JP2008275839A - Image forming apparatus, and toner, carrier and developer used for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置、それに用いられるトナー、キャリア、現像剤に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, a toner, a carrier, and a developer used therefor.
近年、電子写真作像業界において、高速化、高画質化が一般的に求められている。特に画質に重要な影響を与える要因の一つとされるトナーの定着性が、作像速度、いわゆる画像形成装置のシステム速度が高速になるにつれて、悪化するため、高速化とトナーの定着性を両立させることが課題となっている。さらに定着性を向上させるために発生する樹脂の軟化特性の低下、離型剤の多用がトナーの感光体フィルミングを引き起こし、その現象が画像品質の低下の原因となり問題であった。
このように高速化というキーワード一つとってもそこから引き起こされる各種副作用、例えば前述の定着性だけでなく、現像性(帯電性)、トナーとしての耐熱保存性、感光体汚染性(フィルミング)等、従来の装置ではとてもそれらの課題の同時達成は困難であった。
In recent years, high speed and high image quality are generally required in the electrophotographic imaging industry. In particular, the toner fixability, which is one of the factors that have an important influence on the image quality, deteriorates as the image forming speed, that is, the system speed of the so-called image forming apparatus, increases. It is a problem to make it. Further, the deterioration of the softening property of the resin generated for improving the fixing property and the extensive use of the release agent cause the photoconductor filming of the toner, and this phenomenon causes the deterioration of the image quality, which is a problem.
Thus, even with one keyword of speeding up, various side effects caused by the keyword, for example, not only the fixability described above, but also developability (chargeability), heat-resistant storage stability as a toner, photoreceptor contamination (filming), etc. It has been difficult to achieve these problems simultaneously with conventional devices.
紙上未定着のトナー画像が、定着装置で熱と圧力により定着されて、トナー画像が紙に
固着するが、システム速度が速くなると、紙上未定着トナー画像が定着装置で十分な熱量
を受けられなくなり、定着不良となったトナーが紙から剥がれることとなり好ましくない。
An unfixed toner image on paper is fixed by heat and pressure in the fixing device, and the toner image is fixed on the paper. However, if the system speed increases, the unfixed toner image on the paper cannot receive a sufficient amount of heat in the fixing device. This is not preferable because the toner with poor fixing is peeled off from the paper.
システム速度が高速になるとともに、定着性を維持するため定着温度を上げることが考えられるが、機内温度上昇による各種副作用、定着部材消耗寿命、省エネルギーの観点他の点で、問題があり、定着改善の対応として不適切であった。そこで、特に超高速機において、トナーの定着性能と対感光体汚染性の向上が求められ、定着装置で高速作像、低熱量でも良好な定着性を有するトナーおよび定着装置および画像形成装置が必要とされている。 It is conceivable to increase the fixing temperature in order to maintain the fixing performance as the system speed increases, but there are problems in terms of various side effects due to temperature rise in the machine, the life of fixing member consumption, energy saving, etc., and fixing improvement It was inappropriate as a response. Therefore, particularly in an ultra-high speed machine, improvement in toner fixing performance and photoconductor contamination is required, and toner, a fixing device, and an image forming apparatus having high-speed image formation with a fixing device and good fixing property even with a low heat amount are required. It is said that.
トナーの定着性を向上させるには、さまざまな検討がなされてきた。
例えば、トナー自体の定着性能を向上させるため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることなどの方法が知られている。しかし、樹脂の低Tg(ガラス転移温度)化は耐熱保存性や定着強度を悪化させる原因となり、また樹脂の低分子量化による軟化温度の低下では、ホットオフセットの発生と光沢が高すぎる(光沢制御性)などの問題が生じる。このため、樹脂そのものの熱特性をコントロールすることにより低温定着性に優れ、かつ、耐熱保存性、耐オフセット性に良好なトナーを得るには至っていない。
Various studies have been made to improve the fixing property of the toner.
For example, in order to improve the fixing performance of the toner itself, a method of controlling the thermal characteristics of the resin itself is known. However, lowering the Tg (glass transition temperature) of the resin will cause deterioration in heat-resistant storage stability and fixing strength. If the softening temperature is lowered due to the lower molecular weight of the resin, the occurrence of hot offset and gloss are too high (gloss control). Problems) occur. For this reason, by controlling the thermal characteristics of the resin itself, it has not yet been possible to obtain a toner having excellent low-temperature fixability and excellent heat-resistant storage stability and offset resistance.
こうした低温定着化に対応すべく、従来多用されてきたスチレン−アクリル系樹脂にかえて、低温定着性に優れ、耐熱保存性も比較的良いポリエステル樹脂の使用が試みられている(特許文献1〜6:特開昭60−90344号公報、特開昭64−15755号公報、特開平2−82267号公報、特開平3−229264号公報、特開平3−41470号公報、特開平11−305486号公報)。また、低温定着性の改善を目的にバインダー中にガラス転移温度でシャープメルト性を有する特定の非オレフィン系結晶性重合体を添加する試み(特許文献7:特開昭62−63940号公報)があるが、分子構造、分子量について最適化されているとはいえない。 In order to cope with such low-temperature fixing, attempts have been made to use polyester resins that are excellent in low-temperature fixing properties and relatively good in heat-resistant storage, in place of styrene-acrylic resins that have been widely used in the past (Patent Documents 1 to 3). 6: JP-A-60-90344, JP-A-64-15755, JP-A-2-82267, JP-A-3-229264, JP-A-3-41470, JP-A-11-305486 Publication). In addition, there is an attempt to add a specific non-olefinic crystalline polymer having a sharp melt property at a glass transition temperature to a binder for the purpose of improving low-temperature fixability (Patent Document 7: JP-A-62-63940). However, it cannot be said that the molecular structure and molecular weight are optimized.
また、同じくシャープメルト性を有する結晶性ポリエステルを用いる試み(特許文献8:特許第2931899号公報、特許文献9:特開2001−222138号公報)もあるが、高速機には対応しておらず、低温定着性の改善と同時にトナー保存性、対感光体汚染性を両立可能な、優れたトナーとはなっていない。 There are also attempts to use crystalline polyester having sharp melt properties (Patent Document 8: Japanese Patent No. 2931899, Patent Document 9: Japanese Patent Laid-Open No. 2001-222138), but it is not compatible with high speed machines. However, it is not an excellent toner that can achieve both low-temperature fixability and toner storability and photoconductor contamination.
また定着装置の点でも超高速機に対応し得る装置としては従来の装置をそのまま利用するだけでは難しく、定着機としての性能向上だけでなくトナー特性との相互作用を考慮した新規の発想が必要とされてきた。 In terms of the fixing device, it is difficult to simply use the conventional device as it is, and it is necessary to have a new idea that considers the interaction with the toner characteristics as well as improving the performance of the fixing device. It has been said.
また、低温定着性を維持しつつ、耐熱保存性、耐オフセット性に優れたトナーが提案されている(特許文献10:特開2007−65620号公報)。しかし、このトナーは、150℃加熱溶融時の離型剤のトナー表面占有率Taが、10.0%未満であり、高速機には対応していない。 In addition, a toner having excellent heat-resistant storage stability and offset resistance while maintaining low-temperature fixability has been proposed (Patent Document 10: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-65620). However, the toner has a toner surface occupancy Ta of less than 10.0% when the toner is heated and melted at 150 ° C. and is not compatible with a high-speed machine.
上記問題点に鑑み、本発明は、高速出力システムにおいて、対感光体フィルミング(汚染)性が向上し、かつ、低温定着が可能でかつトナー保存性も良好で、定着高温巻き付き性も良好で、広い定着温度に適用でき、定着紙との定着強度が十分高い定着装置、画像形成装置であって、かつ、高度に帯電特性が制御されたトナー、キャリアスペント性の少ない現像システム、現像剤を用いてかつ、高度に信頼性の高い画像を維持しつつ高現像剤寿命を達成するとともに、かつ、低温低湿環境下における劣化かぶりを減少させることのできるトナー、キャリアおよびこの現像剤用いて高品質な画像が印刷できる画像形成装置、プロセスカートリッジ、トナー、キャリア、現像剤を提供することを課題とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention has improved filming (contamination) property to a photoreceptor in a high-speed output system, low-temperature fixing is possible, toner storage stability is good, and high-temperature wrapping property is also good. A fixing device and an image forming apparatus that can be applied to a wide range of fixing temperatures and have a sufficiently high fixing strength with a fixing paper, a highly charged toner with a controlled charge characteristic, a developing system with a low carrier spent property, and a developer. High-quality toner and carrier that can be used and achieve high developer life while maintaining highly reliable images, and can reduce deterioration fog in low-temperature and low-humidity environments. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus, a process cartridge, toner, a carrier, and a developer capable of printing a simple image.
上記課題を解決するために、本発明は、以下のことを特徴とする。
(1)「記録媒体上の可視像を熱と圧力により定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、システム速度が400〜3000mm/secであり、かつ定着媒体の加圧面圧が、5N/cm2〜90N/cm2でありかつ、可視像形成に用いるトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と離型剤とを含有するものであり、かつ離型剤のトナー表面占有率Tpが、0.1%〜4.0%であり、かつ該トナーの150℃加熱溶融時の離型剤のトナー表面占有率Taが、10.0%〜70.0%である事を特徴とする画像形成装置」、
(2)「前記(1)記載の定着媒体表面が、少なくともフッ素樹脂を含有する成分であることを特徴とする画像形成装置」、
(3)「前記(1)または(2)に記載の定着媒体表面が、少なくともポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)または、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、または両者の重合体を少なくとも一種類以上含有する組成であることを特徴とする画像形成装置」、
(4)「前記(1)乃至(3いずれか1に記載の定着装置の定着ニップ幅が、4mm〜20mmであることを特徴とする画像形成装置)、
(5)「前記(1)乃至(4)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、離型剤として少なくとも炭化水素直鎖を有するワックスを含有し、該ワックスのTgピークが、少なくとも50℃〜130℃に一つ以上存在することを特徴とする画像形成装置」、
(6)「前記(1)乃至(5)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記ワックスが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、合成エステルワックス、パラフィンワックスの少なくとも1種類を含有することを特徴とする画像形成装置」、
(7)「前記(1)乃至(6)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記離型剤として少なくとも脂肪酸アミド化合物を含有し、該脂肪酸アミド化合物のTgピークが、少なくとも70℃〜160℃に一つ以上存在することを特徴とする画像形成装置」、
(8)「前記(1)乃至(7)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記樹脂として少なくとも1種類以上の非晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする画像形成装置」、
(9)「前記(1)乃至(8)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記樹脂として少なくとも1種類以上の結晶性ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする画像形成装置」、
(10)「前記(1)乃至(9)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記樹脂として少なくとも1種類以上の結晶性ポリエステル樹脂を含有し、かつ該結晶性ポリエステルのTgピークが、少なくとも80℃〜130℃に一つ以上存在することを特徴とする画像形成装置」、
(11)「前記(1)乃至(10)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記トナーは、カラートナーであることを特徴とする画像形成装置」、
(12)「前記(1)乃至(11)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記トナーは、平均円形度が0.94以上1.00未満であるトナーであることを特徴とする画像形成装置」、
(13)「前記(1)乃至(12)いずれか1に記載の画像形成装置に用いられるトナーであって、前記トナーは、体積平均粒径が2.0〜7.0μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.0〜1.3の範囲にあるトナーであることを特徴とする画像形成装置」、
(14)「前記(1)乃至(13)いずれか1に記載の画像形成装置であって、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、該潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、該潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上の可視像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置」、
(15)「前記(1)乃至(14)いずれか1に記載の画像形成装置であって、該画像形成装置は、潜像担持体と少なくとも現像手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置」、
(16)「前記(1)乃至(15)いずれか1に記載の画像形成装置に用いることを特徴とする少なくとも樹脂、着色剤、離型剤を含有するトナー」、
(17)「前記(1)乃至(15)いずれか1に記載の画像形成装置に用いることを特徴とする少なくとも磁性を有するキャリア」、
(18)「前記(1)乃至(15)いずれか1に記載の画像形成装置に用いることを特徴とする少なくともトナーとキャリアを含有する現像剤」。
In order to solve the above problems, the present invention is characterized by the following.
(1) “An image forming apparatus including a fixing device that fixes a visible image on a recording medium by heat and pressure, the system speed is 400 to 3000 mm / sec, and the pressing surface pressure of the fixing medium is 5N. / Cm 2 to 90 N / cm 2 and the toner used for visible image formation contains at least a resin, a colorant, and a release agent, and the toner surface occupation ratio Tp of the release agent is An image having a toner surface occupancy Ta of from 0.1% to 4.0% and a release agent when the toner is heated and melted at 150 ° C. is 10.0% to 70.0%. Forming device ",
(2) “Image forming apparatus, wherein the surface of the fixing medium described in (1) is a component containing at least a fluororesin”;
(3) “The surface of the fixing medium described in (1) or (2) is at least a polytetrafluoroethylene resin (PTFE), a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), or both of them. An image forming apparatus characterized by having a composition containing at least one polymer ",
(4) “Image forming apparatus characterized in that the fixing nip width of the fixing device according to any one of (1) to (3) is 4 mm to 20 mm”,
(5) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (4) above, containing a wax having at least a hydrocarbon straight chain as a releasing agent, and a Tg peak of the wax , At least one image forming apparatus at 50 ° C. to 130 ° C. ”,
(6) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (5), wherein the wax is made of carnauba wax, polyethylene wax, polypropylene wax, synthetic ester wax, or paraffin wax. An image forming apparatus comprising at least one kind ",
(7) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (6), including at least a fatty acid amide compound as the releasing agent, wherein the fatty acid amide compound has a Tg peak. , At least one image forming apparatus having a temperature of 70 ° C. to 160 ° C. ”,
(8) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the resin contains at least one amorphous polyester resin. Image forming apparatus ",
(9) “An image that is used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (8), and includes at least one crystalline polyester resin as the resin. Forming device ",
(10) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (9), including at least one crystalline polyester resin as the resin, and the crystalline polyester An image forming apparatus characterized in that at least one Tg peak of at least 80 ° C. to 130 ° C. is present ”,
(11) “Image forming apparatus characterized in that the toner is used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (10), and the toner is a color toner”.
(12) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (11), wherein the toner has an average circularity of 0.94 or more and less than 1.00. An image forming apparatus characterized by that, "
(13) “Toner used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (12), wherein the toner has a volume average particle diameter of 2.0 to 7.0 μm, An image forming apparatus comprising a toner having a ratio (Dv / Dn) of a diameter (Dv) to a number average particle diameter (Dn) in a range of 1.0 to 1.3 ",
(14) “The image forming apparatus according to any one of (1) to (13), wherein a latent image carrier that carries a latent image, and a charging unit that uniformly charges the surface of the latent image carrier. And exposing the charged surface of the latent image carrier on the basis of the image data, writing an electrostatic latent image, supplying toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier, An image forming apparatus comprising: a developing unit that makes a visible image; a transfer unit that transfers a visible image on the surface of the latent image carrier to a transfer target; and a fixing unit that fixes the visible image on the transfer target. ,
(15) The image forming apparatus according to any one of (1) to (14), wherein the image forming apparatus integrally supports the latent image carrier and at least the developing unit, and the image forming apparatus main body. An image forming apparatus comprising a detachable process cartridge ",
(16) “Toner containing at least a resin, a colorant, and a release agent, which is used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (15)”,
(17) “A carrier having at least magnetism, which is used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (15)”,
(18) “A developer containing at least a toner and a carrier, which is used in the image forming apparatus according to any one of (1) to (15)”.
本発明により、超高速画像形成装置においても、低温定着性、高温巻き付き性に優れ広範な定着温度に適用でき、フィルミング性、保存性に優れ、かつ定着紙との定着強度が十分高くかつ、高度に帯電特性が制御されたトナー、キャリアスペント性の少ない現像システム、高度に信頼性の高い画像を維持しつつ高現像剤寿命を達成するとともに、かつ、低温低湿環境下における劣化かぶりを減少させることのできる画像形成装置を提供することができる。
また本発明により、上記画像形成装置並びにそれに用いるトナー、キャリア、現像剤、プロセスカートリッジを提供することができる。
According to the present invention, even in an ultra-high-speed image forming apparatus, it is excellent in low-temperature fixability and high-temperature wrapping property and can be applied to a wide range of fixing temperatures, excellent in filming properties and storage stability, and sufficiently high in fixing strength with fixing paper, Toner with highly controlled charging characteristics, development system with low carrier spent, high developer life while maintaining highly reliable images, and reduced fogging in low temperature and low humidity environments An image forming apparatus capable of performing the above can be provided.
Further, according to the present invention, it is possible to provide the image forming apparatus and the toner, carrier, developer, and process cartridge used therefor.
以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者は特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明が特許請求の範囲を限定するものではない。
本発明における画像形成装置は以下である。記録媒体上の可視像を熱と圧力により定着させる定着装置を備える画像形成装置であって、システム速度が400〜3000mm/secであり、かつ定着媒体の加圧面圧が、5N/cm2〜90N/cm2でありかつ、可視像形成に用いるトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と離型剤とを含有するものであり、かつ離型剤のトナー表面占有率Tpが、0.1%〜4.0%であり、かつ該トナーの150℃加熱溶融時の離型剤のトナー表面占有率Taが、10.0%〜70.0%である事を特徴とする画像形成装置である。
Embodiments of the present invention will be described below. The following description is an example of the best mode of the present invention, and it is easy for those skilled in the art to make other embodiments within the scope of the claims by making changes and modifications within the scope of the claims. However, this does not limit the scope of the claims.
The image forming apparatus according to the present invention is as follows. An image forming apparatus including a fixing device that fixes a visible image on a recording medium by heat and pressure, a system speed of 400 to 3000 mm / sec, and a pressing surface pressure of the fixing medium of 5 N / cm 2 to The toner used for forming a visible image at 90 N / cm 2 contains at least a resin, a colorant, and a release agent, and the toner surface occupation ratio Tp of the release agent is 0.1%. The image forming apparatus is characterized in that the toner surface occupancy Ta of the release agent when the toner is heated and melted at 150 ° C. is 10.0% to 70.0%. .
本発明では、画像形成装置(定着装置)、トナー、両要素がそれぞれに有効に機能を発揮して、かつお互いが機能の不足する点を補いつつ、初めて前記課題である高速印字性、感光体フィルミング性、低温定着性、トナー保存性、キャリアスペント性、高耐久現像性、かぶり特性といった、相反する多くの課題を極めて高次元に達成できることを見出した。 According to the present invention, the image forming apparatus (fixing apparatus), the toner, and the two elements exhibit their functions effectively, and make up for the lack of functions of each other. It has been found that many conflicting problems such as filming property, low-temperature fixing property, toner storage property, carrier spent property, high durability developing property, and fogging property can be achieved at a very high level.
画像形成装置として、特に定着装置として、まずシステム線速と定着面圧の制御が重要である。システム速度(定着媒体の移動速度)を400〜3000mm/sec、より好ましくは、1000〜2500mm/secと超高速にした場合でも適切な画質を形成するため、定着媒体の加圧面圧を5N/cm2〜90N/cm2、より好ましくは、10N/cm2〜90N/cm2とすることが重要で、その適切な面圧により適切に加圧されたトナーが定着可能となる。面圧が5N/cm2未満の場合、トナーの定着紙への押し付けが十分でなく定着画像の定着強度が十分でなく紙からトナーが剥がれる等の不具合が発生して好ましくない。また面圧が90N/cm2を超えるとシステム速度を維持する上で紙への負荷が大きくなり好ましくない。さらにトナーの離型剤の染み出し量が過剰に多くなり、感光体フィルミングの点でも好ましくない。 As an image forming apparatus, particularly as a fixing apparatus, it is first important to control the system linear velocity and the fixing surface pressure. In order to form an appropriate image quality even when the system speed (moving speed of the fixing medium) is 400 to 3000 mm / sec, more preferably 1000 to 2500 mm / sec, the pressure surface pressure of the fixing medium is 5 N / cm. 2 ~90N / cm 2, more preferably, is important to 10N / cm 2 ~90N / cm 2 , toner pressed appropriately pressurized by its proper surface pressure is fixable. When the surface pressure is less than 5 N / cm 2 , it is not preferable because the toner is not sufficiently pressed against the fixing paper, the fixing image has insufficient fixing strength, and the toner is peeled off from the paper. On the other hand, if the surface pressure exceeds 90 N / cm 2 , the load on the paper increases in maintaining the system speed, which is not preferable. Further, the amount of the toner release agent oozes out excessively, which is not preferable from the viewpoint of photoconductor filming.
一方、前述の画像形成装置に適切なトナーとして、トナー含有離型剤のトナー表面占有率Tpが、0.1%〜4.0%、より好ましくは1.0〜4.0%であることがさらに重要である。ここで離型剤のトナー表面占有率Tpは、詳細は後述するが、トナー表面の離型剤の占有率、被覆率を示し、離型剤がトナー表面を覆っている割合を示す。この占有率Tpが0.1%未満の場合、ほとんどトナー表面には離型剤が存在しないことを示し、その場合、耐フィルミング性、耐キャリアスペント性は良好となるが、トナーの定着性が十分確保できず、特にホットオフセットが発生しやすくなり好ましくない。さらに定着離型性が低下し定着媒体への定着紙の巻き付き等が発生して好ましくない。一方、4.0%を超える場合、離型剤がトナー表面にある程度存在するため定着離型性は向上するが、離型剤が付着あるいは原因(トリガー)となり感光体フィルミングが発生、あるいはキャリアスペントが発生して好ましくない。 On the other hand, the toner surface occupation ratio Tp of the toner-containing release agent is 0.1% to 4.0%, more preferably 1.0 to 4.0% as a toner suitable for the above-described image forming apparatus. Is even more important. Here, the toner surface occupation ratio Tp of the release agent indicates the occupation ratio and coverage of the release agent on the toner surface, as will be described in detail later, and indicates the ratio of the release agent covering the toner surface. When this occupation ratio Tp is less than 0.1%, it indicates that there is almost no release agent on the toner surface. In this case, the filming resistance and the carrier spent resistance are good, but the toner fixing property is good. Cannot be secured sufficiently, and hot offset is particularly likely to occur. Further, the fixing releasability is lowered, and the fixing paper is wound around the fixing medium. On the other hand, if it exceeds 4.0%, the releasing agent is present on the toner surface to some extent, so that the fixing releasability is improved, but the releasing agent adheres or causes (trigger) to cause photoconductor filming, or the carrier Spent is not preferable.
