having an average circularity of 0.94 or more, dot reproducibility is excellent and a high transfer rate can be obtained. When the average circularity is less than 0.94, the toner is separated from the spherical shape, the dot reproducibility is deteriorated, and the number of contact points with the photosensitive drum (1) as the latent image carrier increases, so that the separation is increased. The moldability deteriorates and the transfer rate decreases.
As described above, even when a toner having a toner particle having a high average circularity and a nearly spherical shape is used, a good blade cleaning performance can be exhibited by the image forming method of the present invention.
また、補給用トナーのトナー粒子は、以下の形状係数SF−1、SF−2の値で規定することができるトナーであることが好ましい。図2は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
The toner particles of the replenishing toner are preferably toners that can be defined by the values of the following shape factors SF-1 and SF-2. FIG. 2 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2.
The shape factor SF-1 represents the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (2). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
また、形状係数SF−2は、トナー粒子の形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(3)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。 The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the shape of the toner particles, and is represented by the following formula (3). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) and analyzing it. Calculated.
本発明に係るトナーはSF−1が100〜180の範囲にあり、SF−2が100〜180の範囲にあるトナーである。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体ドラム(1)との接触が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体ドラム(1)との付着力も弱くなって、転写率は高くなる。また、このような球形に近いトナーを補給用トナーに用いる場合であっても、本発明の画像形成方法により、良好なブレードクリーニング性能を得ることができる。
一方、トナーの形状係数SF−1とSF−2はある程度大きいほうがクリーニングの余裕度が増すが、大きくなりすぎると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、SF−1とSF−2は180を越えないほうが好ましい。
The toner according to the present invention is a toner having SF-1 in the range of 100 to 180 and SF-2 in the range of 100 to 180. When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact between the toner and the toner or the toner and the photosensitive drum (1) becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity becomes high. And the photosensitive drum (1) are also weakened, and the transfer rate is increased. Even when such a nearly spherical toner is used as the replenishing toner, good blade cleaning performance can be obtained by the image forming method of the present invention.
On the other hand, when the toner shape factors SF-1 and SF-2 are large to some extent, the cleaning margin increases. However, if the toner shape factors SF-1 and SF-2 are too large, the toner is scattered on the image and the image quality is lowered. For this reason, it is preferable that SF-1 and SF-2 do not exceed 180.
初期剤のトナー及び補給用トナーは公知のトナーの構成材料及び製造方法で作成できる。
本発明で用いる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、先に挙げた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、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;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;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、脂肪族叉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 toner for the initial agent and the toner for replenishment can be prepared by a known toner constituent material and manufacturing method.
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, in addition to the above-mentioned modified and unmodified polyester resins, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyl toluene, and polymers of substituted products thereof; Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α- Chloromethyl methacrylate copolymer, Tylene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, poly Acrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. The
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いる事ができる。またいわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。本発明に使用されるトナーの製造方法として種々の公知の方法、またはそれらを組合わせた方法で製造することができる。例えば、混練・粉砕法では結着樹脂と着色剤など必要とされるものを乾式混合して、エクストルーダー、2本ロール、3本ロールなどで加熱溶融混練後、冷却して固化する。そして、このものは気流を発生させる超音速ノズル内の気流撹乱で粒子相互の衝突粉砕と、ノズル前方に設置した衝突板(セラミック)に固体・気体の混合物を衝突させて、粉砕を行う。具体的には超音速ジェットミル粉砕機(I式、I2式ミル等)で粉砕する。さらに必要なら分級機で分級してトナーを得る。
このようなトナーの形状は角のある不定形である。そこで前記粉砕・分級トナーに対して、熱風または機械的エネルギーを付与することでトナー表面は角が取れて、不定形から限りなく球形トナーに近づくような処理を行っても良い。こうした形になるとトナー粒子の流動性が良くなる。その具体的な方法としては、以下の方法が挙げられる。
The master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force to obtain a master batch. At this time, an organic solvent can be used to enhance the interaction between the colorant and the resin. Also, a so-called flushing method called watering paste containing water of a colorant is mixed and kneaded together with a resin and an organic solvent, and the colorant is transferred to the resin side to remove moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shear dispersion device such as a three-roll mill is preferably used. As a method for producing the toner used in the present invention, it can be produced by various known methods or a combination thereof. For example, in the kneading and pulverization method, necessary materials such as a binder resin and a colorant are dry-mixed, heated and kneaded with an extruder, two rolls, three rolls, etc., and then cooled and solidified. In this case, the particles are collided and pulverized by airflow disturbance in the supersonic nozzle that generates an airflow, and the solid / gas mixture is collided with a collision plate (ceramic) installed in front of the nozzle. Specifically, it is pulverized by a supersonic jet mill pulverizer (I type, I2 type mill, etc.). If necessary, the toner is classified by a classifier.
Such a toner has an irregular shape with corners. Therefore, by applying hot air or mechanical energy to the pulverized / classified toner, the surface of the toner may be rounded, and processing may be performed so as to approach the spherical toner as much as possible from the irregular shape. In such a shape, the fluidity of the toner particles is improved. The following method is mentioned as the specific method.
〔機械的処理〕
例えば、特開平09−085741号公報に記載されているようにターボミル(ターボ工業製)を用いた方法や、クリプトロン(川崎重工製)、Q型ミキサー(三井鉱山製)、ハイブリダイザー(奈良機械製)、メカノフィュージョン装置(ホソカワミクロン製等)で連続処理することにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
[Mechanical processing]
For example, as described in JP 09-087441 A, a method using a turbo mill (manufactured by Turbo Industry), a kryptron (manufactured by Kawasaki Heavy Industries), a Q-type mixer (manufactured by Mitsui Mine), a hybridizer (Nara Machinery) ) And mechano-fusion device (made by Hosokawa Micron etc.), the shape of the pulverized toner can be made spherical.
〔加熱処理(乾式)〕
例えば、サーフュージョンシステム(日本ニューマチック工業)を用いて、100〜300℃の熱風でトナー粒子表面を半溶融させることにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
[Heat treatment (dry type)]
For example, the shape of the pulverized toner can be made spherical by semi-melting the surface of the toner particles with hot air of 100 to 300 ° C. using a surffusion system (Nippon Pneumatic Industry).
〔加熱処理(湿式)〕
粉砕法によって得られたトナーをトナーが可塑性を持つような温度(200℃程度)の高温液体中に浸漬することによって、粉砕トナーのトナー粒子の形状を球形化することが可能である。
また、重合法によるトナーであると限りなく球形トナーに近いトナー粒子が得られる。例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合、界面重合、化学的処理による転相乳化法、溶解懸濁法、ポリエステルの伸長反応等によって作成したトナーであっても良い。
ポリエステルの伸長反応によるトナーは、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、水系溶媒中で液滴状に分散・乳化処理し、架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。トナーの構成材料及び製造方法について説明する。この材料は必要に応じて粉砕法にも使用できる。
[Heat treatment (wet)]
By immersing the toner obtained by the pulverization method in a high-temperature liquid at a temperature at which the toner has plasticity (about 200 ° C.), the shape of the toner particles of the pulverized toner can be made spherical.
In addition, toner particles that are almost as spherical as the toner obtained by the polymerization method can be obtained. For example, the toner may be prepared by suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, interfacial polymerization, phase inversion emulsification by chemical treatment, dissolution suspension, polyester elongation reaction, or the like.
A toner obtained by a polyester elongation reaction is obtained by dropping 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 is dispersed in an organic solvent in an aqueous solvent. The toner is obtained by dispersing and emulsifying in the form of cross-linking and / or elongation reaction. The constituent material and manufacturing method of the toner will be described. This material can also be used in the grinding method if necessary.
(変性ポリエステル)
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル(i)を含む。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
(Modified polyester)
The toner according to the present invention contains a modified polyester (i) as a binder resin. The modified polyester (i) refers to a state in which a bonding group other than an ester bond is present in the polyester resin, or resin components having different configurations are bonded to the polyester resin by a covalent bond, an ionic bond, or the like. Specifically, the polyester terminal is modified by introducing a functional group such as a carboxylic acid group or an isocyanate group that reacts with a hydroxyl group into the polyester terminal and further reacting with an active hydrogen-containing compound.
変性ポリエステル(i)としては、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)とアミン類(B)との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。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)としては、多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物(PIC)と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 Examples of the modified polyester (i) include urea-modified polyester obtained by a reaction between a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group and amines (B). As the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, a polycondensate of a polyhydric alcohol (PO) and a polyvalent carboxylic acid (PC) and a polyester having an active hydrogen group, a polyvalent isocyanate compound (PIC) And those reacted with. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
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。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。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 urea-modified polyester is produced as follows.
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. 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. 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。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。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。 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. 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). 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。
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 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.
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。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(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(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(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)などが挙げられる。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。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。
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。
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).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. 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. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the blocked B1-B5 amino group (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.) of (B1) to (B5). Can be mentioned. Among these amines (B), preferred are (B1) and a mixture of (B1) and a small amount of (B2).
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.
本発明で用いられる変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル(i)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。この時のピーク分子量は1000〜10000が好ましく、1000未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また10000を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル(i)の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)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。(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル(i)を得るための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。
尚、生成するポリマーの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用い測定することができる。
The modified polyester (i) used in the present invention is produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. The peak molecular weight at this time is preferably 1000 to 10000. When the molecular weight is less than 1000, the elongation reaction hardly occurs, the elasticity of the toner is small, and as a result, the resistance to hot offset deteriorates. On the other hand, when it exceeds 10,000, the problem in production becomes high in the deterioration of fixability, particle formation and pulverization. The number average molecular weight of the modified polyester (i) is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
In the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) to obtain the modified polyester (i), a reaction terminator is used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. be able to. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
In addition, the molecular weight of the produced | generated polymer can be measured using a gel permeation chromatography (GPC).
