JP2009003025A - Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus - Google Patents
Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009003025A JP2009003025A JP2007161789A JP2007161789A JP2009003025A JP 2009003025 A JP2009003025 A JP 2009003025A JP 2007161789 A JP2007161789 A JP 2007161789A JP 2007161789 A JP2007161789 A JP 2007161789A JP 2009003025 A JP2009003025 A JP 2009003025A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- toner
- polyester resin
- fixing
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、画像定着方法、画像形成方法及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image fixing method, an image forming method, and an image forming apparatus.
定着装置に用いられる加熱ローラは、電力消費が著しい部材であるため、近年では、電力消費を抑制することを目的として、融点が低いトナーが用いられるようになってきている。この場合、定着装置に導入される記録媒体の種類に関係無く、電力消費を抑制することができる反面、記録媒体の種類によっては、予め設定された定着温度において、ホットオフセットが発生しやすくなるという問題がある。複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられる記録媒体の主なものは普通紙であるが、一般に、光透過度等の特性を向上させるために普通紙よりもセルロースの含有率を高めたトレーシングペーパーを記録媒体として用いることがある。このように、記録媒体としての特性、この場合には、光透過性が異なる普通紙を対象として、融点が低いトナーを用いると、定着温度がトレーシングペーパーの皺の発生を防止するために不十分である場合がある。このため、融点が低いトナーを用いた普通紙の定着温度に対してトレーシングペーパーの定着温度を高くすることになるが、ホットオフセットが発生しやすくなる。 Since the heating roller used in the fixing device is a member that consumes a lot of power, in recent years, a toner having a low melting point has been used for the purpose of suppressing power consumption. In this case, power consumption can be suppressed regardless of the type of recording medium introduced into the fixing device, but hot offset tends to occur at a preset fixing temperature depending on the type of recording medium. There's a problem. The main recording medium used in image forming apparatuses such as copiers and printers is plain paper. In general, however, the cellulose content is higher than that of plain paper in order to improve characteristics such as light transmittance. Racing paper may be used as a recording medium. As described above, when a toner having a low melting point is used for a plain paper having different characteristics as a recording medium, in this case, light transmittance, the fixing temperature is unsatisfactory in order to prevent wrinkling of the tracing paper. May be sufficient. For this reason, although the fixing temperature of the tracing paper is set higher than the fixing temperature of plain paper using toner having a low melting point, hot offset is likely to occur.
一方、オイル塗布ローラは、オフセットの発生を抑制するだけでなく、加熱ローラに付着した紙粉等の異物を除去する機能を持たせることも可能である。この場合、オイル塗布ローラが加熱ローラに当接する際に、加熱ローラに追随しない状態で維持することにより、周知のクリーニングブレードと同様の機能を発揮する。しかしながら、周面の一部が常に加熱ローラに当接する構成では、加熱ローラに当接する周面の一部に異物が堆積してしまうという問題がある。その結果、異物が加熱ローラに転移して記録媒体に付着することがある。 On the other hand, the oil application roller not only suppresses the occurrence of offset, but can also have a function of removing foreign matters such as paper dust adhering to the heating roller. In this case, when the oil application roller contacts the heating roller, the same function as a known cleaning blade is exhibited by maintaining the oil application roller in a state not following the heating roller. However, in a configuration in which a part of the peripheral surface is always in contact with the heating roller, there is a problem that foreign matter accumulates on a part of the peripheral surface in contact with the heating roller. As a result, the foreign matter may transfer to the heating roller and adhere to the recording medium.
特許文献1には、記録媒体上に担持された未定着のトナー像に当接可能な加熱ローラと、これに対向当接する加圧ローラとを備え、記録媒体上の未定着トナー像を定着する定着装置において、加熱ローラと加圧ローラとは、記録媒体に必要な熱量に応じて記録媒体への挟持圧力を変更可能であり、加熱ローラに対して記録媒体の種類に応じて接離可能なオフセット防止用潤滑剤を塗布する塗布ローラが設けられている構成が開示されている。しかしながら、記録媒体の種類によっては、塗布ローラによりクリーニングされた未定着のトナーが放冷され、塊となって落ちるという問題がある。
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、様々な記録媒体を使用しても、オイルの塗布量を低減すると共に、低温定着性と耐ホットオフセット性を両立することが可能な画像定着方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems of the prior art, the present invention can reduce the amount of oil applied and achieve both low temperature fixability and hot offset resistance even when using various recording media. It is an object to provide a method, an image forming method, and an image forming apparatus.
請求項1に記載の発明は、記録媒体上に形成された未定着画像に当接すると共に、加熱することが可能な加熱ローラと、該加熱ローラに圧接することが可能な加圧ローラで、該記録媒体を挟持して該未定着画像を定着させる画像定着方法であって、該記録媒体の種類に応じて、該記録媒体を挟持する圧力を制御し、該未定着画像は、トナーを用いて形成され、該トナーは、無機スズ(II)化合物を含有する非結晶性ポリエステル樹脂を有し、測定温度130℃、周波数1Hz以上10Hz以下におけるtanδが1.1以上2.0以下であり、測定温度130℃、周波数1Hzにおけるtanδに対する測定温度130℃、周波数10Hzにおけるtanδの比が1.0以上1.8以下であることを特徴とする。なお、本願明細書及び特許請求の範囲において、tanδとは、貯蔵弾性率に対する損失弾性率の比を意味する。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像定着方法において、前記トナーは、測定温度130℃、周波数1Hz以上10Hz以下における貯蔵弾性率が1×104Pa以上5×105Pa以下であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the image fixing method according to the first aspect, the toner has a storage elastic modulus of 1 × 10 4 Pa to 5 × 10 5 Pa at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 Hz to 10 Hz. It is characterized by the following.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像定着方法において、前記トナーは、重量平均粒径が3.0μm以上8.0μm以下であり、個数平均粒径に対する重量平均粒径の比が1.20以上1.40以下であることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the image fixing method according to the first or second aspect, wherein the toner has a weight average particle size of 3.0 μm or more and 8.0 μm or less, and a weight average particle size relative to the number average particle size. The ratio of diameters is 1.20 or more and 1.40 or less.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像定着方法において、前記トナーは、無機スズ(II)化合物を触媒として含有する、一般式
The invention according to
で表される構造を有する結晶性ポリエステル樹脂をさらに有することを特徴とする。
It further has crystalline polyester resin which has a structure denoted by these.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の画像定着方法において、前記トナーは、スチレンアクリル系樹脂をさらに有し、前記結晶性ポリエステル樹脂に対する該スチレンアクリル系樹脂の重量比が0.25以上1以下であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image fixing method according to the fourth aspect, the toner further includes a styrene acrylic resin, and a weight ratio of the styrene acrylic resin to the crystalline polyester resin is 0.00. It is 25 or more and 1 or less.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の画像定着方法において、前記トナーは、前記スチレンアクリル系樹脂と、前記ポリエステル樹脂を有するハイブリッド樹脂を含有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the image fixing method according to the fifth aspect, the toner contains the styrene acrylic resin and a hybrid resin having the polyester resin.
請求項7に記載の発明は、画像形成方法において、記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する工程と、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像定着方法を用いて、該画像を定着させる工程を有する。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming method comprising: forming an image using a toner on a recording medium; and using the image fixing method according to any one of the first to sixth aspects, A step of fixing the image;
請求項8に記載の発明は、画像形成装置において、記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像定着方法を用いて該画像を定着させる画像定着手段を有し、該画像定着手段は、該記録媒体の種類に応じて、該記録媒体を挟持する圧力を制御する機構を有することを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, an image forming unit that forms an image using toner on a recording medium and the image fixing method according to any one of the first to sixth aspects are used. The image fixing unit includes an image fixing unit that fixes the image, and the image fixing unit includes a mechanism that controls a pressure for sandwiching the recording medium in accordance with the type of the recording medium.
本発明によれば、様々な記録媒体を使用しても、オイルの塗布量を低減すると共に、低温定着性と耐ホットオフセット性を両立することが可能な画像定着方法、画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, an image fixing method, an image forming method, and an image forming method that can reduce the amount of oil applied and achieve both low temperature fixability and hot offset resistance even when various recording media are used. An apparatus can be provided.
