JP2008281643A - Electrostatic latent image developing toner - Google Patents

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幸則 中山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To cope with the problem of finding a toner superior in polishing of the surface of a photoreceptor and electrification characteristics for electrostatic latent image developing toner used in an image forming apparatus conducting development by a touch-down developing method and including the amorphous silicon (a-Si) photoreceptor. <P>SOLUTION: The electrostatic latent image developing toner includes toner particles of cylindrical bodies of diameters ϕ and lengths L obtained by cutting the product of the molten toner material extended by a spinning method in the form of cylindrical fibers into prescribed lengths, and has been added by ultra-fine titanium oxide of 1×10<SP>1</SP>to 1×10<SP>7</SP>Ωcm of a volume resistivity value and 10 to 100 nm of primary particle diameters as an external additive. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、静電潜像現像用トナーに関し、特に、アモルファスシリコン(a−Si)感光体に形成された静電潜像を現像する画像形成装置において使用される静電潜像現像用トナーに関する。   The present invention relates to an electrostatic latent image developing toner, and more particularly to an electrostatic latent image developing toner used in an image forming apparatus for developing an electrostatic latent image formed on an amorphous silicon (a-Si) photoreceptor. .

電子写真法、静電記録法、静電印刷法等を利用したレーザプリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置においては、まず、潜像保持体の表面を帯電手段によって一様に帯電させ、次いで、潜像保持体の表面を半導体レーザ、発光ダイオード等の露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によってトナー像に顕像化する。次に、このトナー像を、転写手段によって紙などの被印刷物の表面に直接に転写するか、または、中間転写体の表面に転写し、次いで紙などの被印刷物の表面に再転写した後、定着手段によって定着させることで、一連の画像形成工程が実行される。   In an image forming apparatus such as a laser printer, an electrostatic copying machine, a plain paper facsimile machine, and a composite machine of these using an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, etc., first, a latent image holder The surface of the latent image is uniformly charged by a charging unit, and then the surface of the latent image holding member is exposed by an exposing unit such as a semiconductor laser or a light emitting diode to form an electrostatic latent image, and then the electrostatic latent image is developed. The toner image is visualized by means. Next, the toner image is transferred directly to the surface of the printed material such as paper by a transfer means, or transferred to the surface of the intermediate transfer body and then re-transferred to the surface of the printed material such as paper. A series of image forming steps is executed by fixing by the fixing means.

静電潜像をトナー像に現像するための現像方法としては、大別して、乾式および湿式の2種類があるが、現在は、乾式の現像方法が広く普及している。
また、乾式の現像方法は、使用するトナーの種類を基準とすると、結着樹脂を有するトナー粒子中に磁性粉を内包した磁性トナーを用いる現像方法(磁性1成分現像方法または磁性2成分現像方法等)と、磁性粉を内包しない非磁性トナーを用いる現像方法(非磁性1成分現像方法または非磁性2成分現像方法等)とに分類される。
There are roughly two types of development methods for developing an electrostatic latent image into a toner image, and there are two types, dry and wet. Currently, dry development methods are widely used.
Also, the dry development method is based on the type of toner used, and a development method using a magnetic toner in which magnetic powder is encapsulated in toner particles having a binder resin (a magnetic one-component development method or a magnetic two-component development method). Etc.) and development methods (nonmagnetic one-component development method or nonmagnetic two-component development method, etc.) using a nonmagnetic toner that does not enclose magnetic powder.

ところで、非磁性トナーを用いる非磁性2成分現像方法の1つとして、近年、フルカラー画像形成装置において、タッチダウン現像方式が注目されている。
タッチダウン現像方式とは、非磁性トナーおよび磁性キャリアを有する現像剤を撹拌し、その周面に現像剤の穂立ちを形成するための磁気ローラーと、磁気ローラーに穂立ちした現像剤と接することにより、その周面に非磁性トナーの薄層を形成するための現像ローラーとを備え、現像ローラーの周面に対して一定間隔をあけて配置された感光体の表面に対して、現像ローラー周面で薄層を形成している非磁性トナーを、感光体表面に向けて飛翔させ、感光体表面の静電潜像を現像するという方法である。この現像方法では、非磁性トナーが飛翔された後の磁気ローラーおよび現像ローラー間の電圧は変化されて、トナー薄層は現像ローラーから引き剥がされ、新たなトナー薄層が次の現像のために再度形成される。
By the way, as one of non-magnetic two-component developing methods using non-magnetic toner, in recent years, a touch-down developing method has attracted attention in full-color image forming apparatuses.
The touchdown development system is a method in which a developer having nonmagnetic toner and a magnetic carrier is stirred, and a magnetic roller for forming a developer spike on the peripheral surface thereof is in contact with the developer spiked on the magnetic roller. And a developing roller for forming a thin layer of non-magnetic toner on the peripheral surface thereof, and the surface of the developing roller with respect to the surface of the photoconductor disposed at a predetermined interval with respect to the peripheral surface of the developing roller. In this method, a non-magnetic toner having a thin layer formed on the surface is caused to fly toward the surface of the photoconductor to develop an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor. In this developing method, the voltage between the magnetic roller and the developing roller after the non-magnetic toner is ejected is changed, the toner thin layer is peeled off from the developing roller, and a new toner thin layer is prepared for the next development. Formed again.

一方、画像形成装置の機械的構成として、トナーの色に対応した複数の感光体を用い、転写部材の送りに同期させてカラー画像を形成し、転写部材上で色重ねを行うタンデム方式が、フルカラー画像形成装置の高速化の上で注目されている。この方式は、高速性に優れているという利点があるものの、各色の電子写真プロセス部材を並べて配置しなければならず、大型化するという欠点があることは否めない。   On the other hand, as a mechanical configuration of the image forming apparatus, a tandem system that uses a plurality of photoconductors corresponding to the color of toner, forms a color image in synchronization with the feeding of the transfer member, and superimposes colors on the transfer member Attention has been focused on increasing the speed of full-color image forming apparatuses. Although this method has the advantage of being excellent in high-speed performance, it is undeniable that the electrophotographic process members of each color must be arranged side by side, and there is a disadvantage of increasing the size.

そこでその対策として、感光体同士の間隔を狭くして小型化された画像形成ユニットを配置した小型タンデム画像形成装置も提案されている。小型タンデム画像形成装置においては、画像形成ユニットの幅方向のサイズを極小にするためには、現像器を縦型とすることが有利である。すなわち、感光体の上部方向に現像器を配置することがレイアウト上望ましい。   Therefore, as a countermeasure, a small tandem image forming apparatus has been proposed in which a compact image forming unit is arranged by narrowing the interval between the photoconductors. In a small tandem image forming apparatus, in order to minimize the size of the image forming unit in the width direction, it is advantageous to make the developing device a vertical type. That is, it is desirable in terms of layout that the developing device is arranged in the upper direction of the photosensitive member.