一方、トナー中の離型剤は、トナー定着時に定着媒体とトナー表面を効果的に離型するための機能を有するが、前述のように離型剤はその副作用として感光体フィルミングやキャリアスペント等の問題を引き起こすため、未加熱時にはトナー表面にあまり存在せず、加熱時のみトナー表面にブリードアウトして出現することが望まれる。そのための機能として、溶融後トナー表面における離型剤の占有率、被覆率を離型剤の染み出し性として評価した。具体的には該トナーの150℃加熱溶融時の離型剤のトナー表面占有率Taが、10.0%〜70.0%であることが重要である。ここで、溶融後トナー表面占有率Taは、150℃加熱後のトナー表面の離型剤がトナー表面を覆っている割合を示す。このTaが、10.0%未満の場合、加熱時のトナー表面への離型剤のブリードアウト量が少なく離型剤本来の機能が十分発揮されず、定着紙(トナー)の定着媒体への巻き付き、あるいはホットオフセットが発生して好ましくない。一方Taが、70.0%を超える場合、定着媒体への巻き付き、ホットオフセットは良好となるが、逆に過剰な離型剤が定着部材、定着画像上等に残存し定着部材への汚染、画像の異常テカリ等が発生して好ましくない。 On the other hand, the release agent in the toner has a function of effectively releasing the fixing medium and the toner surface at the time of fixing the toner. However, as described above, the release agent has the side effects of photoconductor filming and carrier spent. Therefore, it is desirable that it does not exist so much on the toner surface when it is not heated but appears to bleed out on the toner surface only when it is heated. As a function for that purpose, the occupancy rate and coverage of the release agent on the surface of the toner after melting were evaluated as the exuding property of the release agent. Specifically, it is important that the toner surface occupation ratio Ta of the release agent when the toner is heated and melted at 150 ° C. is 10.0% to 70.0%. Here, the post-melting toner surface occupancy Ta indicates the ratio of the release agent on the toner surface after heating at 150 ° C. covering the toner surface. When this Ta is less than 10.0%, the amount of bleed-out of the release agent to the toner surface during heating is small, and the original function of the release agent is not sufficiently exerted, so that the fixing paper (toner) can be applied to the fixing medium. Winding or hot offset is not preferable. On the other hand, when Ta exceeds 70.0%, the wrapping around the fixing medium and the hot offset are good, but conversely, excessive release agent remains on the fixing member, the fixed image, etc., and the fixing member is contaminated. It is not preferable because abnormal shine or the like of the image occurs.
離型剤の表面占有率Tpを制御する因子として、離型剤のトナー内部・表面における分散状態制御が重要であることは言うまでもない。そのため樹脂の熱特性と相互作用する離型剤の含有量・熱特性(融点・ガラス転移点)だけでなく、混練り粉砕トナーの場合、混練前の離型剤と樹脂とのプレ混合状態が重要で、混練前に適切に離型剤と樹脂が混ざり合っていることがその後の混練り後の分散性を制御する上で重要となる。表面占有率Tpは混練り時の、混練方法、混練時間、混練温度、混練回数他が高度に複雑に絡み合って決定される特性となる。
さらに結晶性ポリエステル樹脂や脂肪酸アミド化合物を含有した場合における前述の離型剤の制御は困難を極めたが、離型剤の表面占有率Tpを適切に制御することでそれら複雑系の制御が初めて達成され、その結果本願の目的を達成することができた。
Needless to say, controlling the state of dispersion of the release agent inside and on the toner is important as a factor for controlling the surface occupancy Tp of the release agent. Therefore, not only the content and thermal characteristics (melting point / glass transition point) of the release agent that interacts with the thermal characteristics of the resin, but in the case of a kneaded and pulverized toner, the premixed state of the release agent and the resin before kneading It is important to appropriately mix the release agent and the resin before kneading in order to control dispersibility after the subsequent kneading. The surface occupancy Tp is a characteristic that is determined by intricately intertwining the kneading method, kneading time, kneading temperature, kneading frequency, etc. during kneading.
Furthermore, control of the aforementioned release agent when containing a crystalline polyester resin or a fatty acid amide compound was extremely difficult, but control of these complex systems was the first by appropriately controlling the surface occupancy Tp of the release agent. And as a result, the object of the present application could be achieved.
150℃加熱溶融時の離型剤のトナー表面占有率Taを制御する因子として、離型剤の熱特性(溶融性(溶融温度)、溶融粘度、溶融流動性)だけでなく、トナー樹脂の溶融性、ガラス転移温度、離型剤分散性も大きく寄与して、いかに樹脂が溶融して離型剤をブリードアウトさせるかが重要であり、離型剤のブリードアウト性を示す指標となる。特に樹脂との相互作用の部分が大きいため、離型剤のいわゆる初期分散状態を示すTpの制御だけでなく、実際に加熱時に離型剤がいかにトナー表面に出現するかの制御が特に定着媒体への巻き付きを防止する上で重要となる。基本的には樹脂の溶融性がより低温でより低粘弾性を示す方が表面占有率Taの値は大きくなるが、離型剤の特性も関わってくるため単純に樹脂の粘弾性だけでは議論できない。
その意味ではTpは、初期の離型剤の状態を制御することで、現像に対するキャリアスペント、感光体フィルミング等を防止する事が目的であり、Taは、離型剤本来の機能である定着離型性を制御しているともいえる。
As a factor for controlling the toner surface occupancy Ta of the release agent at 150 ° C. by heating and melting, not only the thermal characteristics (meltability (melting temperature), melt viscosity, melt flowability) of the release agent, but also the melting of the toner resin Properties, glass transition temperature, and release agent dispersibility also contribute greatly, and it is important how the resin melts to bleed out the release agent, which is an indicator of the bleed-out property of the release agent. In particular, since the portion of interaction with the resin is large, not only the control of Tp indicating the so-called initial dispersion state of the release agent, but also the control of how the release agent actually appears on the toner surface during heating is particularly effective. It is important to prevent wrapping around. Basically, the surface occupancy Ta becomes larger when the meltability of the resin exhibits lower viscoelasticity at a lower temperature, but since the properties of the release agent are also involved, simply discussing the viscoelasticity of the resin alone Can not.
In that sense, Tp is intended to prevent carrier spent on development, photoconductor filming, and the like by controlling the state of the initial release agent, and Ta is a fixing function that is an original function of the release agent. It can be said that the mold release property is controlled.
トナー単体における評価において加圧した場合、加圧媒体に離型剤が付着し、溶融トナー表面の離型剤量を正確に評価できず、また、本願発明における前記加圧面圧の範囲、および前記システム線速範囲において、トナー単体の未加圧の状態での評価が加圧したシステムとの離型性に相関が得られたため、本願発明では未加圧の状態でトナーを評価することにした。
未加圧の状態での評価が加圧したシステムとの離型性に相関が得られたのは、未加圧の状態でも十分な加熱をすることでトナー表面に離型剤はブリードアウトしてシステムとの対応が取れためと考えられ、本評価法は十分有効ものであるといえる。
また、本願発明の加圧面圧範囲は、離型剤をブリードアウトさせることよりもトナー樹脂を圧力により平滑化し紙媒体に固定化することに大きく寄与していると推定される。
When pressure is applied in the evaluation of the toner alone, the release agent adheres to the pressurization medium, and the amount of the release agent on the surface of the molten toner cannot be accurately evaluated. In the system linear velocity range, since the correlation between the evaluation of the toner alone in the non-pressurized state and the releasability with the pressurized system was obtained, in the present invention, the toner was evaluated in the non-pressurized state. .
The correlation between the evaluation in the unpressurized state and the releasability with the pressurized system was obtained because the release agent bleeds out on the toner surface by sufficient heating even in the unpressurized state. Therefore, it can be said that this evaluation method is sufficiently effective.
Further, it is estimated that the pressure contact pressure range of the present invention contributes more greatly to smoothing the toner resin by pressure and fixing it to the paper medium than to bleed out the release agent.
さらに定着装置の定着媒体(定着部材)表面が少なくともフッ素樹脂を含有する成分であることにより、前記定着媒体とトナーの離型性が向上し、フィルミングが発生しにくくなりより好ましい。また定着時の熱の伝導も十分であるため定着溶融性も確保できより好ましい。 Further, it is more preferable that the surface of the fixing medium (fixing member) of the fixing device is a component containing at least a fluororesin, so that the releasability between the fixing medium and the toner is improved and filming is less likely to occur. Further, since heat conduction at the time of fixing is sufficient, fixing meltability can be secured, which is more preferable.
さらに前記定着媒体表面が、少なくともポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)または、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、または両者の重合体を少なくとも一種類以上含有する組成であることにより、定着媒体とトナーの離型性がさらに向上し、フィルミングが極めて発生しにくくなりより好ましい。また定着時の熱の伝導もより十分となるため定着溶融性も確保できより好ましい。さらにその化学組成における表面性の物理的化学的特徴により定着紙への圧力伝達性、トナー樹脂との非親和性、トナー中の離型剤非付着性がより向上し、より良好な定着特性が確保できより好ましい。 Further, the surface of the fixing medium has a composition containing at least one of polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), or a polymer of both. Therefore, the releasability between the fixing medium and the toner is further improved, and filming is hardly generated, which is more preferable. Further, since heat conduction during fixing becomes more sufficient, fixing meltability can be secured, which is more preferable. Furthermore, due to the physical and chemical characteristics of the surface properties in the chemical composition, the pressure transmission to the fixing paper, the non-affinity with the toner resin, and the non-adhesiveness of the release agent in the toner are further improved, resulting in better fixing characteristics. It is more preferable because it can be secured.
さらに定着装置の定着ニップ幅が、4mm〜20mm、より好ましくは、6mm〜15mmであることにより、適切に定着圧力、定着熱がトナーに伝達し十分でかつ過剰でない溶融性が確保できる。定着ニップ幅が、4mm未満の場合、定着媒体の移動速度が400〜3000mm/secである高速なシステム線速に対して十分な定着時間、定着幅が確保できず、十分な定着圧力、定着熱がトナーに伝わらず、トナー溶融性、離型剤の染み出しが十分できず好ましくない。一方、定着ニップ幅が20mmを超える場合、定着熱、定着圧力は十分トナーに伝わるが、前記高速なシステム速度の場合、トナーの溶融性が高すぎて定着紙の定着媒体への巻き付きが発生して好ましくない。定着ニップ幅が20mmを超える場合には、本来巻き付きを防止するように機能するトナー中の離型剤であっても、ある一定量以上の離型剤が染み出すと、十分巻き付きを防止できないことも分かってきた。むしろその離型剤を含有する副作用としての感光体フィルミングの原因となり好ましくない。 Further, when the fixing nip width of the fixing device is 4 mm to 20 mm, and more preferably 6 mm to 15 mm, the fixing pressure and the fixing heat are appropriately transmitted to the toner, and sufficient and not excessive melting property can be secured. When the fixing nip width is less than 4 mm, a sufficient fixing time and fixing width cannot be secured with respect to a high system linear speed where the moving speed of the fixing medium is 400 to 3000 mm / sec. Is not preferable because it is not transmitted to the toner and the toner meltability and the release agent cannot be sufficiently oozed out. On the other hand, if the fixing nip width exceeds 20 mm, the fixing heat and fixing pressure are sufficiently transmitted to the toner. However, in the case of the high system speed, the meltability of the toner is too high and the fixing paper is wound around the fixing medium. It is not preferable. When the fixing nip width exceeds 20 mm, even if it is a release agent in the toner that originally functions to prevent winding, if a certain amount or more of the release agent oozes out, the winding cannot be sufficiently prevented. I have also understood. Rather, it causes undesired filming of the photoreceptor as a side effect containing the release agent.
また、前記画像形成装置に用いられるトナーにおいて、離型剤として少なくとも炭化水素直鎖を有するワックスを含有し、該ワックスのTgピークが、少なくとも50℃〜130℃、より好ましくは、70℃〜120℃に一つ以上存在することで、特に前記高速なシステム線速における、定着媒体の加圧面圧が5N/cm2〜90N/cm2である低圧力、低温度定着環境においても、迅速なワックスの染み出しを達成してトナーの離型性がより有効に機能してより好ましい。 The toner used in the image forming apparatus contains at least a wax having a hydrocarbon straight chain as a releasing agent, and the Tg peak of the wax is at least 50 ° C. to 130 ° C., more preferably 70 ° C. to 120 ° C. ℃ the presence one or more, especially in the high-speed system linear velocity, low pressure pressing surface pressure of the fixing medium is 5N / cm 2 ~90N / cm 2 , even at low temperatures fixing environment, rapid wax It is more preferable that the toner releasability is achieved and the toner releasability functions more effectively.
さらに、前記画像形成装置に用いられるトナーは、前記ワックスが、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、合成エステルワックス、パラフィンワックスの少なくとも1種類を含有することで、特に高速なシステム線速における、低定着圧力、低温度定着環境においても、迅速なワックスの染み出しを達成すると同時に、感光体フィルミング付着性が低減でき、さらに好ましい。 Further, in the toner used in the image forming apparatus, the wax contains at least one of carnauba wax, polyethylene wax, polypropylene wax, synthetic ester wax, and paraffin wax. Even in a low fixing pressure and low temperature fixing environment, it is more preferable that rapid wax exudation can be achieved and at the same time the adhesion of the photosensitive member filming can be reduced.
また、前記画像形成装置に用いられるトナーは、前記離型剤として少なくとも脂肪酸アミド化合物を含有し、該脂肪酸アミド化合物のTgピークが、少なくとも70℃〜160℃、より好ましくは90℃〜150℃に一つ以上存在することで、特に前記高速なシステム線速における、前記低定着圧力、低温度定着環境においても、脂肪酸アミド化合物の迅速な染み出し効果により、定着ホットオフセットや定着巻き付きが防止できるだけでなく、感光体フィルミング付着性が低減でき、さらに好ましい。また、トナーの耐熱保存性が向上する点でも該脂肪酸アミド化合物が非常に有効である。ここで、Tgピークが70℃未満の場合、低温での染み出しに対して有効であるが、トナーの耐熱保存性を確保する点で十分機能を発揮できない。一方、Tgピークが160℃を超える場合、トナーへの印加熱に対して十分溶融、染み出しできず定着性向上の効果が発揮できず好ましくない。 Further, the toner used in the image forming apparatus contains at least a fatty acid amide compound as the release agent, and the Tg peak of the fatty acid amide compound is at least 70 ° C. to 160 ° C., more preferably 90 ° C. to 150 ° C. The presence of one or more can prevent fixing hot offset and fixing wrapping due to the rapid leaching effect of the fatty acid amide compound even in the low fixing pressure and low temperature fixing environment, particularly at the high system linear speed. The adhesion of the photosensitive member filming can be reduced, which is more preferable. In addition, the fatty acid amide compound is very effective in that the heat resistant storage stability of the toner is improved. Here, when the Tg peak is less than 70 ° C., it is effective for exudation at a low temperature, but it cannot sufficiently function in terms of ensuring the heat-resistant storage stability of the toner. On the other hand, when the Tg peak exceeds 160 ° C., it cannot be sufficiently melted and oozed out with respect to the heat applied to the toner, and the effect of improving the fixing property cannot be exhibited.
また、前記画像形成装置に用いられるトナーは、前記樹脂として少なくとも1種類以上のポリエステル樹脂を含有することで、さらに前記低定着圧力、低温度定着環境においても、適切にトナーが溶融し定着できるだけでなく、耐熱保存性も同時に達成可能で、かつ離型剤や、脂肪酸アミド化合物の染み出しに対しても適切に相互作用して染み出し効果が十分発揮できより好ましい。 Further, the toner used in the image forming apparatus contains at least one polyester resin as the resin, so that the toner can be appropriately melted and fixed even in the low fixing pressure and low temperature fixing environment. Further, it is more preferable that the heat-resistant storage stability can be achieved at the same time, and it can appropriately interact with the release agent and the fatty acid amide compound to sufficiently exhibit the bleeding effect.
また、前記画像形成装置に用いられるトナーは、前記樹脂として少なくとも1種類以上の結晶性ポリエステル樹脂を含有することで、さらに低定着圧力、低温度定着環境においても、適切にトナーが溶融し定着できるだけでなく、耐熱保存性も同時に達成可能で、かつ離型剤や、脂肪酸アミド化合物の染み出しに対してもその特異な結晶構造が加熱時に適切に相互作用して染み出し効果が十分発揮できより好ましい。 Further, the toner used in the image forming apparatus contains at least one crystalline polyester resin as the resin, so that the toner can be appropriately melted and fixed even in a low fixing pressure and low temperature fixing environment. In addition, heat-resistant storage stability can be achieved at the same time, and the unique crystal structure can interact properly during heating even when exfoliating from mold release agents and fatty acid amide compounds. preferable.
さらに前記画像形成装置に用いられるトナーは、前記樹脂として少なくとも1種類以上の結晶性ポリエステル樹脂を含有し、かつ該結晶性ポリエステルのTgピークが、少なくとも80℃〜130℃、より好ましくは90℃〜130℃に存在することで、前述の効果がより十分発揮できる。すなわち低定着圧力、低温度定着環境においても、適切にトナーが溶融し定着できるだけでなく、耐熱保存性も同時に達成可能で、かつ離型剤や、脂肪酸アミド化合物の染み出しに対してもその特異な結晶構造が加熱時に適切に相互作用して染み出し効果が十分発揮できより好ましい。ここで、Tgピークが80℃未満の場合、トナーの耐熱保存性が確保できないだけでなく、低溶融成分がホットオフセットの原因ともなり好ましくない。一方Tgピークが130℃を超える場合、前記高速なシステム線速における、前記低圧力、低温度定着環境に適応できず、定着画像の定着強度が低下して好ましくない。また適度に離型剤が溶け出さないため、定着巻き付きが発生しやすくなり好ましくない。 Further, the toner used in the image forming apparatus contains at least one crystalline polyester resin as the resin, and the Tg peak of the crystalline polyester is at least 80 ° C. to 130 ° C., more preferably 90 ° C. to By existing at 130 ° C., the above-described effects can be more sufficiently exhibited. In other words, even in a low fixing pressure and low temperature fixing environment, not only the toner can be melted and fixed properly, but also heat-resistant storage can be achieved at the same time, and it is also unique to the release of release agents and fatty acid amide compounds. It is more preferable that a proper crystal structure interacts properly at the time of heating and exhibits a sufficient bleeding effect. Here, when the Tg peak is less than 80 ° C., not only the heat-resistant storage stability of the toner cannot be secured, but also the low melting component causes hot offset, which is not preferable. On the other hand, if the Tg peak exceeds 130 ° C., it cannot be applied to the low pressure and low temperature fixing environment at the high system linear velocity, and this is not preferable because the fixing strength of the fixed image is lowered. Further, since the release agent does not dissolve appropriately, fixing winding is likely to occur, which is not preferable.
さらに前記画像形成装置に用いられるトナーがカラートナーであることにより、高速システム線速においても十分な定着性が確保され、カラートナーに要求されるトナーの溶融透明性、色鮮明性、光沢他が高次元に達成できてより好ましい。 Further, since the toner used in the image forming apparatus is a color toner, sufficient fixability is secured even at a high system linear speed, and the toner has required transparency, color clarity, gloss, etc. It is more preferable because it can be achieved in a higher dimension.
さらに前記画像形成装置に用いられるトナーが、平均円形度が0.94以上1.00未満であるトナーであることにより、転写性が向上することによる定着画質が向上するだけでなく、未定着紙上の転写トナーの表面均一性が確保されることで、トナー像の定着時の熱伝導の均一性の効果により、シャープメルト性がより有効に機能し、高速なシステム線速における、低圧力、低温度定着環境でも十分な定着性が担保できてより好ましい。ここで、平均円形度が、0.94未満の場合、その未定着像の凹凸の大きさが大きくなりすぎるため定着時における熱の伝導が十分でなく好ましくない。さらに平均円形度が1.00の場合、未定着像の均一性の点では好ましいが、球形であるため感光体表面のトナークリーニング性が低下し、該球形微粉トナーがフィルミングの原因となり好ましくない Further, since the toner used in the image forming apparatus is a toner having an average circularity of 0.94 or more and less than 1.00, not only fixing image quality is improved due to improved transferability but also on unfixed paper. By ensuring the surface uniformity of the transfer toner, sharp melt properties function more effectively due to the effect of heat conduction uniformity when fixing the toner image, and at low system pressure and low pressure It is more preferable because sufficient fixing property can be ensured even in a temperature fixing environment. Here, when the average circularity is less than 0.94, the size of the unevenness of the unfixed image becomes too large, and heat conduction at the time of fixing is not preferable. Further, when the average circularity is 1.00, it is preferable from the viewpoint of uniformity of an unfixed image, but since the toner is spherical, the toner cleaning property on the surface of the photoreceptor is lowered, and the spherical fine powder toner is not preferable because it causes filming.
また、前記画像形成装置に用いられるトナーが、体積平均粒径2.0〜7.0μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.30の範囲にあるトナーであることにより、解像度の高い繊細な画質が得られるだけでなく、粒径が均一であることによる効果としての耐熱保存性が十分確保でき、かつ定着時のトナー溶融性の均一性が確保でき、サブミクロンの微粉トナーに起因する微粉ホットオフセット他が防止でき、さらにワックスの染み出し性も均一でかつ、相対的なワックス含有比率の多い微粉が少ないことによるワックスの偏在もなくなるため、感光体フィルミングも発生しにくくなりより好ましい。
ここで、体積平均粒径が2.0μm未満の場合、粒径が小さいことによる非静電的付着力の増大により感光体フィルミングが発生しやすくなり好ましくない。また体積平均粒径が7.0μmを超える場合、トナー溶融性の均一性が確保できないため好ましくない。(Dv/Dn)は粒径分布がない場合1.00となり、粒径分布が広くなるとその値は大きくなるが、その値が1.30超える広い粒度分布になると、前述のサブミクロンの微粉トナーに起因する微粉ホットオフセットが発生したり、粒径分布が広いことに起因するワックスの偏在が発生して感光体フィルミングが発生しやすくなり好ましくない。
The toner used in the image forming apparatus has a volume average particle diameter of 2.0 to 7.0 μm, and a ratio (Dv / Dn) of volume average particle diameter (Dv) to number average particle diameter (Dn) is 1. Since the toner is in the range of 0.001 to 1.30, not only high resolution and fine image quality can be obtained, but also heat resistance storage stability as an effect due to the uniform particle size can be secured and fixing can be achieved. Uniformity of toner meltability at the time can be ensured, fine powder hot offset caused by submicron fine powder toner can be prevented, wax exudation property is uniform, and there are few fine powders with high relative wax content As a result, the uneven distribution of the wax is eliminated, so that the filming of the photoconductor hardly occurs, which is more preferable.