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の画像定着方法は、記録媒体上に形成された未定着画像に当接すると共に、加熱することが可能な加熱ローラと、加熱ローラに圧接することが可能な加圧ローラで、記録媒体を挟持して未定着画像を定着させ、記録媒体の種類に応じて、記録媒体を挟持する圧力を制御し、未定着画像は、トナーを用いて形成される。さらに、トナーは、触媒として、無機スズ(II)化合物を含有する非結晶性ポリエステル樹脂を、結着樹脂として有し、測定温度130℃、周波数1〜10Hzにおけるtanδ(貯蔵弾性率G'に対する損失弾性率G''の比)が1.1〜2.0、好ましくは、1.1〜1.5であり、測定温度130℃におけるtanδ(10Hz)/tanδ(1Hz)が1.0〜1.8、好ましくは、1.0〜1.3である。これにより、記録媒体を挟持する圧力が低い場合であっても、また、トレーシングペーパーのような記録媒体を使用して、記録媒体を挟持する圧力が高い場合状態であっても、十分な低温定着性と耐ホットオフセット性が得られる。なお、tanδは、レオメーターを用いて測定され、tanδ(1Hz)及びtanδ(10Hz)は、それぞれ周波数1Hz及び10Hzにおけるtanδを意味する。 The image fixing method of the present invention includes a heating roller that is in contact with an unfixed image formed on a recording medium and that can be heated, and a pressure roller that can be in pressure contact with the heating roller. The unfixed image is fixed by nipping, and the pressure for nipping the recording medium is controlled according to the type of the recording medium, and the unfixed image is formed using toner. Further, the toner has, as a catalyst, an amorphous polyester resin containing an inorganic tin (II) compound as a binder resin, and a tan δ (loss relative to storage elastic modulus G ′) at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 to 10 Hz. (Ratio of elastic modulus G ″) is 1.1 to 2.0, preferably 1.1 to 1.5, and tan δ (10 Hz) / tan δ (1 Hz) at a measurement temperature of 130 ° C. is 1.0 to 1. .8, preferably 1.0 to 1.3. Accordingly, even when the pressure for sandwiching the recording medium is low, or even when the recording medium such as tracing paper is used and the pressure for sandwiching the recording medium is high, the temperature is sufficiently low. Fixability and hot offset resistance can be obtained. Tan δ is measured using a rheometer, and tan δ (1 Hz) and tan δ (10 Hz) mean tan δ at frequencies of 1 Hz and 10 Hz, respectively.
このとき、記録媒体を挟持する圧力は、tanδを測定する際の周波数に相当し、記録媒体を挟持する圧力が低い条件とは、短い時間(高い速度)での変形条件、即ち、周波数が大きい条件に対応する。また、記録媒体を挟持する圧力が高い条件とは、長い時間(低い速度)での変形条件、即ち、周波数が小さい条件に対応する。 At this time, the pressure for sandwiching the recording medium corresponds to the frequency when tan δ is measured, and the condition for low pressure for sandwiching the recording medium is the deformation condition in a short time (high speed), that is, the frequency is large. Corresponds to the condition. Further, the condition where the pressure for sandwiching the recording medium is high corresponds to a deformation condition for a long time (low speed), that is, a condition where the frequency is small.
定着時のトナーのような高分子溶融体は、変形の速度、即ち、周波数により、ガラス域、転移域、ゴム域、流動域と異なる挙動を示す。このため、前述の特性を有するトナーを用いることにより、記録媒体を挟持する圧力が高くても低くても、十分な低温定着性と耐ホットオフセット性が得られる。 A polymer melt such as a toner at the time of fixing behaves differently from a glass region, a transition region, a rubber region, and a flow region depending on a deformation speed, that is, a frequency. Therefore, by using the toner having the above-described characteristics, sufficient low-temperature fixability and hot offset resistance can be obtained regardless of whether the pressure for sandwiching the recording medium is high or low.
測定温度130℃、周波数1〜10Hzにおけるtanδが1.1未満であると、貯蔵弾性率G'の比率が大きいため、十分に溶融せず、耐ホットオフセット性には有利であるが、低温定着性には不利となり、定着後、画像がこすれて剥がれる。また、測定温度130℃、周波数1〜10Hzにおけるtanδが2.0を超えると、損失弾性率G''の比率が高いため、低温定着性に有利であるが、耐ホットオフセット性には不利となり、オイル塗布ローラに汚れが発生し、蓄積したトナーが翌日冷えて固まって落ちてくる。 If the tan δ at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 to 10 Hz is less than 1.1, the ratio of the storage elastic modulus G ′ is large, so that it does not melt sufficiently and is advantageous for hot offset resistance. The image is rubbed and peeled off after fixing. Further, when tan δ at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 to 10 Hz exceeds 2.0, the ratio of the loss elastic modulus G ″ is high, which is advantageous for low-temperature fixability, but disadvantageous for hot offset resistance. The oil application roller is soiled, and the accumulated toner cools and hardens the next day and falls.
一方、測定温度130℃におけるtanδ(10Hz)/tanδ(1Hz)が1.0未満であると、速度が高い変形において、貯蔵弾性率G'が大きいので、記録媒体を挟持する圧力が低い条件において、低温定着性が不十分となる。また、速度が低い変形において、損失弾性率G''が大きいので、記録媒体を挟持する圧力が高い条件において、耐ホットオフセット性が不十分となる。 On the other hand, when tan δ (10 Hz) / tan δ (1 Hz) at a measurement temperature of 130 ° C. is less than 1.0, the storage elastic modulus G ′ is large in deformation at high speed, so that the pressure for sandwiching the recording medium is low. Insufficient low-temperature fixability. Further, since the loss elastic modulus G ″ is large in the deformation at a low speed, the hot offset resistance is insufficient under the condition that the pressure for sandwiching the recording medium is high.
また、測定温度130℃におけるtanδ(10Hz)/tanδ(1Hz)が1.8を超えると、周波数の変動において、貯蔵弾性率G'の変動に対し損失弾性率G''の変動が大きいので、記録媒体を挟持する圧力の変動範囲において、耐ホットオフセット性が不十分となる。 Further, when tan δ (10 Hz) / tan δ (1 Hz) at a measurement temperature of 130 ° C. exceeds 1.8, the variation in loss elastic modulus G ″ is larger than the variation in storage elastic modulus G ′ in the variation in frequency. The hot offset resistance is insufficient in the pressure fluctuation range for sandwiching the recording medium.
本発明において、レオロジー特性は、粘弾性測定装置(レオメーター)RDA−II型(レオメトリックス社製)を用いて測定される。詳細には、測定治具として、直径7.9mmのパラレルプレートを使用し、測定試料としては、トナーを加熱溶融させた後に直径約8mm、高さ2〜5mmの円柱状試料に成型したものを使用する。また、測定周波数は、1〜10Hzであり、測定温度は、130℃である。さらに、測定歪は、初期値を0.1%に設定し、自動測定モードにて測定を行い、試料の伸長補正は、自動測定モードで調整する。 In the present invention, rheological properties are measured using a viscoelasticity measuring device (rheometer) RDA-II type (manufactured by Rheometrics). Specifically, a parallel plate having a diameter of 7.9 mm is used as a measurement jig, and a measurement sample is obtained by heating and melting the toner and molding it into a cylindrical sample having a diameter of about 8 mm and a height of 2 to 5 mm. use. The measurement frequency is 1 to 10 Hz, and the measurement temperature is 130 ° C. Further, the initial value of the measurement strain is set to 0.1%, and the measurement is performed in the automatic measurement mode. The sample extension correction is adjusted in the automatic measurement mode.
本発明において、トナーは、触媒として、無機スズ(II)化合物を含有する非結晶性ポリエステル樹脂を、結着樹脂として有するが、これにより、このようなレオロジー特性を有するトナーが得られる。一般に、ポリエステル樹脂の重合触媒としては、活性の高い有機金属化合物が使用されるが、有機金属化合物は、反応後、ポリエステル樹脂と相溶して残存する。このため、架橋されていない線状のポリエステル樹脂であっても、架橋されている分岐状の非結晶性ポリエステル樹脂であっても、局部的に損失弾性率G''が大きくなる部位が発生し、測定温度130℃、周波数1〜10Hzにおけるtanδが2.0を超える。また、無機スズ(II)化合物は、反応後、金属スズや酸化スズとなって、結着樹脂中に分散するので、金属架橋のようなフィラー効果が得られ、損失弾性率G''の増加を抑制することができる。 In the present invention, the toner has, as a catalyst, an amorphous polyester resin containing an inorganic tin (II) compound as a binder resin, whereby a toner having such rheological characteristics can be obtained. In general, a highly active organometallic compound is used as a polymerization catalyst for a polyester resin. However, the organometallic compound remains compatible with the polyester resin after the reaction. For this reason, even if it is a non-crosslinked linear polyester resin or a crosslinked non-crystalline polyester resin, a portion where the loss elastic modulus G ″ is locally increased occurs. Tan δ at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 to 10 Hz exceeds 2.0. In addition, since the inorganic tin (II) compound becomes metal tin or tin oxide after the reaction and is dispersed in the binder resin, a filler effect such as metal crosslinking is obtained, and the loss elastic modulus G ″ is increased. Can be suppressed.
無機スズ(II)化合物としては、Sn−O結合を有する化合物、Sn−X(Xは、ハロゲン基である。)結合を有する化合物等が挙げられ、Sn−O結合を有する化合物が好ましい。 Examples of the inorganic tin (II) compound include a compound having a Sn-O bond, a compound having a Sn-X (X is a halogen group) bond, and the like, and a compound having a Sn-O bond is preferable.