その場合において、感光体と現像ローラーとの間に空隙を有する非接触現像方式とすれば、感光体へのキャリア付着がなく、磁気ブラシにより感光体への傷が生じず、高画質化が可能となる。このような背景のもとに、小型タンデム画像形成装置において、タッチダウン現像方式の構成が広く採用されつつある。
この発明は、このような小型タンデム画像形成装置であって、タッチダウン現像方式が採用された画像形成装置、特に、感光体がアモルファスシリコン(a−Si)感光体である画像形成装置に対して、良好に使用可能な静電潜像現像用トナーを提供することを課題としている。
In that case, if a non-contact development method with a gap between the photoconductor and the developing roller is used, there is no carrier adhesion to the photoconductor, and the photoconductor is not damaged by the magnetic brush, enabling high image quality. It becomes. Against this background, in the small tandem image forming apparatus, the configuration of the touch-down development method is being widely adopted.
The present invention relates to such a small tandem image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus employing a touch-down development method, particularly an image forming apparatus in which the photoconductor is an amorphous silicon (a-Si) photoconductor. It is an object of the present invention to provide an electrostatic latent image developing toner that can be used satisfactorily.

ところで、従来、トナーは、粉砕法または重合法により作製されていた。
作製されたトナーには、長期耐刷性向上のため、感光体表面への付着対策として、トナー表面に研磨剤として、主として酸化チタンが外添される。外添される酸化チタンとしては、一般に超微粒子と呼ばれる一次粒子径が10nm〜100nmのものが、帯電安定性に効果があるとして知られており、このような超微粒子酸化チタンを外添したいのであるが、超微粒子酸化チタンは研磨効果がなく、研磨効果を求めるがために、一次粒子径の比較的大きい(たとえば、一次粒子径が150nm〜500nm)酸化チタンが外添されている。外添された酸化チタンは、研磨効果を発揮するが、その反面、トナーの帯電量を低下させてしまい、現像特性に悪影響を与えるという不具合がある。
By the way, conventionally, toner has been produced by a pulverization method or a polymerization method.
In order to improve the long-term printing durability, titanium oxide is mainly externally added as a polishing agent to the toner surface as an abrasive to improve the long-term printing durability. As titanium oxide to be externally added, those having a primary particle size of 10 nm to 100 nm, which are generally called ultrafine particles, are known to have an effect on charging stability. However, ultrafine titanium oxide has no polishing effect, and in order to obtain the polishing effect, titanium oxide having a relatively large primary particle size (for example, primary particle size of 150 nm to 500 nm) is externally added. The externally added titanium oxide exhibits a polishing effect, but on the other hand, there is a problem that the charge amount of the toner is lowered and the development characteristics are adversely affected.

また、トナーが湿度等の環境条件の影響を受けないように、酸化チタン等の無機酸化物を疎水化剤で処理したり、極性基を導入したりすることが行われている。たとえば、極性基を導入するために、アミノシラン化合物等のシランカップリング剤で処理した酸化チタンを用いた技術が提案されている(特許文献1および特許文献2)。
さらに、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子をトナー粒子の表面に固着させ、トナー粒子の粒径と研磨剤粒子の粒径との比を制御した静電潜像現像剤が提案されている(特許文献3)。特許文献3に記載の方法では、感光体表面に対して優れた研磨効果が得られ、クリーニングブラシなどの大きなシステムを組み込む必要がなく、装置の小型化が可能で、像流れ、画像濃度の均一化、かぶり等に対して効果がある。
特開昭52−1357395号公報(特許請求の範囲を参照) 特開平10−3177号公報(特許請求の範囲を参照) 特開平5−181306号公報(特許請求の範囲を参照)
In addition, an inorganic oxide such as titanium oxide is treated with a hydrophobizing agent or a polar group is introduced so that the toner is not affected by environmental conditions such as humidity. For example, in order to introduce a polar group, a technique using titanium oxide treated with a silane coupling agent such as an aminosilane compound has been proposed (Patent Document 1 and Patent Document 2).
Further, there has been proposed an electrostatic latent image developer in which abrasive fine particles such as alumina and zirconia are fixed to the surface of toner particles and the ratio between the particle size of the toner particles and the particle size of the abrasive particles is controlled (patent) Reference 3). In the method described in Patent Document 3, an excellent polishing effect can be obtained on the surface of the photoreceptor, it is not necessary to incorporate a large system such as a cleaning brush, the apparatus can be miniaturized, and image flow and image density are uniform. This is effective against aging and fogging.
Japanese Patent Laid-Open No. 52-1357395 (refer to the claims) Japanese Patent Laid-Open No. 10-3177 (refer to the claims) Japanese Patent Laid-Open No. 5-181306 (refer to the claims)

しかしながら、上述の従来技術は、次のような問題点を有していた。
特許文献1および特許文献2に開示された従来技術では、感光体ドラムの表面に対する研磨能力が不十分であって、ドラムフィルミング等の不具合が発生する場合があった。
一方、特許文献3に開示された従来技術では、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるものの、高温高湿条件および低温低湿条件の両方の環境条件において、帯電特性が不安定であるという課題があった。
However, the above-described prior art has the following problems.
In the prior arts disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the polishing ability with respect to the surface of the photosensitive drum is insufficient, and problems such as drum filming may occur.
On the other hand, although the conventional technique disclosed in Patent Document 3 can exhibit an appropriate polishing ability for the surface of the photoreceptor, the charging characteristics are unstable under both high temperature and high humidity conditions and low temperature and low humidity conditions. There was a problem.

この発明は、このような背景のもとになされたもので、感光体表面に対する研磨能力を発揮でき、かつ、帯電安定性が良く、タッチダウン現像方式に好適な静電潜像現像用トナーを提供することを主たる目的とする。
またこの発明は、アモルファスシリコン(a−Si)感光体を備えた画像形成装置であって、タッチダウン現像方式が採用されているものに使用される静電潜像現像用トナーであって、トナー自体の粒子形状が研磨能力を有する形状であり、かつ、外添剤によって帯電安定性の達成された静電潜像現像用トナーを提供することを他の目的とする。
The present invention has been made based on such a background. An electrostatic latent image developing toner suitable for a touch-down developing system, which can exhibit a polishing ability on the surface of a photoreceptor and has good charging stability. The main purpose is to provide.
The present invention also relates to an electrostatic latent image developing toner for use in an image forming apparatus having an amorphous silicon (a-Si) photoreceptor and adopting a touch-down developing method. It is another object of the present invention to provide a toner for developing an electrostatic latent image in which the particle shape of itself has a polishing ability and the charge stability is achieved by an external additive.

請求項1記載の発明は、非磁性トナーおよび磁性キャリアを有する現像剤を撹拌して、周面に現像剤の穂立ちを形成するための磁気ローラーと、磁気ローラーに穂立ちした現像剤と接することにより、周面に非磁性トナーの薄層を形成するための現像ローラーと、現像ローラーの周面と一定の間隔をあけて設けられ、その表面に静電潜像が形成されるアモルファスシリコン(a−Si)感光体とを備え、現像ローラーの周面に形成された非磁性トナーを感光体表面へ飛翔させ感光体表面の静電潜像を非磁性トナーによって現像する画像形成装置に使用される静電潜像現像用トナーであって、前記静電潜像現像用トナーは、溶融状態のトナー原料が紡糸法によって円柱繊維状に引き延ばされたものを、所定の長さに切断することにより得られた直径φおよび長さLの円柱体のトナー粒子を含み、かつ、外添剤として、一次粒子径が10nm〜100nmで、体積固有抵抗値が1×101 〜1×107 Ω・cmの超微粒子酸化チタンを含むことを特徴とする静電潜像現像用トナーである。 According to the first aspect of the present invention, the developer having the nonmagnetic toner and the magnetic carrier is agitated to contact the magnetic roller for forming the developer spike on the peripheral surface, and the developer spiked on the magnetic roller. A developing roller for forming a thin layer of non-magnetic toner on the peripheral surface, and an amorphous silicon (which is provided with a certain distance from the peripheral surface of the developing roller, on which an electrostatic latent image is formed) a-Si) a photosensitive member, and is used in an image forming apparatus that develops an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member with the non-magnetic toner by flying the non-magnetic toner formed on the peripheral surface of the developing roller to the surface of the photosensitive member. The electrostatic latent image developing toner is obtained by cutting a molten toner material that has been drawn into a cylindrical fiber by a spinning method into a predetermined length. Obtained by Wherein toner particles of the cylindrical body of diameter φ and length L, a and as an external additive, a primary particle diameter of 10 nm to 100 nm, volume resistivity of 1 × 10 1 ~1 × 10 7 Ω · cm Ultra An electrostatic latent image developing toner comprising fine particle titanium oxide.