Here, when the volume average particle size is less than 2.0 μm, the non-electrostatic adhesive force due to the small particle size is liable to cause photoconductor filming, which is not preferable. Further, when the volume average particle diameter exceeds 7.0 μm, it is not preferable because uniformity of toner melting property cannot be ensured. (Dv / Dn) is 1.00 when there is no particle size distribution, and the value increases when the particle size distribution is widened. However, when the particle size distribution exceeds 1.30, the above-mentioned submicron fine toner This is not preferable because fine powder hot offset due to the occurrence of the toner or uneven distribution of the wax due to the wide particle size distribution occurs and the photoconductor filming is likely to occur.
また、前記画像形成装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体表面に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した該潜像担持体の表面に画像データに基づいて露光し、静電潜像を書き込む露光手段と、該潜像担持体表面に形成された静電潜像にトナーを供給し、可視像化する現像手段と、該潜像担持体表面の可視像を被転写体に転写する転写手段と、被転写体上の可視像を定着させる定着手段とを備えることで、より効率的で、かつ機能的な画像形成装置を得ることもできる。 The image forming apparatus includes a latent image carrier that carries a latent image, a charging unit that uniformly charges the surface of the latent image carrier, and a surface of the charged latent image carrier based on image data. An exposure unit for exposing and writing an electrostatic latent image; a developing unit for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the latent image carrier; A more efficient and functional image forming apparatus can be obtained by including a transfer unit that transfers the visual image to the transfer target and a fixing unit that fixes the visible image on the transfer target.
さらに、前記画像形成装置において、該画像形成装置は、潜像担持体と少なくとも現像手段を一体に支持し、前記画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジを備えることで、高速システムに対応した高寿命システムに対応すべく潜像担持体、現像剤の効率的な交換が可能となりより好ましい。 Furthermore, in the image forming apparatus, the image forming apparatus includes a process cartridge that integrally supports the latent image carrier and at least the developing unit, and is detachable from the main body of the image forming apparatus. It is more preferable because the latent image carrier and developer can be efficiently exchanged in order to correspond to the lifetime system.
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置としての複写機を示す。この複写機111は、複写対象となる原稿を読み取る原稿読取部112と、印刷用の用紙がストックされる給紙部113と、給紙部113から供給される用紙に原稿読取部112からの画像信号に基づいてトナー像を形成する画像形成部114と、そのトナー像をなすトナーを用紙に定着させる定着装置としての定着部115と、トナー定着後の用紙を機外に排出するための排紙部116とを有する。
FIG. 1 shows a copying machine as an image forming apparatus according to the present embodiment. The copying
原稿読取部112は、原稿を走査するために矢印A方向に走行するランプ117及びミラー118a,118bと、その原稿からの反射光を受光するCCD119とを備える。給紙部113は複数のトレイ120a,120b,…を備え、各トレイにはそれぞれ異なるサイズの用紙がストックされている。
The
画像形成部114は、矢印B方向に回転する感光体ドラム121と、感光体ドラム121の表面を一様に帯電させる帯電ローラ122と、この一様に帯電した感光体ドラム121の表面にCCD119の受光結果に基づいて静電潜像を形成するレーザー光源123と、感光体ドラム121の表面にトナーを供給して静電潜像をトナー像として顕像化する現像ローラ124と、感光体ドラム121の表面に形成されたトナー像を給紙部113からの用紙に転写する転写ローラ125と、転写後の感光体ドラム121の表面を清掃するクリーニング機構126とを備える。排紙部116は、複写機111の内外を連通する排紙口127と、排出された用紙を受けるトレイ128とを備え、画像形成部114からの用紙は次述の定着部115を経た後に排紙口127を通過してトレイ128上に排出される。
The
定着部215は、図2に示すように、用紙Pにおける未定着トナーTを加熱して定着させる定着部材としての加熱定着ローラ229と、加熱定着ローラ229の内部に設けられてこれを加熱するハロゲンランプ230と、加熱定着ローラ229に対向する弾性層231により用紙Pを加熱定着ローラ229に密着させる加圧ローラ232と、トナー定着後に用紙Pが加熱定着ローラ229に付着して生じる紙詰まりを防止するために、加熱定着ローラ229に当接してこれに付着した用紙を分離させる分離爪233と、加熱定着ローラ29の表面温度を検出するサーミスタ温度計234と、複写機211の内部の用紙搬送路に設けられて加熱定着ローラ229に進入する用紙Pを検知する検知センサー235とを備える。
As shown in FIG. 2, the fixing
加熱定着ローラ229は、アルミニウム製の円筒状の芯金236の表面に離型層237が形成されて製造されている。詳細には、芯金236にはハロゲンランプ230による加熱を容易化して省エネ化を図るべく肉厚tが0.7mm以下の薄肉芯金を用い、この芯金236の表面を荒らしてプライマー層を形成した後に好ましくはフッ素樹脂材料、さらに好ましくは少なくともポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)または、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、または両者の重合体を少なくとも一種類以上含有する組成の樹脂を塗布し、離型層237の概形を成形する。その後、離型層237の表面を平滑装置によりバニッシュ加工して整える。
The
本発明の定着ニップ幅は、図2で示されるように、加熱定着ローラ229の表面離型層237とそれに対向する加圧ローラ232の弾性層231が接触する幅を定着ニップ幅Nで示す。
As shown in FIG. 2, the fixing nip width of the present invention is indicated by a fixing nip width N, which is a width where the
図3は、本発明の別の一実施の形態を示すもので、カラー対応のタンデム型間接転写方式の画像形成装置の構成を示す概略図である。図中符号100は複写装置本体、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ、400は更にその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。
そして、図3に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ14,15,16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。
そのタンデム画像形成装置20の上には、図3に示すように、更に露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention, and is a schematic diagram showing the configuration of a color tandem indirect transfer type image forming apparatus. In the figure,
Then, as shown in FIG. 3, in the illustrated example, it is wound around three
In this illustrated example, an intermediate transfer body cleaning device 17 for removing residual toner remaining on the intermediate transfer body 10 after image transfer is provided on the left of the
Among the three images, four images of yellow, cyan, magenta, and black are formed on the intermediate transfer member 10 stretched between the
An exposure device 21 is further provided on the tandem
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
A fixing
The secondary transfer device 22 described above is also provided with a sheet transport function for transporting the image-transferred sheet to the fixing
In the illustrated example, under such a secondary transfer device 22 and a fixing
さて、いまこのカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を更に反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14,15,16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体40を回転して各感光体40上にそれぞれ、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
Now, when making a copy using this color image forming apparatus, the document is set on the document table 30 of the
When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the
When a start switch (not shown) is pressed, one of the
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the paper feed rollers 42 of the paper feed table 200 is selectively rotated, and the sheet is fed out from one of the
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
Alternatively, the
Then, the registration roller 49 is rotated in synchronization with the composite color image on the intermediate transfer member 10, the sheet is fed between the intermediate transfer member 10 and the secondary transfer device 22, and transferred by the secondary transfer device 22. A color image is recorded on the sheet.
The image-transferred sheet is conveyed by the secondary transfer device 22 and sent to the fixing
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
上述したタンデム画像形成装置20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例えば図3に示すように、ドラム状の感光体40のまわりに、帯電装置60、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64等を備えてある。図3に記載された符号について説明すると65は現像スリーブ上現像剤、68は撹拌パドル、69は仕切り板、71はトナー濃度センサー、72は現像スリーブ、73はドクター、75はクリーニングブレード、76はクリーニングブラシ、77はクリーニングローラー、78はクリーニングブレード、79はトナー排出オーガー、80は駆動装置である。
On the other hand, the intermediate transfer body 10 after the image transfer is removed by the intermediate transfer body cleaning device 17 to remove residual toner remaining on the intermediate transfer body 10 after the image transfer, so that the tandem
Here, the registration roller 49 is generally used while being grounded, but it is also possible to apply a bias for removing paper dust from the sheet.
In the tandem
(プロセスカートリッジ)
図4は、本発明のプロセスカートリッジを備える画像形成装置の構成を示す概略図である。図4において、aはプロセスカートリッジ全体を示し、bは感光体、cは帯電手段、dは現像手段、eはクリーニング手段を示す。
本発明においては、上述の感光体b、帯電装置手段c、現像手段dおよびクリーニング手段e等の構成要素のうち、少なくとも感光体bおよび現像手段dをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
(Process cartridge)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of an image forming apparatus including the process cartridge of the present invention. 4, a represents the entire process cartridge, b represents a photosensitive member, c represents a charging unit, d represents a developing unit, and e represents a cleaning unit.
In the present invention, at least the photosensitive member b and the developing unit d are integrally combined as a process cartridge among the above-described components such as the photosensitive member b, the charging device unit c, the developing unit d, and the cleaning unit e. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
(システム速度(線速))
本発明において、システム線速は以下のようにして測定した。A4紙、縦方向通紙(通紙方向紙の長さ297mm)、連続100枚、該当画像形成装置で出力し、スタートから終了までの出力時間をA秒とし、システム速度をBとした場合、下記式にて、システム速度を求めた。
B(mm/sec)=100枚×297mm÷A秒
(System speed (linear speed))
In the present invention, the system linear velocity was measured as follows. When A4 paper, longitudinal paper passage (length of paper passage paper: 297 mm), continuous 100 sheets, output by the corresponding image forming apparatus, the output time from the start to the end is A second, and the system speed is B, The system speed was calculated by the following formula.
B (mm / sec) = 100 sheets × 297 mm ÷ A seconds
(定着面圧)
本発明における定着加圧面圧は、一般的な圧力センサーを使用することで測定できる。
(Fixing surface pressure)
The fixing pressure surface pressure in the present invention can be measured by using a general pressure sensor.
(離型剤のトナー表面占有率Tp)
本発明における離型剤のトナー表面占有率Tpは、以下の装置、条件により評価した。まずトナー表面から外添剤を除去した後、FE−SEMの反射電子像を解析することで評価した。
(Toner surface occupation ratio Tp of release agent)
The toner surface occupation ratio Tp of the release agent in the present invention was evaluated by the following apparatus and conditions. First, the external additive was removed from the toner surface, and then the evaluation was performed by analyzing the reflected electron image of FE-SEM.
(1)外添剤除去
(1−1) ドライウェル0.5ml、アイソトン100mlの混合液にトナー4gを加えて手振り50回でよく混ぜ、1時間以上静置する。
(1−2) 手振り30回で攪拌後ホモジナイザーを用いて20Wで1分間分散後、5分間停止のサイクルを5回繰り返し、トナー外添剤を遊離させる。
(1−3) 分散液を吸引ろ過し、外添剤をトナーから分離させ、得られたトナー母体を乾燥させる。
(1−4) ホモジナイザー(ソニックス&マテリアルズ社製VCX−750)の超音波照射条件
・振動時間 60秒連続
・振幅 20W(39%)
・振動開始温度 23±1.5℃
(1) Removal of external additive (1-1) Add 4 g of toner to a mixture of 0.5 ml of dry well and 100 ml of isotone, mix well by hand shaking 50 times, and let stand for 1 hour or more.
(1-2) After stirring by hand shaking 30 times, using a homogenizer, dispersing at 20 W for 1 minute, and then repeating a 5-minute stop cycle 5 times to release the toner external additive.
(1-3) The dispersion is subjected to suction filtration, the external additive is separated from the toner, and the obtained toner base is dried.
(1-4) Ultrasonic irradiation conditions of a homogenizer (VCX-750 manufactured by Sonics & Materials) ・ Vibration time 60 seconds continuous ・ Amplitude 20 W (39%)
・ Vibration start
(2)FE−SEM反射電子像解析
Zeiss社製 Ultra55 ショットキー型 サーマルFE−SEM(走査型電子顕微鏡)を用いて評価した。加速電圧0.8kV、倍率1000倍にて、視野3視野以上測定して粒子個数として100個を解析した。トナーはカーボンテープに固定して四酸化ルテニウム蒸気に5分間さらして染色させたのちFE−SEM反射電子観察した。得られた反射電子像は、画像解析ソフトImage Plus Pro4.5.1(Media Cybernetics,Inc)により2値化処理して、コントラストにより離型剤とそれ以外の部分を識別して解析した。トナーの全面積も同様に解析して、トナーの全体の面積に対する離型剤の面積(占有率)を次式で算出した。
(2) FE-SEM reflected electron image analysis It evaluated using the Ultra55 Schottky type thermal FE-SEM (scanning electron microscope) by Zeiss. Three or more fields of view were measured at an acceleration voltage of 0.8 kV and a magnification of 1000, and 100 particles were analyzed. The toner was fixed on a carbon tape, dyed by exposure to ruthenium tetroxide vapor for 5 minutes, and then observed with FE-SEM reflected electrons. The obtained reflected electron image was binarized by image analysis software Image Plus Pro4.5.1 (Media Cybernetics, Inc.), and the release agent and other portions were identified and analyzed by contrast. The total area of the toner was similarly analyzed, and the area (occupancy) of the release agent relative to the total area of the toner was calculated by the following equation.
占有率Tp(%)= 離型剤の面積/トナー全体の面積×100 (1)式 Occupancy rate Tp (%) = area of release agent / area of entire toner × 100 (1) Formula
なおここで、離型剤は、離型剤の有効な染み出し効果と解析上のコントラストのS/N効果を考慮して、面積から換算した平均径が0.5μm以上の大きさの離型剤のみを積算して解析に用いた。
本方法で離型剤とトナーが識別できる原理について述べる。まずFE−SEMの一般的な形状観察のための二次電子ではなく、反射電子を解析することで、反射電子の原子番号効果により離型剤と樹脂他成分のコントラスト差を画像となって検出できる。原子番号効果は検出する試料の原子番号が大きくなるほど反射電子の放出量が多くなり、コントラストとして白く検出される効果である。一方で四酸化ルテニウムは材料の選択染色性を有し、本発明トナーの構成成分の場合、離型剤が染色されず、樹脂他成分が染色される。その結果、離型剤部分が黒いコントラストで、他のトナー部分が白いコントラストで観察できる。さらに加速電圧を0.8kVとすることで、トナーの電子線によるチャージアップ現象を防止すると共に低加速電圧による電子線の分析深さを浅くすることで表面数nm〜数十nmの表面分析が可能となった。
Here, the mold release agent is a mold release having an average diameter converted from an area of 0.5 μm or more in consideration of the effective bleeding effect of the mold release agent and the S / N effect of analytical contrast. Only the agents were integrated and used for analysis.
The principle by which the release agent and toner can be distinguished by this method will be described. First, by analyzing reflected electrons instead of secondary electrons for general shape observation of FE-SEM, the contrast difference between the release agent and other resin components is detected as an image by the atomic number effect of the reflected electrons. it can. The atomic number effect is an effect that the amount of reflected electrons emitted increases as the atomic number of the sample to be detected increases, and the contrast is detected as white. On the other hand, ruthenium tetroxide has a selective dyeing property of the material, and in the case of the component of the toner of the present invention, the release agent is not dyed and the resin and other components are dyed. As a result, the release agent portion can be observed with black contrast, and the other toner portions can be observed with white contrast. Furthermore, by setting the acceleration voltage to 0.8 kV, the charge-up phenomenon due to the electron beam of toner is prevented, and the surface analysis of several nanometers to several tens of nanometers is possible by reducing the electron beam analysis depth by the low acceleration voltage. It has become possible.
(加熱後離型剤のトナー表面占有率Ta)
トナー30mgを100Nで1分間加圧成型機(NAKA SEIKI TYPE NH200)で成形し、直径5mm、厚さ1mmのトナー錠剤試料を作成した。得られた錠剤試料をジャパンハイテック社製の加熱制御ユニット(Type 10036)に設置して、室温から毎分10℃昇温の条件で150℃まで加熱した。その後エアーによる急冷を実施して加熱試料を作成した。
溶融後の錠剤状のサンプルをカーボンテープに固定して、その後前述のFE−SEM 反射電子像解析によりTp算出時と同様にしてTaを求めた。測定は加速電圧0.8kV
倍率1000倍にて、視野3視野測定して、前述の画像解析ソフトを用い同様にして解析した。
(Toner surface occupancy Ta of release agent after heating)
30 mg of toner was molded with a pressure molding machine (NAKA SEIKI TYPE NH200) at 100 N for 1 minute to prepare a toner tablet sample having a diameter of 5 mm and a thickness of 1 mm. The obtained tablet sample was placed in a heating control unit (Type 10030) manufactured by Japan High-Tech Co., Ltd., and heated from room temperature to 150 ° C. under a temperature rising rate of 10 ° C. per minute. Thereafter, rapid cooling with air was performed to prepare a heated sample.
The tablet-like sample after melting was fixed on a carbon tape, and then Ta was obtained by the same FE-SEM backscattered electron image analysis as in the Tp calculation. Measurement is 0.8kV acceleration voltage
Three fields of view were measured at a magnification of 1000 and analyzed in the same manner using the image analysis software described above.
占有率Ta(%)= 加熱後の離型剤の面積/トナー全体の面積×100 (2)式 Occupancy rate Ta (%) = area of release agent after heating / area of entire toner × 100 (2) formula
(Tgピーク)
本発明における離型剤、樹脂のTgピークは、いわゆる軟化点に近い特性で、示差走査型熱量測定(DSC)において、そのDSC曲線の最大吸熱量を示したピークトップで決定される。また測定は島津製作所製TA−60WS、及びDSC−60を用い、次に示す測定条件で測定した。
測定条件
サンプル容器:アルミニウム製サンプルパン(フタあり)
サンプル量:5mg
リファレンス:アルミニウム製サンプルパン(アルミナ10mg)
雰囲気:窒素(流量50ml/min)
温度条件
開始温度:20℃
昇温速度:10℃/min
終了温度:200℃
保持時間:なし
降温温度:10℃/min
終了温度:20℃
保持時間:なし
昇温速度:10℃/min
終了温度:200℃
測定した結果は前記島津製作所製データ解析ソフト(TA−60、バージョン1.52)を用いて解析を行った。解析方法は2度目の昇温のDSC微分曲線であるDrDSC曲線の最大ピークを示す点を中心として±5℃の範囲を指定し、解析ソフトのピーク解析機能を用いてピーク温度を求める。次にDSC曲線で前記ピーク温度+5℃、及び−5℃の範囲で解析ソフトのピーク解析機能をもちいてDSC曲線の最大吸熱温度を求める。ここで示された温度がワックスのTgピークに相当する。
(Tg peak)
The Tg peak of the release agent and resin in the present invention is a characteristic close to a so-called softening point, and is determined by the peak top indicating the maximum endotherm of the DSC curve in differential scanning calorimetry (DSC). The measurement was performed under the following measurement conditions using TA-60WS and DSC-60 manufactured by Shimadzu Corporation.
Measurement conditions Sample container: Aluminum sample pan (with lid)
Sample amount: 5mg
Reference: Aluminum sample pan (alumina 10mg)
Atmosphere: Nitrogen (flow
Temperature conditions Starting temperature: 20 ° C
Temperature increase rate: 10 ° C / min
End temperature: 200 ° C
Holding time: None Temperature drop: 10 ° C / min
End temperature: 20 ° C
Holding time: None Temperature increase rate: 10 ° C / min
End temperature: 200 ° C
The measurement results were analyzed using the data analysis software (TA-60, version 1.52) manufactured by Shimadzu Corporation. The analysis method specifies a range of ± 5 ° C. around the point showing the maximum peak of the DrDSC curve which is the DSC differential curve of the second temperature rise, and obtains the peak temperature using the peak analysis function of the analysis software. Next, the maximum endothermic temperature of the DSC curve is determined using the peak analysis function of the analysis software in the range of the peak temperature + 5 ° C. and −5 ° C. in the DSC curve. The temperature shown here corresponds to the Tg peak of the wax.
(定着媒体の表面コート樹脂)
本発明の定着媒体の表面コート樹脂としては、フッ素系樹脂が好ましい。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)等を挙げることができる。
さらに好ましくは少なくともポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)または、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、または両者の重合体を少なくとも一種類以上含有する組成の樹脂であることがより好ましい。
(Fixing medium surface coating resin)
The surface coating resin for the fixing medium of the present invention is preferably a fluororesin. Specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer Examples include coalescence (ETFE) and polychlorotrifluoroethylene (PCTFE).
More preferably, it is a resin having a composition containing at least one or more of polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), or a polymer of both. preferable.
(離型剤)
本発明のトナー中に含有する離型剤としては、融点が40〜170℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂中での分散状態が良く、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。
より好ましくは、該離型剤として少なくとも炭化水素直鎖を有するワックスを含有し、該ワックスのTgピークが、少なくとも50℃〜130℃に一つ以上存在するワックスがより好ましい。
さらに好ましくは、該離型剤が、カルナウバワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、合成エステルワックス、パラフィンワックスの少なくとも1種類を含有するワックスが挙げられる。
(Release agent)
As the release agent contained in the toner of the present invention, a low melting point wax having a melting point of 40 to 170 ° C. is well dispersed in the binder resin, and more effectively as a release agent, the fixing roller and the toner interface. As a result, it is effective against high temperature offset without applying a release agent such as oil to the fixing roller. 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. .
More preferably, a wax containing at least a hydrocarbon straight chain as the release agent and having one or more Tg peaks at 50 to 130 ° C. is more preferable.
More preferably, the release agent includes a wax containing at least one of carnauba wax, polyethylene wax, polypropylene wax, synthetic ester wax, and paraffin wax.