Sn−O結合を有する化合物としては、オクチル酸スズ(II)、シュウ酸スズ(II)、ジ酢酸スズ(II)、ジオクタン酸スズ(II)、ジラウリル酸スズ(II)、ジステアリン酸スズ(II)、ジオレイン酸スズ(II)等の炭素数2〜28のカルボン酸残基を有するカルボン酸スズ(II);ビス(オクチルオキシ)スズ(II)、ビス(ラウリルオキシ)スズ(II)、ビス(ステアリルオキシ)スズ(II)、ビス(オレイルオキシ)スズ(II)等の炭素数2〜28のアルコキシル基を有するジアルコキシスズ(II);酸化スズ(II);硫酸スズ(II)等が挙げられる。また、Sn−X結合を有する化合物としては、塩化スズ(II)、臭化スズ(II)等のハロゲン化スズ(II)等が挙げられる。中でも、帯電立ち上がり効果及び触媒能の点から、一般式
(R1COO)2Sn
(式中、R1は、炭素数5〜19のアルキル基又はアルケニル基である。)
で表される脂肪酸スズ(II)、一般式
(R2O)2Sn
(式中、R2は、炭素数6〜20のアルキル基又はアルケニル基である。)
で表されるジアルコキシスズ(II)及び酸化スズ(II)(SnO)が好ましく、上記脂肪酸スズ(II)及び酸化スズ(II)がさらに好ましく、オクチル酸スズ(II)、ジオクタン酸スズ(II)、ジステアリン酸スズ(II)及び酸化スズ(II)が特に好ましい。なお、無機スズ(II)化合物を含有するポリエステル樹脂は、トナーの結着樹脂として用いることができる。
Examples of the compound having a Sn-O bond include tin (II) octylate, tin (II) oxalate, tin (II) diacetate, tin (II) dioctanoate, tin (II) dilaurate, and tin distearate (II). ), Tin (II) carboxylate having a carboxylic acid residue of 2 to 28 carbon atoms such as tin (II) dioleate; bis (octyloxy) tin (II), bis (lauryloxy) tin (II), bis Dialkoxytin (II) having an alkoxyl group having 2 to 28 carbon atoms such as (stearyloxy) tin (II) and bis (oleyloxy) tin (II); tin oxide (II); tin sulfate (II) Can be mentioned. Examples of the compound having a Sn-X bond include tin (II) halides such as tin (II) chloride and tin (II) bromide. Among these, from the viewpoint of the charge rising effect and catalytic ability, the general formula (R 1 COO) 2 Sn
(In the formula, R 1 is an alkyl or alkenyl group having 5 to 19 carbon atoms.)
Fatty acid tin (II) represented by general formula (R 2 O) 2 Sn
(In the formula, R 2 is an alkyl group or alkenyl group having 6 to 20 carbon atoms.)
Preferred are dialkoxytin (II) and tin (II) oxide (SnO), more preferably the above-mentioned fatty acid tin (II) and tin (II) oxide, tin (II) octylate, tin dioctanoate (II) ), Tin (II) distearate and tin (II) oxide are particularly preferred. A polyester resin containing an inorganic tin (II) compound can be used as a binder resin for toner.
本発明において、トナーは、架橋されている分岐状の非結晶性ポリエステル樹脂を有することが好ましい。このようなトナーは、混練工程で硬化性のポリエステル樹脂を架橋することにより製造することができる。このため、混練条件を適宜調整することにより、所望のtanδが得られる。分岐状の非結晶性ポリエステル樹脂を得やすくするためには、架橋点の間の分子鎖を短くすることが好ましい。架橋点の間の分子鎖が長くならないようにするためには、架橋剤の添加量を、モノマーの全量に対して、20〜45mol%程度としてもよい。このとき、低分子量成分の含有量を小さくするためには、無機スズ(II)化合物の添加量をモノマーの総重量の0.2〜0.5%とするか、投入を2回に分けて、一度目に総添加量の30〜50重量%を投入し、狙いの粘度の65〜80%になった段階で残りの50〜70重量%を投入して、総量でモノマーの総重量の0.1〜0.7%添加することが好ましい。 In the present invention, the toner preferably has a branched amorphous polyester resin that is crosslinked. Such a toner can be produced by crosslinking a curable polyester resin in a kneading step. For this reason, desired tan δ can be obtained by appropriately adjusting the kneading conditions. In order to easily obtain a branched amorphous polyester resin, it is preferable to shorten the molecular chain between the crosslinking points. In order to prevent the molecular chain between the crosslinking points from becoming long, the amount of the crosslinking agent added may be about 20 to 45 mol% with respect to the total amount of the monomers. At this time, in order to reduce the content of the low molecular weight component, the addition amount of the inorganic tin (II) compound is set to 0.2 to 0.5% of the total weight of the monomer, or the charging is divided into two times. First, 30 to 50% by weight of the total addition amount is charged at the first time, and when the target viscosity reaches 65 to 80%, the remaining 50 to 70% by weight is added, and the total amount is 0% of the total weight of the monomers. It is preferable to add 1 to 0.7%.
また、トナーが架橋されていない線状のポリエステル樹脂を有すると、一般に、損失弾性率G''の割合が増加するため、測定温度130℃、周波数1〜10Hzにおけるtanδが増大する。しかしながら、ポリエステル樹脂の重量平均分子量が10万を超えると、分子鎖の絡み合いが発生し、損失弾性率G''の割合が減少する。なお、前述のトナーの特性が得られる範囲内であれば、重量平均分子量が10万未満ポリエステル樹脂を添加することで、低温定着性をさらに向上させることができる。 In addition, when the toner has a non-crosslinked linear polyester resin, the ratio of the loss elastic modulus G ″ generally increases, so that tan δ at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 to 10 Hz increases. However, when the weight average molecular weight of the polyester resin exceeds 100,000, molecular chain entanglement occurs and the ratio of the loss elastic modulus G ″ decreases. It should be noted that the low temperature fixability can be further improved by adding a polyester resin having a weight average molecular weight of less than 100,000 within the range where the above-mentioned toner characteristics can be obtained.
なお、樹脂の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、市販の単分散標準ポリスチレンを標準として、測定される。このとき、検出器としては、SHODEX RI−71S、溶剤としては、テトラヒドロフラン、カラムとしては、KF−G+KF−807Lx3+KF800Dを用いて、流速1.0ml/分で測定する。また、樹脂は、THFで0.25重量%に希釈した後、注入する。 The molecular weight of the resin is measured by using gel permeation chromatography (GPC) with a commercially available monodisperse standard polystyrene as a standard. At this time, measurement is performed at a flow rate of 1.0 ml / min using SHODX RI-71S as a detector, tetrahydrofuran as a solvent, and KF-G + KF-807Lx3 + KF800D as a column. The resin is injected after being diluted to 0.25% by weight with THF.
本発明において、トナーは、測定温度130℃、周波数1Hz以上10Hz以下における貯蔵弾性率G'が1×104〜5×105Paであることが好ましく、1×105〜5×105Paがさらに好ましい。これにより、耐ホットオフセット性をさらに向上させることができ、オイル塗布ローラの汚れを抑制することができる。また、定着時に適度な弾性を有するため、トナーが完全に溶融して潰れることを抑制し、粒状度の高い画像が得られる。このようなトナーを得るためには、無機スズ(II)化合物として、オクチル酸スズを用いることが好ましい。オクチル酸スズは、反応性が高く、得られるポリエステル樹脂の構造の均一性が高いため、極端な低分子量のポリエステル樹脂の生成を抑制し、貯蔵弾性率G'が大きいポリエステル樹脂が得られる。オクチル酸スズ以外の無機スズ(II)化合物を用いる場合は、合成時の昇温速度を下げて、緩やかに合成することで、極端な低分子量のポリエステル樹脂の生成を抑制し、貯蔵弾性率G'が大きい樹脂が得られる。また、触媒の投入方法を2段階に分けて、モノマー仕込み時と、狙いの粘度の15〜20%を超えたところで、投入することにより、貯蔵弾性率G'が高いポリエステル樹脂が得られる。このようにして得られたポリエステル樹脂は、構造の均一性が高いため、混練のエネルギーにより貯蔵弾性率G'が大きく低下することを抑制できる。なお、触媒として、有機金属化合物を用いて得られるポリエステル樹脂は、構造の均一性が低いため、混練のエネルギーにより貯蔵弾性率G'が大きく低下する。このとき、混練のエネルギーを低下させることにより貯蔵弾性率G'の低下を抑制することができるが、他の材料との分散性が低下して、画像のかぶり等が発生する。 In the present invention, the toner preferably has a storage elastic modulus G ′ of 1 × 10 4 to 5 × 10 5 Pa at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 1 Hz to 10 Hz, and preferably 1 × 10 5 to 5 × 10 5 Pa. Is more preferable. As a result, hot offset resistance can be further improved, and contamination of the oil application roller can be suppressed. Further, since the toner has an appropriate elasticity at the time of fixing, the toner is prevented from being completely melted and crushed, and an image with high granularity can be obtained. In order to obtain such a toner, it is preferable to use tin octylate as the inorganic tin (II) compound. Since tin octylate has high reactivity and high uniformity of the structure of the resulting polyester resin, the production of an extremely low molecular weight polyester resin is suppressed, and a polyester resin having a large storage elastic modulus G ′ can be obtained. When inorganic tin (II) compounds other than tin octylate are used, the temperature rise rate at the time of synthesis is lowered to synthesize gently, thereby suppressing the production of extremely low molecular weight polyester resin, and storage modulus G A resin with a large 'is obtained. Further, the catalyst charging method is divided into two stages, and the polyester resin having a high storage elastic modulus G ′ is obtained by charging at the time of monomer charging and when the amount exceeds 15 to 20% of the target viscosity. Since the polyester resin thus obtained has high structure uniformity, the storage elastic modulus G ′ can be prevented from greatly decreasing due to kneading energy. In addition, since the polyester resin obtained using an organometallic compound as a catalyst has low structure uniformity, the storage elastic modulus G ′ is greatly reduced by the energy of kneading. At this time, the reduction of the storage elastic modulus G ′ can be suppressed by reducing the kneading energy, but the dispersibility with other materials is reduced, and image fogging or the like occurs.