この発明の静電潜像現像用トナーは、溶融状態のトナー原料が紡糸法によって円柱繊維状に引き伸ばされたものを、所定の長さに切断することにより得られた直径φおよび長さLの円柱体のトナー粒子に、超微粒子酸化チタンを外添して得られたトナーであるので、トナー粒子自体が円柱体形状であって、従来のトナー粒子と比較して、エッジを有する。そしてこのエッジにより、感光体表面を適度に研磨でき、トナーの感光体表面への付着を発生させず、同時に、像流れ等の画像欠陥も生じない。そのため、特に、タッチダウン現像方式において、良好な画像形成性能を有する静電潜像現像用トナーとすることができる。   The toner for developing an electrostatic latent image of the present invention has a diameter φ and a length L obtained by cutting a molten toner raw material into a cylindrical fiber shape by a spinning method. Since the toner is obtained by externally adding ultrafine titanium oxide to cylindrical toner particles, the toner particles themselves are cylindrical and have edges as compared to conventional toner particles. With this edge, the surface of the photoconductor can be polished appropriately, toner does not adhere to the surface of the photoconductor, and image defects such as image flow do not occur at the same time. Therefore, in particular, in the touch-down development method, the electrostatic latent image developing toner having good image forming performance can be obtained.

この発明では、また、研磨効果をトナー粒子の形状に委ねることにより、一次粒子径の比較的大きな酸化チタンを使用する必要がなく、帯電特性の点で好ましい一次粒子径の小さな超微粒子酸化チタンを使用することができる。その結果、帯電特性が良好となり、長期にわたり、画像安定性に極めて優れた効果を発揮する静電潜像現像用トナーを提供できる。   In this invention, it is not necessary to use titanium oxide having a relatively large primary particle size by entrusting the polishing effect to the shape of the toner particles, and ultrafine titanium oxide having a small primary particle size that is preferable in terms of charging characteristics is obtained. Can be used. As a result, it is possible to provide a toner for developing an electrostatic latent image that has good charging characteristics and exhibits an excellent effect on image stability over a long period of time.

以下、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。
この発明の一実施形態に係る静電潜像現像用トナーは、トナー原料として、
80〜90%の樹脂(結着樹脂またはバインダー樹脂と称される)
3〜8%の顔料(着色剤)
1〜3%の帯電制御剤(電荷制御剤)
3〜8%の離型剤(ワックス)
を予備混合して得られたトナー原料を、溶融混合する溶融混合工程と、溶融混合工程で得られた溶融状態のトナー原料をノズルから押し出して繊維状に形成する繊維化工程と、繊維状に形成されたトナー原料を切断して柱状粒子を作製する粒子化工程により、直径φ=4〜9μm、円柱方向長さL=4〜13μm、L≧φの柱状トナー粒子として製造される。なお、上述の溶融混合工程および繊維化工程を有する製造方法を、紡糸法と称する。
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail by way of example.
The electrostatic latent image developing toner according to one embodiment of the present invention is a toner raw material,
80-90% resin (referred to as binder resin or binder resin)
3-8% pigment (colorant)
1-3% charge control agent (charge control agent)
3-8% mold release agent (wax)
A melt mixing step of melt-mixing the toner raw material obtained by premixing, a fiberizing step of extruding the molten toner raw material obtained in the melt-mixing step from the nozzle to form a fiber, and a fiber It is manufactured as columnar toner particles having a diameter φ = 4 to 9 μm, a length in the cylinder direction L = 4 to 13 μm, and L ≧ φ by a particle forming process in which the formed toner raw material is cut to produce columnar particles. In addition, the manufacturing method which has the above-mentioned melt mixing process and fiberization process is called a spinning method.

上記各工程を具体的に、装置構成に基づいて説明すると、次の通りである。
<溶融混合工程と繊維化工程>
図1を参照して、溶融混合工程および繊維化工程では、予備混合装置(たとえば、ホソカワミクロン(株)製:サイクロミックス)7、ホッパ1A付で内部に混練部材としての回転スクリュー15を有する一軸型エクストルーダー1、静止型ミキサー2、および、静止型ミキサー2の出口から分岐した多段の分配流路3Aを有する流路構造体3などが用いられる。一軸型エクストルーダー1の出口と静止型ミキサー2の入り口の間には、モータ5で駆動されるギヤポンプ4が配置されている。
The above steps will be specifically described based on the apparatus configuration as follows.
<Melt mixing process and fiberizing process>
Referring to FIG. 1, in the melt mixing step and the fiberizing step, a uniaxial type having a premixing device (for example, Hosokawa Micron Co., Ltd .: Cyclomix) 7 and a rotating screw 15 as a kneading member inside with a hopper 1A. An extruder 1, a static mixer 2, and a flow channel structure 3 having a multistage distribution flow channel 3A branched from the outlet of the static mixer 2 are used. A gear pump 4 driven by a motor 5 is disposed between the outlet of the uniaxial extruder 1 and the inlet of the stationary mixer 2.

分配流路3Aの最終段の各流路出口には、押し出し用のノズル6が設けられている。また、一軸型エクストルーダー1、静止型ミキサー2、流路構造体3、ギヤポンプ4には、図示は省略するが、それぞれ、トナー原料をバインダー樹脂の融点以上の高温、たとえば130℃〜240℃程度に加熱して低粘度にするためのヒータが備えられている。
上記装置構成において、トナー原料は、ホッパー1Aから一軸型エクストルーダー1内に投入されると、ヒータによって加熱されて溶融状態となり、混合されながら出口側に送られる。一軸型エクストルーダー1から送り出されたトナー原料の溶融混合物は、ギヤポンプ4で圧力および押し出し量が調整された後、静止型ミキサー2内の流路と多段の分配流路3Aを流通する間に混合が促進され、トナー原料の各成分が均一に細かく分散した状態になる。そして、溶融状態のトナー原料は、複数のノズル6から下向きに繊維状に押し出される。
An extrusion nozzle 6 is provided at each channel outlet of the final stage of the distribution channel 3A. The uniaxial extruder 1, the static mixer 2, the flow path structure 3, and the gear pump 4 are not shown in the figure, but each of the toner raw materials has a temperature higher than the melting point of the binder resin, for example, about 130 ° C to 240 ° C. A heater is provided for heating to a low viscosity.
In the above apparatus configuration, when the toner raw material is put into the uniaxial extruder 1 from the hopper 1A, it is heated by the heater to be in a molten state, and is sent to the outlet side while being mixed. The melted mixture of toner raw materials fed from the uniaxial extruder 1 is mixed while flowing through the flow path in the static mixer 2 and the multistage distribution flow path 3A after the pressure and the amount of extrusion are adjusted by the gear pump 4. Is promoted, and each component of the toner raw material is uniformly and finely dispersed. Then, the molten toner material is extruded downward from the plurality of nozzles 6 in a fibrous form.