(脂肪酸アミド化合物)
本発明のトナー中に含有する離型剤としてさらに好ましくは、少なくとも脂肪酸アミド化合物を含有し、該脂肪酸アミド化合物のTgピークが、少なくとも70℃〜160℃、より好ましくは、90℃〜150℃に一つ以上存在する脂肪酸アミド化合物が挙げられる。また脂肪酸アミド化合物以外の前述の離型剤と該脂肪酸アミド化合物を両方含有して使用することもより好ましい。
脂肪酸アミド化合物として、R1−CO−NR2R3で表される化合物が適用される。式中、R1は炭素数10〜30の脂肪族炭化水素基であり、R2、R3は各々独立して水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、又は炭素数7〜10のアラルキル基である。ここで、R2、R3のアルキル基、アリール基、アラルキル基は、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、アルコキシ基、アルキルチオ基等の通常不活性な置換基で置換されていても良い。但し、更に好ましくは無置換のものである。
(Fatty acid amide compound)
More preferably, the release agent contained in the toner of the present invention contains at least a fatty acid amide compound, and the Tg peak of the fatty acid amide compound is at least 70 ° C. to 160 ° C., more preferably 90 ° C. to 150 ° C. One or more fatty acid amide compounds may be mentioned. Further, it is more preferable to use both of the above-mentioned mold release agent other than the fatty acid amide compound and the fatty acid amide compound.
As the fatty acid amide compound, a compound represented by R 1 —CO—NR 2 R 3 is used. In the formula, R 1 is an aliphatic hydrocarbon group having 10 to 30 carbon atoms, and R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. Or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. Here, the alkyl group, aryl group, and aralkyl group of R 2 and R 3 may be substituted with a generally inactive substituent such as a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, an alkoxy group, or an alkylthio group. However, it is more preferably unsubstituted.
好ましい化合物を例示すると、ステアリン酸アミド、ステアリン酸メチルアミド、ステアリン酸ジエチルアミド、ステアリン酸ベンジルアミド、ステアリン酸フェニルアミド、ベヘン酸アミド、ベヘン酸ジメチルアミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド等が挙げられる。
本発明では、上記脂肪酸アミド化合物の中でも、アルキレンビス脂肪酸アミドが特に好適に用いられる。
アルキレンビス飽和脂肪酸アミドとしては、例えば、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスベヘン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサエチレンビスパルミチン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド等を挙げることができる。これらのうちでは、エチレンビスステアリン酸アミドが最も好ましい。
上記の他に使用できるアルキレンビス脂肪酸アミド系の化合物として、具体的には、プロピレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、プロピレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、プロピレンビスラウリン酸アミド、ブチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスミリスチン酸アミド、ブチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスパルミチン酸アミド、ブチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスパルミトレイン酸アミド、エチレンビスパルミトレイン酸アミド、プロピレンビスパルミトレイン酸アミド、ブチレンビスパルミトレイン酸アミド、メチレンビスアラキジン酸アミド、エチレンビスアラキジン酸アミド、プロピレンビスアラキジン酸アミド、ブチレンビスアラキジン酸アミド、メチレンビスエイコセン酸アミド、エチレンビスエイコセン酸アミド、プロピレンビスエイコセン酸アミド、ブチレンビスエイコセン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、プロピレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、プロピレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド等の、飽和または1〜2価の不飽和の脂肪酸のアルキレンビス脂肪酸アミド系の化合物を挙げることができる。
Examples of preferred compounds include stearic acid amide, stearic acid methylamide, stearic acid diethylamide, stearic acid benzylamide, stearic acid phenylamide, behenic acid amide, behenic acid dimethylamide, myristic acid amide, palmitic acid amide and the like.
In the present invention, among the fatty acid amide compounds, alkylene bis fatty acid amide is particularly preferably used.
Examples of the alkylene bis saturated fatty acid amide include methylene bis stearic acid amide, ethylene bis stearic acid amide, methylene bis palmitic acid amide, ethylene bis palmitic acid amide, methylene bis behenic acid amide, ethylene bis behenic acid amide, hexamethylene bis stearic acid amide. And acid amide, hexaethylene bispalmitic acid amide, hexamethylene bisbehenic acid amide, and the like. Of these, ethylene bis stearamide is most preferred.
Specific examples of alkylene bis fatty acid amide compounds that can be used in addition to the above include propylene bis stearic acid amide, butylene bis stearic acid amide, methylene bis oleic acid amide, ethylene bis oleic acid amide, propylene bis oleic acid amide, Butylene bis oleic acid amide, methylene bis lauric acid amide, ethylene bis lauric acid amide, propylene bis lauric acid amide, butylene bis lauric acid amide, methylene bis myristic acid amide, ethylene bis myristic acid amide, propylene bis myristic acid amide, butylene bis Myristic acid amide, Propylene bispalmitic acid amide, Butylene bispalmitic acid amide, Methylene bispalmitoleic acid amide, Ethylene bispalmitoleic acid amide, Propylene biphenyl Palmitoleic acid amide, butylene bispalmitoleic acid amide, methylene bisarachidic acid amide, ethylene bisarachidic acid amide, propylene bisarachidic acid amide, butylene bisarachidic acid amide, methylene biseicosenoic acid amide, ethylene biseicosenoic acid Amide, Propylene biseicosenoic acid amide, Butylene biseicosenoic acid amide, Methylene bis behenic acid amide, Ethylene bis behenic acid amide, Propylene bis behenic acid amide, Butylene bis behenic acid amide, Methylene bis Mention may be made of alkylene bis fatty acid amide compounds of saturated or monovalent unsaturated fatty acids such as erucic acid amide, ethylene biserucic acid amide, propylene biserucic acid amide, butylene biserucic acid amide.
(トナー樹脂)
前記結着樹脂としては、特にフルカラートナー用結着樹脂として発色性、画像強度の点からも好適なポリエステル樹脂、特に非晶性ポリエステル樹脂がより好ましく用いられる。カラー画像は、数種のトナー層が幾重にも重ねられるため、トナー層が厚くなってしまい、トナー層の強度不足による画像の亀裂や欠陥が生じたり、適度な光沢が失われたりする。このことから適度な光沢や優れた強度を保持させるためポリエステル樹脂が用いられる。ポリエステル樹脂は、一般に多価アルコールと多価カルボン酸とのエステル化反応により得ることができる。
(Toner resin)
As the binder resin, a polyester resin, particularly an amorphous polyester resin, which is suitable from the viewpoints of color developability and image strength, particularly as a binder resin for a full color toner, is more preferably used. In a color image, several types of toner layers are stacked several times, so that the toner layer becomes thick, and cracks and defects of the image due to insufficient strength of the toner layer occur, or an appropriate gloss is lost. For this reason, a polyester resin is used to maintain an appropriate gloss and excellent strength. The polyester resin can be generally obtained by an esterification reaction of a polyhydric alcohol and a polycarboxylic acid.
前記ポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうちアルコールモノマーとしては、3価以上の多官能モノマーも含めて、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコールトリエチレングリコール、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−ブタジエンオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等のジオール類;ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA、等のビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物;その他の二価のアルコール、又はソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシベンゼン、その他の3価以上の多価アルコールが挙げることができる。 Among the monomers constituting the polyester resin, the alcohol monomer includes a trifunctional or higher polyfunctional monomer, for example, ethylene glycol, diethylene glycol triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol. Diols such as 1,4-butadieneol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol; bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol Bisphenol A alkylene oxide adducts such as A; other dihydric alcohols, or sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripe Taerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, tri Examples include methylolpropane, 1,3,5-trihydroxybenzene, and other trihydric or higher polyhydric alcohols.
これらのモノマーの中でも、ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を主成分モノマーとして用いたものが特に好適に用いられる。前記ビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物を構成モノマーとして用いた場合、ビスフェノールA骨格の性質上、比較的高めのガラス転移点のポリエステルが得られ、耐コピーブロッキング性、耐熱保存性が良好となる。また、ビスフェノールA骨格両側のアルキル基の存在が、ポリマー中でソフトセグメントとして働き、トナー定着時の発色性、画像強度が良好となる。特にビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物のうち、エチレン基、プロピレン基のものが好適に用いられる。 Among these monomers, those using a bisphenol A alkylene oxide adduct as a main component monomer are particularly preferably used. When the bisphenol A alkylene oxide adduct is used as a constituent monomer, a polyester having a relatively high glass transition point is obtained due to the nature of the bisphenol A skeleton, and the copy blocking resistance and heat resistant storage stability are good. In addition, the presence of alkyl groups on both sides of the bisphenol A skeleton acts as a soft segment in the polymer, and the color developability and image strength during toner fixing are improved. Of the bisphenol A alkylene oxide adducts, those having an ethylene group or a propylene group are preferably used.
前記ポリエステル樹脂を構成しているモノマーのうち酸モノマーとしては、例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデセニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸等のアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、これらの酸の無水物、アルキルエステル、又はその他の二価のカルボン酸;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、もしくはこれらの無水物、アルキルエステル、アルケニルエステル、アリールエステル、又はその他の3価以上のカルボン酸、などを挙げることができる。 Examples of the acid monomer among the monomers constituting the polyester resin include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, and adipine. Alkenyl succinic acids or alkyl succinic acids such as acids, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n-dodecenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, anhydrides, alkyl esters of these acids, or other divalent carboxylic acids; 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxylic acid Lu-2-methyl-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empole trimer acid, or anhydrides thereof, alkyl ester, alkenyl ester, aryl ester Or other trivalent or higher carboxylic acids.
前記アルキル基、アルケニル基又はアリールエステルの具体例としては、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリメチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリエチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−ブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸イソブチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリn−オクチル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリ2−エチルヘキシル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリベンジル、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸トリス(4−イソプロピルベンジル)、などが挙げられる。 Specific examples of the alkyl group, alkenyl group or aryl ester include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, trimethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, triethyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, 1,2 , 4-benzenetricarboxylic acid tri-n-butyl, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid isobutyl, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid tri-n-octyl, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid tri-2-ethylhexyl, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid tribenzyl, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid tris (4-isopropylbenzyl), and the like.
さらに本発明のトナー樹脂として、重縮合ポリエステル樹脂も好ましく使用できる。ポリオールとポリカルボン酸との重縮合物であるポリエステル樹脂(AX)、(AX)にさらにポリエポキシド(C)などを反応させて得られる変性ポリエステル樹脂(AY)などが挙げられる。(AX)、(AY)などは単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて混合物として使用してもよい。
ポリオールとしては、ジオール(g)および3価以上のポリオール(h)が、ポリカルボン酸としては、ジカルボン酸(i)および3価以上のポリカルボン酸(j)が挙げられ、それぞれ2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂(AX)および(AY)としては、以下のものなどが挙げられ、これらのものを併用することもできる。
(AX1):(g)および(i)を用いた線状のポリエステル樹脂
(AX2):(g)および(i)とともに(h)および/または(j)を用いた非線状のポリエステル樹脂
(AY1):(AX2)に(c)を反応させた変性ポリエステル樹脂
Furthermore, a polycondensation polyester resin can also be preferably used as the toner resin of the present invention. Examples include polyester resins (AX) and (AX), which are polycondensates of polyols and polycarboxylic acids, and modified polyester resins (AY) obtained by further reacting polyepoxides (C) and the like. (AX), (AY) and the like may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the polyol include a diol (g) and a trivalent or higher polyol (h), and examples of the polycarboxylic acid include a dicarboxylic acid (i) and a trivalent or higher polycarboxylic acid (j). You may use together.
Examples of the polyester resins (AX) and (AY) include the following, and these may be used in combination.
(AX1): Linear polyester resin using (g) and (i) (AX2): Non-linear polyester resin using (h) and / or (j) together with (g) and (i) ( AY1): Modified polyester resin obtained by reacting (AX2) with (c)
ジオール(g)としては、水酸基価180〜1900(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数2〜36の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−プチレングリコールおよび1,6−ヘキサンジオールなど);炭素数4〜36の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およびポリブチレングリコールなど);炭素数6〜36の脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノールおよび水素添加ビスフェノールAなど);上記脂環式ジオールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド〔エチレンオキシド(以下EOと略記する)、プロピレンオキシド(以下POと略記する)およびプチレンオキシド(以下BOと略記する)など〕付加物(付加モル数1〜30);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノールSなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。 As the diol (g), those having a hydroxyl value of 180 to 1900 (mg KOH / g, the same applies hereinafter) are preferable. Specifically, alkylene glycol having 2 to 36 carbon atoms (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,6-hexanediol, etc.); 4 to 36 alkylene ether glycols (such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol and polybutylene glycol); alicyclic diols having 6 to 36 carbon atoms (1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogen) Added bisphenol A and the like; an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms of the above alicyclic diol (ethylene oxide (hereinafter abbreviated as EO), propylene oxide (hereinafter abbreviated as PO) and putylene oxide (hereinafter referred to as BO). Adducts (addition mole number 1-30); adducts (additions) of bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.) having 2 to 4 carbon atoms alkylene oxides (EO, PO, BO, etc.) Mole number 2-30) etc. are mentioned.
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、ビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物およびこれらの併用であり、とくに好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキシド付加物、炭素数2〜4のアルキレングリコールおよびこれらの2種以上の併用である。
なお、上記および以下において水酸基価および酸価は、JIS K 0070に規定の方法で測定される。
Of these, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms, alkylene oxide adducts of bisphenols, and combinations thereof. Particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols, alkylene glycols having 2 to 4 carbon atoms. And a combination of two or more of these.
In the above and below, the hydroxyl value and the acid value are measured by the methods specified in JIS K 0070.
3価以上(3〜8価またはそれ以上)のポリオール(h)としては、水酸基価150〜1900のものが好ましい。具体的には、炭素数3〜36の3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコール(アルカンポリオールおよびその分子内もしくは分子間脱水物、例えば、グリセリン、トリエチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、およびジペンタエリスリトール;糖類およびその誘導体、例えば庶糖およびメチルグルコシド;など);上記脂肪族多価アルコールの炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数1〜30);トリスフェノール類(トリスフェノールPAなど)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、POおよびBOなど)付加物(付加モル数2〜30);ノボラック樹脂(フェノールノボラックおよびクレゾールノボラックなど:平均重合度3〜60)の炭素数2〜4のアルキレンオキシド(EO、PO、BOなど)付加物(付加モル数2〜30)などが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の脂肪族多価アルコールおよびノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物(付加モル数2〜30)であり、とくに好ましいものはノボラック樹脂のアルキレンオキシド付加物である。
The trivalent or higher (3 to 8 or higher) polyol (h) is preferably a hydroxyl value of 150 to 1900. Specifically, an aliphatic polyhydric alcohol having 3 to 36 or more carbon atoms and having 3 to 8 carbon atoms (an alkane polyol and an intramolecular or intermolecular dehydrate thereof such as glycerin, triethylolethane, pentaerythritol, sorbitol, Sorbitan, polyglycerin, and dipentaerythritol; saccharides and derivatives thereof such as sucrose and methyl glucoside; etc .; adducts of the above aliphatic polyhydric alcohols having 2 to 4 carbon atoms (such as EO, PO and BO) Addition mole number 1-30); Trisphenol (trisphenol PA, etc.) adduct of C2-C4 alkylene oxide (EO, PO, BO, etc.) (addition mole number 2-30); Novolac resin (phenol novolac) And cresol novolac, etc .: average degree of polymerization of 3 Alkylene oxides having 2 to 4 carbon atoms 0) (EO, PO, BO, etc.) adducts (added mole number 2 to 30), and the like.
Among these, preferred are 3 to 8 or higher aliphatic polyhydric alcohols and alkylene oxide adducts of novolac resins (addition mole number: 2 to 30), and particularly preferred are alkylene oxide adducts of novolak resins. It is.
ジカルボン酸(i)としては、酸価180〜1250(mgKOH/g、以下同様)のものが好ましい。具体的には、炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、およびセバシン酸など)およびアルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸など);炭素数4〜36の脂環式ジカルボン酸〔ダイマー酸(2量化リノール酸)など〕;炭素数4〜36のアルケンジカルボン酸(マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、およびメサコン酸など);炭素数8〜36の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、および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。なお、(i)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)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)を用いてもよい。 As the dicarboxylic acid (i), those having an acid value of 180 to 1250 (mg KOH / g, the same applies hereinafter) are preferable. Specifically, alkane dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms (such as succinic acid, adipic acid, and sebacic acid) and alkenyl succinic acids (such as dodecenyl succinic acid); alicyclic dicarboxylic acids having 4 to 36 carbon atoms [dimer acid] (Dimerized linoleic acid) etc.]; C4-C36 alkene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, etc.); C8-36 aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid) , Terephthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. As (i), acid anhydrides or lower alkyl (carbon number 1 to 4) esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above may be used.
3価以上(3〜6価またはそれ以上)のポリカルボン酸(j)としては、酸価150〜1250mgのものが好ましい。具体的には、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など);不飽和カルボン酸のビニル重合体[数平均分子量(以下Mnと記載、ゲルバーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による):450〜10000](スチレン/マレイン酸共重合体、スチレン/アクリル酸共重合体、α−オレフィン/マレイン酸共重合体、スチレン/フマル酸共重合体など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸であり、とくに好ましいものはトリメリット酸、およびピロメリット酸である。なお、3価以上のポリカルボン酸(j)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキル(炭素数1〜4)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)を用いてもよい。 The trivalent or higher (3 to 6 or higher) polycarboxylic acid (j) preferably has an acid value of 150 to 1250 mg. Specifically, an aromatic polycarboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.); vinyl polymer of unsaturated carboxylic acid [number average molecular weight (hereinafter referred to as Mn, gel permeation chromatography) (By GPC): 450-10000] (styrene / maleic acid copolymer, styrene / acrylic acid copolymer, α-olefin / maleic acid copolymer, styrene / fumaric acid copolymer, etc.), and the like. . Among these, preferred are aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms, and particularly preferred are trimellitic acid and pyromellitic acid. As the trivalent or higher polycarboxylic acid (j), acid anhydrides or lower alkyl (1 to 4 carbon atoms) esters (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above may be used.
また、(g)、(h)、(i)および(j)とともに炭素数4〜20の脂肪族または芳香族ヒドロキシカルボン酸(k)、炭素数6〜12のラクトン(l)を共重合することもできる。
ヒドロキシカルボン酸(k)としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。ラクトン(l)としては、カプロラクトンなどが挙げられる。
Further, together with (g), (h), (i) and (j), an aliphatic or aromatic hydroxycarboxylic acid (k) having 4 to 20 carbon atoms and a lactone (l) having 6 to 12 carbon atoms are copolymerized. You can also
Examples of the hydroxycarboxylic acid (k) include hydroxystearic acid and hydrogenated castor oil fatty acid. Examples of the lactone (l) include caprolactone.
ポリエポキシド(c)としては、ポリグリシジルエーテル〔エチレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、フェノールノボラック(平均重合度3〜60)グリシジルエーテル化物など〕;ジエンオキサイド(ペンタジエンジオキサイド、ヘキサジエンジオキサイドなど)などが挙げられる。これらの中で好ましくは、ポリグリシジルエーテルであり、さらに好ましくは、エチレングリコールジグリシジルエーテルおよびビスフェノールAジグリシジルエーテルである。 Examples of the polyepoxide (c) include polyglycidyl ether [ethylene glycol diglycidyl ether, tetramethylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycidyl ether, phenol novolac ( Average polymerization degree 3 to 60) glycidyl etherified compound, etc.]; diene oxide (pentadiene dioxide, hexadiene dioxide, etc.) and the like. Among these, polyglycidyl ether is preferable, and ethylene glycol diglycidyl ether and bisphenol A diglycidyl ether are more preferable.
(c)の1分子当たりのエポキシ基数は、好ましくは2〜8、さらに好ましくは2〜6、とくに好ましくは2〜4である。
(c)のエポキシ当量は、好ましくは50〜500である。下限は、さらに好ましくは70、とくに好ましくは80であり、上限は、さらに好ましくは300、とくに好ましくは200である。エポキシ基数とエポキシ当量が上記範囲内であると、現像性と定着性が共に良好である。上述の1分子当たりのエポキシ基数およびエポキシ当量の範囲を同時に満たせばさらに好ましい。
The number of epoxy groups per molecule of (c) is preferably 2-8, more preferably 2-6, and particularly preferably 2-4.
The epoxy equivalent of (c) is preferably 50 to 500. The lower limit is more preferably 70, particularly preferably 80, and the upper limit is more preferably 300, particularly preferably 200. When the number of epoxy groups and the epoxy equivalent are within the above ranges, both developability and fixability are good. It is more preferable if the above-mentioned ranges of the number of epoxy groups per molecule and the epoxy equivalent are satisfied at the same time.
ポリオールとポリカルボン酸の反応比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/2、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.3、とくに好ましくは1.3/1〜1/1.2である。また使用するポリオールとポリカルボン酸の種類は、最終的に調整されるポリエステル系トナーバインダーのガラス転移点が45〜85℃となるよう分子量調整も考慮して選択される。 The reaction ratio of the polyol and the polycarboxylic acid is preferably 2/1 to 1/2, more preferably 1.5 / 1, as an equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. ˜1 / 1.3, particularly preferably 1.3 / 1 to 1 / 1.2. The types of polyol and polycarboxylic acid to be used are selected in consideration of molecular weight adjustment so that the glass transition point of the polyester toner binder to be finally adjusted is 45 to 85 ° C.
本発明においてトナーバインダーとして用いる非晶質ポリエステル樹脂は、通常のポリエステルの製造法と同様にして製造することができる。例えば、不活性ガス(窒素ガス等)雰囲気中で、チタン含有触媒(a)の存在下、反応温度が好ましくは150〜280℃、さらに好ましくは160〜250℃、とくに好ましくは170〜240℃で反応させることにより行うことができる。また反応時間は、重縮合反応を確実に行う観点から、好ましくは30分以上、とくに2〜40時間である。反応末期の反応速度を向上させるために減圧する(例えば1〜50mmHg)ことも有効である。 In the present invention, the amorphous polyester resin used as the toner binder can be produced in the same manner as in the usual polyester production method. For example, the reaction temperature is preferably 150 to 280 ° C, more preferably 160 to 250 ° C, particularly preferably 170 to 240 ° C in the presence of a titanium-containing catalyst (a) in an inert gas (nitrogen gas or the like) atmosphere. It can be performed by reacting. The reaction time is preferably 30 minutes or longer, particularly 2 to 40 hours from the viewpoint of reliably performing the polycondensation reaction. It is also effective to reduce the pressure (for example, 1 to 50 mmHg) in order to improve the reaction rate at the end of the reaction.