本発明において、トナーは、触媒として、無機スズ(II)化合物を含有する、一般式 In the present invention, the toner contains an inorganic tin (II) compound as a catalyst.
で表される構造を有する結晶性ポリエステル樹脂を、結着樹脂としてさらに有することが好ましい。これにより、低温定着性をさらに向上させることができ、トレーシングペーパー等の各種記録媒体を使用しても、オイル塗布ローラが不要となる。これは、結晶性ポリエステル樹脂がガラス転移温度で結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、非結晶性ポリエステル樹脂では得られない定着性能を発現することができるためである。
It is preferable to further have a crystalline polyester resin having a structure represented by As a result, the low-temperature fixability can be further improved, and an oil application roller is not required even when various recording media such as tracing paper are used. This is because the crystalline polyester resin undergoes a crystal transition at the glass transition temperature, and at the same time, the melt viscosity suddenly decreases from the solid state, and can exhibit fixing performance that cannot be obtained with an amorphous polyester resin. .
結晶性ポリエステル樹脂は、上記一般式で表される構造に含まれるエステル結合を全エステル結合の60〜100mol%含有することが好ましい。なお、一般式中、Rは、炭素数が2〜4の直鎖状の不飽和脂肪族炭化水素の2価基であることが好ましく、nは、2〜6の整数が好ましい。直鎖状の不飽和脂肪族炭化水素の2価基は、直鎖状の不飽和ジカルボン酸由来である。この直鎖状の不飽和ジカルボン酸としては、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が挙げられる。また、n個のメチレン基が連結した官能基は、直鎖状の脂肪族ジオール由来である。この直鎖状の脂肪族ジオールの具体例としては、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が挙げられる。結晶性ポリエステル樹脂は、直鎖状の不飽和脂肪族ジカルボン酸を用いて合成されることから、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やすくなる。 The crystalline polyester resin preferably contains 60 to 100 mol% of ester bonds included in the structure represented by the above general formula. In the general formula, R is preferably a divalent group of a linear unsaturated aliphatic hydrocarbon having 2 to 4 carbon atoms, and n is preferably an integer of 2 to 6. The divalent group of the linear unsaturated aliphatic hydrocarbon is derived from a linear unsaturated dicarboxylic acid. Examples of the linear unsaturated dicarboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, 1,3-n-propene dicarboxylic acid, 1,4-n-butene dicarboxylic acid, and the like. Moreover, the functional group in which n methylene groups are linked is derived from a linear aliphatic diol. Specific examples of the linear aliphatic diol include ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and the like. Since the crystalline polyester resin is synthesized using a linear unsaturated aliphatic dicarboxylic acid, it becomes easier to form a crystal structure than when an aromatic dicarboxylic acid is used.
結着樹脂中の結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、通常、5〜30重量%であり、10〜20重量%が好ましい。この含有量が5重量%未満であると、低温定着性に対する効果が不十分となることがある。また、30重量%を超えると、トナー生産時の混練工程において、混練時の発熱等により溶融粘度が急激に低下して、混練時の機械的分散力やせん断力を受けにくくなり、他の材料との分散性が低下することがある。このとき、混練時のシェアを高くして分散性を向上させると、結晶性が壊れて本来の機能が得られないという不具合が発生することがある。 The content of the crystalline polyester resin in the binder resin is usually 5 to 30% by weight, and preferably 10 to 20% by weight. If this content is less than 5% by weight, the effect on low-temperature fixability may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, in the kneading process at the time of toner production, the melt viscosity rapidly decreases due to heat generated during kneading, making it difficult to receive mechanical dispersion force and shearing force during kneading. Dispersibility may be reduced. At this time, if the share at the time of kneading is increased to improve the dispersibility, the crystallinity may be broken and the original function may not be obtained.
結晶性ポリエステル樹脂は、軟化点が85〜140℃であることが好ましく、100〜140℃がさらに好ましく、100〜130℃が特に好ましい。 The crystalline polyester resin preferably has a softening point of 85 to 140 ° C, more preferably 100 to 140 ° C, and particularly preferably 100 to 130 ° C.
なお、結晶性ポリエステ樹脂も無機スズ(II)化合物を含有する必要がある。これは、触媒として、有機金属化合物を用いると、有機系の分子が非結晶部位となり、結晶性が低下するためである。 The crystalline polyester resin also needs to contain an inorganic tin (II) compound. This is because when an organometallic compound is used as a catalyst, organic molecules become non-crystalline sites and crystallinity decreases.
また、トナーが結晶性ポリエステル樹脂を有する場合は、定着時の急激な粘度低下が発生するので、結着樹脂は、架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂を有することが好ましい。結着樹脂中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、通常、30〜70重量%であり、40〜60重量%が好ましい。このとき、非結晶性ポリエステル樹脂中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、通常、10〜40重量%であり、20〜30重量%が好ましい。これにより、低温定着性が向上するだけではなく、混練時のトルクが大きくなるので、材料の分散性が向上する。このとき、トナー中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量は、2〜10重量%であることが好ましい。この含有量が2重量%未満であると、損失弾性率G''が大きくなることがある。このとき、カーボンブラック、磁性体、金属荷電制御剤の添加量を増加し、フィラー効果や金属架橋効果により損失弾性率G''の増加を抑制することができる。また、二成分黒トナーに磁性体を少量添加することにより、かぶりも改善することができる。磁性体の添加量は、カーボンブラックに対して、5〜20重量%程度であることが好ましい。この添加量が20重量%を超えると、現像性が低下し、画像濃度が低下することがあり、5重量%未満であると、効果が不十分となることがある。さらに、カラートナーの場合は、混練時に、無色の酸化チタンや酸化アルミナをトナーに対して0.5〜2重量%程度添加して混練することにより同様なフィラー効果が得られ、損失弾性率G''の増加を抑制することができる。一方、トナー中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量が10重量%を超えると、貯蔵弾性率G'が大きくなることがある。 In addition, when the toner has a crystalline polyester resin, a sudden decrease in viscosity occurs at the time of fixing. Therefore, the binder resin preferably has a crosslinked amorphous polyester resin. The content of the crosslinked amorphous polyester resin in the binder resin is usually 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight. At this time, the content of the crosslinked amorphous polyester resin in the amorphous polyester resin is usually 10 to 40% by weight, and preferably 20 to 30% by weight. This not only improves the low-temperature fixability, but also increases the torque during kneading, thereby improving the dispersibility of the material. At this time, the content of the crosslinked amorphous polyester resin in the toner is preferably 2 to 10% by weight. If this content is less than 2% by weight, the loss elastic modulus G ″ may increase. At this time, the addition amount of carbon black, a magnetic body, and a metal charge control agent can be increased, and the increase in the loss elastic modulus G ″ can be suppressed by the filler effect and the metal crosslinking effect. Further, the fog can be improved by adding a small amount of a magnetic material to the two-component black toner. The amount of magnetic substance added is preferably about 5 to 20% by weight with respect to carbon black. When the amount added exceeds 20% by weight, the developability is lowered and the image density may be lowered. When the amount added is less than 5% by weight, the effect may be insufficient. Further, in the case of a color toner, a similar filler effect can be obtained by adding about 0.5 to 2% by weight of colorless titanium oxide or alumina oxide to the toner during kneading, and the loss modulus G '' Increase can be suppressed. On the other hand, when the content of the crosslinked amorphous polyester resin in the toner exceeds 10% by weight, the storage elastic modulus G ′ may increase.