各ノズル6から押し出された複数の繊維状体12は、図示しない延伸用エアー吹き出し装置から吹き出す熱風によって延伸された後、送風ファンからの冷風によって急冷される。
上記構成における静止型ミキサー2は、公知の静止型ミキサーを使用することができ、具体的には、図1に示すように、螺旋状の流路を形成するように捩られた曲面を有する羽根体14が、トナー原料の流れ方向に沿って隣接するもの同士で螺旋の捩れ角度を反転させながら複数個(図1の例では3個)設けられた構造のものを例示できる。
The plurality of fibrous bodies 12 pushed out from the nozzles 6 are stretched by hot air blown from a drawing air blowing device (not shown) and then rapidly cooled by cold air from a blower fan.
As the static mixer 2 in the above configuration, a known static mixer can be used. Specifically, as shown in FIG. 1, blades having curved surfaces twisted so as to form a spiral flow path. A structure in which a plurality (three in the example of FIG. 1) of the bodies 14 are provided while reversing the twisting angle of the spiral between adjacent ones along the flow direction of the toner raw material can be exemplified.

次に、図2に示すように、ノズル6から押し出された多数の繊維状体12は、ベルトコンベア11上に載置されて横向きに搬送され、搬送途中において室温下に放冷され、適度な粘度を持った略直線状の繊維状体12が横方向に整然と並んだ一層の集合体となって、次工程の繊維切断装置8に到達する。
なお、繊維状体12を搬送する手段としては、ベルトコンベア11の他に、一定の流速と流れ方向を持った空気流などによる気体搬送手段を用いることもできる。
<粒子化工程>
図2に示すように、粒子化工程では、繊維状体12を切断するために繊維切断装置8が用いられる。繊維切断装置8は、ベルトコンベア11上を搬送される繊維状体12の搬送方向と直交する方向に延びた固定刃9と、複数の切断刃10aが回転軸に取り付けられた回転刃10とを有し、図示しないモータによって回転駆動される回転刃10の切断刃10aと固定刃9のエッジ9aとの間に繊維状体12が連続的に供給され、切断刃10aと固定刃エッジ9aとの間で生じる剪断作用によって繊維状体12が順次切断され、柱状粒子13が連続的に作成される。
Next, as shown in FIG. 2, a large number of fibrous bodies 12 pushed out from the nozzles 6 are placed on the belt conveyor 11 and conveyed laterally, and are allowed to cool to room temperature in the middle of conveyance. A substantially linear fibrous body 12 having a viscosity becomes a one-layer assembly in which the fibers are arranged in the lateral direction, and reaches the fiber cutting device 8 in the next step.
As a means for conveying the fibrous body 12, in addition to the belt conveyor 11, a gas conveying means by an air flow having a constant flow velocity and a flow direction can be used.
<Particulation process>
As shown in FIG. 2, in the particle forming step, a fiber cutting device 8 is used to cut the fibrous body 12. The fiber cutting device 8 includes a fixed blade 9 extending in a direction perpendicular to the conveying direction of the fibrous body 12 conveyed on the belt conveyor 11, and a rotating blade 10 having a plurality of cutting blades 10a attached to a rotation shaft. The fibrous body 12 is continuously supplied between the cutting blade 10a of the rotary blade 10 and the edge 9a of the fixed blade 9 that are rotationally driven by a motor (not shown), and the cutting blade 10a and the fixed blade edge 9a The fibrous body 12 is sequentially cut by a shearing action that occurs between them, and columnar particles 13 are continuously formed.

ここで、繊維状体12の切断長(柱状粒子13の長さ)は、繊維状体12の搬送速度と回転刃10の回転速度の比によって調整することができる。
次に、非磁性トナーについて説明する。
<トナー形状>
図3に、トナー粒子の典型的な形状例を示す。図3のAはトナー粒子の拡大斜視図、Bは円柱の端面形状、Cは円柱の側面形状を表わしている。図3に示すように、トナー粒子は、直径がφ、長さLの円柱体をしている。なお、この実施形態では、トナー粒子の形状として歪みのない円柱体を示したが、製造上の技術により、端面形状や周面形状に多少の歪みが生じるが、この発明は、そのような歪みを有する円柱体も含むものである。
Here, the cutting length of the fibrous body 12 (the length of the columnar particles 13) can be adjusted by the ratio of the conveying speed of the fibrous body 12 and the rotational speed of the rotary blade 10.
Next, the nonmagnetic toner will be described.
<Toner shape>
FIG. 3 shows a typical shape example of the toner particles. 3A is an enlarged perspective view of toner particles, B is an end surface shape of a cylinder, and C is a side shape of the cylinder. As shown in FIG. 3, the toner particles have a cylindrical body having a diameter φ and a length L. In this embodiment, a cylindrical body having no distortion is shown as the shape of the toner particles. However, some distortion occurs in the end face shape and the peripheral surface shape due to the manufacturing technology. The cylindrical body which has is also included.

φおよびLは、前述したように、φ=4〜9μm、L=4〜13μm、L≧φの条件内のものが好ましい。
一例として、平均値が、φ=5μm、L=7μmの円柱体を作製した。
トナー粒子が、図3に示すように、円柱体であると、円柱周面と端面との境界がエッジを形成しており、これにより、トナー粒子自身が感光体表面に対する適度な研磨作用を具備したものとなっている。
As described above, φ and L are preferably within the conditions of φ = 4 to 9 μm, L = 4 to 13 μm, and L ≧ φ.
As an example, a cylindrical body having an average value of φ = 5 μm and L = 7 μm was produced.
When the toner particles are cylindrical as shown in FIG. 3, the boundary between the cylindrical peripheral surface and the end surface forms an edge, so that the toner particles themselves have an appropriate polishing action on the surface of the photoreceptor. It has become.

なお、上記のように形成された非磁性トナーは、その流動性および保存安定性を維持する目的で、たとえばコロイダルシリカ、疎水性シリカ等でトナー粒子表面を処理したものとしてもよい。
<トナー成分(トナー原料)の説明>
結着樹脂(バインダー樹脂):
結着樹脂の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、ポリスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
The non-magnetic toner formed as described above may be obtained by treating the toner particle surface with, for example, colloidal silica or hydrophobic silica for the purpose of maintaining the fluidity and storage stability.
<Description of Toner Component (Toner Raw Material)>
Binder resin (binder resin):
The type of the binder resin is not particularly limited. For example, polystyrene resin, acrylic resin, styrene-acrylic copolymer, polyethylene resin, polypropylene resin, vinyl chloride resin, polyester resin. It is preferable to use a thermoplastic resin such as a polyamide resin, a polyurethane resin, a polyvinyl alcohol resin, a vinyl ether resin, an N-vinyl resin, or a styrene-butadiene resin.