チタン含有触媒(a)の添加量としては、重合活性などの観点から、得られる重合体の重量に対して、好ましくは0.0001〜0.8%、さらに好ましくは0.0002〜0.6%、とくに好ましくは0.0015〜0.55%である。
また、(a)の触媒効果を損なわない範囲で他のエステル化触媒を併用することもできる。他のエステル化触媒の例としては、スズ含有触媒(例えばジブチルスズオキシド)、三酸化アンチモン、(a)以外のチタン含有触媒(例えばチタンアルコキシド、シュウ酸チタニルカリウム、およびテレフタル酸チタン)、ジルコニウム含有触媒(例えば酢酸ジルコニル)、ゲルマニウム含有触媒、アルカリ(土類)金属触媒(例えばアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のカルボン酸塩:酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、安息香酸ナトリウム、および安息香酸カリウムなど)、および酢酸亜鉛等が挙げられる。これらの他の触蝶の添加量としては、得られる重合体の重量に対して、0〜0.6%が好ましい。0.6%以内とすることで、ポリエステル樹脂の着色が少なくなり、カラー用のトナーに用いるのに好ましい。添加された全触媒中の(a)の含有率は、50〜100%が好ましい。
The addition amount of the titanium-containing catalyst (a) is preferably 0.0001 to 0.8%, more preferably 0.0002 to 0.6 based on the weight of the polymer obtained from the viewpoint of polymerization activity and the like. %, Particularly preferably 0.0015 to 0.55%.
In addition, other esterification catalysts can be used in combination as long as the catalytic effect of (a) is not impaired. Examples of other esterification catalysts include tin-containing catalysts (eg, dibutyltin oxide), antimony trioxide, titanium-containing catalysts other than (a) (eg, titanium alkoxide, potassium titanyl oxalate, and titanium terephthalate), zirconium-containing catalysts (Eg zirconyl acetate), germanium-containing catalysts, alkali (earth) metal catalysts (eg alkali metal or alkaline earth metal carboxylates: lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, calcium acetate, sodium benzoate, and benzoic acid Potassium), and zinc acetate. The addition amount of these other butterflies is preferably 0 to 0.6% based on the weight of the polymer obtained. By making it within 0.6%, the coloration of the polyester resin is reduced, which is preferable for use in color toners. The content of (a) in all the added catalysts is preferably 50 to 100%.
線状のポリエステル樹脂(AX1)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の重量に対して0.0001〜0.8%の触媒(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、およびジカルボン酸(i)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させて、(AX1)を得る方法が挙げられる。 Examples of the method for producing the linear polyester resin (AX1) include a diol in the presence of 0.0001 to 0.8% of the catalyst (a) and, if necessary, another catalyst based on the weight of the obtained polymer. (G) and the dicarboxylic acid (i) are heated to 180 ° C. to 260 ° C. and subjected to dehydration condensation under normal pressure and / or reduced pressure conditions to obtain (AX1).
非線状のポリエステル樹脂(AX2)の製造方法としては、例えば、得られる重合体の重量に対して0.0001〜0.8%の触媒(a)と、必要により他の触媒の存在下、ジオール(g)、ジカルボン酸(i)、および3価以上のポリオール(h)を、180℃〜260℃に加熱し、常圧および/または減圧条件で脱水縮合させた後、さらに3価以上のポリカルボン酸(j)を反応させて、(AX2)を得る方法が挙げられる。(j)を、(g)、(i)および(h)と同時に反応させることもできる。 As a method for producing the non-linear polyester resin (AX2), for example, 0.0001 to 0.8% of the catalyst (a) with respect to the weight of the obtained polymer, and if necessary, in the presence of another catalyst, Diol (g), dicarboxylic acid (i), and trihydric or higher polyol (h) are heated to 180 ° C. to 260 ° C. and subjected to dehydration condensation under normal pressure and / or reduced pressure conditions. The method of reacting polycarboxylic acid (j) and obtaining (AX2) is mentioned. (J) can also be reacted simultaneously with (g), (i) and (h).
変性ポリエステル樹脂(AY1)の製造方法としては、ポリエステル樹脂(AX2)にポリエポキシド(c)を加え、180℃〜260℃でポリエステルの分子伸長反応を行うことで、(AY1)を得る方法が挙げられる。
(c)と反応させる(AX2)の酸価は、好ましくは1〜60、さらに好ましくは5〜50である。酸価が1以上であると、(c)が未反応で残存して樹脂の性能に悪影響を及ぼす恐れがなく、60以下であると、樹脂の熱安定性が良好である。
また、(AY1)を得るのに用いる(c)の量は、低温定着性および耐ホットオフセット性の観点から、(AX2)に対して、好ましくは0.01〜10%、さらに好ましくは0.05〜5%である。
Examples of the method for producing the modified polyester resin (AY1) include a method of obtaining (AY1) by adding a polyepoxide (c) to the polyester resin (AX2) and performing a molecular extension reaction of the polyester at 180 ° C. to 260 ° C. .
The acid value of (AX2) to be reacted with (c) is preferably 1 to 60, more preferably 5 to 50. When the acid value is 1 or more, (c) remains unreacted and does not adversely affect the performance of the resin, and when it is 60 or less, the thermal stability of the resin is good.
In addition, the amount of (c) used to obtain (AY1) is preferably 0.01 to 10%, more preferably 0.8% with respect to (AX2), from the viewpoints of low-temperature fixability and hot offset resistance. 05 to 5%.
また、本発明のトナーバインダー中に、前述のポリエステル樹脂以外に、必要により、他の樹脂などを含有させることもできる。
他の樹脂としては、スチレン系樹脂[スチレンとアルキル(メタ)アクリレートの共重合体、スチレンとジエン系モノマーとの共重合体等]、エポキシ樹脂(ビスフェノールAジグリシジルエーテル開環重合物等)、ウレタン樹脂(ジオールおよび/または3価以上のポリオールとジイソシアネートの重付加物等)などが挙げられる。
トナーバインダーにおける他の樹脂の含有量は、好ましくは0〜40重量%、さらに好ましくは0〜30重量%、とくに好ましくは0〜20重量%である。
Further, in the toner binder of the present invention, in addition to the above-described polyester resin, other resins and the like can be contained as necessary.
Other resins include styrene resins (such as copolymers of styrene and alkyl (meth) acrylates, copolymers of styrene and diene monomers), epoxy resins (bisphenol A diglycidyl ether ring-opened polymers, etc.), Examples thereof include urethane resins (diols and / or polyaddition products of trivalent or higher polyols and diisocyanates, etc.).
The content of the other resin in the toner binder is preferably 0 to 40% by weight, more preferably 0 to 30% by weight, and particularly preferably 0 to 20% by weight.
(結晶性ポリエステル)
本発明で用いる結晶性を有するポリエステル樹脂Aは、その分子主鎖中に下記一般式(2)で表されるエステル結合を含有する結晶性脂肪族ポリエステル樹脂からなることを特徴とする。
(Crystalline polyester)
The crystalline polyester resin A used in the present invention is characterized by comprising a crystalline aliphatic polyester resin containing an ester bond represented by the following general formula (2) in its molecular main chain.
さらにその分子主鎖中にエステル結合を少なくとも60モル%以上含有する結晶性脂肪族ポリエステル樹脂であることがより好ましい。
前記直鎖状不飽和脂肪族基の具体例としては、マレイン酸、フマル酸、1,3−n−プロペンジカルボン酸、1,4−n−ブテンジカルボン酸等の直鎖状不飽和2価カルボン酸由来の直鎖状不飽和脂肪族基を挙げることができる。
前記一般式(2)において、(CH2)nは直鎖状脂肪族2価アルコール残基を示す。
この場合の直鎖状脂肪族2価アルコール残基の具体例としては、エチレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の直鎖状脂肪族2価アルコールから誘導されたものを示すことができる。ポリエステル樹脂(A)は、その酸成分として、直鎖状不飽和脂肪族ジカルボン酸を用いたことから、芳香族ジカルボン酸を用いた場合に比べて結晶構造を形成し易いという作用効果を示す。
ポリエステル樹脂は、(i)直鎖状不飽和脂肪族2価カルボン酸またはその反応性誘導体(酸無水物、炭素数1〜4の低級アルキルエステル、酸ハライド等)からなる多価カルボン酸成分と、(ii)直鎖状脂肪族ジオールからなる多価アルコール成分とを、常法により重縮合反応させることによって製造することができる。
この場合、多価カルボン酸成分には、必要に応じ、少量の他の多価カルボン酸を添加することができる。この場合の多価カルボン酸には、(i)分岐鎖を有する不飽和脂肪族二価カルボン酸、(ii)飽和脂肪族2価カルボン酸や、飽和脂肪族3価カルボン酸等の飽和脂肪族多価カルボン酸の他、(iii)芳香族2価カルボン酸や芳香族3価カルボン酸等の芳香族多価カルボン酸等が包含される。これらの多価カルボン酸の添加量は、全カルボン酸に対して、通常、30モル%以下、好ましくは10モル%以下であり、得られるポリエステルが結晶性を有する範囲内で適宜添加される。
必要に応じて添加することのできる多価カルボン酸の具体例を示すと、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、シトラコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の2価カルボン酸;無水トリメット酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の3価以上の多価カルボン酸等を挙げることができる。
前記多価アルコール成分には、必要に応じ、少量の脂肪族系の分岐鎖2価アルコールや環状2価アルコールの他、3価以上の多価アルコールを添加することができる。その添加量は、全アルコールに対して、30モル%以下、好ましくは10モル%以下であり、得られるポリエステルが結晶性を有する範囲内で適宜添加される。
必要に応じて添加される多価アルコールを例示すると、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ポリエチレングリコール、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、グリセリン等が挙げられる。
ポリエステル樹脂において、その分子量分布は、低温定着性の点から、シャープであるのが好ましく、また、その分子量は、比較的低分子量であるのが好ましい。ポリエステル樹脂(A)の分子量は、そのo−ジクロルベンゼン可溶分のGPCによる分子量分布において、その重量平均分子量(Mw)が5500〜6500、その数平均分子量(Mn)が1300〜1500およびそのMw/Mn比が2〜5であることが好ましい。
ポリエステル樹脂(A)についての前記分子量分布は、横軸をlog(M:分子量)とし、縦軸を重量%とする分子量分布図に基づくものである。本発明で用いるポリエステル樹脂(A)の場合、この分子量分布図において、3.5〜4.0(重量%)の範囲に分子量ピークを有することが好ましく、また、そのピークの半値幅が1.5以下であることが好ましい。
ポリエステル樹脂において、そのガラス転移温度(Tg)および軟化温度(Tm)は、トナーの耐熱保存性が悪化しない範囲で低いことが望ましいが、一般的には、そのTgは80〜130℃、好ましくは80〜125℃であり、そのTmは80〜130℃、好ましくは80〜125℃である。TgおよびT(F1/2)が前記範囲より高くなると、トナーの定着下限温度が高くなるため、トナーの低温定着性が悪化する
。
ポリエステル樹脂を2種以上併用する場合、および少なくとも1種のポリエステル樹脂と他の樹脂を混合する場合、予め粉体混合または溶融混合してもよいし、トナー化時に混合してもよい。溶融混合する場合の温度は、好ましくは80〜180℃、さらに好ましくは100〜170℃、とくに好ましくは120〜160℃である。
混合温度が低すぎると充分に混合できず、不均一となることがある。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合温度が高すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。 溶融混合する場合の混合時間は、好ましくは10秒〜30分、さらに好ましくは20秒〜10分、とくに好ましくは30秒〜5分である。2種以上のポリエステル樹脂を混合する場合、混合時間が長すぎると、エステル交換反応による平均化などが起こるため、トナーバインダーとして必要な樹脂物性が維持できなくなる場合がある。
溶融混合する場合の混合装置としては、反応槽などのバッチ式混合装置、および連続式混合装置が挙げられる。適正な温度で短時間で均一に混合するためには、連続式混合装置が好ましい。連続式混合装置としては、エクストルーダー、コンテイニアスニーダー、3本ロールなどが挙げられる。これらのうちエクストルーダーおよびコンテイニアスニーダーが好ましい。
粉体混合する場合は、通常の混合条件および混合装置で混合することができる。
粉体混合する場合の混合条件としては、混合温度は、好ましくは0〜80℃、さらに好ましくは10〜60℃である。混合時間は、好ましくは3分以上、さらに好ましくは5〜60分である。混合装置としては、へンシェルミキサー、ナウターミキサー、およびバンパリーミキサー等が挙げられる。好ましくはへンシェルミキサーである。
また、結晶性ポリエステル樹脂の酸価は、紙と樹脂との親和性の観点から、目的とする低温定着性を達成するためにはその酸価が20mgKOH/g以上であることが好ましく、一方、ホットオフセット性を向上させるには45mgKOH/g以下のものであることが好ましい。
更に、結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価については、所定の低温定着性を達成し、かつ良好な帯電特性を達成するためには5〜50mgKOH/gのものが好ましい。
Further, it is more preferably a crystalline aliphatic polyester resin containing at least 60 mol% of ester bonds in the molecular main chain.
Specific examples of the linear unsaturated aliphatic group include linear unsaturated divalent carboxylic acids such as maleic acid, fumaric acid, 1,3-n-propene dicarboxylic acid, and 1,4-n-butene dicarboxylic acid. Mention may be made of linear unsaturated aliphatic groups derived from acids.
In the general formula (2), (CH 2 ) n represents a linear aliphatic dihydric alcohol residue.
Specific examples of the linear aliphatic dihydric alcohol residue in this case include linear aliphatic 2 such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol. Those derived from dihydric alcohols can be indicated. Since the polyester resin (A) uses a linear unsaturated aliphatic dicarboxylic acid as the acid component, the polyester resin (A) exhibits an effect that a crystal structure is easily formed as compared with the case where an aromatic dicarboxylic acid is used.
The polyester resin comprises (i) a polyvalent carboxylic acid component comprising a linear unsaturated aliphatic divalent carboxylic acid or a reactive derivative thereof (an acid anhydride, a lower alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms, an acid halide, etc.) (Ii) A polyhydric alcohol component composed of a linear aliphatic diol can be produced by a polycondensation reaction by a conventional method.
In this case, a small amount of other polyvalent carboxylic acid can be added to the polyvalent carboxylic acid component as necessary. The polyvalent carboxylic acid in this case includes (i) a saturated aliphatic divalent carboxylic acid having a branched chain, (ii) a saturated aliphatic divalent carboxylic acid, a saturated aliphatic trivalent carboxylic acid, and the like. In addition to polyvalent carboxylic acids, (iii) aromatic polyvalent carboxylic acids such as aromatic divalent carboxylic acids and aromatic trivalent carboxylic acids are included. The addition amount of these polyvalent carboxylic acids is usually 30 mol% or less, preferably 10 mol% or less, based on the total carboxylic acid, and is appropriately added within the range where the resulting polyester has crystallinity.
Specific examples of polyvalent carboxylic acids that can be added as needed include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, citraconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, etc. A divalent carboxylic acid of: trimetic anhydride, 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, And trivalent or higher polyvalent carboxylic acids such as 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, etc. it can.
A trivalent or higher polyhydric alcohol can be added to the polyhydric alcohol component, if necessary, in addition to a small amount of an aliphatic branched dihydric alcohol or cyclic dihydric alcohol. The addition amount is 30 mol% or less, preferably 10 mol% or less, based on the total alcohol, and is appropriately added within the range in which the resulting polyester has crystallinity.
Examples of polyhydric alcohol added as needed include 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, polyethylene glycol, bisphenol A ethylene oxide adduct, bisphenol A propylene oxide adduct, glycerin and the like.
In the polyester resin, the molecular weight distribution is preferably sharp from the viewpoint of low-temperature fixability, and the molecular weight is preferably a relatively low molecular weight. As for the molecular weight of the polyester resin (A), the weight average molecular weight (Mw) is 5500-6500, the number average molecular weight (Mn) is 1300-1500 and The Mw / Mn ratio is preferably 2-5.
The molecular weight distribution of the polyester resin (A) is based on a molecular weight distribution diagram in which the horizontal axis is log (M: molecular weight) and the vertical axis is weight%. In the case of the polyester resin (A) used in the present invention, in this molecular weight distribution diagram, it is preferable to have a molecular weight peak in the range of 3.5 to 4.0 (wt%), and the half width of the peak is 1. 5 or less is preferable.
In the polyester resin, the glass transition temperature (Tg) and the softening temperature (Tm) are desirably low as long as the heat resistant storage stability of the toner is not deteriorated. In general, the Tg is 80 to 130 ° C., preferably It is 80-125 degreeC, The Tm is 80-130 degreeC, Preferably it is 80-125 degreeC. When Tg and T (F1 / 2) are higher than the above ranges, the lower limit fixing temperature of the toner is increased, so that the low temperature fixing property of the toner is deteriorated.
When two or more polyester resins are used in combination, and when at least one polyester resin and another resin are mixed, powder mixing or melt mixing may be performed in advance, or they may be mixed at the time of toner formation. The temperature at the time of melt mixing is preferably 80 to 180 ° C, more preferably 100 to 170 ° C, and particularly preferably 120 to 160 ° C.
If the mixing temperature is too low, sufficient mixing cannot be achieved, which may result in non-uniformity. When two or more kinds of polyester resins are mixed, if the mixing temperature is too high, averaging due to transesterification occurs, so that the resin physical properties necessary as a toner binder may not be maintained. The mixing time in the case of melt mixing is preferably 10 seconds to 30 minutes, more preferably 20 seconds to 10 minutes, and particularly preferably 30 seconds to 5 minutes. When two or more kinds of polyester resins are mixed, if the mixing time is too long, averaging due to transesterification occurs, so that the resin physical properties required as a toner binder may not be maintained.
Examples of the mixing device in the case of melt mixing include a batch type mixing device such as a reaction tank and a continuous mixing device. In order to uniformly mix at an appropriate temperature in a short time, a continuous mixing device is preferable. Examples of the continuous mixing device include an extruder, a continuous kneader, and a three roll. Of these, extruders and container kneaders are preferred.
In the case of powder mixing, it can be mixed with normal mixing conditions and mixing equipment.
As mixing conditions in the case of powder mixing, the mixing temperature is preferably 0 to 80 ° C, more preferably 10 to 60 ° C. The mixing time is preferably 3 minutes or more, more preferably 5 to 60 minutes. Examples of the mixing device include a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a bumper mixer. A Henschel mixer is preferred.
The acid value of the crystalline polyester resin is preferably 20 mgKOH / g or more in order to achieve the desired low-temperature fixability from the viewpoint of the affinity between the paper and the resin, In order to improve hot offset property, it is preferable that it is 45 mgKOH / g or less.
Further, the hydroxyl value of the crystalline polyester resin is preferably 5 to 50 mgKOH / g in order to achieve a predetermined low-temperature fixability and good charging characteristics.
(トナー平均円形度)
本発明のトナーの平均円形度は、粒子の投影面積と同じ面積を持つ円の周囲長/粒子の周囲長で表わされ、フロー式粒子像分析装置FPIA−3000(SYSMEX社製)により測定できる。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0.2g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約2分間分散処理を行ない、分散液濃度を約5000個/μlとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
(Toner average circularity)
The average circularity of the toner of the present invention is expressed by the circumference of a circle having the same area as the projected area of the particles / the circumference of the particles, and can be measured by a flow type particle image analyzer FPIA-3000 (manufactured by SYSMEX). . 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 0.2 g of a measurement sample is further added. Add. The suspension in which the sample is dispersed is obtained by carrying out a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 2 minutes, and measuring the shape and distribution of the toner with the above apparatus at a dispersion concentration of about 5000 / μl.
(トナー粒径測定)
本発明のトナーの体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)、その比(Dv/Dn)は、以下の方法で測定できる。トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)等を用いて測定することができる。特に本発明ではコールターマルチサイザーIIを使用した。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml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ルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。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。
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。
(Toner particle size measurement)
The volume average particle diameter (Dv), the number average particle diameter (Dn), and the ratio (Dv / Dn) of the toner of the present invention can be measured by the following method. The average particle size and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II, Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter, Inc.) and the like. In particular, Coulter Multisizer II is used in the present invention. The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an aqueous electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter of the toner can be obtained.
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.
(トナーの製造方法)
本発明のトナーの製造方法について説明する。
本発明のトナーとしては、粉砕トナー、懸濁重合法、乳化重合凝集法、分散重合法等の重合トナーいずれのトナーでも使用できる。
本発明に係るトナーは、好ましくは体積平均粒径2〜7μmであり、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.0〜1.3の範囲にあることがより好ましい。
小粒径のトナーを用いることで、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させる。逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
また、粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。しかしながら、Dv/Dnが1.30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。
(Toner production method)
A method for producing the toner of the present invention will be described.
As the toner of the present invention, any toners such as pulverized toner, suspension polymerization method, emulsion polymerization aggregation method, dispersion polymerization method and the like can be used.
The toner according to the present invention preferably has a volume average particle diameter of 2 to 7 μm, and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is 1.0 to 1.3. It is more preferable that it is in the range.
By using a toner having a small particle diameter, the toner can be densely attached to the latent image. However, when the volume average particle diameter is smaller than the range of the present invention, in the two-component developer, the toner is fused to the surface of the magnetic carrier during a long period of stirring in the developing device, and the charging ability of the magnetic carrier is lowered. On the contrary, when the volume average particle diameter of the toner is larger than the range of the present invention, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image and the balance of the toner in the developer is performed. In many cases, the variation in toner particle size becomes large.
Further, by narrowing the particle size distribution, the toner charge amount distribution becomes uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the transfer rate can be increased. However, it is not preferable that Dv / Dn exceeds 1.30 because the charge amount distribution becomes wide and the resolving power decreases.
(粉砕トナー及びトナーの製造方法)
本発明の粉砕トナーの製造方法は、混練工程と、粉砕工程と、分級工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含んでなる。
(Pulverized toner and toner production method)
The manufacturing method of the pulverized toner of the present invention includes a kneading step, a pulverizing step, and a classification step, and further includes other steps as necessary.