(未変性ポリエステル)
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)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、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)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。
(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
(Unmodified polyester)
In the present invention, not only the modified polyester (i) is used alone, but also the unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component together with the (i). By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to single use. Examples of (ii) include polycondensates of polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) similar to the polyester component of (i), and preferred ones are also the same as (i). . (Ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, and may be modified with a urethane bond, for example. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. When the weight ratio of (i) 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.
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000 to 10,000, preferably 2000 to 8000, and more preferably 2000 to 5000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4. Since a high acid value wax is used as the wax, the low acid value binder leads to electrification and high volume resistance, so that it is easy to match the toner used for the two-component developer.
バインダ樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。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、本発明のトナーにおいては、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。
尚、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計によって測定することができる。
The glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 35 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is lower than 35 ° C., the heat-resistant storage stability of the toner deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the toner of the present invention tends to have good heat storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. Show.
The glass transition point (Tg) can be measured with a differential scanning calorimeter.
(着色剤)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が使用でき、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, 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 Se Red, parachlor ortho nitroa Lynn Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carnmin 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, Po Azo Red, Chrome Vermilion, 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, Phthalo Anine 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 with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, 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。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。
荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、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気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
(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. 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 series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
The amount of 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, and 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 flowability of the developer 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。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。
(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, and 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. 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。
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。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(手段)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。
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。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。
(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%.
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. 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 stirring and mixing are performed using particles having an average particle diameter of 5 × 10 −2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even with stirring and mixing inside the developing device (means) performed to obtain a good image quality that does not cause the release of fluidity from the toner and does not generate fireflies, etc. Reduction is achieved.
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. 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。
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。2000重量部を超えると経済的でない。
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べタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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.
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 2000 parts by weight, it is not economical.
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 salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
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).
Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salt, benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.
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 Corporation), SGP (manufactured by Soken Co., Ltd.), 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.
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 Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
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
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 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ものを用いた場合は、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. . When a dispersion stabilizer that is soluble in an acid or alkali such as calcium phosphate is used, the calcium phosphate is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate 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.
また、本発明に係るトナーのトナー粒子の形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図3は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。図3において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)(図3(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図3(c)参照)が0.7〜1.0の範囲に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ドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。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り、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない1成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Mn、Zn、Cu等の2価の金属を含むフェライトであって、重量平均粒径20〜100μmが好ましい。平均粒径が20μm未満では、現像時に感光体1にキャリア付着が生じやすく、100μmを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Znを含むCuフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、0.05〜10μm、好ましくは0.3〜4μmがよい。
Further, the toner particles of the toner according to the present invention have a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the shape of the toner according to the present invention. In FIG. 3, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of the present invention has a major axis and a minor axis. Ratio (r2 / r1) (see FIG. 3B) is 0.5 to 1.0, and the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) (see FIG. 3C) is 0.7 to 1.0. It is preferable to be in the range of 1.0. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of being away from the true spherical shape, and high-quality image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.
Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.
The toner produced as described above can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a magnetic carrier or a non-magnetic toner.
When used in a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the magnetic carrier is a ferrite containing a divalent metal such as iron, magnetite, Mn, Zn, Cu, A weight average particle size of 20 to 100 μm is preferred. If the average particle size is less than 20 μm, carrier adhesion is likely to occur on the photoreceptor 1 during development, and if it exceeds 100 μm, the miscibility with the toner is low and the charge amount of the toner is insufficient, resulting in poor charging during continuous use. Cheap. In addition, Cu ferrite containing Zn is preferable because of high saturation magnetization, but can be appropriately selected according to the process of the image forming apparatus. The resin for coating the magnetic carrier is not particularly limited, and examples thereof include silicone resin, styrene-acrylic resin, fluorine-containing resin, and olefin resin. In the manufacturing method, the coating resin may be dissolved in a solvent, sprayed into a fluidized bed and coated on the core, or the resin particles are electrostatically attached to the core particles and then thermally melted for coating. It may be a thing. The resin to be coated has a thickness of 0.05 to 10 μm, preferably 0.3 to 4 μm.
図4は、本発明の第二の実施形態である画像形成装置の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム(1)の周囲に、感光体ドラム(1)表面を帯電するメインチャージャ(2)、感光体ドラム(1)表面に形成された静電潜像を現像するブラック(Bk)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)の4色のトナーに対応した現像手段(4Bk)、(4C)、(4M)、(4Y)、感光体ドラム(1)上の残留トナーを清掃するクリーニング手段(8)が配置されている。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. Around the photosensitive drum (1) as an image carrier, a main charger (2) for charging the surface of the photosensitive drum (1), and black for developing an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum (1). Developing means (4Bk), (4C), (4M), (4Y) corresponding to toners of four colors (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y), photosensitive drum (1) A cleaning means (8) for cleaning the upper residual toner is disposed.
感光体ドラム(1)は、メインチャージャ(2)により表面を均一に帯電され、図示しない露光手段より、4色のうちのいずれかの画像情報に基づいた露光光が照射され、静電潜像が形成される。その後、対応する色の現像手段(4)によってトナーが供給され、感光体ドラム(1)上に1色のトナー像が形成される。
感光体ドラム(1)の下方には、感光体ドラム(1)上に形成されたトナー像を転写されて保持する中間転写ベルト(50)が配置されている。中間転写ベルト(50)は、支持ローラ(51)、(52)、(53)、(54)、(55)、(56)に張架支持される無端状のベルトである。中間転写ベルト(50)を介して感光体ドラム(1)と対向し圧接して配置される支持ローラ(51)は一次転写手段を兼ねており、図示しない電源より一次転写電圧が印加されて、感光体ドラム(1)上に形成された1色のトナー像が中間転写ベルト(50)上に転写される。
The surface of the photosensitive drum (1) is uniformly charged by the main charger (2), and exposure light based on image information of any of the four colors is irradiated from an exposure unit (not shown) to thereby form an electrostatic latent image. Is formed. Thereafter, toner is supplied by the corresponding color developing means (4), and a one-color toner image is formed on the photosensitive drum (1).
An intermediate transfer belt (50) for transferring and holding the toner image formed on the photosensitive drum (1) is disposed below the photosensitive drum (1). The intermediate transfer belt (50) is an endless belt that is stretched and supported by support rollers (51), (52), (53), (54), (55), and (56). A support roller (51) disposed opposite to and in pressure contact with the photosensitive drum (1) via the intermediate transfer belt (50) also serves as a primary transfer unit, and a primary transfer voltage is applied from a power source (not shown). One color toner image formed on the photosensitive drum (1) is transferred onto the intermediate transfer belt (50).
一方、トナー像転写後の感光体ドラム(1)表面は、クリーニングブレード(80)を備えるクリーニング手段(8)によってその表面がクリーニングされる。そして、再びメインチャージャ(2)により表面が均一に帯電されて、先ほどと同様のプロセスで感光体ドラム(1)上に別の色のトナー像が形成される。感光体ドラム(1)上に形成されたトナー像は、1色目のトナー像が担持された中間転写ベルト(50)上に重ねて転写される。このようにして、感光体ドラム(1)上に1色ずつ順次トナー像が形成され、中間転写ベルト(50)上に転写されて重ねられていき、最終的に4色のトナー像が重畳したフルカラー画像が形成される。
中間転写ベルト(50)の下方には、二次転写ベルト(62)が配置されている。二次転写ベルト(62)は、支持ローラ(63)、(64)、(65)に張架支持される無端状のベルトであり、図示しない接離機構により、中間転写ベルト上のトナー像と一次転写工程の間は、二次転写ベルト(62)は中間転写ベルト(50)と離間するようになっている。一次転写工程が終了し、中間転写ベルト(50)上にカラー画像が形成されると、二次転写ベルト(62)は中間転写ベルト(50)の支持ローラ(55)に支持された部分に圧接され、ニップを形成する。このニップ部に図示しない給紙手段より転写紙が搬送され、支持ローラ(63)に図示しない電源より二次転写電圧が印加されて、中間転写ベルト(50)上のカラー画像が転写紙に転写される。
カラー画像が転写された転写紙は、二次転写ベルト(62)に担持搬送されて、定着手段(9)にてその画像を定着される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum (1) after the toner image transfer is cleaned by a cleaning means (8) having a cleaning blade (80). Then, the surface is again uniformly charged by the main charger (2), and another color toner image is formed on the photosensitive drum (1) by the same process as before. The toner image formed on the photosensitive drum (1) is transferred onto the intermediate transfer belt (50) on which the first color toner image is carried. In this way, toner images are sequentially formed on the photosensitive drum (1) one by one, transferred onto the intermediate transfer belt (50) and superimposed, and finally the four color toner images are superimposed. A full color image is formed.