より具体的には、ポリスチレン系樹脂として、スチレンの単独重合体でも、スチレンと共重合可能な他の共重合モノマーとの共重合体でもよい。共重合モノマーとしては、p−クロルスチレン;ビニルナフタレン;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽和モノオレフィン類;塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドテシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリル酸ブチルなどの(メタ)アクリル酸エステル;アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどの他のアクリル酸誘導体;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリデンなどのN−ビニル化合物などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせてスチレン単量体と共重合させることができる。   More specifically, the polystyrene resin may be a homopolymer of styrene or a copolymer with another copolymerizable monomer copolymerizable with styrene. As copolymerizable monomers, p-chlorostyrene; vinyl naphthalene; ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, and isobutylene; vinyl halides such as vinyl chloride, vinyl bromide, and vinyl fluoride; vinyl acetate, propion Vinyl esters such as vinyl acrylate, vinyl benzoate, vinyl butyrate; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, dodecyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, acrylic (Meth) acrylic acid esters such as phenyl acid, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate; other acrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide; Vinyl ethers such as nylmethyl ether and vinyl isobutyl ether; Vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidene, etc. N-vinyl compounds of These may be used alone or in combination of two or more with a styrene monomer.

ポリスチレン系樹脂は、その分子量において、二つの質量平均分子量ピーク(低分子量ピークと、高分子量ピークと称する。)を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが3,000〜20,000の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが300,000〜1,500,000の範囲内であり、Mw/Mnが10以上あるものが好ましい。質量平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。   The polystyrene resin preferably has two mass average molecular weight peaks (referred to as a low molecular weight peak and a high molecular weight peak) in terms of its molecular weight. Specifically, the low molecular weight peak is in the range of 3,000 to 20,000, the other high molecular weight peak is in the range of 300,000 to 1,500,000, and Mw / Mn is 10 or more. Those are preferred. If the mass average molecular weight peak is within such a range, the toner can be easily fixed, and offset resistance can be improved.

なお、結着樹脂の質量平均分子量は、分子量測定装置(GPC)を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
また、ポリエステル系樹脂としては、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合ないし共縮重合によって得られるものであれば使用することができる。ポリエステル系樹脂を合成する際に用いられる成分としては、以下のものが挙げられる。
The mass average molecular weight of the binder resin is determined by measuring the elution time from the column using a molecular weight measuring device (GPC) and comparing it with a calibration curve prepared in advance using a standard polystyrene resin. Can be sought.
Moreover, as the polyester resin, any resin obtained by condensation polymerization or co-condensation polymerization of an alcohol component and a carboxylic acid component can be used. The following are mentioned as a component used when synthesize | combining a polyester-type resin.

まず、アルコール成分としては、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−ブタンジオール、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、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ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、ポリオキシエチレン化ビスフェノール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類;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,−トリヒドロキシメチルベンゼン等の、2価または3価以上のアルコール類が例示される。   First, as an alcohol component, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1, Diols such as 5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol; bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylene Bisphenols such as bisphenol A and polyoxypropylene bisphenol A; sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol Dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, Examples thereof include divalent or trivalent or higher alcohols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5, -trihydroxymethylbenzene.

また、カルボン酸成分としては、2価または3価カルボン酸、この酸無水物またはこの低級アルキルエステルが用いられ、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、あるいはn−ブチルコハク酸、n−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸等のアルキルまたはアルケニルコハク酸等の2価カルボン酸;1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−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−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−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、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、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等の3価以上のカルボン酸が例示される。   As the carboxylic acid component, a divalent or trivalent carboxylic acid, an acid anhydride or a lower alkyl ester thereof is used. Maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, Terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, or n-butyl succinic acid, n-butenyl succinic acid, isobutyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n Divalent carboxylic acids such as alkyl or alkenyl succinic acid such as octenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid; 1,2,4-benzenetricarboxylic acid ( Trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarbo Acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2 -Methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, empole trimer acid, etc. Examples are trivalent or higher carboxylic acids.

また、ポリエステル系樹脂の軟化点は、110〜150℃であることが好ましく、より好ましくは120〜140℃である。
また、結着樹脂は、定着性が良好な観点から熱可塑性樹脂が好ましいが、ソックスレー抽出器を用いて測定される架橋部分量(ゲル量)が10質量%以下の値、より好ましくは0.1〜10質量%の範囲内の値であれば、熱硬化性樹脂であっても良い。このように一部架橋構造を導入することにより、定着性を低下させることなく、トナーの保存安定性や形態保持性、あるいは耐久性をより向上させることができる。よって、トナーのバインダー樹脂として、熱可塑性樹脂を100質量%使用する必要はなく、架橋剤を添加したり、あるいは、熱硬化性樹脂を一部使用することもできる。
Moreover, it is preferable that the softening point of a polyester-type resin is 110-150 degreeC, More preferably, it is 120-140 degreeC.
The binder resin is preferably a thermoplastic resin from the viewpoint of good fixability, but the amount of cross-linked portion (gel amount) measured using a Soxhlet extractor is a value of 10% by mass or less, more preferably 0.8. If it is a value within the range of 1 to 10% by mass, a thermosetting resin may be used. By introducing a partially crosslinked structure in this way, it is possible to further improve the storage stability, form retention, and durability of the toner without deteriorating the fixability. Therefore, it is not necessary to use 100% by mass of the thermoplastic resin as the binder resin of the toner, and a crosslinking agent can be added or a part of the thermosetting resin can be used.

したがって、熱硬化性樹脂として、エポキシ系樹脂やシアネート系樹脂等も使用することができる。より具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリアルキレンエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、シアネート樹脂等の1種または2種以上の組み合わせが挙げられる。   Therefore, an epoxy resin, a cyanate resin, or the like can be used as the thermosetting resin. More specifically, one or more of bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, polyalkylene ether type epoxy resin, cycloaliphatic type epoxy resin, cyanate resin, etc. Combinations are listed.

結着樹脂において、磁性粉の分散性を向上させるために、ヒドキロキシ(水酸)基、カルボキシル基、アミノ基およびグリシドキシ(エポキシ)基から選択される少なくとも一つの官能基を分子内に有する樹脂を使用することが好ましい。なお、これらの官能基を有しているか否かは、FT−IR装置を用いて確認することができ、さらに滴定法を用いて定量することができる。   In the binder resin, in order to improve the dispersibility of the magnetic powder, a resin having at least one functional group selected from a hydroxyloxy (hydroxy acid) group, a carboxyl group, an amino group, and a glycidoxy (epoxy) group in the molecule. It is preferable to use it. In addition, it can be confirmed using an FT-IR apparatus whether it has these functional groups, and also can be quantified using a titration method.

結着樹脂において、ガラス転移点(Tg)を55〜70℃の範囲内の値とするのが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が、55℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する傾向がある。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が、70℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる傾向がある。尚、バインダー樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて、比熱の変化点から求めることができる。   In the binder resin, the glass transition point (Tg) is preferably set to a value within the range of 55 to 70 ° C. When the glass transition point of the binder resin is less than 55 ° C., the obtained toners are fused with each other, and the storage stability tends to be lowered. On the other hand, when the glass transition point of the binder resin exceeds 70 ° C., the fixability of the toner tends to be poor. In addition, the glass transition point of binder resin can be calculated | required from the change point of specific heat using a differential scanning calorimeter (DSC).