−混練工程−
前記混練工程は、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤等を含むトナー材料を混練する工程である。帯電制御剤、離型剤、着色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。
以上のトナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混
練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を
用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM
型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型二軸押出機、ブス社製
コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、結着樹脂の分子鎖の切断を招来しな
いような適正な条件で行うことが重要である。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の
軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散
が進まないことがある。
-Kneading process-
The kneading step is a step of kneading a toner material containing at least a binder resin, a colorant, a release agent, a charge control agent, and the like. The charge control agent, the release agent, and the colorant can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.
The above toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded. As the melt kneader, for example, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.
A die extruder, a Cay Kay twin screw extruder, a Ikegai Iron Works PCM type twin screw extruder, a Bus Conyder, etc. are preferably used. It is important that this melt-kneading is performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt-kneading temperature is determined with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.
−粉砕工程−
前記粉砕工程は、前記混練工程で得られた混練物を粉砕する工程である。
この粉砕工程においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。
-Crushing process-
The pulverization step is a step of pulverizing the kneaded product obtained in the kneading step.
In this pulverization step, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. In this case, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.
−分級工程−
前記分級工程は、前記粉砕工程で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する工程である。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。この粉砕工程が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中で分級し、もって所定の粒径、例えば平均粒径が2〜20μmのトナーを製造する。
-Classification process-
The classification step is a step of classifying the pulverized material obtained in the pulverization step to adjust the particles to a predetermined particle size. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. After the pulverization step is completed, the pulverized product is classified in an air stream by centrifugal force or the like, thereby producing a toner having a predetermined particle size, for example, an average particle size of 2 to 20 μm.
以上の粉砕、分級工程が終了したら、それらの工程で得られる製品となる粒子以外の粉末(微粉トナー)を回収し、混合工程や溶融混練する工程で前記トナー材料に対し所定量添加し、更に上記操作を繰り返すことが好ましい。
ここで、前記製品となる粒子以外の粉末(微粉トナー)とは、溶融混練する工程後、粉砕工程で得られる所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子や引き続いて行われる分級工程で発生する所望の粒径の製品となる成分以外の微粒子を意味する。
前記微粉トナーの含有量は、前記トナー材料に対し1〜20質量%であり、5〜15質量部がより好ましい。前記微粉トナーが1質量%未満であると、微粉トナーの消費量が少なくなるためコスト低減に寄与することができないことがあり、20質量%を超えると、原因は明らかになってはいないがトナーの凝集性が高くなり、白スジが発生するという不具合を引き起こすことがある。
When the above pulverization and classification steps are completed, powder (fine powder toner) other than the particles that are the products obtained in those steps is collected, added in a predetermined amount to the toner material in the mixing step and the melt kneading step, It is preferable to repeat the above operation.
Here, the powder (fine powder toner) other than the particles used as the product is generated in the fine particle other than the component used as the product having a desired particle size obtained in the pulverization process after the melt-kneading process and the subsequent classification process. It means fine particles other than the components that become a product having a desired particle size.
The content of the fine toner is 1 to 20% by mass with respect to the toner material, and more preferably 5 to 15 parts by mass. If the amount of the fine toner is less than 1% by mass, the consumption of the fine toner may be reduced, so that it may not be possible to contribute to cost reduction. If the amount exceeds 20% by mass, the cause is not clarified. The agglomeration property of the ink becomes high, which may cause a problem that white streaks are generated.
また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナーに更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。また、はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、250メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去し、トナーが得られる。 In order to improve the fluidity, storage stability, developability, and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be further added to and mixed with the toner manufactured as described above. For mixing the additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added midway or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. Also, a strong load may be given first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner is obtained by passing through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles.
前記トナーの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができ、各色のトナーは前記着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであるのが好ましい。 The coloration of the toner is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose, and may be at least one selected from black toner, cyan toner, magenta toner, and yellow toner. Can be obtained by appropriately selecting the type of the colorant, and is preferably a color toner.
本発明のトナーの製造方法により製造されたトナーは、後述するトナー入り容器に充填され、そのまま画像形成装置に搭載されてもよい。また、キャリアとトナーとを一緒の容器に充填し、これを画像形成装置に搭載するようにしてもよい。 The toner manufactured by the toner manufacturing method of the present invention may be filled in a toner-containing container described later and mounted on the image forming apparatus as it is. Further, the carrier and the toner may be filled in the same container and mounted on the image forming apparatus.
前記トナー材料には、結着樹脂、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて添加剤、ワックス、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。 In addition to the binder resin, colorant, and charge control agent, additives, wax, fluidity improver, cleaning improver, magnetic material, metal soap, etc. are added to the toner material as necessary. be able to.
(帯電制御剤)
本発明の画像形成用トナーは必要に応じ帯電制御剤を該トナー中に含有させることができる。
例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料、例えばC.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう帯電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
(Charge control agent)
The toner for image formation according to the present invention may contain a charge control agent in the toner, if necessary.
For example, nigrosine, azine dyes containing an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (Japanese Patent Publication No. 42-1627), basic dyes such as C.I. I. Basic Yellow 2 (C.I. 41000), C.I. I. Basic Yellow 3, C.I. I. Basic Red 1 (C.I. 45160), C.I. I. Basic Red 9 (C.I. 42500), C.I. I. Basic Violet 1 (C.I. 42535), C.I. I. Basic Violet 3 (C.I. 42555), C.I. I. Basic Violet 10 (C.I. 45170), C.I. I. Basic Violet 14 (C.I. 42510), C.I. I. Basic Blue 1 (C.I. 42025), C.I. I. Basic Blue 3 (C.I. 51005), C.I. I. Basic Blue 5 (C.I. 42140), C.I. I. Basic Blue 7 (C.I. 42595), C.I. I. Basic Blue 9 (C.I. 52015), C.I. I. Basic Blue 24 (C.I. 52030), C.I. I. Basic Blue 25 (C.I. 52025), C.I. I. Basic Blue 26 (C.I. 44045), C.I. I. Basic Green 1 (C.I. 42040), C.I. I. Lake pigments of these basic dyes, such as Basic Green 4 (C.I. 42000), C.I. I. Solvent Black 8 (CI. 26150), quaternary ammonium salts such as benzoylmethyl hexadecyl ammonium chloride, decyl trimethyl chloride, or dialkyl tin compounds such as dibutyl or dioctyl, dialkyl tin borate compounds, guanidine derivatives, containing amino groups Polyamine resins such as vinyl polymers, condensation polymers containing amino groups, etc. Metal complex salts of the monoazo dyes described, salicylic acid, dialkylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid Zn, Al, Co, Cr described in Japanese Patent Publication No. 55-42752 and Japanese Patent Publication No. 59-7385 , Fe, etc. Metal complex, a copper phthalocyanine pigment obtained by sulfonation, organic boron salts, fluorine-containing quaternary ammonium salts, calixarene compounds, and the like. For color toners other than black, naturally, the use of a charge control agent that impairs the target color should be avoided, and a white metal salt of a salicylic acid derivative is preferably used.
(トナー外添剤)
本発明のトナーに添加する外添剤である無機微粒子として、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、酸化鉄、酸化銅、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。この中でも、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物が好ましく、個数平均粒径が8〜80nmの範囲の外添剤と120〜300nmの範囲の外添剤が好ましい。上記無機微粒子の中では、シリカ、アルミナ、酸化チタンが好適であり、特に、シリカ、酸化チタンが好適である。さらに外添剤として少なくとも一次粒子の個数平均粒径が5〜40nmの酸化チタンを含有することがトナー帯電性、流動性の点でより好ましい。この無機微粒子はトナー母体に対し0.01から5重量%使用することがより好ましい。
(External toner additive)
Examples of inorganic fine particles that are external additives added to the toner of the present invention include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, and oxide. Tin, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, etc. Can be mentioned. Among these, a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide are preferable, and an external additive having a number average particle size in the range of 8 to 80 nm and an external additive in the range of 120 to 300 nm are preferable. Among the inorganic fine particles, silica, alumina, and titanium oxide are preferable, and silica and titanium oxide are particularly preferable. Further, it is more preferable in terms of toner chargeability and fluidity that at least the primary particles contain titanium oxide having a primary particle number average particle size of 5 to 40 nm. The inorganic fine particles are more preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the toner base.
トナーの流動性を高度に制御する手段として、外添剤の製造条件の制御だけでなく、外添剤生成後の解砕、篩がけ他が有効で、さらにトナー表面への付着させかた、付着状態も重要となる。 As a means of highly controlling the fluidity of the toner, not only the control of the production conditions of the external additive, but also the crushing, sieving and the like after the production of the external additive are effective. The adhesion state is also important.
外添剤としては、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が1〜20nm、より好ましくは6〜15nm(BET法による比表面積で100〜400m2/g)、の小粒径無機微粒子と30〜150nm、より好ましくは90〜130nm(BET法による比表面積出20〜100m2/g)の大粒径無機微粒子を少なくとも2種類以上がトナー表面に存在することがより好ましい。またさらに好ましくは、小粒径無機微粒子はシリカあるいは酸化チタンでその両方が存在するとより好ましい。また大粒径無機微粒子はシリカがより好ましい。さらにゾルゲル法等湿式法で製造されたシリカがより好ましい。また中粒径無機微粒子として20〜50nm(BET法による比表面積で40〜100m2/g)の無機微粒子、さらに好ましくはシリカ、がトナー表面にさらに存在するとさらに好ましい。
該無機微粒子としては、条件を満たせば公知のものすべて使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。
As the external additive, inorganic fine particles or hydrophobized inorganic particles can be used in combination, but the average particle size of hydrophobized primary particles is 1 to 20 nm, more preferably 6 to 15 nm (specific surface area according to BET method). 100 to 400 m 2 / g), and 30 to 150 nm, more preferably 90 to 130 nm (specific surface area output by BET method is 20 to 100 m 2 / g) at least two kinds More preferably, the above is present on the toner surface. More preferably, the small particle size inorganic fine particles are silica or titanium oxide, and both are more preferable. Silica is more preferable for the large particle size inorganic fine particles. Further, silica produced by a wet method such as a sol-gel method is more preferable. Further, it is more preferable that inorganic fine particles having a medium particle diameter of 20 to 50 nm (specific surface area by BET method of 40 to 100 m 2 / g), more preferably silica, are further present on the toner surface.
Any known inorganic fine particles can be used as long as the conditions are satisfied. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), fluoropolymers, and the like may be contained.
特に好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子があげられる。シリカ微粒子としては、HDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK21、HDK H 1303(以上ヘキスト)やR972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上日本アエロジル)がある。また、チタニア微粒子としては、P−25(日本アエロジル)やSTT−30、STT−65C−S(以上チタン工業)、TAF−140(富士チタン工業)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(以上テイカ)などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、T−805(日本アエロジル)やSTT−30A、STT−65S−S(以上チタン工業)、TAF−500T、TAF−1500T(以上富士チタン工業)、MT−100S、MT−100T(以上テイカ)、IT−S(石原産業)などがある。
疎水化処理された酸化物微粒子、シリカ微粒子及びチタニア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシランやメチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤で処理して得ることができる。またシリコーンオイルを必要ならば熱を加えて無機微粒子に処理した、シリコーンオイル処理酸化物微粒子、無機微粒子も好適である。
Particularly suitable additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles. Silica fine particles include HDK H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (above Hoechst) and R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (above Nippon Aerosil). Further, as titania fine particles, P-25 (Nippon Aerosil), STT-30, STT-65C-S (above Titanium Industry), TAF-140 (Fuji Titanium Industry), MT-150W, MT-500B, MT-600B MT-150A (taker above). Particularly, the hydrophobized titanium oxide fine particles include T-805 (Nippon Aerosil), STT-30A, STT-65S-S (above Titanium Industry), TAF-500T, TAF-1500T (above Fuji Titanium Industry), MT -100S, MT-100T (above Taka), IT-S (Ishihara Sangyo), etc.
In order to obtain hydrophobized oxide fine particles, silica fine particles, titania fine particles, and alumina fine particles, hydrophilic fine particles are treated with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. Can be obtained. In addition, silicone oil-treated oxide fine particles and inorganic fine particles obtained by treating silicone oil with heat if necessary to treat it with inorganic fine particles are also suitable.
シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、アクリル、メタクリル変性シリコーンオイル、αメチルスチレン変性シリコーンオイル等が使用できる。無機微粒子としては、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、酸化鉄、酸化銅、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、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸パリウム、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。その中でも特にシリカと二酸化チタンが好ましい。添加量はトナーに対し0.1から5重量%、好ましくは0.3から3重量%を用いる事ができる。無機微粒子の一次粒子の平均粒径は、100nm以下、好ましくは3nm以上70nm以下である。この範囲より小さいと、無機微粒子がトナー中に埋没し、その機能が有効に発揮されにくい。またこの範囲より大きいと、感光体表面を不均一に傷つけ好ましくない。 Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorophenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, and amino-modified silicone. Oil, epoxy-modified silicone oil, epoxy-polyether-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, acrylic, methacryl-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil and the like can be used. Examples of the inorganic fine particles include silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, and silica ash. Examples thereof include stone, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, parium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Of these, silica and titanium dioxide are particularly preferred. The addition amount can be 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 3% by weight, based on the toner. The average particle size of the primary particles of the inorganic fine particles is 100 nm or less, preferably 3 nm or more and 70 nm or less. If it is smaller than this range, the inorganic fine particles are buried in the toner, and the function is hardly exhibited effectively. On the other hand, if it is larger than this range, the surface of the photoreceptor is undesirably damaged.
この他 高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
Other polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, and thermosetting resin Examples include polymer particles.
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。 Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photoreceptor or the primary transfer medium include, for example, zinc stearate, calcium stearate, fatty acid metal salts such as stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles, etc. And polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
トナーに添加する方法として、ヘンシェルミキサー、Qミキサー等による乾式外添処理だけでなく、湿式外添処理(溶媒、水(必要に応じて濡れ性改善のための活性剤等を含有させる))による付着も有効である。
外添剤の混合方式であるが、外添剤の母体トナーへの外添は、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される乾式混合でも良い。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。これら添加条件として、ミキサー類の羽形状、回転数、混合時間、混合回数、外添剤量、母体トナー量、母体トナーの表面性(凹凸、硬度、粘弾性、他)が重要となる。
As a method of adding to the toner, not only dry external addition treatment using a Henschel mixer, Q mixer, etc., but also wet external addition treatment (solvent, water (containing an activator for improving wettability as required)). Adhesion is also effective.
The external additive is mixed into the base toner. The external additive is added to the base toner by mixing and stirring the base toner and the external additive using a mixer while the external additive is crushed on the toner surface. It may be a dry mix to be coated. At this time, it is important in terms of durability that external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the base toner. As these addition conditions, the blade shape of the mixer, the number of rotations, the mixing time, the number of times of mixing, the amount of the external additive, the amount of the base toner, and the surface properties (unevenness, hardness, viscoelasticity, etc.) of the base toner are important.
また、湿式混合として、液中で無機微粒子付着処理を施すことができる。トナー粒子が水中で形成され、用いた界面活性剤等を洗浄によって除去した後に、本工程を行なってもよい。水中に存在している余剰の界面活性剤をろ過、遠心分離などの固液分離操作をして除去し、得られたケーキ、スラリーを水系媒体中に再分散する。さらにそのスラリーに無機微粒子を添加分散する。あらかじめ無機微粒子を水系分散体に分散させておくこともできる。その際逆極性の界面活性剤を用いて分散しておくとトナー粒子表面への付着はさらに効率的に行われる。また無機微粒子が疎水化処理されており水系分散体に分散させにくい場合は少量のアルコールなどとの併用により界面張力を下げて濡れ易くしてから無機微粒子を分散させても良い。その後 逆極性の界面活性剤水溶液を攪拌下徐々に添加する。逆極性の界面活性剤はトナー粒子固形分に対し0.01から1重量%使用することが好ましい。逆極性の界面活性剤の添加によって無機微粒子分散体の水中での荷電が中和され、トナー粒子表面に無機微粒子を凝集付着させることができる。この無機微粒子はトナー粒子固形分に対し0.01から5重量%使用することが好ましい。
これらトナー表面に付着させた無機微粒子は、その後スラリーを加熱することによりトナー表面に固定化し、脱離を防止することができる。その際トナーを構成する樹脂のTgよりも高い温度にて加熱することが望ましい。さらに凝集を防止しながら乾燥後加熱処理を行なっても良い。
また、感光体表面の摩擦係数を下げ、クリーニング性を上げるために、本発明のトナーに潤滑剤として、ステアリン酸金属塩を混合させても良い。ステアリン酸亜鉛が好適である。
Moreover, an inorganic fine particle adhesion process can be performed in a liquid as wet mixing. This step may be performed after the toner particles are formed in water and the used surfactant and the like are removed by washing. Excess surfactant present in water is removed by solid-liquid separation such as filtration and centrifugation, and the resulting cake and slurry are redispersed in an aqueous medium. Further, inorganic fine particles are added and dispersed in the slurry. Inorganic fine particles can be dispersed in an aqueous dispersion in advance. At this time, if the surfactant is dispersed using a reverse polarity surfactant, the adhesion to the toner particle surface is more efficiently performed. If the inorganic fine particles are hydrophobized and are difficult to disperse in the aqueous dispersion, the inorganic fine particles may be dispersed after the interfacial tension is lowered by using a small amount of alcohol or the like to facilitate wetting. Thereafter, an aqueous surfactant solution having a reverse polarity is gradually added with stirring. The reverse polarity surfactant is preferably used in an amount of 0.01 to 1% by weight based on the solid content of the toner particles. By adding a surfactant having a reverse polarity, the charge of the inorganic fine particle dispersion in water can be neutralized, and the inorganic fine particles can be aggregated and adhered to the toner particle surfaces. The inorganic fine particles are preferably used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the solid content of the toner particles.
The inorganic fine particles adhered to the toner surface can be fixed to the toner surface by heating the slurry thereafter to prevent detachment. At that time, it is desirable to heat at a temperature higher than the Tg of the resin constituting the toner. Further, heat treatment may be performed after drying while preventing aggregation.
Further, in order to reduce the coefficient of friction on the surface of the photoreceptor and improve the cleaning property, a metal stearate may be mixed as a lubricant with the toner of the present invention. Zinc stearate is preferred.
(着色剤)
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、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、ポ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、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。前記着色剤の前記トナー材料における含有量は0.1〜50質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
(Coloring agent)
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. 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, Lead Red, Lead Red, Cadmium Red, Cad Muum Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, PA Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment 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, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oh Lured, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo 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, Oxidation Chrome, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Ash Examples include green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and lithobon.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The content of the colorant in the toner material is preferably 0.1 to 50% by mass, and more preferably 1 to 10% by mass.
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、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、脂肪族炭化水素樹脂、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、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, a styrene copolymer, 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, aliphatic hydrocarbon resin, alicyclic ring Aromatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
(キャリア)
本発明のトナーを2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアとトナーを混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
また、本発明のトナーは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。
(Career)
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, a magnetic carrier and a toner may be mixed and used, and the content ratio of the carrier and the toner in the developer is 1 10 parts by weight is preferred. As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used. Examples of the coating material include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins, polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins, Halogenated olefin resins such as vinyl, polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin, polycarbonate resins, polyethylene resins, polyvinyl fluoride resins, polyvinylidene fluoride resins, polytrifluoroethylene resins, polyhexafluoro Propylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride And fluoro such as terpolymers of non-fluoride monomers including, and silicone resins. Moreover, you may contain electrically conductive powder etc. in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier or a non-magnetic toner.
(トナー容器)
本発明のトナー容器としては、前記本発明の画像形成用トナーを含む現像剤を充填したものであり、その形状は従来公知のものを使用することができる。
(Toner container)
As the toner container of the present invention, a developer containing the image forming toner of the present invention is filled, and a conventionally known shape can be used.
(各種トナー製法)
本発明のトナーを製造する方法としては特に限定されるものではなく、溶融混練粉砕法および重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法、溶剤溶解し脱溶剤して粉砕する方法のほか、溶融スプレー法によっても製造することができる。これらの製造方法のうち、溶融混練法、特定の結晶性高分子および重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法・乳化重合法)、特定の結晶性高分子およびイソシアネート基含有プレポリマーを含有する組成物を水相中でアミン類で直接的に伸長/架橋する重付加反応法、溶剤溶解し脱溶剤して粉砕する方法を採用することが好ましく、従来公知の製造方法が使用できる。
重合法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法においては、水相中での機械的エネルギーを付与して強制的に乳化(液滴の形成)処理が必須となる。かかる機械的エネルギーの付与手段としては、ホモミキサー、超音波、マントンゴーリンなどの強い攪拌または超音波振動エネルギーの付与手段を挙げることができる。
(Various toner manufacturing methods)
The method for producing the toner of the present invention is not particularly limited, and includes a melt-kneading pulverization method and a polymerization method, a polyaddition reaction method using an isocyanate group-containing prepolymer, a solvent dissolution method, a solvent removal method and a pulverization method. In addition, it can be produced by a melt spray method. Among these production methods, a melt kneading method, a polymerization method in which a monomer composition containing a specific crystalline polymer and a polymerizable monomer is directly polymerized in an aqueous phase (suspension polymerization method / emulsification method). Polymerization method), a polyaddition reaction method in which a composition containing a specific crystalline polymer and an isocyanate group-containing prepolymer is directly extended / crosslinked with amines in an aqueous phase, dissolved in a solvent, desolvated and pulverized. It is preferable to employ a method, and a conventionally known production method can be used.
In the polymerization method and the polyaddition reaction method using an isocyanate group-containing prepolymer, the emulsification (formation of droplets) treatment is mandatory by applying mechanical energy in the aqueous phase. Examples of the means for applying mechanical energy include means for applying strong stirring or ultrasonic vibration energy such as homomixer, ultrasonic wave, and manton gorin.
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。ここで示す、部は重量部を示す。「%」は重量%を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further, this invention is not limited to this. The part shown here represents part by weight. “%” Means% by weight.