A secondary transfer belt (62) is disposed below the intermediate transfer belt (50). The secondary transfer belt (62) is an endless belt that is stretched and supported by support rollers (63), (64), and (65). During the primary transfer process, the secondary transfer belt (62) is separated from the intermediate transfer belt (50). When the primary transfer process is completed and a color image is formed on the intermediate transfer belt (50), the secondary transfer belt (62) is pressed against the portion of the intermediate transfer belt (50) supported by the support roller (55). To form a nip. The transfer paper is conveyed to the nip from a paper supply means (not shown), and a secondary transfer voltage is applied to the support roller (63) from a power supply (not shown), so that the color image on the intermediate transfer belt (50) is transferred to the transfer paper. Is done.
The transfer sheet on which the color image has been transferred is carried and conveyed by the secondary transfer belt (62), and the image is fixed by the fixing means (9).
一方、二次転写終了後の中間転写ベルト(50)は、クリーニングブレード(58)を備える中間転写ベルトクリーニング手段(57)により、その表面をクリーニングされる。
第一の実施形態と同様に、現像手段(4Bk)、(4C)、(4M)、(4Y)で最初に使用される初期トナーと、各現像手段(4)内のトナーの減少に従い随時補給される補給用トナーとは少なくとも粒径が異なるトナーであり、初期トナーよりも補給用トナーの方が重量平均粒径の大きいトナーとする。初期トナーと補給用トナーの詳細については、先に説明した通りであるので省略する。
第二の実施形態において、クリーニング手段(8)で回収されたトナーは現像手段(4Bk)に戻してリサイクルするように、回収タンク(4d)とトナー搬送部(7)とが得られた構成にしても良い。また、第二の実施形態においても、それぞれの現像手段4で使用された初期トナーがリサイクルされて感光体ドラム(1)上に再び供給され、大粒径の補給用トナーがクリーニングブレード(80)をすり抜けるのを防ぎ、良好なブレードクリーニング性能を保つ構成にしても良い。
更に、図4には図示しないが、中間転写ベルト(50)に備えられた中間転写ベルトクリーニング手段(57)で回収されたトナーを回収タンク(4d)に搬送するトナー搬送部を設けても良い。これにより、二次転写されずに中間転写ベルト(50)上に残留する初期トナーのリサイクルも可能となる。
On the other hand, the surface of the intermediate transfer belt (50) after the completion of the secondary transfer is cleaned by an intermediate transfer belt cleaning means (57) provided with a cleaning blade (58).
As in the first embodiment, the initial toner used first in the developing means (4Bk), (4C), (4M), and (4Y) and replenishment as needed according to the decrease in the toner in each developing means (4) The replenishment toner is a toner having at least a different particle diameter, and the replenishment toner has a larger weight average particle diameter than the initial toner. The details of the initial toner and the replenishing toner are the same as described above, and will be omitted.
In the second embodiment, the recovery tank (4d) and the toner conveying section (7) are obtained so that the toner recovered by the cleaning means (8) is returned to the developing means (4Bk) for recycling. May be. Also in the second embodiment, the initial toner used in each developing means 4 is recycled and supplied again onto the photosensitive drum (1), and a large-diameter replenishing toner is supplied to the cleaning blade (80). It may be configured to prevent slipping through and maintain good blade cleaning performance.
Further, although not shown in FIG. 4, there may be provided a toner conveying section for conveying the toner collected by the intermediate transfer belt cleaning means (57) provided in the intermediate transfer belt (50) to the collection tank (4d). . As a result, the initial toner remaining on the intermediate transfer belt (50) without being subjected to secondary transfer can be recycled.
図5は、本発明の第三の実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
潜像担持体としての感光体ドラム(1)の周囲に帯電手段としてのメインチャージャ(2)、現像手段(4)、クリーニング手段(8)等の電子写真プロセスを実行する各手段を備えた画像形成手段が、ブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4色に対応して4つ並列に配置されている。この画像形成手段の上部には、画像情報に基づいて感光体ドラム(1)を露光光により露光し静電潜像を形成する図示しない露光手段が設けられている。各画像形成手段では、各色の画像情報に基づき、各感光体ドラム(1)に静電潜像が形成され、その静電潜像を現像手段(4)により各色トナーで現像してトナー像が形成される。
各画像形成手段の各感光体ドラム(1)と対向する位置には、支持ローラ(52)、(53)、(54)に張架、支持された無端状のベルト部材からなる中間転写ベルト(50)が設けられている。中間転写ベルト(50)を介して感光体ドラム(1)と相対する位置には、各感光体ドラム(1)上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト(50)に転写する一次転写手段(51)がそれぞれ配置されている。中間転写ベルト(50)は図中矢印方向に回転駆動され、ベルトの移動に伴って、各感光体ドラム(1)上のトナー像が順次中間転写ベルト(50)上に転写されていく。感光体ドラム・ブラック(Bk)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)を通過した中間転写ベルト50上には、4色のトナー像が重なり合ったカラー画像が形成されている。
中間転写ベルト(50)の支持ローラ(53)によって支持されている部分には、二次転写ローラ(61)が圧接して設けられている。中間転写ベルト(50)と二次転写ローラ(61)とのニップに中間転写ベルト(50)上のカラー画像が到達すると、二次転写ローラ(61)に図示しない電源より二次転写電圧が印加されて、図示しない給紙手段より当該ニップ部に搬送されてくる転写紙に一括転写される。
カラー画像が転写された転写紙は搬送ベルト(66)に担持搬送され、定着手段(9)でそのカラー画像を紙上に定着される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the third embodiment of the present invention.
An image provided with various means for executing an electrophotographic process such as a main charger (2) as a charging means, a developing means (4), and a cleaning means (8) around a photosensitive drum (1) as a latent image carrier. Four forming means are arranged in parallel corresponding to four colors of black (Bk), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C). Above the image forming means, there is provided an exposure means (not shown) for exposing the photosensitive drum (1) with exposure light based on image information to form an electrostatic latent image. In each image forming unit, an electrostatic latent image is formed on each photosensitive drum (1) based on the image information of each color, and the electrostatic latent image is developed with each color toner by the developing unit (4). It is formed.
An intermediate transfer belt made of an endless belt member stretched and supported by support rollers (52), (53), (54) is located at a position facing each photosensitive drum (1) of each image forming unit. 50). Primary transfer for transferring the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums (1) to the intermediate transfer belt (50) at positions facing the photosensitive drum (1) via the intermediate transfer belt (50). Each means (51) is arranged. The intermediate transfer belt (50) is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure, and the toner images on the photosensitive drums (1) are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt (50) as the belt moves. On the
A secondary transfer roller (61) is provided in pressure contact with the portion of the intermediate transfer belt (50) supported by the support roller (53). When the color image on the intermediate transfer belt (50) reaches the nip between the intermediate transfer belt (50) and the secondary transfer roller (61), a secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller (61) from a power source (not shown). Then, the sheet is transferred onto a transfer sheet conveyed to the nip portion from a sheet feeding means (not shown).
The transfer sheet on which the color image has been transferred is carried and conveyed by the conveyance belt (66), and the color image is fixed on the sheet by the fixing means (9).
一方、一次転写後の各感光体ドラム(1)及び二次転写後の中間転写ベルト(50)それぞれの表面は、クリーニングブレード(80)を備える各クリーニング手段(8)もしくはクリーニングブレード(58)を備える中間転写ベルトクリーニング手段(57)によってクリーニングされる。
第三の実施形態においても第一の実施形態と同様に、現像手段(4Bk)、(4Y)、(4M)、(4C)で最初に使用される初期トナーと、各現像手段(4)内のトナーの減少に従い随時補給される補給用トナーとは少なくとも粒径が異なるトナーであり、初期トナーよりも補給用トナーの方が重量平均粒径の大きいトナーとする。初期トナーと補給用トナーの詳細については、先に説明した通りであるので省略する。
図5では図示していないが、各クリーニング手段(8)で回収されたトナーを同じ画像形成手段内の各現像手段(4)に戻すトナー搬送部を備え、それぞれの画像形成手段内でトナーがリサイクルされる構成にしても良い。トナーのリサイクル機構は、第一の実施形態と同様のものを用いることができる。このようにして、第三の実施形態においても、各現像手段(4)で使用された初期トナーがリサイクルされて各感光体ドラム(1)上に再び供給され、大粒径の補給用トナーがクリーニングブレード(80)をすり抜けるのを防ぎ、良好なブレードクリーニング性能を保つことができる。
また、図5では図示していないが、中間転写ベルト(50)に備えられた中間転写ベルトクリーニング手段(57)で回収されたトナーを現像手段(4Bk)に搬送するトナー搬送部を設けても良い。これにより、二次転写されずに中間転写ベルト(50)上に残留する初期トナーのリサイクルも可能となる。
On the other hand, the surfaces of the respective photosensitive drums (1) after the primary transfer and the intermediate transfer belt (50) after the secondary transfer are provided with cleaning means (8) or cleaning blades (58) each having a cleaning blade (80). Cleaning is performed by the intermediate transfer belt cleaning means (57) provided.
Also in the third embodiment, as in the first embodiment, the initial toner used first in the developing means (4Bk), (4Y), (4M), and (4C) and the inside of each developing means (4) The replenishment toner that is replenished as needed according to the decrease in the toner is a toner that has at least a different particle diameter, and the replenishment toner has a larger weight average particle diameter than the initial toner. The details of the initial toner and the replenishing toner are the same as described above, and will be omitted.
Although not shown in FIG. 5, a toner transport unit is provided for returning the toner collected by each cleaning means (8) to each developing means (4) in the same image forming means. You may make it the structure recycled. A toner recycling mechanism similar to that of the first embodiment can be used. In this way, also in the third embodiment, the initial toner used in each developing means (4) is recycled and supplied again to each photosensitive drum (1), so that a large-diameter replenishment toner is supplied. It is possible to prevent the cleaning blade (80) from slipping through and maintain good blade cleaning performance.