トナー中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量の測定方法としては、通常のソックスレー抽出法に準拠し、抽出溶媒により抽出し、抽出残分を測定する方法が挙げられる。しかしながら、トナーを直接ソックスレー抽出しても、ワックスや顔料が濾紙の網目をふさいでしまい、本来濾液として濾過される成分が濾紙から抽出されず濾紙内に残留し、抽出残分として測定される。したがって、本発明では、結着樹脂をトナーの作製条件と同条件で混練した混練物を用いて測定される結着樹脂中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂の含有量から算出される。このため、この値には、カーボンブラック、磁性体、金属荷電制御剤等によるフィラー効果や金属架橋効果により発生する架橋は含まれない。 Examples of the method for measuring the content of the crosslinked amorphous polyester resin in the toner include a method of extracting with an extraction solvent and measuring the extraction residue in accordance with a normal Soxhlet extraction method. However, even if the toner is directly subjected to Soxhlet extraction, the wax or pigment will block the mesh of the filter paper, and components that are originally filtered as a filtrate remain in the filter paper without being extracted from the filter paper, and are measured as an extraction residue. Therefore, in the present invention, it is calculated from the content of the crosslinked non-crystalline polyester resin in the binder resin measured using a kneaded product obtained by kneading the binder resin under the same conditions as the toner preparation conditions. For this reason, this value does not include crosslinking caused by filler effect or metal crosslinking effect by carbon black, magnetic material, metal charge control agent or the like.
結着樹脂中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂(架橋成分)の含有量の測定方法を以下に説明する。まず、結着樹脂のみでトナーを作製条件と同条件で混練して混練物を作製する。次に、混練物W1[g](W1=0.5〜1.0)を秤量し、円筒濾紙(例えば、No.86R(東洋濾紙社製))を入れてソックスレー抽出器にかけ、THF200mlを用いて10時間抽出し、抽出後の抽出残分の重量W2[g]を測定する。この抽出残分には、架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂と、THFには溶解しない結晶性ポリエステル樹脂が含まれる。次に、抽出溶媒をo−ジクロロベンゼン200mlに変更し、オイルバスで130〜135℃に加温しながら、さらに10時間抽出し、抽出後の抽出残分の重量W3[g]を測定する。このとき、架橋成分の含有量は、式
W3/W1×100[重量%]
から求められる。
A method for measuring the content of the crosslinked amorphous polyester resin (crosslinking component) in the binder resin will be described below. First, a toner is kneaded with only a binder resin under the same conditions as the preparation conditions to prepare a kneaded product. Next, the kneaded product W 1 [g] (W 1 = 0.5 to 1.0) is weighed, and a cylindrical filter paper (for example, No. 86R (manufactured by Toyo Roshi Kaisha)) is put into a Soxhlet extractor, and
It is requested from.
また、非結晶性ポリエステル樹脂中の架橋されている非結晶性ポリエステル樹脂(架橋成分)の含有量の測定方法を以下に説明する。非結晶性ポリエステル樹脂W4[g](W5=0.5〜1.0)を秤量し、円筒濾紙(例えば、No.86R(東洋濾紙社製))を入れてソックスレー抽出器にかけ、THF200mlを用いて10時間抽出し、抽出後の抽出残分の重量W5[g]を測定する。このとき、架橋成分の含有量は、式
W5/W4×100[重量%]
から求められる。
Moreover, the measuring method of content of the non-crystalline polyester resin (crosslinking component) cross-linked in the non-crystalline polyester resin will be described below. Amorphous polyester resin W 4 [g] (W 5 = 0.5 to 1.0) is weighed, and a cylindrical filter paper (for example, No. 86R (manufactured by Toyo Roshi Kaisha)) is put into a Soxhlet extractor and
It is requested from.
本発明において、トナー中の材料の分散性を高めるためには、トナーは、結着樹脂として、スチレンアクリル系樹脂をさらに有し、結晶性ポリエステル樹脂に対するスチレンアクリル系樹脂の重量比が0.25〜1であることが好ましく、0.40〜0.60がさらに好ましい。スチレンアクリル系樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂と組成が異なるため、溶融混練時に、結晶性ポリエステル樹脂を、結晶性を維持した状態で微小に分散させることができる。上記の重量比が0.25未満であると、この効果が不十分となって、結晶性ポリエステル樹脂の分散径が大きくなることがあり、1を超えると、低温定着性が低下したり、カラートナーの透過性が低下したりすることがある。 In the present invention, in order to improve the dispersibility of the material in the toner, the toner further includes a styrene acrylic resin as a binder resin, and the weight ratio of the styrene acrylic resin to the crystalline polyester resin is 0.25. It is preferable that it is -1, and 0.40-0.60 are further more preferable. Since the composition of the styrene acrylic resin is different from that of the crystalline polyester resin, the crystalline polyester resin can be finely dispersed while maintaining the crystallinity during melt kneading. If the above weight ratio is less than 0.25, this effect becomes insufficient, and the dispersion diameter of the crystalline polyester resin may increase. The toner permeability may be reduced.
なお、スチレンアクリル系樹脂とは、スチレンとアクリルモノマーの共重合体であるが、アクリルモノマーとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ヘプチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸プロポキシエチル、メタクリル酸ブトキシエチル、メタクリル酸メトキシジエチレングリコール、メタクリル酸エトキシジエチレングリコール、メタクリル酸メトキシエチレングリコール、メタクリル酸ブトキシトリエチレングリコール、メタクリル酸メトキシジプロピレングリコール、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸フェノキシジエチレングリコール、メタクリル酸フェノキシテトラエチレングリコール、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸ジシクロペンテニル、メタクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、メタクリル酸N−ビニル−2−ピロリドン、メタクリロニトリル、メタクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、メタクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル、ジアセトンアクリルアミド、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸プロポキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸メトキシジエチレングリコール、アクリル酸エトキシジエチレングリコール、アクリル酸メトキシエチレングリコール、アクリル酸ブトキシトリエチレングリコール、アクリル酸メトキシジプロピレングリコール、アクリル酸フェノキシエチル、アクリル酸フェノキシジエチレングリコール、アクリル酸フェノキシテトラエチレングリコール、アクリル酸ベンジル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、アクリル酸ジシクロペンテニル、アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、アクリル酸N−ビニル−2−ピロリドン、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロキシブチル、アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピル、アクリル酸グリシジル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。また、スチレンアクリル系樹脂を合成する際の全モノマー中のスチレンの含有量は、50〜90重量%であることが好まし、60〜90重量%がさらに好ましい。スチレンの含有量が50重量%未満であると、スチレンアクリル系樹脂のガラス転移点が低下して、耐熱保存性が不充分となることがある。また、スチレンの含有量が90重量%を超えると、スチレンアクリル系樹脂のガラス転移点が上昇して、低温定着性が不充分となることがある。 The styrene acrylic resin is a copolymer of styrene and an acrylic monomer. Examples of the acrylic monomer include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, Heptyl methacrylate, octyl methacrylate, nonyl methacrylate, decyl methacrylate, undecyl methacrylate, dodecyl methacrylate, glycidyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, propoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, methoxydiethylene glycol methacrylate, methacrylic acid Ethoxydiethylene glycol, methoxyethylene glycol methacrylate, butoxytriethylene glycol methacrylate, methoxydipromethacrylate Lenglycol, phenoxyethyl methacrylate, phenoxydiethylene glycol methacrylate, phenoxytetraethylene glycol methacrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, dicyclopentenyl methacrylate, dicyclopentenyloxyethyl methacrylate, methacrylic acid N-vinyl-2-pyrrolidone, methacrylonitrile, methacrylamide, N-methylol methacrylamide, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxy-3-phenyloxypropyl methacrylate, Diacetone acrylamide, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, acrylic Butyl, pentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, octyl acrylate, nonyl acrylate, decyl acrylate, undecyl acrylate, dodecyl acrylate, glycidyl acrylate, methoxyethyl acrylate, propoxyethyl acrylate, acrylic acid Butoxyethyl, methoxydiethylene glycol acrylate, ethoxydiethylene glycol acrylate, methoxyethylene glycol acrylate, butoxytriethylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, phenoxyethyl acrylate, phenoxydiethylene glycol acrylate, phenoxytetraethylene glycol acrylate, Benzyl acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, Dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenyloxypropyl acrylate Glycidyl acrylate, etc., may be used in combination of two or more. Moreover, it is preferable that content of styrene in all the monomers at the time of synthesize | combining a styrene acrylic resin is 50 to 90 weight%, and 60 to 90 weight% is further more preferable. If the styrene content is less than 50% by weight, the glass transition point of the styrene acrylic resin may be lowered, and the heat resistant storage stability may be insufficient. On the other hand, if the styrene content exceeds 90% by weight, the glass transition point of the styrene acrylic resin may be increased, and the low-temperature fixability may be insufficient.
さらに、カラートナーの透過性を高めるためには、トナーは、スチレンアクリル系樹脂と、ポリエステル樹脂を有するハイブリッド樹脂を含有することが好ましい。これにより、結晶性ポリエステル樹脂が結晶性を維持した状態で、低温定着性及び分散性が良好であり、透過性が高いカラートナーが得られる。また、ワックスの分散性も向上させることができる。 Furthermore, in order to improve the permeability of the color toner, the toner preferably contains a styrene acrylic resin and a hybrid resin having a polyester resin. As a result, a color toner having good low-temperature fixability and dispersibility and high transparency can be obtained in a state where the crystalline polyester resin maintains crystallinity. Also, the dispersibility of the wax can be improved.