(評価機)
(評価機1)
評価機1として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が1700mm/secになるように、現像ギャップは1.26mm、ドクタブレードギャップは1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧39 N/cm2と、定着ニップ幅10mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine)
(Evaluation machine 1)
As the evaluation machine 1, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.26 mm, the doctor blade gap was 1.6 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 1700 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 39 N / cm 2 and a fixing nip width of 10 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機2)
評価機2として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が400mm/secになるように、現像ギャップは1.40mm、ドクタブレードギャップは1.8mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧90 N/cm2と、定着ニップ幅4mmとした。定着媒体表面はシリコン樹脂を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 2)
As the evaluation machine 2, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.40 mm, the doctor blade gap was 1.8 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 400 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 90 N / cm 2 and a fixing nip width of 4 mm. The surface of the fixing medium was used after applying, molding, and adjusting the surface of silicon resin. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機3)
評価機3として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が1900mm/secになるように、現像ギャップは1.26mm、ドクタブレードギャップは1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧5 N/cm2と、定着ニップ幅20mmとした。定着媒体表面はポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)樹脂を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 3)
As the evaluation machine 3, the developing part and fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.26 mm, the doctor blade gap was 1.6 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 1900 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 5 N / cm 2 and a fixing nip width of 20 mm. The fixing medium surface was coated with polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) resin, molded and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機4)
評価機4として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が1000mm/secになるように、現像ギャップは1.31mm、ドクタブレードギャップは1.7mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧39 N/cm2と、定着ニップ幅3mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 4)
As the evaluation machine 4, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.31 mm, the doctor blade gap was 1.7 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 1000 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 39 N / cm 2 and a fixing nip width of 3 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機5)
評価機5として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が3000mm/secになるように、現像ギャップは1.20mm、ドクタブレードギャップは1.5mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧39 N/cm2と、定着ニップ幅22mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 5)
As the evaluator 5, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used with the development gap 1.20 mm, the doctor blade gap 1.5 mm, and the reflective photosensor function turned off so that the linear velocity was 3000 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 39 N / cm 2 and a fixing nip width of 22 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機6)
評価機6として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が380mm/secになるように、現像ギャップは1.40mm、ドクタブレードギャップは2.2mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧39 N/cm2と、定着ニップ幅10mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 6)
As the evaluation machine 6, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used with the development gap 1.40 mm, the doctor blade gap 2.2 mm, and the reflective photosensor function OFF so that the linear velocity was 380 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 39 N / cm 2 and a fixing nip width of 10 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機7)
評価機7として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が3200mm/secになるように、現像ギャップは1.14mm、ドクタブレードギャップは1.3mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧39 N/cm2と、定着ニップ幅10mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 7)
As the evaluation machine 7, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.14 mm, the doctor blade gap was 1.3 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 3200 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 39 N / cm 2 and a fixing nip width of 10 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
(評価機8)
評価機8として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が1700mm/secになるように、現像ギャップは1.26mm、ドクタブレードギャップは1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧4 N/cm2と、定着ニップ幅20mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 8)
As the
(評価機9)
評価機9として、imagio NEO C600の現像部と定着部を改造して用いた。改造した内容は、線速が1700mm/secになるように、現像ギャップは1.26mm、ドクタブレードギャップは1.6mm、反射型フォトセンサ機能をOFFとした状態で使用した。また定着部は図2で示す定着ユニットを設置し、定着面圧93 N/cm2と、定着ニップ幅4mmとした。定着媒体表面はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)を塗布、成形、表面調整して使用した。像担持体、現像装置及び転写装置部の実温度領域は30〜45℃になるように制御した。定着ローラの加熱温度は150℃に設定した。
(Evaluation machine 9)
As the evaluation machine 9, the developing part and the fixing part of imgio NEO C600 were modified and used. The modified contents were used in a state where the development gap was 1.26 mm, the doctor blade gap was 1.6 mm, and the reflective photosensor function was turned off so that the linear velocity was 1700 mm / sec. The fixing unit is provided with the fixing unit shown in FIG. 2 and has a fixing surface pressure of 93 N / cm 2 and a fixing nip width of 4 mm. The fixing medium surface was coated with tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), molded, and surface-adjusted. The actual temperature regions of the image carrier, the developing device, and the transfer device unit were controlled to be 30 to 45 ° C. The heating temperature of the fixing roller was set to 150 ° C.
上記の評価機の条件をまとめた結果を表3に示した。 Table 3 shows a summary of the conditions of the above evaluators.
(2成分現像剤評価)
2成分系現像剤で画像評価する場合は、シリコーン樹脂により0.5μmの平均厚さでコーティングされた平均粒径50μmのフェライトキャリアを用い、キャリア100重量部に対し各色トナー5重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
(Evaluation of two-component developer)
When image evaluation is performed with a two-component developer, a ferrite carrier having an average particle diameter of 50 μm coated with a silicone resin with an average thickness of 0.5 μm is used. A developer was prepared by uniformly mixing and charging using a type of tumbler mixer that was rolled and stirred.
(キャリアの製造例)
(キャリア1)
・シリコーン樹脂溶液 167部
[固形分23重量%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・アミノシラン 0.66部
[固形分100重量%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
・トルエン 300部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコーン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;50μm焼成Mnフェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.5μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて300℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し[キャリア1]を得た。
(Example of carrier production)
(Carrier 1)
-167 parts of silicone resin solution [
Aminosilane 0.66 part [
・ 300 parts of toluene
Was dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicone resin coating film forming solution. Average particle size: 50 μm calcined Mn ferrite powder is used as the core material, and the temperature inside the coater is 40 ° C. by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) so that the coating film forming solution has a film thickness of 0.5 μm on the core material surface. And dried. The obtained carrier was fired in an electric furnace at 300 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an aperture of 63 μm to obtain [Carrier 1].
芯材の平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7[μm]以上、125[μm]以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
キャリアの結着樹脂膜厚測定は、FIB(集束イオンビーム)でキャリア断面を作成後、TEM(透過型電子顕微鏡)、STEM(走査型透過電子顕微鏡)等にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。
For the measurement of the average particle size of the core material, an SRA type of Microtrac particle size analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) was used, and the measurement was performed with a range setting of 0.7 [μm] or more and 125 [μm] or less. .
The binder resin film thickness measurement of the carrier is made by observing the carrier cross section with a TEM (transmission electron microscope), STEM (scanning transmission electron microscope), etc. after creating the carrier cross section with FIB (focused ion beam). Since the coating film covering the carrier surface can be observed, the average value of the film thickness was used as the film thickness.
(結晶性ポリエステル樹脂の合成例)
−結晶性ポリエステル樹脂1の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,4−ブタンジオール23.75モル、エチレングリコール1.25モル、フマル酸22.75モル、無水トリメリット酸1.65モル、ハイドロキノン5.1gを入れ、160℃で6時間反応させた後、180℃に昇温して1.5時間反応させ、さらに8.3KPaにて2時間反応させ結晶性ポリエステル樹脂1を得た。該結晶性ポリエステル樹脂1のTgピークは、110℃であった。
1,4−ブタンジオール: 23.75モル
エチレングリコール: 1.25モル
フマル酸: 22.75モル
無水トリメリット酸: 1.65モル
ハイドロキノン: 5.1g
(Synthesis example of crystalline polyester resin)
-Synthesis of crystalline polyester resin 1-
1,4-butanediol 23.75 mol, ethylene glycol 1.25 mol, fumaric acid 22.75 mol, anhydrous, in a 5 liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple 1.65 mol of trimellitic acid and 5.1 g of hydroquinone were added, reacted at 160 ° C. for 6 hours, then heated to 180 ° C. and reacted for 1.5 hours, and further reacted at 8.3 KPa for 2 hours to produce crystals. -Soluble polyester resin 1 was obtained. The crystalline polyester resin 1 had a Tg peak of 110 ° C.
1,4-butanediol: 23.75 mol Ethylene glycol: 1.25 mol Fumaric acid: 22.75 mol Trimellitic anhydride: 1.65 mol Hydroquinone: 5.1 g
−結晶性ポリエステル樹脂2の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,4−ブタンジオール23.75モル、エチレングリコール1.25モル、フマル酸22.75モル、無水トリメリット酸1.65モル、ハイドロキノン5.1gを入れ、160℃で5時間反応させた後、170℃に昇温して1時間反応させ、さらに8.3KPaにて2時間反応させ結晶性ポリエステル樹脂2を得た。該結晶性ポリエステル樹脂2のTgピークは、78℃であった。
1,4−ブタンジオール: 23.75モル
エチレングリコール: 1.25モル
フマル酸: 22.75モル
無水トリメリット酸: 1.65モル
ハイドロキノン: 5.1g
-Synthesis of crystalline polyester resin 2-
1,4-butanediol 23.75 mol, ethylene glycol 1.25 mol, fumaric acid 22.75 mol, anhydrous, in a 5 liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple Crystalline polyester containing 1.65 mol of trimellitic acid and 5.1 g of hydroquinone, reacted at 160 ° C. for 5 hours, heated to 170 ° C. for 1 hour, and further reacted at 8.3 KPa for 2 hours. Resin 2 was obtained. The crystalline polyester resin 2 had a Tg peak of 78 ° C.
1,4-butanediol: 23.75 mol Ethylene glycol: 1.25 mol Fumaric acid: 22.75 mol Trimellitic anhydride: 1.65 mol Hydroquinone: 5.1 g
−結晶性ポリエステル樹脂3の合成−
窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5リットルの四つ口フラスコに1,4−ブタンジオール23.75モル、エチレングリコール1.25モル、フマル酸22.75モル、無水トリメリット酸1.65モル、ハイドロキノン5.1gを入れ、160℃で8時間反応させた後、180℃に昇温して1.5時間反応させ、さらに8.3KPaにて4時間反応させ結晶性ポリエステル樹脂3を得た。該結晶性ポリエステル樹脂3のTgピークは、133℃であった。
1,4−ブタンジオール: 23.75モル
エチレングリコール: 1.25モル
フマル酸: 22.75モル
無水トリメリット酸: 1.65モル
ハイドロキノン: 5.1g
-Synthesis of crystalline polyester resin 3-
1,4-butanediol 23.75 mol, ethylene glycol 1.25 mol, fumaric acid 22.75 mol, anhydrous, in a 5-liter four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, dehydration tube, stirrer and thermocouple 1.65 mol of trimellitic acid and 5.1 g of hydroquinone were added, reacted at 160 ° C. for 8 hours, then heated to 180 ° C. and reacted for 1.5 hours, and further reacted at 8.3 KPa for 4 hours to produce crystals. -Soluble polyester resin 3 was obtained. The crystalline polyester resin 3 had a Tg peak of 133 ° C.
1,4-butanediol: 23.75 mol Ethylene glycol: 1.25 mol Fumaric acid: 22.75 mol Trimellitic anhydride: 1.65 mol Hydroquinone: 5.1 g
(シリカの製造例)
−シリカ1の合成−
気相法によって製造されたBET比表面積300m2/gのシリカ微粉末100gを反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら水2.0gを噴霧した。これにヘキサメチルジシラザン10gを噴霧し、150℃で1時間加熱撹拌し、その後冷却した。そしてジェットミルで解砕して1次平均粒径10nmのシリカ粒子を得た。その後、乾式分級機TC−40II(日清エンジニアリング製)により分級処理を行い、粒径50μm以上の凝集体を除去し、シリカ1を得た。
(Example of silica production)
-Synthesis of silica 1-
100 g of fine silica powder having a BET specific surface area of 300 m 2 / g produced by a gas phase method was put in a reaction vessel, and 2.0 g of water was sprayed with stirring in a nitrogen atmosphere. This was sprayed with 10 g of hexamethyldisilazane, heated and stirred at 150 ° C. for 1 hour, and then cooled. Then, it was crushed by a jet mill to obtain silica particles having a primary average particle diameter of 10 nm. Then, the classification process was performed by dry classifier TC-40II (made by Nissin Engineering), the aggregate with a particle size of 50 micrometers or more was removed, and the silica 1 was obtained.
(結着樹脂合成例)
−非晶性ポリエステル樹脂aの合成−
[線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、200℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら7時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が5になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して線状ポリエステル樹脂(AX1−1)を得た。(AX1−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は7、水酸基価は12、Tgは48℃、Mnは5940、Mpは18200であった。分子量1500以下の成分の比率は1.1%であった。
(Binder resin synthesis example)
-Synthesis of amorphous polyester resin a-
[Synthesis of linear polyester resin]
In a reactor equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 430 parts of PO2 molar adduct of bisphenol A, 300 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 257 parts of terephthalic acid, 65 parts of isophthalic acid, maleic anhydride 10 parts of acid and 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolaminate) as a condensation catalyst were added and reacted at 200 ° C. for 7 hours while distilling off water produced under a nitrogen stream. Subsequently, the reaction was carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg, and when the acid value reached 5, it was taken out, cooled to room temperature and pulverized to obtain a linear polyester resin (AX1-1). (AX1-1) contained no THF-insoluble matter, and had an acid value of 7, a hydroxyl value of 12, Tg of 48 ° C., Mn of 5940, and Mp of 18,200. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 1.1%.
[非線状ポリエステル樹脂の合成]
冷却管、撹拝機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのEO2モル付加物350部、ビスフェノールAのPO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、210℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら7時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して非線状ポリエステル樹脂(AX2−1)を得た。
(AX2−1)はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは57℃、Mnは3700、Mpは11200であった。分子量1500以下の成分の比率は0.8%であった。
前述のポリエステル(AX1−1)800部とポリエステル(AX2−1)200部をコンテイニアスニーダーにて、ジャケット温度140℃、滞留時間3分で溶融混合した。溶融樹脂をスチールベルト冷却機を使用して、4分間で30℃まで冷却後粉砕して本発明のポリエステル樹脂aを得た。
得られたポリエステル樹脂aは、数平均分子量(Mn)が2,800、重量平均分子量(Mw)が7,200、ガラス転移温度(Tg)が55℃であった。
[Synthesis of non-linear polyester resin]
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 350 parts of EO2 molar adduct of bisphenol A, 326 parts of PO3 molar adduct of bisphenol A, 278 parts of terephthalic acid, 40 parts of phthalic anhydride and condensation 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolamate) was added as a catalyst, and the reaction was carried out for 7 hours while distilling off the water produced at 210 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under reduced pressure of 5 to 20 mmHg. When the acid value becomes 2 or less, the mixture is cooled to 180 ° C., added with 62 parts of trimellitic anhydride, taken out after reaction for 2 hours under sealed at normal pressure, and cooled to room temperature. To obtain a non-linear polyester resin (AX2-1).
(AX2-1) contained no THF-insoluble matter, and its acid value was 35, the hydroxyl value was 17, Tg was 57 ° C., Mn was 3700, and Mp was 11200. The ratio of components having a molecular weight of 1500 or less was 0.8%.
800 parts of the above-mentioned polyester (AX1-1) and 200 parts of polyester (AX2-1) were melt-mixed with a continuous kneader at a jacket temperature of 140 ° C. and a residence time of 3 minutes. The molten resin was cooled to 30 ° C. for 4 minutes using a steel belt cooler and pulverized to obtain polyester resin a of the present invention.
The obtained polyester resin a had a number average molecular weight (Mn) of 2,800, a weight average molecular weight (Mw) of 7,200, and a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C.
−非晶性ポリエステル樹脂bの合成−
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物67質量部、ビスフェノールAプロピオンオキサイド3モル付加物84質量部、テレフタル酸274質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を投入し、常圧下、230℃にて7時間反応させた。次いで、該反応液を10〜15mmHgの減圧下にて5時間反応させて、ポリエステル樹脂bを合成した。
得られたポリエステル樹脂bは、数平均分子量(Mn)が2,000、重量平均分子量(Mw)が5,200、ガラス転移温度(Tg)が54℃であった。
-Synthesis of amorphous polyester resin b-
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 67 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 84 parts by mass of bisphenol A propion oxide 3 mol adduct, 274 parts by mass of terephthalic acid, and dibutyltin oxide 2 parts by mass were added and reacted at 230 ° C. under normal pressure for 7 hours. Next, the reaction solution was reacted for 5 hours under a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to synthesize polyester resin b.
The obtained polyester resin b had a number average molecular weight (Mn) of 2,000, a weight average molecular weight (Mw) of 5,200, and a glass transition temperature (Tg) of 54 ° C.
−非晶性ポリエステル樹脂cの合成−
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキサイド2モル付加物350部、ビスフェノールAのプロピオンオキサイド3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び縮合触媒としてチタニウムジヒドロキシビス(トリエタノールアミネート)2部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕してポリエステル樹脂cを得た。
得られたポリエステル樹脂bは、その酸価は35、水酸基価は17、Tgは69℃、Mnは3920、Mwは23500であった。
-Synthesis of amorphous polyester resin c-
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 350 parts of an ethylene oxide 2-mole adduct of bisphenol A, 326 parts of a propion oxide 3-mole adduct of bisphenol A, 278 parts of terephthalic acid, 40 of phthalic anhydride 2 parts of titanium dihydroxybis (triethanolamate) as a condensation catalyst was added, and the reaction was carried out for 10 hours while distilling off the water produced at 230 ° C. under a nitrogen stream. Next, the reaction is carried out under a reduced pressure of 5 to 20 mmHg, and when the acid value becomes 2 or less, it is cooled to 180 ° C., 62 parts of trimellitic anhydride is added, taken out after reaction for 2 hours under normal pressure sealing, and cooled to room temperature. To obtain a polyester resin c.
The obtained polyester resin b had an acid value of 35, a hydroxyl value of 17, Tg of 69 ° C., Mn of 3920, and Mw of 23500.
<実施例1>
−トナーAの作製−
・非晶性ポリエステル樹脂a・・・93部
・結晶性ポリエステル1・・・7部
・C.I.Pigment Blue15,3・・・5部
・帯電制御剤(ビス(3,5−ジ・ターシャリーブチルサリチラト−O1,O2)亜鉛)・・・2部
・カルナバワックス(Tgピーク81℃)商品名;WA−03(東亜化成株式会社製)・・・3部
・脂肪酸アミド化合物(エチレンビスステアリン酸アマイド、Tgピーク147℃)、
商品名;EB−P(花王株式会社製)・・・2部
上記トナー材料をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)を用いてプレミックス(混合)した。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを3回繰り返して十分混合した。その後予め回収しておいた微粉トナー10質量部を加え、ロール表面を95℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行った。その後、圧延冷却、粗粉砕後、ジェットミル方式の粉砕器(I−2式ミル:日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機:日本ニューマチック工業社製)を行い、ブルーの着色粒子を得た。
この着色粒子を10kg/hの処理速度にて、機械式回転粉砕機(ターボ工業(株)製ターボミルT−400RS型)に供給し、処理温度53℃、ローター周速113m/sで粉砕する工程を3回繰り返して円形度を調整した着色粒子を得た。
その後、着色粒子100部、シリカ1を1.5部と一次平均粒径13nmの疎水化処理酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)にて混合してトナーを得た。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを5回繰り返して混合してトナーを得た。
得られたトナー7重量部に対してキャリア1を100重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 1>
-Production of Toner A-
Amorphous polyester resin a ... 93 parts Crystalline polyester 1 ... 7 parts C.I. I.
Product name: EB-P (manufactured by Kao Corporation) 2 parts The toner material was premixed (mixed) using a Henschel mixer (FM20C, Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixing conditions were a sufficient mixing by repeating a set of 120 seconds rotation and 60 seconds rotation stop at a peripheral speed of 30 m / sec three times. Thereafter, 10 parts by mass of finely collected toner collected in advance was added, and kneading was performed for 45 minutes with two rolls having a roll surface set at 95 ° C. Thereafter, after rolling and cooling and coarse pulverization, a jet mill type pulverizer (I-2 type mill: manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) and a wind classifier using a swirling flow (DS classifier: manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) Blue colored particles were obtained.
A step of supplying the colored particles to a mechanical rotary pulverizer (Turbo Mill T-400RS type manufactured by Turbo Industry Co., Ltd.) at a processing speed of 10 kg / h and pulverizing at a processing temperature of 53 ° C. and a rotor peripheral speed of 113 m / s. Was repeated three times to obtain colored particles with adjusted circularity.
Thereafter, 100 parts of colored particles, 1.5 parts of silica 1 and 0.5 part of hydrophobized titanium oxide having a primary average particle size of 13 nm were mixed with a Henschel mixer (FM20C manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) to obtain a toner. The mixing conditions were a circumferential speed of 30 m / sec, a set of 120 seconds rotation and 60 seconds rotation stop was repeated 5 times and mixed to obtain a toner.