Although not shown in FIG. 5, there may be provided a toner conveying section for conveying the toner collected by the intermediate transfer belt cleaning means (57) provided in the intermediate transfer belt (50) to the developing means (4Bk). good. As a result, the initial toner remaining on the intermediate transfer belt (50) without being subjected to secondary transfer can be recycled.
本発明は、上記第一、第三の実施形態に示した画像形成装置における、感光体ドラム(1)と現像手段(4)とを少なくとも含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されるプロセスカートリッジにも適用することができる。このプロセスカートリッジは、他に帯電手段、クリーニング手段を含むものであっても良い。現像手段(4)の初期トナーと、補給用トナーとが少なくとも粒径が異なるトナーであり、初期トナーよりも補給用トナーの方が重量平均粒径の大きいトナーとすることで、同様の効果を得ることができる。 The present invention includes a photosensitive drum (1) and a developing unit (4) in the image forming apparatus shown in the first and third embodiments, and is supported integrally and detachable from the main body of the image forming apparatus. The present invention can also be applied to a process cartridge formed in the above. The process cartridge may further include a charging unit and a cleaning unit. The initial toner of the developing means (4) and the replenishing toner are toners having at least different particle diameters, and the same effect can be obtained by making the replenishing toner a toner having a larger weight average particle diameter than the initial toner. Obtainable.
以下に、実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
実施例1
1)初期現像剤用ブラックトナー例A1
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径4.0μmのトナーを得た。トナー粒子の平均円形度は0.88であった。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.1部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.5部の割合で混合して初期現像剤用ブラックトナーA1を作製した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
Example 1
1) Black toner example A1 for initial developer
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 4.0 μm. The average circularity of the toner particles was 0.88.
An initial developer is prepared by mixing 1.1 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.5 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with 100 parts by weight of the toner. A black toner A1 was prepared.
2)磁性キャリア例Z1
下記処方によりコーティング液を調整した。
・シリコン樹脂SR2411(固形分20%・トーレダウコーニング社製) 450部
・トルエン 1200部
上記液を回転円盤型流動層コーティング装置に、平均粒径35μmのフェライトキャリア5kgと共に入れ、キャリアを被覆した。その後、250℃で2時間加熱して膜を熟成し、磁性キャリアを得た。
上記で得られたトナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が926g、ブラックトナーA1が74gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が7.4%の初期現像剤を作製した。
2) Example of magnetic carrier Z1
A coating solution was prepared according to the following formulation.
-Silicon resin SR2411 (
Place 926 g of magnetic carrier Z1 and 74 g of black toner A1 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier obtained above is 1000 g, respectively, and add a tumbler shaker mixer T2F type (Shinmaru Enterprise Co., Ltd.) The initial developer having a toner concentration of 7.4% was prepared by mixing for 5 minutes at 46 rpm.
3)補給用ブラックトナー例A2
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径6.7μmのトナーを得た。このトナーは丸くするために奈良機械製ハイブリタイザーにより12000回転で10分間の機械的処理をしてトナー粒子の平均円形度が0.95のトナーを得た。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.8部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部の割合で混合して補給用ブラックトナーA2を作製した。
図1の装置に現像剤及び補給トナーをセットする。また、下記のように設定して、50000枚の通紙テストをした。その結果は表1である。
1.感光体線速:230mm/sec
2.感光体の表面電位は現像領域で380V
3.感光体と現像スリーブの距離:0.4mm
4.現像スリーブは感光体の線速の1.7倍で回転する。
5.現像スリーブのドクターギャップ:0.5mm
6.定着温度:165℃に設定
7.2成分現像剤のトナー濃度制御は感光体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して、この静電潜像を現像して、基準濃度パターンの可視像を形成した後、この可視像の反射光を光検出素子で検出する。その検出値に基ずいて、その検出値と基準値とを比較して、その比較結果に応じたトナー濃度制御信号を出力して、現像部のトナー濃度(トナー補給)を制御する方式でおこなう。
3) Black toner example A2 for replenishment
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 6.7 μm. In order to round this toner, it was mechanically treated at 12,000 rpm for 10 minutes with a hybridizer manufactured by Nara Machinery, and a toner having an average circularity of toner particles of 0.95 was obtained.
Black for replenishment by mixing 0.8 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. Toner A2 was produced.
Developer and replenishment toner are set in the apparatus of FIG. In addition, the following setting was made, and a paper feeding test of 50,000 sheets was performed. The results are in Table 1.
1. Photoconductor linear velocity: 230 mm / sec
2. The surface potential of the photoreceptor is 380 V in the development area.
3. Distance between photoconductor and developing sleeve: 0.4 mm
4). The developing sleeve rotates at 1.7 times the linear velocity of the photoreceptor.
5. Development sleeve doctor gap: 0.5 mm
6). Fixing temperature: set to 165 ° C. 7. Toner density control of the two-component developer forms an electrostatic latent image of a reference density pattern on the photoconductor, develops the electrostatic latent image, and enables the reference density pattern. After the visual image is formed, the reflected light of the visible image is detected by the light detection element. Based on the detected value, the detected value is compared with a reference value, a toner density control signal corresponding to the comparison result is output, and the toner density (toner replenishment) of the developing unit is controlled. .
実施例2
1)初期現像剤用ブラックトナー例A3
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径6.8μmのトナーを得た。トナー粒子の平均円形度は0.89であった。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.8部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部の割合で混合して初期現像剤用ブラックトナーA3を作製した。
Example 2
1) Black toner example A3 for initial developer
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 6.8 μm. The average circularity of the toner particles was 0.89.
An initial developer is prepared by mixing 0.8 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with 100 parts by weight of the toner. A black toner A3 was prepared.
2)磁性キャリア例Z2
下記処方によりコーティング液を調整した。
・シリコン樹脂SR2411(固形分20%・トーレダウコーニング社製) 300部
・トルエン 1200部
上記液を回転円盤型流動層コーティング装置に、平均粒径50μmのフェライトキャリア5kgと共に入れ、キャリアを被覆した。その後、250℃で2時間加熱して膜を熟成し、磁性キャリアを得た。
上記で得られたトナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ2が917g、ブラックトナーA1が83gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.3%の初期現像剤を作成した。
2) Example of magnetic carrier Z2
A coating solution was prepared according to the following formulation.
-Silicon resin SR2411 (
Put 917g of magnetic carrier Z2 and 83g of black toner A1 in a 1L container so that the total amount of the toner and carrier obtained above is 1000g, respectively, and turn on a shaker shaker mixer T2F type (Shinmaru Enterprise Co., Ltd. The initial developer having a toner concentration of 8.3% was prepared by mixing for 5 minutes at 46 rpm.
3)補給用ブラックトナー例A4
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径9.5μmのトナーを得た。このトナーは丸くするために奈良機械製ハイブリタイザーにより12000回転で10分間の機械的処理をしてトナー粒子の平均円形度が0.95のトナーを得た。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.7部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.35部の割合で混合して補給用ブラックトナーA4を作製した。その後、実施例1と同じにテストした結果は表1のようである。
3) Black toner example A4 for replenishment
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, classification was performed to obtain a toner having a weight average particle diameter of 9.5 μm. In order to round this toner, it was mechanically treated at 12,000 rpm for 10 minutes with a hybridizer manufactured by Nara Machinery, and a toner having an average circularity of toner particles of 0.95 was obtained.
Black for replenishment by mixing 0.7 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.35 parts of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. Toner A4 was produced. Thereafter, the results of the same test as in Example 1 are as shown in Table 1.
実施例3
1)初期現像剤用ブラックトナー例A5
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径4.0μmのトナーを得た。トナー粒子の平均円形度は0.88であった。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.1部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.5部の割合で混合して初期現像剤用ブラックトナーA5を作製した。
Example 3
1) Black toner example A5 for initial developer
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 4.0 μm. The average circularity of the toner particles was 0.88.
An initial developer is prepared by mixing 1.1 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.5 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with 100 parts by weight of the toner. A black toner A5 was prepared.
2)磁性キャリア例Z3
下記処方によりコーティング液を調整した。
・シリコン樹脂SR2411(固形分20%・トーレダウコーニング社製) 500部
・トルエン 1200部
上記液を回転円盤型流動層コーティング装置に、平均粒径30μmのフェライトキャリア5kgと共に入れ、キャリアを被覆した。その後、250℃で2時間加熱して膜を熟成し、磁性キャリアを得た。
上記で得られたトナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ3が912g、ブラックトナーA1が88gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.8%の初期現像剤を作製した。
2) Example of magnetic carrier Z3
A coating solution was prepared according to the following formulation.
-Silicon resin SR2411 (
Put 912 g of magnetic carrier Z3 and 88 g of black toner A1 in a 1 L container so that the total amount of the toner and carrier obtained above is 1000 g, respectively, and use a tumbler shaker mixer T2F type (Shinmaru Enterprise Co., Ltd.) The initial developer having a toner concentration of 8.8% was prepared by mixing for 5 minutes at 46 rpm.