本発明において、ハイブリッド樹脂は、縮重合系のポリエステル樹脂と付加重合系のスチレンアクリル系樹脂が化学的に結合されている樹脂である。このため、両樹脂のモノマーのいずれとも反応することが可能な両反応性モノマーを用いて重合することが好ましい。両反応性モノマーとしては、フマル酸、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸ジメチル等が挙げられる。両反応性モノマーの添加量は、スチレンアクリル系樹脂の原料モノマーに対して、通常、1〜25重量%であり、2〜10重量%が好ましい。添加量が1重量%未満であると、着色剤や荷電制御剤の分散性が低下して、かぶり等が発生することがあり。25重量%を超えると、ハイブリッド樹脂がゲル化することがある。 In the present invention, the hybrid resin is a resin in which a condensation polymerization type polyester resin and an addition polymerization type styrene acrylic resin are chemically bonded. For this reason, it is preferable to perform polymerization using an amphoteric monomer capable of reacting with both monomers of the resin. Examples of the both reactive monomers include fumaric acid, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, dimethyl fumarate and the like. The addition amount of the both reactive monomers is usually 1 to 25% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on the raw material monomer of the styrene acrylic resin. If the amount added is less than 1% by weight, the dispersibility of the colorant or charge control agent is lowered, and fogging or the like may occur. If it exceeds 25% by weight, the hybrid resin may be gelled.
ハイブリッド樹脂は、酸価が15〜70mgKOH/gであることが好ましく、20〜50mgKOH/gがさらに好ましく、20〜30mgKOH/gが特に好ましい。これにより、離型剤の分散性を向上させることができ、さらに低温定着性及び環境安定性に優れる。このとき、紙と樹脂の相溶性が良好になるため、低温定着性をさらに向上させることができる。酸価が15mgKOH/g未満であると、離型剤がポリエステル樹脂から遊離しやすくなることがあり、70mgKOH/gを超えると、空気中の水分の影響が大きくなって、トナーの帯電量が不安定となることがある。 The hybrid resin preferably has an acid value of 15 to 70 mgKOH / g, more preferably 20 to 50 mgKOH / g, and particularly preferably 20 to 30 mgKOH / g. Thereby, the dispersibility of a mold release agent can be improved and it is excellent in low temperature fixability and environmental stability. At this time, since the compatibility between the paper and the resin is improved, the low-temperature fixability can be further improved. When the acid value is less than 15 mgKOH / g, the release agent may be easily released from the polyester resin. When the acid value exceeds 70 mgKOH / g, the influence of moisture in the air becomes large, and the charge amount of the toner is inadequate. May be stable.
また、ハイブリット樹脂は、両反応を進行させる必要はなく、それぞれの反応温度及び反応時間を適宜選択して、独立に反応を進行させてもよい。例えば、反応容器中にポリエステル樹脂の原料モノマー、スチレンアクリル系樹脂の原料モノマー及び重合開始剤からなる混合物を滴下して予め混合する。その後、まず、スチレンアクリル系樹脂を合成するラジカル重合反応を完了させた後に、反応温度を上昇させて、ポリエステル樹脂を合成する縮重合反応を完了させる。これにより、二種類の樹脂を効果的に分散させることが可能である。 Moreover, the hybrid resin does not need to proceed with both reactions, and the reaction may proceed independently by appropriately selecting each reaction temperature and reaction time. For example, a mixture of a polyester resin raw material monomer, a styrene acrylic resin raw material monomer and a polymerization initiator is dropped into a reaction vessel and mixed in advance. Then, first, after completing the radical polymerization reaction for synthesizing the styrene acrylic resin, the reaction temperature is raised to complete the condensation polymerization reaction for synthesizing the polyester resin. Thereby, two kinds of resins can be effectively dispersed.
本発明において、ポリエステル樹脂は、無機スズ(II)化合物の存在下、不活性ガス雰囲気中、150〜250℃で、多価カルボン酸又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、酸ハロゲン化物等)と、多価アルコールを縮重合反応させることにより得られる。なお、ポリエステル樹脂を製造する際の無機スズ(II)化合物の添加量は、ポリエステル樹脂の原料モノマーの総重量に対して、0.001〜5%であることが好ましく、0.05〜2%がさらに好ましい。したがって、ポリエステル樹脂に対する無機スズ(II)化合物の重量比も0.001〜5%であることが好ましく、0.05〜2%がさらに好ましい。 In the present invention, the polyester resin is a polyvalent carboxylic acid or a reactive derivative thereof (acid anhydride, having 1 to 4 carbon atoms) at 150 to 250 ° C. in an inert gas atmosphere in the presence of an inorganic tin (II) compound. Lower alkyl esters, acid halides, etc.) and polyhydric alcohols are obtained by condensation polymerization reaction. In addition, it is preferable that the addition amount of the inorganic tin (II) compound at the time of manufacturing a polyester resin is 0.001-5% with respect to the total weight of the raw material monomer of a polyester resin, 0.05-2% Is more preferable. Therefore, the weight ratio of the inorganic tin (II) compound to the polyester resin is also preferably 0.001 to 5%, and more preferably 0.05 to 2%.
多価カルボン酸としては、2価のカルボン酸、3価以上のカルボン酸を用いることができる。2価カルボン酸としては、(1)マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、アゼライン酸、メサコン酸、シトラコン酸、グルタコン酸等の炭素数2〜20の脂肪族ジカルボン酸;(2)シクロヘキサンジカルボン酸、メチルメジック酸等の炭素数8〜20の脂環式ジカルボン酸;(3)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トルエンジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸等の炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸;(4)イソドデセニルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸等の側鎖に炭素数4〜35の炭化水素基を有するアルキル又はアルケニルコハク酸等が挙げられ、2価のカルボン酸の無水物、低級アルキル(メチル、ブチル等)エステルも用いることができる。中でも、(1)、(3)、(4)及びこれらの無水物や低級アルキルエステルが好ましく、(無水)マレイン酸、フマル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テレフタル酸ジメチル、n−ドデセニル(無水)コハク酸がさらに好ましい。
As the polyvalent carboxylic acid, a divalent carboxylic acid or a trivalent or higher carboxylic acid can be used. Examples of the divalent carboxylic acid include (1) an aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms such as maleic acid, fumaric acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, azelaic acid, mesaconic acid, citraconic acid, and glutaconic acid. Acid; (2) Cycloaliphatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms such as cyclohexanedicarboxylic acid and methylmedicic acid; (3)
3価以上のカルボン酸としては、(1)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、テトラキス(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等の炭素数7〜20の脂肪族ポリカルボン酸;(2)1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸等の炭素数9〜20の脂環式ポリカルボン酸;(3)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、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、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸等の炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸等が挙げられ、3価以上のカルボン酸の無水物、低級アルキル(メチル、ブチル等)エステルも用いることができる。中でも、(3)及びその無水物、低級アルキルエステルが好ましいが、光沢や透明性が低下することがあるため、使用量は少量とすることが好ましい。
Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include (1) 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetrakis (Methylenecarboxyl) aliphatic polycarboxylic acids having 7 to 20 carbon atoms such as methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid; (2) 9 to 9 carbon atoms such as 1,2,4-
多価アルコールとしては、2価のアルコール、3価以上のアルコールを用いることができる。2価のアルコールとしては、(1)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−ヘキサンジオール等の炭素数2〜12のアルキレングリコール;(2)ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のアルキレンエーテルグリコール類;(3)1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等の炭素数6〜30の脂環式ジオール;(4)ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のビスフェノール類;(5)ビスフェノール類のアルキレンオキシド(エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等)2〜8モル付加物等が挙げられる。中でも、(1)及び(5)が好ましく、(5)がさらに好ましく、良好な耐オフセット性が得られることから、ビスフェノールAのエチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシド2〜4モル付加物が特に好ましい。
As the polyhydric alcohol, a dihydric alcohol or a trihydric or higher alcohol can be used. Examples of the divalent alcohol include (1) ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentane. Alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms such as diol and 1,6-hexanediol; (2) alkylene ether glycols such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol; 3) C6-C30 alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanedimethanol and hydrogenated bisphenol A; (4) Bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F and bisphenol S; (5) Bisphenol Alkylene oxide class (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) 2-8 mole adducts. Among these, (1) and (5) are preferable, (5) is more preferable, and a good offset resistance is obtained, so that an ethylene oxide and / or
3価以上のアルコールとしては、(1)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、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等の炭索数3〜20の脂肪族ポリオール;(2)1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等の炭素数6〜20の芳香族ポリオールが挙げられ、3価以上のアルコールのアルキレンオキシド付加物も用いることができる。中でも、(1)が好ましく、安価な点から、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールがさらに好ましいが、光沢や透明性が低下することがあるため、使用量は少量とすることが好ましい。 As trihydric or higher alcohols, (1) sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol , 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, etc. (2) C6-C20 aromatic polyols such as 1,3,5-trihydroxymethylbenzene and the like, and alkylene oxide adducts of trivalent or higher alcohols can also be used. Among these, (1) is preferable, and glycerol, trimethylolpropane and pentaerythritol are more preferable from the viewpoint of inexpensiveness. However, since the gloss and transparency may be lowered, the amount used is preferably small.