100 parts by weight of carrier 1 with respect to 7 parts by weight of the obtained toner were uniformly mixed and charged using a type of tumbler mixer in which the container was rolled and stirred to prepare a developer. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例2>
実施例1において、用いた評価機1を評価機2とした以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 2>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 used was changed to the evaluation machine 2. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例3>
実施例1において、用いた評価機1を評価機3とした以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 3>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 used was changed to the evaluation machine 3. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例4>
実施例1において、用いた評価機1を評価機4とした以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 4>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 used was changed to the evaluation machine 4. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例5>
実施例1において、用いた評価機1を評価機5とした以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 5>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 used was changed to the evaluation machine 5. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例6>
実施例1において、用いたトナーのワックスをカルナバワックスの代わりにパラフィンワックス(Tgピーク48℃)、商品名;パラフィンワックス115(日本精蝋株式会社製)を用い、さらに分級後の着色粒子を機械式回転粉砕機に供給せずに着色粒子を製造した。その後の処理は実施例1と同様にして製造して評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 6>
In Example 1, instead of carnauba wax, paraffin wax (Tg peak 48 ° C.), product name; paraffin wax 115 (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd.) was used instead of carnauba wax, and colored particles after classification were machined. Colored particles were produced without feeding to a rotary pulverizer. Subsequent treatments were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例7>
実施例1において、用いたトナーのワックスをカルナバワックスの代わりにポリプロピレンワックス(Tgピーク143℃)、商品名;ビスコール660−P(三洋化成工業株式会社製)を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 7>
In Example 1, the same procedure as in Example 1 was used except that polypropylene wax (Tg peak 143 ° C.) and trade name; Biscol 660-P (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) were used instead of carnauba wax. And evaluated. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例8>
実施例1において、用いたトナーの脂肪酸アミド化合物をエチレンビスステアリン酸アミドの代わりにオレイン酸アマイド(Tgピーク69℃)、商品名;ニュートロン(日本精化株式会社製)を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 8>
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the fatty acid amide compound of the toner used was oleic acid amide (Tg peak 69 ° C.), trade name; Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例9>
実施例1において、用いたトナーの脂肪酸アミド化合物をエチレンビスステアリン酸アミドの代わりにエチレンビスカプリン酸アマイド(Tgピーク161℃)、商品名;スリパックスC10(日本化成株式会社製)を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 9>
In Example 1, except that the fatty acid amide compound of the toner used was ethylenebiscapric acid amide (Tg peak 161 ° C.) instead of ethylenebisstearic acid amide, trade name; Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例10>
実施例1において、用いたトナーの結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル2を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 10>
In Example 1, evaluation was made in the same manner as in Example 1 except that crystalline polyester 2 was used instead of crystalline polyester 1 of the toner used. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例11>
実施例1において、用いたトナーの結晶性ポリエステル1の代わりに結晶性ポリエステル3を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 11>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the crystalline polyester 3 was used instead of the crystalline polyester 1 of the toner used. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<実施例12>
実施例1において、用いたトナーの以下のように作成した以外は実施例1と同様にして評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Example 12>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner used was prepared as follows. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
〜有機微粒子エマルションの合成〜
製造例1
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、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3時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、70℃で5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LA−920で測定した体積平均粒径は、75nm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60℃であり、重量平均分子量は11万であった。
~ Synthesis of organic fine particle emulsion ~
Production Example 1
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, 110 butyl acrylate Parts and 1 part of ammonium persulfate were added and stirred at 3800 rpm for 30 minutes to obtain a white emulsion. The system was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 3 hours. Further, 30 parts of a 1% ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 70 ° C. for 5 hours, and an aqueous dispersion of vinyl resin (methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate sodium salt copolymer). [Fine particle dispersion 1] was obtained. The volume average particle diameter of [fine particle dispersion 1] measured by LA-920 was 75 nm. A portion of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate the resin component. The Tg of the resin was 60 ° C., and the weight average molecular weight was 110,000.
〜水相の調整〜
製造例2
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルェーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3%水溶液((エレミノールMON−7):三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
-Adjustment of aqueous phase-
Production Example 2
990 parts of water, 83 parts of [fine particle dispersion 1], 37 parts of a 48.3% aqueous solution of dodecyl diphenyl ether disulfonate ((Eleminol MON-7): manufactured by Sanyo Chemical Industries) and 90 parts of ethyl acetate are mixed and stirred. As a result, a milky white liquid was obtained. This is designated as [Aqueous Phase 1].
〜低分子ポリエステルの合成〜
製造例3
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、常圧で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、180℃、常圧で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 ~
Production Example 3
In a reaction vessel equipped with a condenser, a stirrer and a nitrogen inlet tube, 229 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 529 parts of bisphenol A propylene oxide 3-mole adduct, 208 parts terephthalic acid, 46 parts adipic acid and dibutyl Add 2 parts of tin oxide, react at 230 ° C for 7 hours at normal pressure, and further react for 5 hours at a reduced pressure of 10-15 mmHg, then add 44 parts of trimellitic anhydride to the reaction vessel at 180 ° C at normal pressure. The mixture was reacted for 3 hours to obtain [Low molecular weight polyester 1]. [Low molecular polyester 1] had a number average molecular weight of 2,300, a weight average molecular weight of 6,700, Tg of 43 ° C., and an acid value of 25.
〜中間体ポリエステルの合成〜
製造例4
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[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 ~
Production Example 4
In a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, 682 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 81 parts of bisphenol A propylene oxide 2-mole adduct, 283 parts of terephthalic acid, trimellitic anhydride 22 Part and 2 parts of dibutyltin oxide were added, reacted at 230 ° C. at 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% of 1.53%.
〜ケチミンの合成〜
製造例5
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 ~
Production Example 5
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(MB)の合成〜
製造例6
水600部、Pigment Blue 15:3 含水ケーキ(固形分50%)、 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120℃で45分間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕、[マスターバッチ1]を得た。
~ Synthesis of master batch (MB) ~
Production Example 6
Add 600 parts of water, Pigment Blue 15: 3 water-containing cake (
〜油相の作成〜
製造例7
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、カルナバワックス(Tgピーク81℃)、商品名;WA−03(東亜化成株式会社製)100部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液1]を得た。
[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、顔料、WAXの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル1]の65%酢酸エチル溶液1324部加え、上記条件のビーズミルで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。
~ Creation of oil phase ~
Production Example 7
In a container in which a stir bar and a thermometer are set, 378 parts of [low molecular weight polyester 1], carnauba wax (Tg peak 81 ° C.), product name: 100 parts of WA-03 (manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.), 947 parts of ethyl acetate The mixture was charged, heated to 80 ° C. with stirring, maintained at 80 ° C. for 5 hours, and then cooled to 30 ° C. over 1 hour. Next, 500 parts of [Masterbatch 1] and 500 parts of ethyl acetate were placed in a container and mixed for 1 hour to obtain [Raw material solution 1].
[Raw material solution 1] 1324 parts are 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 are 80% by volume. The pigment and WAX were dispersed under the 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〜
製造例8
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5000rpm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13000rpm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⇒Desolvation ~
Production Example 8
[Pigment / WAX Dispersion 1] 749 parts, [Prepolymer 1] 115 parts, and [Ketimine Compound 1] 2.9 parts were put in a container and mixed with a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika) at 5000 rpm for 2 minutes. Thereafter, 1200 parts of [Aqueous phase 1] was added to the container, and mixed with a TK homomixer at a rotational speed of 13,000 rpm for 25 minutes to obtain [Emulsified slurry 1].
[Emulsion slurry 1] was put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 8 hours, aging was carried out at 45 ° C. for 7 hours to obtain [Dispersion slurry 1].
〜洗浄⇒乾燥〜
製造例9
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
1:濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
2:1の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
3:2の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過した。
4:3の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpm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]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。
その後下記フッ素化合物(2)を1wt%濃度で分散させた水溶媒曹中で、トナー母体に対して下記フッ素化合物(2)が0.1wtになるように混合し、下記フッ素化合物(2)を付着(結合)させた後、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥させた後、さらに30℃で10時間棚段にて乾燥させた。その後目開き75μmメッシュで篩い[トナー母体粒子1]を得た。
フッ素化合物(2)
~ Washing⇒Drying ~
Production Example 9
[Dispersion Slurry 1] After filtering 100 parts under reduced pressure,
1: 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to a 2: 1 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 30 minutes), and then filtered under reduced pressure.
100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the 3: 2 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
300 parts of ion-exchanged water was added to the 4: 3 filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain [filter cake 1].
[Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating dryer.
Then, the following fluorine compound (2) is mixed in an aqueous solvent soda in which the following fluorine compound (2) is dispersed at a concentration of 1 wt% with respect to the toner base so that the following fluorine compound (2) is 0.1 wt. After adhering (bonding), it was dried at 45 ° C. for 48 hours with a circulating drier, and further dried on a shelf at 30 ° C. for 10 hours. Thereafter, sieved with a mesh of 75 μm [toner base particle 1] was obtained.
Fluorine compound (2)
その後、[トナー母体粒子1]100部、一次平均粒径10nmの疎水化処理シリカ1を1.0部と一次平均粒径13nmの疎水化処理酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)にて混合してトナーを得た。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを5回繰り返して混合してトナーを得た。
Thereafter, 100 parts of [toner base particle 1], 1.0 part of hydrophobized silica 1 having a primary average particle diameter of 10 nm and 0.5 part of hydrophobized titanium oxide having a primary average particle diameter of 13 nm were added to a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). FM20C) to obtain a toner. The mixing conditions were a circumferential speed of 30 m / sec, a set of 120 seconds rotation and 60 seconds rotation stop was repeated 5 times and mixed to obtain a toner.
<比較例1>
実施例1において、評価機1を評価機6に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 was changed to the evaluation machine 6. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例2>
実施例1において、評価機1を評価機7に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative example 2>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 was changed to the evaluation machine 7. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例3>
実施例1において、評価機1を評価機8に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 3>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 was changed to the
<比較例4>
実施例1において、評価機1を評価機9に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 4>
In Example 1, the evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the evaluation machine 1 was changed to the evaluation machine 9. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例5>
実施例1において、用いたトナーのポリエステル樹脂aの代わりにポリエステル樹脂bを用い、さらに分級後の着色粒子を機械式回転粉砕機に供給せずに着色粒子を製造した。その後の処理は実施例1と同様にして製造して評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 5>
In Example 1, the polyester resin b was used in place of the polyester resin a of the toner used, and colored particles were produced without supplying the classified colored particles to a mechanical rotary pulverizer. Subsequent treatments were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例6>
実施例1において、用いたトナーのポリエステル樹脂aの代わりにポリエステル樹脂cを用い、さらに分級後の着色粒子を機械式回転粉砕機に供給せずに着色粒子を製造した。その後の処理は実施例1と同様にして製造して評価した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 6>
In Example 1, the polyester resin c was used instead of the polyester resin a of the toner used, and colored particles were produced without supplying the classified colored particles to a mechanical rotary pulverizer. Subsequent treatments were manufactured and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例7>
−トナーの作製−
・ポリエステル樹脂a・・・93部
・結晶性ポリエステル1・・・7部
・C.I.Pigment Blue15,3・・・5部
・帯電制御剤(ビス(3,5−ジ・ターシャリーブチルサリチラト−O1,O2)亜鉛)・・・2部
・カルナバワックス(Tgピーク101℃)、商品名;NX−A−03(株式会社セラリカNODA)・・・1.5部
・脂肪酸アミド化合物(エチレンビスステアリン酸アマイド、Tgピーク140℃)、商品名;EB−G(花王株式会社製)・・・2部
上記トナー材料をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)を用いてプレミックス(混合)した。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを5回繰り返して十分混合した。その後予め回収しておいた微粉トナー10質量部を加え、ロール表面を95℃に設定した2本ロールにより60分間混練を行った。その後、再度、ロール表面を95℃に設定した2本ロールにより60分間混練を行った。圧延冷却、粗粉砕後、ジェットミル方式の粉砕器(I−2式ミル:日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機:日本ニューマチック工業社製)を行い、ブルーの着色粒子を得た。
その後、ブルーの着色粒子100部、シリカ1を1.5部と一次平均粒径13nmの疎水化処理酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)にて混合してトナーを得た。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを5回繰り返して混合してトナーを得た。
得られたトナー7重量部に対してキャリア1を100重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 7>
-Preparation of toner-
・ Polyester resin a: 93 parts ・ Crystalline polyester: 1 part ・ C. I.
Thereafter, 100 parts of blue colored particles, 1.5 parts of silica 1 and 0.5 parts of hydrophobized titanium oxide having a primary average particle diameter of 13 nm are mixed with a Henschel mixer (FM20C, Mitsui Mining Co., Ltd.) to obtain a toner. It was. The mixing conditions were a circumferential speed of 30 m / sec, a set of 120 seconds rotation and 60 seconds rotation stop was repeated 5 times and mixed to obtain a toner.
100 parts by weight of carrier 1 with respect to 7 parts by weight of the obtained toner were uniformly mixed and charged using a type of tumbler mixer in which the container was rolled and stirred to prepare a developer. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
<比較例8>
−トナーの作製−
・ポリエステル樹脂a・・・93部
・結晶性ポリエステル1・・・7部
・C.I.Pigment Blue15,3・・・5部
・帯電制御剤(ビス(3,5−ジ・ターシャリーブチルサリチラト−O1,O2)亜鉛)・・・2部
・キャンデリラワックス(Tgピーク71℃)、商品名;MK−2(横関油脂工業株式会社)・・・5部
・脂肪酸アミド化合物(エチレンビスステアリン酸アマイド、Tgピーク140℃)、商品名;EB−G(花王株式会社製)・・・2部
上記トナー材料をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)を用いてプレミックス(混合)した。混合条件は、周速30m/secで、60秒回転、60秒回転停止、のセットを2回繰り返して混合した。その後予め回収しておいた微粉トナー10質量部を加え、ロール表面を95℃に設定した2本ロールにより60分間混練を行った。圧延冷却、粗粉砕後、ジェットミル方式の粉砕器(I−2式ミル:日本ニューマチック工業社製)と旋回流による風力分級(DS分級機:日本ニューマチック工業社製)を行い、ブルーの着色粒子を得た。
その後、ブルーの着色粒子100部、シリカ1を1.5部と一次平均粒径13nmの疎水化処理酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサー(三井鉱山社製 FM20C)にて混合してトナーを得た。混合条件は、周速30m/secで、120秒回転、60秒回転停止、のセットを5回繰り返して混合してトナーを得た。
得られたトナー7重量部に対してキャリア1を100重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。得られたトナーの物性は表1に示す。得られたトナーを評価機1で評価した。評価結果は表2に示した。
<Comparative Example 8>
-Preparation of toner-
・ Polyester resin a: 93 parts ・ Crystalline polyester: 1 part ・ C. I.
Thereafter, 100 parts of blue colored particles, 1.5 parts of silica 1 and 0.5 parts of hydrophobized titanium oxide having a primary average particle diameter of 13 nm are mixed with a Henschel mixer (FM20C, Mitsui Mining Co., Ltd.) to obtain a toner. It was. The mixing conditions were a circumferential speed of 30 m / sec, a set of 120 seconds rotation and 60 seconds rotation stop was repeated 5 times and mixed to obtain a toner.
100 parts by weight of carrier 1 with respect to 7 parts by weight of the obtained toner were uniformly mixed and charged using a type of tumbler mixer in which the container was rolled and stirred to prepare a developer. Table 1 shows the physical properties of the obtained toner. The obtained toner was evaluated with an evaluation machine 1. The evaluation results are shown in Table 2.
(評価項目)
1)フィルミング性
得られた二成分現像剤と各評価機を用いて5%画像面積チャートを出力し、初期及び100,000枚、及び300,000枚でそれぞれ評価画像である黒ベタ(A3)3枚を出力する。感光体にトナーがフィルミングすることによる白抜け画像部分の程度を目視で評価した。白抜け画像部分が多いほど、画像品質が悪い。評価結果はベタ画像全体対して白抜け部分多さで目視評価し、以下のようにランク評価した。
◎:白抜け画像部分が少なくかなり優れる
○:白抜け画像部分が少なく比較的に優れる
△:白抜け画像部分が普通
△△:白抜け画像部分が少し多い
×:白抜け画像部分がとても多い
(Evaluation item)
1) Filming property Using the obtained two-component developer and each evaluation machine, a 5% image area chart is output, and a black solid (A3 ) Output 3 sheets. The degree of blank image portions due to toner filming on the photoreceptor was visually evaluated. The more white-out images, the worse the image quality. The evaluation result was visually evaluated by the number of white spots on the whole solid image, and the rank evaluation was performed as follows.
◎: Remarkably excellent with few whiteout image portions ○: Remarkably excellent with few whiteout image portions △: Normal whiteout image portions △△: Slightly whiteout image portions
2)低温定着性
得られた二成分現像剤と各評価機を用いて5%画像面積チャートを10,000枚出力した後、定着ロールの温度を5℃づつ変化させ、画像出しをし、定着後から1日間経時した時点での定着性を測定した。転写紙はリコーフルカラーPPC用紙タイプ6200を用いた。
定着単体機の定着温度を変え、マクベス濃度計による画像濃度が1.2となるようなコ
ピー画像を得た。各温度のコピー画像を砂消しゴムを装着したクロックメーターにより10回擦り、その前後の画像濃度を測定し、下記式にて定着率を求めた。
定着率(%)=〔(砂消しゴム10回後の画像濃度)/(前の画像濃度)〕×100
定着率70%以上を達成する温度を、定着下限温度とした。低温定着性の判定基準は次
の通りである。
評価結果は以下のように示した。
◎:非常に低温で定着し始め定着下限温度が低く、非常に低温定着性に優れる
○:低温定着性にかなり優れる
△:低温定着性が従来のシステムより優れる
×:従来のシステムより、定着下限性が劣る
従来のシステム(imagio NEO C600未改造品)のシステム線速は、282mm/secである。
2) Low-temperature fixability After outputting 10,000 sheets of 5% image area chart using the obtained two-component developer and each evaluation machine, the temperature of the fixing roll is changed by 5 ° C., and the image is output and fixed. The fixability at the time when one day later passed was measured. Ricoh full color PPC paper type 6200 was used as the transfer paper.
By changing the fixing temperature of the fixing unit alone, a copy image was obtained in which the image density by the Macbeth densitometer was 1.2. The copy image at each temperature was rubbed 10 times with a clock meter equipped with a sand eraser, the image density before and after that was measured, and the fixing rate was determined by the following formula.
Fixing rate (%) = [(image density after 10 times of sand eraser) / (previous image density)] × 100
The temperature at which a fixing rate of 70% or more was achieved was defined as the minimum fixing temperature. The criteria for determining low-temperature fixability are as follows.
The evaluation results are shown as follows.
◎: Fixing starts at a very low temperature, and the fixing lower limit temperature is low, and the fixing property is very low. ○: The fixing property is very good. △: The fixing property is lower than that of the conventional system. The system linear velocity of the conventional system (imageIO NEO C600 unmodified product) which is inferior is 282 mm / sec.
3)高温定着巻き付き性
得られた二成分現像剤と各評価機を用いて5%画像面積チャートを10,000枚出力した後、定着ロールの温度を5℃づつ変化させ、画像を出し定着ローラへの紙の巻き付き性を評価した。特に巻き付き評価の強制試験として、紙搬送を定着途中で一時停止して熱の供給を一時的に多くして、その後定着を継続させる方法により、巻く付きに対してより厳しい評価条件とした。
転写紙はリコーフルカラーPPC用紙タイプ6200を用いた。
3) High-temperature fixing wrapping property After outputting 10,000 sheets of a 5% image area chart using the obtained two-component developer and each evaluation machine, the temperature of the fixing roll is changed by 5 ° C., and the image is output to the fixing roller. The wrapping property of the paper around was evaluated. In particular, as a compulsory test for wrapping evaluation, paper conveyance was temporarily stopped during fixing, the supply of heat was temporarily increased, and then the fixing was continued, and stricter evaluation conditions for wrapping were set.
Ricoh full color PPC paper type 6200 was used as the transfer paper.
評価結果は以下のように示した。
◎:非常に高温巻き付き性が高く、高温定着性に優れる
○:高温巻き付き性にかなり優れる
△:高温巻き付き性が従来のシステムより優れる
×:従来のシステムより、高温巻き付き性が劣る
The evaluation results are shown as follows.
A: Very high temperature winding property and excellent high temperature fixing property ○: High temperature winding property is considerably excellent Δ: High temperature winding property is superior to conventional system ×: High temperature winding property is inferior to conventional system
4)トナー環境保存性
トナーを10gずつ計量し、20mlのガラス容器に入れ、ガラス瓶をタッピングマ装置にて100回タッピングした後、温度55℃、湿度80%にセットした恒温槽に24時間放置した後、針入度試験器(日科エンジニアリング マニュアル記載条件)にて針入度を測定した。また低温低湿(10℃、15%)環境に保存したトナーも同様に針入度を評価し、高温高湿、低温低湿環境で、より針入度が小さい方の値を採用して評価した。良好なものから、◎:20mm以上、○:15mm以上20mm未満、△:10mm以上〜15mm未満、×:10mm未満、とした。
4) Toner environment preservability 10 g of toner is weighed and put into a 20 ml glass container, and the glass bottle is tapped 100 times with a tapping machine, and then left in a thermostatic chamber set at a temperature of 55 ° C. and a humidity of 80% for 24 hours. Then, the penetration was measured with a penetration tester (conditions described in the Nikka Engineering Manual). The toner stored in a low-temperature and low-humidity (10 ° C., 15%) environment was similarly evaluated for penetration, and the value with the smaller penetration was evaluated in a high-temperature and high-humidity and low-temperature and low-humidity environment. From the favorable ones, ◎: 20 mm or more, ◯: 15 mm or more and less than 20 mm, Δ: 10 mm or more to less than 15 mm, x: less than 10 mm.
(図1、図2)
111 複写機(画像形成装置)
112 原稿読取部
113 給紙部
114 画像形成部
115 定着部
116 排紙部
117 ランプ
118a ミラー
118b ミラー
119 CCD
120a トレイ
120b トレイ
120c トレイ
120d トレイ
121 感光体ドラム(感光体)
122 帯電ローラ
123 レーザー光源(露光手段)
124 現像ローラ(現像手段)
125 転写ローラ(転写手段)
126 クリーニング機構
127 排紙口
128 トレイ
129 加熱定着ローラ(定着部材)
211 複写機
215 定着部
229 加熱定着ローラ
230 ハロゲンランプ
231 弾性層
232 加圧ローラ(当接部材)
233 分離爪
234 サーミスタ温度計
235 検知センサー
236 芯金
237 離型層
A 走査方向
B 回転方向
N 定着ニップ幅
P 用紙
T トナー
T’ トナー
t 肉厚
(図3)
10 中間転写体
14、15、16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成部
21 露光装置
22 2次転写装置(転写ローラ)
23 ローラ
24 2次転写ベルト
25 定着装置
25a 定着ヒータ
25b 従動ローラ
25c 駆動ローラ
25d 定着温度センサ
25e 平面基盤
26 定着ベルト(定着フィルム)
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 感光体
41 現像ベルト
42 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45 分離ローラ
46、48 給紙路
47 搬送ローラ
49 レジストローラ
50 給紙ローラ
51 手差しトレイ
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60 帯電装置
60a 帯電ローラ
60b ブラシローラ
60c 芯金
60d 導電ゴム層
60e ブラシ部
60f 電源
61 現像装置
62 1次転写装置
63 クリーニング装置
64 除電装置(除電ランプ)
100 複写機本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
(図4)
a プロセスカートリッジ全体
b 感光体
c 帯電手段
d 現像手段
e クリーニング手段
(Fig. 1 and Fig. 2)
111 Copying machine (image forming device)
112
122
124 Developing roller (developing means)
125 Transfer roller (transfer means)
126
211
233
(Figure 3)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
23
27
DESCRIPTION OF
(Fig. 4)
a Whole process cartridge b Photoconductor c Charging means d Developing means e Cleaning means
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