3)補給用ブラックトナー例A6
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径5.0μmのトナーを得た。このトナーは丸くするために奈良機械製ハイブリタイザーにより12000回転で30分間の機械的処理をしてトナー粒子の平均円形度が0.97のトナーを得た。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.8部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部の割合で混合して補給用ブラックトナーA2を作製した。その後、実施例1と同じにテストした結果は表1のようである。
3) Black toner example A6 for replenishment
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, classification was performed to obtain a toner having a weight average particle diameter of 5.0 μm. In order to round the toner, mechanical treatment was performed at 12,000 revolutions for 30 minutes with a hybridizer manufactured by Nara Machinery, and toner with an average circularity of toner particles of 0.97 was obtained.
Black for replenishment by mixing 0.8 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. Toner A2 was produced. Thereafter, the results of the same test as in Example 1 are as shown in Table 1.
実施例4
1)初期現像剤用ブラックトナー例A7
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径6.5μmのトナーを得た。トナー粒子の平均円形度は0.89であった。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.8部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部の割合で混合して初期現像剤用ブラックトナーA7を作製した。
Example 4
1) Black toner example A7 for initial developer
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative)
Charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent: 3.5 parts carnauba wax Coloring agent: carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts After preliminarily kneading the prescribed amount with a mixer, melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 6.5 μm. The average circularity of the toner particles was 0.89.
An initial developer is prepared by mixing 0.8 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.4 parts of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. A black toner A7 was prepared.
2)磁性キャリア例Z3
下記処方によりコーティング液を調整した。
・シリコン樹脂SR2411(固形分20%・トーレダウコーニング社製) 250部
・トルエン 1200部
上記液を回転円盤型流動層コーティング装置に、平均粒径60μmのフェライトキャリア5kgと共に入れ、キャリアを被覆した。その後、250℃で2時間加熱して膜を熟成し、磁性キャリアを得た。
上記で得られたトナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ3が935g、ブラックトナーA1が65gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が6.5%の初期現像剤を作成した。
2) Example of magnetic carrier Z3
A coating solution was prepared according to the following formulation.
-Silicon resin SR2411 (
Put 935 g of magnetic carrier Z3 and 65 g of black toner A1 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier obtained above is 1000 g, respectively, and use a tumbler shaker mixer T2F type (Shinmaru Enterprise Co., Ltd.) The initial developer having a toner concentration of 6.5% was prepared by mixing for 5 minutes at 46 rpm.
3)補給用ブラックトナー例A8
・結着樹脂:ポリエステル樹脂(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル) 100部
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.5部
・着色剤:カーボンブラック(#44;三菱化学社製) 7.5部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径9.5μmのトナーを得た。このトナーは丸くするために奈良機械製ハイブリタイザーにより12000回転で10分間の機械的処理をしてトナー粒子の平均円形度が0.95のトナーを得た。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.7部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.35部の割合で混合して補給用ブラックトナーA4を作製した。その後、実施例1と同じにテストした結果は表1のようである。
3) Black toner example A8 for replenishment
Binder resin: Polyester resin (Propylene oxide adduct of bisphenol A, polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative) 100 parts Charge control agent: Zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts Release agent : Carnauba wax 3.5 parts Colorant: Carbon black (# 44; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 7.5 parts The above prescription was pre-kneaded with a mixer, and then melt-kneaded with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, classification was performed to obtain a toner having a weight average particle diameter of 9.5 μm. In order to round this toner, it was mechanically treated at 12,000 rpm for 10 minutes with a hybridizer manufactured by Nara Machinery, and a toner having an average circularity of toner particles of 0.95 was obtained.
Black for replenishment by mixing 0.7 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.35 parts of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. Toner A4 was produced. Thereafter, the results of the same test as in Example 1 are as shown in Table 1.
実施例5
1)初期現像剤用ブラックトナー例A9
実施例1において、トナー処方の中で荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)のみ含金属アゾ染料(ボントロンS−34、オリエント化学)に代えた以外は実施例1と同じようにして、初期現像剤用ブラックトナー例A9を作成した。
Example 5
1) Black toner example A9 for initial developer
Example 1 was the same as Example 1 except that only the charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) was replaced with a metal-containing azo dye (Bontron S-34, Orient Chemical) in the toner formulation. Thus, black toner example A9 for initial developer was prepared.
2)キャリアは実施例1の磁性キャリア例Z3を使用して、ブラックトナー例A9で実施例1の同じようにして初期現像剤を作成した。 2) Using the magnetic carrier example Z3 of Example 1 as the carrier, an initial developer was prepared in the same manner as in Example 1 with the black toner example A9.
3)補給用ブラックトナー例A10
実施例1において、トナー処方の中で荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)のみ含金属アゾ染料(ボントロンS−34、オリエント化学)に代えた以外は実施例1と同じようにして、初期現像剤用ブラックトナー例A10を作成した。その後、実施例1と同じにテストした結果は表1のようである。
3) Black toner example A10 for replenishment
Example 1 is the same as Example 1 except that only the charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) is replaced with a metal-containing azo dye (Bontron S-34, Orient Chemical) in the toner formulation. Thus, an initial developer black toner example A10 was prepared. Thereafter, the results of the same test as in Example 1 are as shown in Table 1.
実施例6
1)初期現像剤用ブラックトナー例A11
実施例1において、トナー処方の中で荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)のみ含フッ素4級アンモニュウム塩(VP434・クラアント社製)に代えた以外は実施例1と同じようにして、初期現像剤用ブラックトナー例A11を作成した。
Example 6
1) Black toner example A11 for initial developer
Example 1 is the same as Example 1 except that only the charge control agent: zinc salicylic acid salt (Bontron E84, Orient Chemical) is replaced with a fluorine-containing quaternary ammonium salt (VP434, manufactured by Clant Corporation) in the toner formulation. Thus, an example black toner A11 for an initial developer was prepared.
2)キャリアは実施例1の磁性キャリア例Z3を使用して、ブラックトナー例A9で実施例1の同じようにして初期現像剤を作成した。 2) Using the magnetic carrier example Z3 of Example 1 as the carrier, an initial developer was prepared in the same manner as in Example 1 with the black toner example A9.
3)補給用ブラックトナー例A12
実施例1において、トナー処方の中で荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学)を含フッ素4級アンモニュウム(VP434・クラアント社製)に代えた以外は実施例1と同じようにして、初期現像剤用ブラックトナー例A12を作成した。その後、実施例1と同じにテストした結果は表1のようである。
3) Black toner example A12 for replenishment
Example 1 is the same as Example 1 except that the charge control agent: zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) is replaced with fluorine-containing quaternary ammonium (VP434, manufactured by Clant Corporation) in the toner formulation. A black toner example A12 for initial developer was prepared. Thereafter, the results of the same test as in Example 1 are as shown in Table 1.
実施例7
カラートナーの例:
(1)マスターバッチ顔料の製造例
1.イエロートナーマスターバッチの製造例1
結着樹脂
ポリエステル樹脂A 50部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、テレフタル酸、フマル酸から合成されたポリエステル樹脂、Tg:60℃)
着色剤
イミダゾロン系イエロー顔料(C.I. Pigment yellow180) 50部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、ロール表面温度を130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、イエロー・マスターバッチ顔料を得た。
2.マゼンタトナーマスターバッチの製造例2
結着樹脂
ポリエステル樹脂A 50部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、テレフタル酸、フマル酸から合成されたポリエステル樹脂、Tg:60℃)
着色剤
キナクリドン系マゼンタ顔料(C.I.Pigment Red122) 50部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、ロール表面温度を130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、マゼンタ・マスターバッチ顔料を得た。
3.シアントナーマスターバッチの製造例3
結着樹脂
ポリエステル樹脂A 50部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、テレフタル酸、フマル酸から合成されたポリエステル樹脂、Tg:60℃)
着色剤
銅フタロシアニン系シアン顔料(C.I.Pigment Blue 15:3) 50部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、ロール表面温度を130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、シアン・マスターバッチ顔料を得た。
4.ブラックトナーマスターバッチの製造例3
結着樹脂
ポリエステル樹脂A 50部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、テレフタル酸、フマル酸から合成されたポリエステル樹脂、Tg:60℃)
着色剤
カーオンブラック 50部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合した後、ロール表面温度を130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、ブラック・マスターバッチ顔料を得た。
Example 7
Color toner example:
(1) Production Example of Masterbatch Pigment Production example 1 of yellow toner masterbatch
Binder resin
Colorant Imidazolone yellow pigment (C.I. Pigment yellow 180) 50 parts Water 30 parts The above raw materials are mixed with a Henschel mixer and then kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C. -A master batch pigment was obtained.
2. Production example 2 of magenta toner master batch
Binder resin
Colorant Quinacridone-based magenta pigment (CI Pigment Red122) 50 parts Water 30 parts The above raw materials are mixed with a Henschel mixer, and then kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C. -A master batch pigment was obtained.
3. Cyan toner master batch production example 3
Binder resin
Colorant Copper phthalocyanine cyan pigment (C.I. Pigment Blue 15: 3) 50 parts Water 30 parts The above raw materials are mixed in a Henschel mixer and then kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C. To obtain a cyan masterbatch pigment.
4). Black toner masterbatch production example 3
Binder resin
(2)カラートナーの製造例
1)初期現像剤用イエロートナー例A13
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.0部
・着色剤:イエローマスターバッチ顔料 12部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径5.5μmのトナーを得た。トナー粒子の平均円形度は0.88であった。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.0部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.5部の割合で混合して初期現像剤用ブラックトナーA13を作製した。
(2) Color toner production example 1) Initial developer yellow toner example A13
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
-Charge control agent: Zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts-Mold release agent: 3.0 parts carnauba wax-Colorant: 12 parts yellow masterbatch pigment After pre-kneading the above prescription amount with a mixer Melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 5.5 μm. The average circularity of the toner particles was 0.88.