結晶性ポリエステル樹脂は、直鎖状の不飽和脂肪族ジカルボン酸を含有する多価カルボン酸又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、酸ハロゲン化物等)と、直鎖状の脂肪族ジオールを含有する多価アルコールを重縮合反応させることにより得られる。多価カルボン酸としては、分岐鎖を有する不飽和脂肪族ジカルボン酸、飽和脂肪族ジカルボン酸、飽和脂肪族ポリカルボン酸の他、芳香族ジカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸等を用いることができる。なお、多価カルボン酸は、ポリエステル樹脂が結晶性を有する範囲内であれば、特に限定されないが、直鎖状の不飽和脂肪族ジカルボン酸又はその反応性誘導体を、通常、70mol%以上、好ましくは、90mol%以上含有する。 The crystalline polyester resin is a polyvalent carboxylic acid containing a linear unsaturated aliphatic dicarboxylic acid or a reactive derivative thereof (an acid anhydride, a lower alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms, an acid halide, etc.), It can be obtained by polycondensation reaction of a polyhydric alcohol containing a linear aliphatic diol. As the polyvalent carboxylic acid, an unsaturated dicarboxylic acid having a branched chain, a saturated aliphatic dicarboxylic acid, a saturated aliphatic polycarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid, an aromatic polycarboxylic acid, or the like can be used. The polyvalent carboxylic acid is not particularly limited as long as the polyester resin has crystallinity, but the linear unsaturated aliphatic dicarboxylic acid or a reactive derivative thereof is usually 70 mol% or more, preferably Contains 90 mol% or more.
本発明において、トナーは、結着樹脂の他に、離型剤、着色剤等をさらに有することができる。 In the present invention, the toner can further include a release agent, a colorant and the like in addition to the binder resin.
離型剤としては、特に限定されないが、脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス、酸化ライスワックスを用いることが好ましく、二種以上併用してもよい。これにより、分散性が向上する。カルナウバワックスとしては、微結晶であり、酸価が5mgKOH/g以下であり、トナー中の分散粒径が1μm以下であるものが好ましい。モンタンワックスは、一般に、鉱物から精製されたモンタン系ワックスを意味し、カルナウバワックスと同様に微結晶であり、酸価が5〜14mgKOH/gであることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、酸価が10〜30mgKOH/gであることが好ましい。その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等が挙げられる。トナー中に分散させる前の離型剤は、体積平均粒径が10〜800μmであることが好ましい。体積平均粒径が10μm未満であると、トナー中の分散粒径が小さくなって、離型効果が不十分となり、オフセットが生じることがある。また、体積平均粒径が800μmを超えると、トナー中の分散粒径が大きくなって、トナーの表面への離型剤の析出が多くなり、流動性が低下したり、現像機内等に固着したりすることがある。なお、体積平均粒径は、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所社製)を用いて測定される。 Although it does not specifically limit as a mold release agent, It is preferable to use a de-release fatty acid type carnauba wax, a montan wax, and an oxidation rice wax, and may use 2 or more types together. Thereby, dispersibility improves. The carnauba wax is preferably a microcrystal, an acid value of 5 mgKOH / g or less, and a dispersed particle size in the toner of 1 μm or less. The montan wax generally means a montan wax refined from minerals, and is microcrystalline like the carnauba wax, and preferably has an acid value of 5 to 14 mgKOH / g. The oxidized rice wax is obtained by air-oxidizing rice bran wax and preferably has an acid value of 10 to 30 mgKOH / g. Examples of other mold release agents include solid silicone varnish, higher fatty acid higher alcohol, montan ester wax, and low molecular weight polypropylene wax. The release agent before being dispersed in the toner preferably has a volume average particle size of 10 to 800 μm. When the volume average particle size is less than 10 μm, the dispersed particle size in the toner becomes small, the release effect becomes insufficient, and offset may occur. When the volume average particle size exceeds 800 μm, the dispersed particle size in the toner increases, the amount of the release agent deposited on the surface of the toner increases, the fluidity decreases, and the toner adheres to the inside of the developing machine. Sometimes. The volume average particle size is measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer LA-920 (manufactured by Horiba, Ltd.).
着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料を用いることができる。黄色顔料としては、カドミウムイエロー、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等が挙げられる。橙色顔料としては、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、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等が挙げられる。赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、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、ウォ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等が挙げられる。紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、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、インダンスレンブルーBC等が挙げられる。緑色顔料としては、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等が挙げられる。黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。なお、これらの顔料は、二種以上併用してもよい。 As the colorant, known pigments and dyes capable of obtaining toners such as yellow, magenta, cyan, and black can be used. Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, etc. It is done. Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK and the like. Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B, and the like. . Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake. Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, and indanthrene blue BC. Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake. Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides. These pigments may be used in combination of two or more.
本発明において、トナーは、必要に応じて、荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を有するアジン系染料(特公昭42−1627号公報参照)、塩基性染料(例えば、C.I.Basic Yellow 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yellow 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)等)、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リド、デシルトリメチルクロリド等の4級アンモニウム塩、ジアルキル(例えば、ジブチル、ジオクチル等)スズ化合物、ジアルキル(例えば、ジブチル、ジオクチル等)スズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、モノアゾ染料の金属錯塩(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号公報参照)、サルチル酸(特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報参照)、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4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。なお、ブラック以外のトナーには、目的の色を損なう荷電制御剤を用いることは好ましくなく、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等を用いることが好ましい。
In the present invention, the toner may contain a charge control agent as required. Examples of the charge control agent include nigrosine, an azine dye having an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (see Japanese Patent Publication No. 42-1627), a basic dye (for example, CI Basic Yellow 2 (C.I.). I.41000),
本発明において、トナーは、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機微粒子や樹脂微粒子が母体粒子に外添されていることが好ましい。これにより、転写性や耐久性をさらに向上させることができる。一般に、トナーの表面にワックスが存在すると、転写性や耐久性を低下させるが、母体粒子の表面が外添剤で覆われると接触面積が低下するため、このような現象を抑制することができる。無機微粒子としては、表面が疎水化処理されているものが好ましく、例えば、疎水化処理されたシリカ、疎水化処理されたシリカ酸化チタン等が挙げられる。さらに、疎水化処理されたシリカ及び疎水化処理された酸化チタンを母体粒子に外添し、疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チタンの外添量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性にも優れたトナーが得られる。樹脂微粒子としては、ソープフリー乳化重合法により得られた平均粒径が0.05〜1μm程度のポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン等の微粒子が好ましい。 In the present invention, the toner is preferably such that inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, alumina, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride and the like are externally added to the base particles. Thereby, transferability and durability can be further improved. In general, the presence of wax on the toner surface reduces transferability and durability. However, when the surface of the base particle is covered with an external additive, the contact area decreases, and thus this phenomenon can be suppressed. . As the inorganic fine particles, those whose surface is subjected to a hydrophobic treatment are preferable, and examples thereof include silica subjected to hydrophobic treatment, silica titanium oxide subjected to hydrophobic treatment, and the like. Furthermore, hydrophobized silica and hydrophobized titanium oxide are externally added to the base particles, so that the external addition amount of hydrophobized titanium oxide is larger than that of hydrophobized silica. Thus, a toner having excellent charge stability against humidity can be obtained. As the resin fine particles, fine particles such as polymethyl methacrylate and polystyrene having an average particle size of about 0.05 to 1 μm obtained by a soap-free emulsion polymerization method are preferable.