顔料(着色剤):
着色剤としては、例えば、黒色顔料として、アセチレンブラック、ランブラック、アニリンブラック等のカーボンブラック;黄色顔料として、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ;橙色顔料として、赤口黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジGK;赤色顔料として、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B;紫色顔料として、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ;青色顔料として、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC;緑色顔料として、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンG;白色顔料として、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛、バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイトカーボン、タルク、アルミナホワイト等を使用できる。このような着色剤は結着樹脂100重量部当り2〜20重量部、特に5〜15重量部の量で使用するのが好ましい。
Pigment (colorant):
Examples of colorants include black pigments such as acetylene black, lanblack, and aniline black; black pigments such as yellow lead, zinc yellow, cadmium yellow, yellow iron oxide, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, and navel. S Yellow, Naphthol Yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake; orange pigments such as reddish yellow lead, molybdenum orange, permanent orange GTR, Pyrazolone orange, Vulcan orange, Indanthrene brilliant orange RK, Benzidine orange G, Indanthrene brilliant orange GK; As red pigment, Bengala, Kadomi Mured, red lead, mercury cadmium sulfide, permanent red 4R, risor red, pyrazolone red, watching red calcium salt, lake red D, brilliant carmine 6B, eosin lake, rhodamine lake B, alizarin lake, brilliant carmine 3B; , Manganese Purple, Fast Violet B, Methyl Violet Lake; As Blue Pigment, Bitumen, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Metal-free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue Partial Chlorides, Fast Sky Blue, Induslen Blue BC: As a green pigment, chromium green, chromium oxide, pigment green B, malachite green lake, fanal yellow green G; white As a pigment, zinc oxide, titanium oxide, antimony white, zinc sulfide, barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, alumina white can be used. Such a colorant is preferably used in an amount of 2 to 20 parts by weight, particularly 5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.

帯電制御剤(電荷制御剤):
電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することができる。カラートナー用として使用する場合には、無色ないし白色のものが好ましい。結着樹脂100重量部当り0.5〜10重量部、特に1〜5重量部の量で使用するのが好ましい。
Charge control agent (charge control agent):
The type of the charge control agent is not particularly limited. For example, nigrosine, a quaternary ammonium salt compound, a resin type charge control agent in which an amine compound is bonded to a resin, and the like exhibit positive chargeability. Charge control agents can be used. When used for a color toner, a colorless or white one is preferable. It is preferably used in an amount of 0.5 to 10 parts by weight, particularly 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.

離型剤(ワックス):
ワックスとしては、特に限定はなく、例えばカルナバワックスやサトウワックス、木ワックス等の植物性ワックス;蜜ワックスや昆虫ワックス、鯨ワックス、羊毛ワックスなどの動物性ワックス;エステルを側鎖に有するフィッシャートロプシュ(以下、「FT」と記すことがある)ワックスやポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素系ワックスなどが挙げられる。この中でも分散性の点から、エステルを側鎖に有すFTワックスやポリエチレンワックスの使用が推奨される。
Mold release agent (wax):
The wax is not particularly limited. For example, plant waxes such as carnauba wax, sugar wax, and wood wax; animal waxes such as beeswax, insect wax, whale wax, and wool wax; Fischer-Tropsch having ester in the side chain ( In the following, synthetic hydrocarbon waxes such as wax, polyethylene wax, and polypropylene wax may be mentioned. Among these, from the viewpoint of dispersibility, use of FT wax or polyethylene wax having ester in the side chain is recommended.

また、ワックスは、示差走査熱量計による吸熱曲線における吸熱メインピークが70〜120℃の範囲であるものが好ましい。吸熱メインピークが70℃未満にある場合、トナーブロッキングおよびホットオフセットが生じるおそれがあり、他方吸熱メインピークが120℃を超える場合、低温定着性が得られない虞があるからである。
さらに、ワックスの添加量は結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部の範囲が好ましい。ワックスの添加量が0.1重量部より少ないと充分なワックスの効果が得られにくく、他方添加量が20重量部より多いと耐ブロッキング性が低下し、またトナーからの脱離が生じるおそれがある。
<外添剤>
この実施形態に係る非磁性トナーには、超微粒子酸化チタンが外添剤として使用される。
The wax preferably has an endothermic main peak in a range of 70 to 120 ° C. in an endothermic curve obtained by a differential scanning calorimeter. This is because when the endothermic main peak is less than 70 ° C., toner blocking and hot offset may occur, and when the endothermic main peak exceeds 120 ° C., low temperature fixability may not be obtained.
Further, the addition amount of the wax is preferably in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the addition amount of the wax is less than 0.1 parts by weight, it is difficult to obtain a sufficient effect of the wax. On the other hand, if the addition amount is more than 20 parts by weight, the anti-blocking property is lowered and the toner may be detached. is there.
<External additive>
In the nonmagnetic toner according to this embodiment, ultrafine titanium oxide is used as an external additive.

超微粒子酸化チタンの一次粒子径は、10nm〜100nmであることが望ましい。10nm未満だと、一次粒子径が小さすぎて耐久時にトナー表面からトナー中に埋没し、超微粒子酸化チタンの帯電安定性の効果が発揮できない。また、100nmを超えると、トナーの帯電量を低下させてしまい、画像濃度低下といった画像欠陥を生じてしまう。
また、超微粒子酸化チタンの体積固有抵抗値が1×101 〜1×107 Ω・cm、好ましくは1×102 〜1×106 Ω・cmであることが望ましい。1×101 Ω・cm未満では、トナーに十分な帯電性を付与することが不可能となり、画像濃度低下を引き起こす。また、1×107 Ω・cmを超えると、帯電量が高すぎてしまい、耐久性においてもチャージアップとなり、画像濃度低下、耐久性悪化となってしまう。さらには、トナーの過度のチャージアップのため、アモルファスシリコン(a−Si)感光体に放電破壊を発生させ、黒点画像の原因となるおそれがある。
The primary particle size of the ultrafine titanium oxide is desirably 10 nm to 100 nm. If it is less than 10 nm, the primary particle diameter is too small and the toner surface is buried in the toner during the durability, and the effect of charging stability of the ultrafine titanium oxide cannot be exhibited. On the other hand, if the thickness exceeds 100 nm, the charge amount of the toner is reduced, and an image defect such as a reduction in image density is caused.
The volume resistivity of the ultrafine titanium oxide is 1 × 10 1 to 1 × 10 7 Ω · cm, preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 6 Ω · cm. If it is less than 1 × 10 1 Ω · cm, it becomes impossible to impart sufficient chargeability to the toner, causing a decrease in image density. On the other hand, if it exceeds 1 × 10 7 Ω · cm, the charge amount is too high, and the durability is also increased, resulting in a decrease in image density and deterioration in durability. Furthermore, excessive charge-up of the toner may cause discharge breakdown in the amorphous silicon (a-Si) photoreceptor and cause a black spot image.

超微粒子酸化チタンの体積固有抵抗値は、酸化チタン表面に添加する導電体の酸化スズおよびアンチモンの量を調整することにより、調整することができる。
なお、酸化チタンの一次粒子径はレーザー方式を採用したパーティクルカウンター等を用いて測定することができる。
また、該酸化チタンの体積固有抵抗値は、ADVANTEST 社製 R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METERを用い、1kgの荷重をかけ、印加電圧DC10Vにて求めることができる。<磁性キャリア>
次に、この実施形態に係る非磁性トナーが混入される磁性キャリアについて説明をする。
The volume resistivity of the ultrafine titanium oxide can be adjusted by adjusting the amount of tin oxide and antimony in the conductor added to the titanium oxide surface.
The primary particle diameter of titanium oxide can be measured using a particle counter that employs a laser system.
Further, the volume resistivity value of the titanium oxide can be obtained at an applied voltage of DC 10 V by applying a load of 1 kg using an R8340A ULTRA HIGH RESISTANCE METER manufactured by ADVANTEST. <Magnetic carrier>
Next, a magnetic carrier in which the nonmagnetic toner according to this embodiment is mixed will be described.