An initial developer is prepared by mixing 1.0 part of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.5 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with 100 parts by weight of the toner. A black toner A13 was prepared.
2)磁性キャリア例Z1
下記処方によりコーティング液を調整した。
・シリコン樹脂SR2411(固形分20%・トーレダウコーニング社製) 450部
・トルエン 1200部
上記液を回転円盤型流動層コーティング装置に、平均粒径35μmのフェライトキャリア5kgと共に入れ、キャリアを被覆した。その後、250℃で2時間加熱して膜を熟成し、磁性キャリアZ1を得た。
上記で得られたトナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が912g、イエロートナーA13が88gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が7.4%の初期現像剤を作製した。
2) Example of magnetic carrier Z1
A coating solution was prepared according to the following formulation.
-Silicon resin SR2411 (
Put 912 g of magnetic carrier Z1 and 88 g of yellow toner A13 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier obtained above is 1000 g, respectively, and use a shaker shaker mixer T2F type (Shinmaru Enterprise Co., Ltd.) The initial developer having a toner concentration of 7.4% was prepared by mixing for 5 minutes at 46 rpm.
3)補給用イエロートナー例A14
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
(ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物テレフタル酸、コハク酸誘導体から合成されたポリエステル)
・荷電制御剤:サリチル酸亜鉛塩(ボントロンE84、オリエント化学) 2部
・離型剤:カルナウバワックス 3.0部
・着色剤:イエローマスターバッチ顔料 12部
上記の処方量をミキサーで予備混練した後、3本ロールミルで溶融混練を実施した。これを冷却後約0.5〜3mmに粗粉砕した後IDS2型ジェット粉砕機で粉砕した。その後、分級して重量平均粒径6.5μmのトナーを得た。このトナーは丸くするために奈良機械製ハイブリタイザーにより12000回転で30分間の機械的処理をしてトナー粒子の平均円形度が0.97のトナーを得た。
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を0.8部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部の割合で混合して補給用イエロートナーA14を作製した。
3) Example of replenishing yellow toner A14
・ Binder resin: 100 parts of polyester resin (polyester synthesized from terephthalic acid and succinic acid derivative of propylene oxide adduct of bisphenol A)
-Charge control agent: Zinc salicylate (Bontron E84, Orient Chemical) 2 parts-Mold release agent: 3.0 parts carnauba wax-Colorant: 12 parts yellow masterbatch pigment After pre-kneading the above prescription amount with a mixer Melt kneading was performed with a three-roll mill. After cooling, this was coarsely pulverized to about 0.5 to 3 mm and then pulverized by an IDS2 type jet pulverizer. Thereafter, the toner was classified to obtain a toner having a weight average particle diameter of 6.5 μm. In order to round the toner, mechanical treatment was performed at 12,000 revolutions for 30 minutes with a hybridizer manufactured by Nara Machinery, and toner with an average circularity of toner particles of 0.97 was obtained.
Yellow for replenishment by mixing 0.8 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and 0.4 parts of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of the toner. Toner A14 was produced.
イエロートナーと同じように、着色剤のマスターバッチを、マゼンタ、シアン及びブラックにかえた以外は同じ方法初期剤用トナー、補給用トナー及びイエローで使用した同じキャリアで現像剤も作成した。
4)初期現像剤用マゼンタトナー例A15
5)補給用マゼンタトナー例A16
6)初期現像剤用シアントナー例A17
7)補給用シアントナー例A18
8)初期現像剤用ブラックトナー例A19
9)補給用ブラックトナー例A20
図4の装置に現像剤及び補給トナーをセットする。また、下記のように設定して、50000枚の通紙テストをした。その結果は表1である。
1.感光体体線速:162mm/sec
2.感光体の表面電位は現像領域で350V
3.感光体と現像スリーブの距離:0.4mm
4.現像スリーブは感光体の線速の1.8倍で回転する。
5.現像スリーブのドクターギャップ:0.5mm
6.定着温度:170℃に設定
7.2成分現像剤のトナー濃度制御は感光体上に基準濃度パターンの静電潜像を形成して、この静電潜像を現像して、基準濃度パターンの可視像を形成した後、この可視像の反射光を光検出素子で検出する。その検出値に基ずいて、その検出値と基準値とを比較して、その比較結果に応じたトナー濃度制御信号を出力して、現像部のトナー濃度(トナー補給)を制御する方式でおこなう。
Similar to the yellow toner, a developer was also prepared with the same carrier used for the initial agent toner, the replenishing toner, and the yellow, except that the colorant master batch was changed to magenta, cyan and black.
4) Magenta toner example A15 for initial developer
5) Replenishment magenta toner example A16
6) Cyan toner example A17 for initial developer
7) Supply cyan toner example A18
8) Black toner example A19 for initial developer
9) Black toner example A20 for replenishment
Developer and replenishment toner are set in the apparatus of FIG. In addition, the following setting was made, and a paper feeding test of 50,000 sheets was performed. The results are in Table 1.
1. Photoconductor linear velocity: 162 mm / sec
2. The surface potential of the photoreceptor is 350 V in the development area.
3. Distance between photoconductor and developing sleeve: 0.4 mm
4). The developing sleeve rotates at 1.8 times the linear velocity of the photoreceptor.
5. Development sleeve doctor gap: 0.5 mm
6). Fixing temperature: set to 170 ° C. 7. Toner density control of the two-component developer is to form an electrostatic latent image of a reference density pattern on the photosensitive member, develop the electrostatic latent image, and enable the reference density pattern. After the visual image is formed, the reflected light of the visible image is detected by the light detection element. Based on the detected value, the detected value is compared with a reference value, a toner density control signal corresponding to the comparison result is output, and the toner density (toner replenishment) of the developing unit is controlled. .
実施例8
実施例7においてテスト機を図4から図5にかえた以外は実施例7の現像剤を使用してテストしたところ実施例7と同じような結果になった。
Example 8
A test was performed using the developer of Example 7 except that the test machine in Example 7 was changed to that shown in FIGS. 4 to 5. As a result, a result similar to that of Example 7 was obtained.
実施例9
水系溶媒中で架橋及び/または伸長反応によるトナー例
(初期剤用トナー製造例)
1)ブラックトナー例A24
〜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;三洋化成工業社製)11部、メタクリル酸166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、3800回転/分で30分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し4時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部を加え、75℃で6時間熟成してビニル系樹脂(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]をレーザー回折式粒度分布測定器(LA−920;島津製)で測定した体積平均粒径は、110nm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は58℃であり、重量平均分子量は13万であった。
Example 9
Example of toner by crosslinking and / or extension reaction in aqueous solvent (Example of toner for initial agent)
1) Black toner example A24
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
In a reaction vessel equipped with a stir bar 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), 166 parts of methacrylic acid, butyl acrylate When 110 parts and 1 part of ammonium persulfate were charged and stirred at 3800 rpm for 30 minutes, a white emulsion was obtained. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 4 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 6 hours to obtain an aqueous dispersion of a vinyl resin (methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer). A liquid [fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle size of the [fine particle dispersion 1] measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-920; manufactured by Shimadzu Corp.) was 110 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 58 ° C., and the weight average molecular weight was 130,000.
〜水相の調整〜
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3%水溶液(エレミノールMON-7;三洋化成工業社製)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 48.3% aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7; manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) and 90 parts of ethyl acetate were mixed and stirred. A 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、230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で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、常圧、180℃で3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2300、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
〜中間体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、230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応し、[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2200、重量平均分子量9700、Tg54℃、酸価0.5、水酸基価52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 cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 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, 22 parts of trimellitic anhydride Then, 2 parts of dibutyltin oxide was added, reacted at 230 ° C. under normal pressure for 7 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 2200, a weight average molecular weight of 9700, Tg of 54 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 52.
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4時間半反応を行い、[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417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 4 and a half hours to obtain [ketimine compound 1]. The amine value of [ketimine compound 1] was 417.
〜マスターバッチの合成〜
水1200部、カーボンブラック(Printex35;デクサ社製)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、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、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。
~ Master batch synthesis ~
Add 1200 parts of water, 540 parts of carbon black (Printex35; manufactured by Dexa) (DBP oil absorption = 42 ml / 100 mg, pH = 9.5), 1200 parts of polyester resin, and mix with a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining). The mixture was kneaded for 1 hour at 130 ° C. using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain [Masterbatch 1].
〜油相の作製〜
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、カルナバWAX100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時間で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。
[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、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液を1324部加え、上記条件のビーズミルで2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。
~ Preparation of oil phase ~
In a container equipped with a stir bar and a thermometer, 378 parts of [Low molecular weight polyester 1], 100 parts of Carnauba WAX, and 947 parts of ethyl acetate were charged, heated to 80 ° C. with stirring, and kept at 80 ° C. for 5 hours. Cooled to 30 ° C. in 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].
[Material solution 1] 1324 parts were transferred to a container, and using a bead mill (Ultra Visco Mill; manufactured by Imex Co., Ltd.), a liquid feeding speed of 1 kg / hr, a disk peripheral speed of 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads were 80% by volume. Carbon black and 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 two passes 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(特殊機化社製)で5,000rpmで2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20,000rpmで25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7時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
~ Emulsification, solvent removal ~
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, [Ketimine Compound 1] 2.9 parts in a container, and 2 at 5,000 rpm with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) After mixing for 1 minute, 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to the container and mixed with a TK homomixer at a rotation speed of 20,000 rpm for 25 minutes to obtain [Emulsion 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 7 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
〜洗浄、乾燥〜
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(I):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)した後濾過した。
(II):(I)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100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。
(III):(II)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)した後濾過した。
(IV):(III)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)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
[濾過ケーキ1]は循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。この母体トナー100部にサリチル酸亜鉛(E−84;オリエント化学社製)0.6部の割合でミキサーにより混合した。そして、目開き75μmメッシュで篩い、重量平均粒径(D4)5.1μm、個数平均粒径(Dn)4.6μm、D4/Dn=1.11、平均円形度0.97、形状係数SF−1=135、形状係数SF−2=118、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9のトナーを得た。
~ Washing, drying ~
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
(I): 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.
(II): 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of (I), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(III): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of (II), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
(IV): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of (III), mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered twice to obtain [filter cake 1]. It was.
[Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating dryer. 100 parts of this base toner was mixed with a mixer at a ratio of 0.6 part of zinc salicylate (E-84; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.). And sieved with a mesh of 75 μm, weight average particle size (D4) 5.1 μm, number average particle size (Dn) 4.6 μm, D4 / Dn = 1.11, average circularity 0.97, shape factor SF− A toner having 1 = 135, shape factor SF-2 = 118, minor axis (r2) / major axis (r1) = 0.8, and thickness (r3) / minor axis (r2) = 0.9 was obtained.
〜外添剤処理〜
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.3部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.5部、シリカ微粉体(RX−50;日本アエロジル社製)を0.8部の割合で混合して初期剤用ブラックトナーA24を作製した。
初期現像剤の作成は上記で得られたトナー及びキャリアは実施例1のZ1キャリアを使用する。トナーとキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が915g、イエロートナーA13が85gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.5%の初期現像剤を作製した。
~ External additive treatment ~
With respect to 100 parts by weight of the toner, 1.3 parts of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.5 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica), silica fine powder (RX-50; Nippon Aerosil Co., Ltd.) was mixed at a ratio of 0.8 part to prepare black toner A24 for an initial agent.
For the preparation of the initial developer, the Z1 carrier of Example 1 is used as the toner and carrier obtained above. Put 915 g of magnetic carrier Z1 and 85 g of yellow toner A13 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier is 1000 g, and use a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise-Prises Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 8.5% was prepared by mixing at a rotation speed of 46 rpm for 5 minutes.
2)イエロートナー例A21
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー180(PV Fast Yellow HG;クラリアント社製)を用いた以外は、ブラックトナー例A24と同様にして、初期剤用イエロートナー21を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.0μm、個数平均粒径(Dn)4.5μm、D4/Dn=1.11、平均円形度0.97、形状係数SF−1=132、形状係数SF−2=115、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
初期現像剤の作成は上記で得られたトナー及びキャリアは実施例1のZ1キャリアを使用する。トナーとキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が915g、イエロートナーA13が85gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.5%の初期現像剤を作製した。
2) Yellow toner example A21
In the synthesis of the master batch, C.I. I. A yellow toner 21 for an initial agent was prepared in the same manner as in black toner example A24 except that CI Pigment Yellow 180 (PV Fast Yellow HG; manufactured by Clariant) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.0 μm, a number average particle diameter (Dn) of 4.5 μm, D4 / Dn = 1.11, an average circularity of 0.97, a shape factor SF-1 = 132, and a shape. The coefficient SF-2 was 115, the minor axis (r2) / major axis (r1) was 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) was 0.9.
For the preparation of the initial developer, the Z1 carrier of Example 1 is used as the toner and carrier obtained above. Put 915 g of magnetic carrier Z1 and 85 g of yellow toner A13 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier is 1000 g, and use a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise-Prises Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 8.5% was prepared by mixing at a rotation speed of 46 rpm for 5 minutes.
3)マゼンタトナー例A22
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122(Hostaperm Pink E;クラリアント社製)を用いた以外は、ブラックトナー例A24と同様にして初期用マゼンタトナーA22を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.0μm、個数平均粒径(Dn)4.5μm、D4/Dn=1.16、平均円形度0.96、形状係数SF−1=137、形状係数SF−2=117、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
初期現像剤の作成は上記で得られたトナー及びキャリアは実施例1のZ1キャリアを使用する。トナーとキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が915g、イエロートナーA13が85gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.5%の初期現像剤を作製した。
3) Magenta toner example A22
In the synthesis of the master batch, C.I. I. An initial magenta toner A22 was prepared in the same manner as in the black toner example A24 except that CI Pigment Red 122 (Hostaperm Pink E; manufactured by Clariant) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.0 μm, a number average particle diameter (Dn) of 4.5 μm, D4 / Dn = 1.16, an average circularity of 0.96, a shape factor SF-1 = 137, and a shape. The coefficient SF-2 was 117, the minor axis (r2) / major axis (r1) = 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) = 0.9.
For the preparation of the initial developer, the Z1 carrier of Example 1 is used as the toner and carrier obtained above. Put 915 g of magnetic carrier Z1 and 85 g of yellow toner A13 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier is 1000 g, and use a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise-Prises Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 8.5% was prepared by mixing at a rotation speed of 46 rpm for 5 minutes.
4)シアントナー例A23
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3(Lionol Blue FG-7351;東洋インキ社製)を用いた以外は、ブラックトナー例A24と同様にして初期剤シアントナーA23を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.0μm、個数平均粒径(Dn)4.5μm、D4/Dn=1.13、平均円形度0.97、形状係数SF−1=134、形状係数SF−2=115、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
初期現像剤の作成は上記で得られたトナー及びキャリアは実施例1のZ1キャリアを使用する。トナーとキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が915g、イエロートナーA13が85gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.5%の初期現像剤を作製した。
4) Cyan toner example A23
In the synthesis of the master batch, C.I. I. An initial cyan toner A23 was prepared in the same manner as in the black toner example A24 except that CI Pigment Blue 15: 3 (Lionol Blue FG-7351; manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.0 μm, a number average particle diameter (Dn) of 4.5 μm, D4 / Dn = 1.13, an average circularity of 0.97, a shape factor SF-1 = 134, and a shape. The coefficient SF-2 was 115, the minor axis (r2) / major axis (r1) was 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) was 0.9.
For the preparation of the initial developer, the Z1 carrier of Example 1 is used as the toner and carrier obtained above. Put 915 g of magnetic carrier Z1 and 85 g of yellow toner A13 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier is 1000 g, and use a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise-Prises Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 8.5% was prepared by mixing at a rotation speed of 46 rpm for 5 minutes.
(補給用トナー製造例)
1)ブラックトナー例A28
初期剤ブラックトナー例A24の「〜乳化、脱溶剤〜」の工程において、
[乳化スラリー1]をえる際、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数20,000rpmで25分間の混合は、回転数13,000rpmで25分間にかえた。それ以外は初期剤ブラックトナー例A24と同じようにして補給用ブラックトナー例A28を得た。この母体トナー100部にサリチル酸亜鉛(E−84;オリエント化学社製)0.6部の割合でミキサーにより混合した。そして、目開き75μmメッシュで篩い、重量平均粒径(D4)5.7μm、個数平均粒径(Dn)5.1μm、D4/Dn=1.11、平均円形度0.97、形状係数SF−1=135、形状係数SF−2=118、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9のトナーを得た。
(Supply toner production example)
1) Black toner example A28
In the process of “~ emulsification, desolvation” of the initial agent black toner example A24,
When obtaining [Emulsified Slurry 1], 1200 parts of [Aqueous Phase 1] was added to a container, and mixing with a TK homomixer at a rotation speed of 20,000 rpm for 25 minutes was changed to a rotation speed of 13,000 rpm for 25 minutes. Otherwise, the black toner example A28 for replenishment was obtained in the same manner as the initial agent black toner example A24. 100 parts of this base toner was mixed with a mixer at a ratio of 0.6 part of zinc salicylate (E-84; manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.). And sieved with a mesh of 75 μm, weight average particle size (D4) 5.7 μm, number average particle size (Dn) 5.1 μm, D4 / Dn = 1.11, average circularity 0.97, shape factor SF− A toner having 1 = 135, shape factor SF-2 = 118, minor axis (r2) / major axis (r1) = 0.8, and thickness (r3) / minor axis (r2) = 0.9 was obtained.
〜外添剤処理〜
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.0部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部、シリカ微粉体(RX−50;日本アエロジル社製)を0.6部の割合で混合して補給用ブラックトナーA28を作製した。
~ External additive treatment ~
1.0 part of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co.), silica fine powder (RX-50; Nippon Aerosil Co., Ltd.) was mixed at a ratio of 0.6 part to prepare black toner A28 for replenishment.
2)補給用イエロートナー例A25
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー180(PV Fast Yellow HG;クラリアント社製)を用いた以外は、補給用ブラックトナー例A28と同様にし補給用イエロートナーA25を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.7μm、個数平均粒径(Dn)5.1μm、D4/Dn=1.11、平均円形度0.97、形状係数SF−1=132、形状係数SF−2=115、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
2) Example of replenishing yellow toner A25
In the synthesis of the master batch, C.I. I. A replenishment yellow toner A25 was prepared in the same manner as in Replenishment black toner example A28, except that CI Pigment Yellow 180 (PV Fast Yellow HG; manufactured by Clariant) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.7 μm, a number average particle diameter (Dn) of 5.1 μm, D4 / Dn = 1.11, an average circularity of 0.97, a shape factor SF-1 = 132, and a shape. The coefficient SF-2 was 115, the minor axis (r2) / major axis (r1) was 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) was 0.9.