キャリアは、キャリア心材としては、鉄、酸化処理鉄、還元鉄、マグネタイト、銅、ケイ素鋼、フェライト、ニッケル、コバルト等の粒子や、これらの材料とマンガン、亜鉛、アルミニウム等との合金の粒子、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金等の粒子、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化鉛、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、チタン酸マグネシウム、チタン酸バリウム、チタン酸リチウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム等のセラミックスの粒子、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、ロッシェル塩等の高誘電率物質の粒子、樹脂中に上記磁性粒子を分散させた樹脂キャリア等、従来公知の種々のキャリア心材があげられるが使用される。
キャリアの樹脂被覆層に(メタ)アクリル系重合体、スチレン系重合体、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体、オレフィン系重合体(ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン等)、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等)、フェノール樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、アミノ樹脂等のコーティングキャリア用として従来公知の種々の樹脂が用いることができる。これらは、単独で、或いは2種以上混合して使用される。
Carrier, as the carrier core material, particles of iron, oxidized iron, reduced iron, magnetite, copper, silicon steel, ferrite, nickel, cobalt, etc., and particles of alloys of these materials with manganese, zinc, aluminum, etc., Particles such as iron-nickel alloy, iron-cobalt alloy, titanium oxide, aluminum oxide, copper oxide, magnesium oxide, lead oxide, zirconium oxide, silicon carbide, magnesium titanate, barium titanate, lithium titanate, lead titanate, Ceramic particles such as lead zirconate and lithium niobate, particles of high dielectric constant materials such as ammonium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, and Rochelle salt, resin carriers in which the above magnetic particles are dispersed in a resin, etc. Various conventionally known carrier cores can be used.
(Meth) acrylic polymer, styrene polymer, styrene- (meth) acrylic copolymer, olefin polymer (polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, etc.), polyvinyl chloride, poly Vinyl acetate, polycarbonate, cellulose resin, polyester resin, unsaturated polyester resin, polyamide resin, polyurethane resin, epoxy resin, silicone resin, fluororesin (polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), phenol resin Various conventionally known resins can be used for coating carriers such as xylene resin, diallyl phthalate resin, polyacetal resin, and amino resin. These may be used alone or in admixture of two or more.

キャリアの重量平均粒径は、10〜200μmの範囲内、特に30〜150μmの範囲内であることが好ましい。
また、上記樹脂被覆層には必要に応じて、シリカ、アルミナ、カーボンブラック、脂肪酸金属塩、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等の、樹脂コート層の特性を調整するための添加剤を含有させることもできる。
The weight average particle diameter of the carrier is preferably in the range of 10 to 200 μm, particularly in the range of 30 to 150 μm.
The resin coating layer contains additives for adjusting the properties of the resin coating layer, such as silica, alumina, carbon black, fatty acid metal salt, silane coupling agent, titanate coupling agent, etc. It can also be made.

樹脂コート層の膜厚は従来と同程度でよく、特に限定されないが、具体的には、キャリア心材へのコート量で表して、キャリア心材に対して0.01〜10重量%、特に0.05〜5重量%コート量であることが好ましい。
トナーとキャリアを適当な割合で混合して、静電式複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に使用することができる。電子写真用キャリアとトナーとの配合割合は、従来と同じでよい。また、現像剤の流動性を改善するために、シリカ、アルミナ、酸化スズ、酸化チタン、酸化ストロンチウム、各種樹脂粉等の従来公知の外部添加剤を配合することもできる。
The film thickness of the resin coat layer may be about the same as that of the conventional one, and is not particularly limited. Specifically, the resin coat layer is expressed in terms of the coating amount on the carrier core material and is 0.01 to 10% by weight, particularly 0. The coating amount is preferably from 5 to 5% by weight.
The toner and the carrier can be mixed at an appropriate ratio and used in an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a laser beam printer. The blending ratio of the electrophotographic carrier and the toner may be the same as in the past. In order to improve the fluidity of the developer, conventionally known external additives such as silica, alumina, tin oxide, titanium oxide, strontium oxide, and various resin powders can be blended.

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範囲は限定されるものではない。
<バインダ樹脂の合成>
温度計、かく拌機、窒素導入管、および還流管を接続した反応容器中にキシレン300重量部を入れ、窒素導入管から継続的に窒素を導入しながら、反応容器を加熱して液温を170℃に維持しつつ、スチレン845重量部、アクリル酸n−ブチル155重量部、およびジ−tert−ブチルペルオキシド8.5重量部をキシレン125重量部に溶解した溶液を、上記反応容器中に3時間かけて滴下し、滴下終了後、170℃でさらに1時間かく拌を続けたのち、溶剤を除去して、バインダ樹脂としてのスチレン−アクリル酸n−ブチル共重合体を製造した。
スチレン/アクリル樹脂 92重量部
ポリエチレンワックス 3重量部
電荷制御剤 1重量部
着色剤(カーボンブラック) 4重量部
ただし、スチレン/アクリル樹脂、ポリエチレンワックス、電荷制御剤、着色剤の合計が100重量%とした。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples.
Needless to say, the following description exemplifies the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following description without any particular reason.
<Synthesis of binder resin>
Put 300 parts by weight of xylene in a reaction vessel connected to a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, and a reflux tube, and heat the reaction vessel while continuously introducing nitrogen from the nitrogen introduction tube to adjust the liquid temperature. While maintaining the temperature at 170 ° C., a solution of 845 parts by weight of styrene, 155 parts by weight of n-butyl acrylate, and 8.5 parts by weight of di-tert-butyl peroxide in 125 parts by weight of xylene was placed in The solution was added dropwise over a period of time. After completion of the addition, the mixture was further stirred at 170 ° C. for 1 hour, and then the solvent was removed to produce a styrene-n-butyl acrylate copolymer as a binder resin.
Styrene / acrylic resin 92 parts by weight Polyethylene wax 3 parts by weight Charge control agent 1 part by weight Colorant (carbon black) 4 parts by weight However, the total of styrene / acrylic resin, polyethylene wax, charge control agent, and colorant is 100% by weight. did.

上記条件で合成したスチレン/アクリル樹脂、ポリエチレンワックス(110P(三井化学(株))製)、電荷制御剤(P−51(オリエント化学工業(株))製)、着色剤としてカーボンブラック(MA−100(三菱化学(株))製)の混合物を溶融状態にあるトナー成分を円筒繊維状に引き伸ばし切断することにより得られた、平均値が、直径φ=5μm、長さL=7μmのトナー粒子を得た。   Styrene / acrylic resin synthesized under the above conditions, polyethylene wax (manufactured by 110P (Mitsui Chemicals Co., Ltd.)), charge control agent (P-51 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.)), and carbon black (MA- Toner particles having a mean diameter of φ = 5 μm and a length L = 7 μm, obtained by stretching and cutting a toner component in a molten state from a mixture of 100 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) into a cylindrical fiber shape Got.

この粒子に表1で示した各酸化チタンを1.0%、シリカ(RA−200H(日本アエロジル( 株) 製)を1.5%外添、混合し表面に付着させて本発明の実施例および比較例のトナーを作製した。得られたトナーをキャリアと混合し、2成分現像剤として用い、京セラミタ製カラーページプリンタ(FS−C5016N)の感光体ドラムをアモルファスシリコン(a−Si)感光体ドラムに改造した評価機を用い、初期画像特性、耐久性、像流れを評価し、測定し、その結果を表2に示した。   Examples of the present invention were prepared by adding 1.0% of each titanium oxide shown in Table 1 and 1.5% of silica (RA-200H (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)) to the particles and mixing them to adhere to the surface. The toner of the comparative example was prepared by mixing the obtained toner with a carrier and using it as a two-component developer, and the photosensitive drum of a Kyocera Mita color page printer (FS-C5016N) was made of amorphous silicon (a-Si) photosensitive. Using an evaluation machine modified to a body drum, the initial image characteristics, durability, and image flow were evaluated and measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2008281643
Figure 2008281643

Figure 2008281643
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これらの評価方法は、以下の通りである。
(1)画像特性
上記トナー10重量部とフェライトキャリア100重量部を混合して、2成分現像剤とし、京セラミタ製カラーページプリンタ(FS−C5016N)の感光体ドラムをアモルファスシリコン(a−Si)感光体ドラムに改造した評価機を用い、画像特性の評価を行った。フェライトキャリアは、平均粒径50μmのCu−Znフェライトキャリアを用いた。上記プリンタを用いて、通常環境(20℃、65%RH)にて初期時に画像評価パターンを印字して初期画像とし、その後、5万枚連続通紙を行い、再度画像評価パターンを印字して耐久画像とし、ソリッド画像をマクベス反射濃度計〔グレタグ・マクベス社製のRD914〕を用いて測定し、同時にかぶりを目視観察することにより画像特性評価を行なった。画像濃度が1.30以上のものを合格、1.30未満のものを不合格として評価した。かぶりについては、○を合格、それ以外のものを不合格とした。評価結果を表2に記す。
These evaluation methods are as follows.
(1) Image characteristics 10 parts by weight of the toner and 100 parts by weight of ferrite carrier are mixed to form a two-component developer, and the photosensitive drum of the Kyocera Mita color page printer (FS-C5016N) is amorphous silicon (a-Si). Image characteristics were evaluated using an evaluation machine modified to a photosensitive drum. As the ferrite carrier, a Cu—Zn ferrite carrier having an average particle diameter of 50 μm was used. Using the printer described above, an image evaluation pattern is printed at the initial time in a normal environment (20 ° C., 65% RH) to obtain an initial image. Thereafter, 50,000 sheets are continuously fed, and the image evaluation pattern is printed again. A solid image was measured using a Macbeth reflection densitometer [RD914 manufactured by Gretag Macbeth Co., Ltd.], and image characteristics were evaluated by visually observing the fog. An image density of 1.30 or higher was evaluated as acceptable, and an image density of less than 1.30 was evaluated as unacceptable. As for fogging, ○ was accepted, and other items were rejected. The evaluation results are shown in Table 2.

○:かぶりは良好。
△:ややかぶりを生じている。
×:かぶりはひどい。
(2)像流れ
上記と同様に、通常環境(20℃、65%RH)にて5、000枚連続通紙を行い、その後、高温高湿環境(33℃、85%RH)下に一昼夜放置し、その後、画像評価パターンを印字して像流れのレベルを目視観察することにより像流れ評価を行った。○を合格、それ以外のものを不合格とした。
○: Good fogging.
Δ: Slight fogging occurs.
X: The fog is terrible.
(2) Image flow As described above, 5,000 sheets are continuously passed in a normal environment (20 ° C., 65% RH), and then left overnight in a high temperature and high humidity environment (33 ° C., 85% RH). Then, image evaluation was performed by printing an image evaluation pattern and visually observing the level of image flow. ○ was accepted and others were rejected.

○:像流れは認められず、きれいで良好である。
△:少しの像流れが認められる。
×:かなりの像流れが認められる。
○: Image flow is not observed, and it is clean and good.
Δ: Some image flow is recognized.
X: Considerable image flow is recognized.

トナー製造工程における溶融混合工程および繊維化工程の装置構成の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the apparatus structure of the melt mixing process and fiberization process in a toner manufacturing process. トナー製造工程の粒子化工程を行う装置構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the apparatus structural example which performs the particle-ized process of a toner manufacturing process. この発明の一実施形態に係るトナー粒子の典型的な形状を示す図解図である。FIG. 3 is an illustrative view showing a typical shape of toner particles according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 一軸型エクストルーダー
2 静止型ミキサー
3 流路構造体
3A 分配流路
4 ギヤポンプ
6 押し出し用のノズル
7 予備混合装置
8 繊維切断装置
9 固定刃
9a エッジ
10 回転刃
10a 切断刃
12 繊維状体
13 柱状粒子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Uniaxial extruder 2 Static mixer 3 Flow path structure 3A Distribution flow path 4 Gear pump 6 Pushing nozzle 7 Preliminary mixing device 8 Fiber cutting device 9 Fixed blade 9a Edge 10 Rotary blade 10a Cutting blade 12 Fibrous body 13 Columnar shape particle

Claims (1)

非磁性トナーおよび磁性キャリアを有する現像剤を撹拌して、周面に現像剤の穂立ちを形成するための磁気ローラーと、磁気ローラーに穂立ちした現像剤と接することにより、周面に非磁性トナーの薄層を形成するための現像ローラーと、現像ローラーの周面と一定の間隔をあけて設けられ、その表面に静電潜像が形成されるアモルファスシリコン(a−Si)感光体とを備え、現像ローラーの周面に形成された非磁性トナーを感光体表面へ飛翔させ感光体表面の静電潜像を非磁性トナーによって現像する画像形成装置に使用される静電潜像現像用トナーであって、
前記静電潜像現像用トナーは、溶融状態のトナー原料が紡糸法によって円柱繊維状に引き延ばされたものを、所定の長さに切断することにより得られた直径φおよび長さLの円柱体のトナー粒子を含み、かつ、外添剤として、一次粒子径が10nm〜100nmで、体積固有抵抗値が1×101 〜1×107 Ω・cmの超微粒子酸化チタンを含むことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
Stir the developer with non-magnetic toner and magnetic carrier to contact the magnetic roller for forming the developer spike on the peripheral surface and the developer spiked on the magnetic roller, thereby making the peripheral surface non-magnetic. A developing roller for forming a thin layer of toner, and an amorphous silicon (a-Si) photoreceptor provided on the surface of the developing roller at a certain distance from the peripheral surface of the developing roller, on which an electrostatic latent image is formed. A toner for developing an electrostatic latent image, which is used in an image forming apparatus for developing the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member with the non-magnetic toner by flying the non-magnetic toner formed on the peripheral surface of the developing roller to the surface of the photosensitive member Because
The electrostatic latent image developing toner has a diameter φ and a length L obtained by cutting a molten toner raw material into a cylindrical fiber shape by a spinning method. It contains cylindrical toner particles, and contains, as an external additive, ultrafine particle titanium oxide having a primary particle diameter of 10 nm to 100 nm and a volume resistivity of 1 × 10 1 to 1 × 10 7 Ω · cm. An electrostatic latent image developing toner.
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