〜外添剤処理〜
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.0部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部、シリカ微粉体(RX−50;日本アエロジル社製)を0.6部の割合で混合して補給用イエロートナーA25を作製した。
~ External additive treatment ~
1.0 part of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co.), silica fine powder (RX-50; Nippon Aerosil Co., Ltd.) was mixed at a ratio of 0.6 part to prepare a replenishing yellow toner A25.
3)マゼンタトナー例A26
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122(Hostaperm Pink E;クラリアント社製)を用いた以外は、ブラックトナー例A28と同様にして補給用マゼンタトナーA26を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.7μm、個数平均粒径(Dn)5.1μm、D4/Dn=1.16、平均円形度0.96、形状係数SF−1=137、形状係数SF−2=117、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
3) Magenta toner example A26
In the synthesis of the master batch, C.I. I. A replenishing magenta toner A26 was produced in the same manner as in the black toner example A28 except that CI Pigment Red 122 (Hostaperm Pink E; manufactured by Clariant) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.7 μm, a number average particle diameter (Dn) of 5.1 μm, D4 / Dn = 1.16, an average circularity of 0.96, a shape factor SF-1 = 137, and a shape. The coefficient SF-2 was 117, the minor axis (r2) / major axis (r1) = 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) = 0.9.
〜外添剤処理〜
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.0部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部、シリカ微粉体(RX−50;日本アエロジル社製)を0.6部の割合で混合して補給用マゼンタトナーA26を作製した
~ External additive treatment ~
1.0 part of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica Co.), silica fine powder (RX-50; Nippon Aerosil Co., Ltd.) was mixed at a ratio of 0.6 part to prepare magenta toner A26 for replenishment.
4)シアントナー例A27
マスターバッチの合成において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3(Lionol Blue FG-7351;東洋インキ社製)を用いた以外は、ブラックトナー例A24と同様にして補給用シアントナーA27を作製した。
母体トナーは、重量平均粒径(D4)5.0μm、個数平均粒径(Dn)4.5μm、D4/Dn=1.13、平均円形度0.97、形状係数SF−1=134、形状係数SF−2=115、短軸(r2)/長軸(r1)=0.8、厚さ(r3)/短軸(r2)=0.9であった。
4) Cyan toner example A27
In the synthesis of the master batch, C.I. I. A replenishing cyan toner A27 was produced in the same manner as in black toner example A24 except that CI Pigment Blue 15: 3 (Lionol Blue FG-7351; manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was used.
The base toner has a weight average particle diameter (D4) of 5.0 μm, a number average particle diameter (Dn) of 4.5 μm, D4 / Dn = 1.13, an average circularity of 0.97, a shape factor SF-1 = 134, and a shape. The coefficient SF-2 was 115, the minor axis (r2) / major axis (r1) was 0.8, and the thickness (r3) / minor axis (r2) was 0.9.
〜外添剤処理〜
前記トナー100重量部に対して、シリカ微粉体(R972;日本アエロジル社製)を1.0部、酸化チタン(MT−150A;テイカ社製)0.4部、シリカ微粉体(RX−50;日本アエロジル社製)を0.6部の割合で混合して補給用シアントナーA27を作製した。
上記、初期現像剤及び補給用トナーを使用して、実施例7と同じようにしてテストしたところ表1のような結果を得た。
~ External additive treatment ~
For 100 parts by weight of the toner, 1.0 part of silica fine powder (R972; manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), 0.4 part of titanium oxide (MT-150A; manufactured by Teica), silica fine powder (RX-50; Nippon Aerosil Co., Ltd.) was mixed at a ratio of 0.6 part to prepare a replenishing cyan toner A27.
When the initial developer and the replenishing toner were used and tested in the same manner as in Example 7, the results shown in Table 1 were obtained.
実施例10
実施例7においてイエロー・トナー、マゼンタ・トナー、シアン・トナー及びブラック・トナーの初期剤トナーの粒径は5.5μmから5.0μmに変更した。また、現像剤のトナー濃度は各色共に8.5%から9.0%に変更した以外は実施例7の同じようにして初期剤用トナー及び現像剤を作成した。また、補給用トナーは実施例9のイエロー・トナー、マゼンタ・トナー、シアン・トナー及びブラック・トナーを使用して、実施例9の同じようにテストしたところ表1のような結果を得た。
Example 10
In Example 7, the particle size of the initial toner of yellow toner, magenta toner, cyan toner and black toner was changed from 5.5 μm to 5.0 μm. Further, an initial agent toner and a developer were prepared in the same manner as in Example 7 except that the toner density of the developer was changed from 8.5% to 9.0% for each color. The replenishment toner was tested in the same manner as in Example 9 using the yellow toner, magenta toner, cyan toner and black toner of Example 9, and the results shown in Table 1 were obtained.
比較例1
実施例1の初期現像剤用ブラックトナーA1と磁性キャリア例1及び補給用ブラックトナーA2を使用する。トナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が948g、ブラックトナーA1が52gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が5.2%の初期現像剤を作製した。(実施例1よりトナー濃度が低い。実施例1は7.4%である。)この初期剤及び補給用ブラックトナーA2を使用して実施例1と同じようにしてテストした結果は表1のようである。スタートのQ/Mが高いので画像濃度が低く、転写性が良くなくクリーニング性が良くないので50000枚の通紙テストは中止した。
Comparative Example 1
The black toner A1 for initial developer, the magnetic carrier example 1 and the black toner A2 for replenishment of Example 1 are used. Put 948 g of magnetic carrier Z1 and 52 g of black toner A1 in a 1 L container so that the total amount of toner and carrier is 1000 g, and use a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 5.2% was prepared by mixing at a rotation speed of 46 rpm for 5 minutes. (The toner concentration is lower than that of Example 1. Example 1 is 7.4%.) The results of testing in the same manner as in Example 1 using this initial agent and black toner A2 for replenishment are shown in Table 1. It seems. Since the Q / M of the start was high, the image density was low, the transferability was not good, and the cleaning property was not good.
比較例2
実施例1の初期現像剤用ブラックトナーA1と磁性キャリア例1及び補給用ブラックトナーA2を使用する。トナー及びキャリアの総量が1000gになるように磁性キャリアZ1が920g、ブラックトナーA1が80gをそれぞれ1Lの容器に入れて、ターブラー・シェーカー・ミキサー T2F型(株式会社シンマルエンタ−プライゼス社製)にて、回転数が46rpmで5分間の混合をしてトナー濃度が8.0%の初期現像剤を作製した。(実施例1よりトナー濃度が高い。実施例1は7.4%である。)この初期剤及び補給用ブラックトナーA2を使用して実施例1と同じようにしてテストした結果は表1のようである。スタートのQ/Mが低いので画像濃度は高い。また、トナー付着量が多いのに伴い、転写性が良くなくクリーニング性が良くないので50000枚の通紙テストは中止した。
Comparative Example 2
The black toner A1 for initial developer, the magnetic carrier example 1 and the black toner A2 for replenishment of Example 1 are used. 920 g of the magnetic carrier Z1 and 80 g of the black toner A1 are put in a 1 L container so that the total amount of the toner and the carrier becomes 1000 g, respectively, and is used with a tumbler shaker mixer T2F type (manufactured by Shinmaru Enterprise-Prises Co., Ltd.) An initial developer having a toner concentration of 8.0% was prepared by mixing at 46 rpm for 5 minutes. (Toner concentration is higher than Example 1. Example 1 is 7.4%.) Using this initial agent and the black toner A2 for replenishment, the test results in the same manner as Example 1 are shown in Table 1. It seems. Since the Q / M of the start is low, the image density is high. In addition, as the toner adhesion amount increased, the transferability test was not good and the cleaning performance was not good.
1 感光体ドラム(像担持体)
2 メインチャージャ(帯電手段)
4 現像手段
4a 現像タンク
4b トナー補給部
4c リサイクルトナー用ホッパー
4d 回収タンク
5a 転写チャージャ
5b 分離チャージャ
7 トナー搬送部
8 クリーニング手段
9 定着手段
40 現像ローラ
41 攪拌スクリュー
42 攪拌スクリュー
43 トナーカートリッジ
44 第1補給ローラ
45 第2補給ローラ
46 メッシュ
50 中間転写ベルト
51 一次転写手段(支持ローラ)
52 支持ローラ
53 支持ローラ
54 支持ローラ
55 支持ローラ
56 支持ローラ
57 中間転写ベルトクリーニング手段
58 クリーニングブレード
61 二次転写ローラ
62 二次転写ベルト
63 支持ローラ
64 支持ローラ
65 支持ローラ
66 搬送ベルト
71 第2トナー搬送コイル
80 クリーニングブレード
81 トナー回収室
82 第1トナー搬送コイル
L 露光光
1 Photosensitive drum (image carrier)
2 Main charger (charging means)
4 Developing means
52
Claims (22)
The toner particles of the toner have a substantially spherical shape, and the shape is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), and the major axis r1 and minor axis r2. (R2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio (r3 / r2) of the thickness r3 to the minor axis r2 is in the range of 0.7 to 1.0. The toner according to claim 18, wherein the toner is a toner.
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