無機微粒子を疎水化する疎水化処理剤としては、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチルトリクロロシラン、アリルジメチルジクロロシラン、アリルフェニルジクロロシラン、ベンジルジメチルクロロシラン、ブロムメチルジメチルクロロシラン、α−クロロエチルトリクロロシラン、p−クロロエチルトリクロロシラン、クロロメチルジメチルクロロシラン、クロロメチルトリクロロシラン、p−クロロフェニルトリクロロシラン、3−クロロプロピルトリクロロシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロロシラン、ジメチルビニルクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、デシルトリクロロシラン、ノニルトリクロロシラン、(4−t−プロピルフェニル)トリクロロシラン、(4−t−ブチルフェニル)トリクロロシラン、ジペンチルジクロロシラン、ジヘキシルジクロロシラン、ジオクチルジクロロシラン、ジノニルジクロロシラン、ジデシルジクロロシラン、ジドデシルジクロロシラン、ジヘキサデシルジクロロシラン、(4−t−ブチルフェニル)オクチルジクロロシラン、ジオクチルジクロロシラン、ジデセニルジクロロシラン、ジノネニルジクロロシラン、ジ−2−エチルヘキシルジクロロシラン、ビス(3,3−ジメチルペンチル)ジクロロシラン、トリヘキシルクロロシラン、トリオクチルクロロシラン、トリデシルクロロシラン、ジオクチルメチルクロロシラン、オクチルジメチルクロロシラン、(4−t−プロピルフェニル)ジエチルクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等が挙げられる。この他の疎水か処理剤としては、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤も用いることができる。 Hydrophobizing agents for hydrophobizing inorganic fine particles include dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethyldichlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, p-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrichlorosilane, p-chlorophenyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyltris (β -Methoxyethoxy) silane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, divinyldichloro Silane, dimethylvinylchlorosilane, octyltrichlorosilane, decyltrichlorosilane, nonyltrichlorosilane, (4-t-propylphenyl) trichlorosilane, (4-t-butylphenyl) trichlorosilane, dipentyldichlorosilane, dihexyldichlorosilane, dioctyldi Chlorosilane, dinonyldichlorosilane, didecyldichlorosilane, didodecyldichlorosilane, dihexadecyldichlorosilane, (4-t-butylphenyl) octyldichlorosilane, dioctyldichlorosilane, didecenyldichlorosilane, dinonenyldichlorosilane, Di-2-ethylhexyldichlorosilane, bis (3,3-dimethylpentyl) dichlorosilane, trihexylchlorosilane, trioctylchlorosilane, tridecylchloro Orchid, dioctylmethylchlorosilane, octyldimethylchlorosilane, (4-t-propylphenyl) diethylchlorosilane, octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, diethyltetramethyldisilazane, hexaphenyldisilazane, hexatolyldi Silazane etc. are mentioned. As other hydrophobic or treating agents, titanate coupling agents and aluminum coupling agents can also be used.
また、無機微粒子と共に、比表面積20〜50m2/gのシリカや平均粒径が母体粒子の平均粒径の1/100〜1/8である樹脂微粒子を母体粒子に外添することにより、耐久性を向上させることができる。一般に、現像装置内で、トナーとキャリアを混合、攪拌する過程で、無機微粒子は、母体粒子に埋め込まれていくが、無機微粒子より粒径が大きい外添剤を外添することにより、このような現象を抑制することができる。 Further, together with inorganic fine particles, silica having a specific surface area of 20 to 50 m 2 / g and resin fine particles having an average particle diameter of 1/100 to 1/8 of the average particle diameter of the mother particles are externally added to the mother particles, thereby providing durability. Can be improved. In general, in the process of mixing and stirring the toner and the carrier in the developing device, the inorganic fine particles are embedded in the base particles, but by adding an external additive having a larger particle size than the inorganic fine particles, this is done. Can suppress the phenomenon.
さらに、このような無機微粒子や樹脂微粒子を母体粒子中に内添すると、転写性や耐久性と共に、トナーの粉砕性を向上させることができる。また、外添と内添を併用することにより、外添した無機微粒子が埋め込まれることを抑制できるため、優れた転写性が安定して得られると共に耐久性を向上させることができる。 Further, when such inorganic fine particles and resin fine particles are internally added to the base particles, the pulverization property of the toner can be improved as well as the transferability and durability. Further, by using both the external addition and the internal addition, it is possible to suppress the embedded inorganic fine particles from being embedded, so that excellent transferability can be stably obtained and the durability can be improved.
また、母体粒子には、クリーニング性の向上等を目的として、脂肪属金属塩、ポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等を外添してもよい。 Further, a lubricant such as an aliphatic metal salt or polyvinylidene fluoride fine particles may be externally added to the base particles for the purpose of improving cleaning properties.
本発明において、さらに良好な低温定着性を得るためには、トナーは、重量平均粒径(D4)が3.0〜8.0μmであることが好ましく、3.0〜5.5μmがさらに好ましい。また、個数平均粒径(D1)に対する重量平均粒径(D4)の比(D4/D1)は、1.20〜1.40であることが好ましく、1.20〜1.35がさらに好ましい。これにより、600dpi以上の微小な潜像ドットに対して、トナーの粒径が十分に小さいため、ドット再現性に優れる。D4が3.0μm未満であると、記録媒体の凹凸にトナーが入り込んで、熱量が伝導されにくくなって、低温定着性が低下することがある。また、転写効率が低下したり、ブレードクリーニング性が低下したりすることがある。一方、D4が8μmを超えると、定着時の熱量が瞬時に伝導されなかったり、文字やラインが飛び散ったりすることがある。D4/D1が1.40を超えると、均一な帯電性が得られず、画像のかぶりが発生することがあり、1.20未満であると、特に、リサイクルシステムを有する装置においては、リサイクルトナーが混入した場合に選択現像性が発生して、リサイクルトナーが現像されずに現像機内で滞留し、キャリアスペントが発生することがある。 In the present invention, in order to obtain better low-temperature fixability, the toner preferably has a weight average particle diameter (D4) of 3.0 to 8.0 μm, more preferably 3.0 to 5.5 μm. . The ratio (D4 / D1) of the weight average particle diameter (D4) to the number average particle diameter (D1) is preferably 1.20 to 1.40, and more preferably 1.20 to 1.35. Accordingly, since the toner particle diameter is sufficiently small for a minute latent image dot of 600 dpi or more, dot reproducibility is excellent. If D4 is less than 3.0 μm, the toner may enter the irregularities of the recording medium, making it difficult for heat to be conducted and lowering the low-temperature fixability. In addition, transfer efficiency may be reduced, and blade cleaning properties may be reduced. On the other hand, if D4 exceeds 8 μm, the amount of heat at the time of fixing may not be conducted instantaneously, or characters and lines may be scattered. If D4 / D1 exceeds 1.40, uniform chargeability may not be obtained, and image fogging may occur. If it is less than 1.20, recycled toner particularly in an apparatus having a recycling system. When the toner is mixed, selective developability occurs, and the recycle toner may stay in the developing machine without being developed, and carrier spent may occur.
本発明において、トナーの粒度分布は、コールターカウンター法による粒度分布の測定装置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(コールター社製)を用いて測定される。以下、測定方法を具体的に説明する。まず、電解液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ホン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて調製された約1重量%塩化ナトリウム水溶液であり、例えば、ISOTON−II(コールター社製)を使用することができる。次に、測定試料を2〜20mg加えて懸濁させた後に、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行う。このようにして得られた分散液に対して、100μmアパーチャーを用いて、トナーの重量及び個数を測定して、重量分布及び個数分布を得る。得られた分布から、トナーの重量平均粒径(D4)及び個数平均粒径(D1)が求められる。 In the present invention, the toner particle size distribution is measured using a Coulter Counter TA-II, a Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Inc.). Hereinafter, the measurement method will be specifically described. First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic solution. Here, the electrolytic solution is an approximately 1 wt% aqueous sodium chloride solution prepared using primary sodium chloride, and, for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter, Inc.) can be used. Next, 2 to 20 mg of a measurement sample is added and suspended, and then subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes. The weight and number of toners are measured for the dispersion obtained in this way using a 100 μm aperture to obtain a weight distribution and a number distribution. From the obtained distribution, the weight average particle diameter (D4) and the number average particle diameter (D1) of the toner are obtained.
なお、チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径が2.00μm以上40.30μm未満の粒子を測定対象とする。 The channel is 2.00 μm or more and less than 2.52 μm; 2.52 μm or more and less than 3.17 μm; 3.17 μm or more and less than 4.00 μm; 4.00 μm or more and less than 5.04 μm; 5.04 μm or more and less than 6.35 μm 6.35 μm or more and less than 8.00 μm; 8.00 μm or more and less than 10.08 μm; 10.08 μm or more and less than 12.70 μm; 12.70 μm or more and less than 16.00 μm; 16.00 μm or more and less than 20.20 μm; 25.40 μm or less; 25.40 μm or more and less than 32.00 μm; 13 channels of 32.00 μm or more and less than 40.30 μm are used, and particles having a particle size of 2.00 μm or more and less than 40.30 μm are measured.
本発明において、トナーの製造方法は、結着樹脂、離型剤、着色剤等を含有するトナー原料を、機械的に混合する混合工程と、混合されたトナー原料を溶融混練する溶融混練工程と、溶融混練されたトナー原料を粉砕する粉砕工程と、粉砕されたトナー原料を分級する分級工程を有することが好ましい。また、着色剤としては、顔料の分散性を向上させるために、顔料をマスターバッチ処理したものを用いてもよい。 In the present invention, a toner production method includes a mixing step of mechanically mixing toner materials containing a binder resin, a release agent, a colorant, and the like, and a melt-kneading step of melting and kneading the mixed toner materials. It is preferable to have a pulverization step of pulverizing the melt-kneaded toner raw material and a classification step of classifying the pulverized toner raw material. Moreover, as a coloring agent, in order to improve the dispersibility of a pigment, what processed the masterbatch of the pigment may be used.
トナー原料を混合する際には、回転させる羽根を有する公知の混合機等を用いて、通常の条件で行えばよい。 When mixing the toner raw materials, a known mixer having a rotating blade may be used under normal conditions.
また、混合されたトナー原料を溶融混練する際には、公知の溶融混練機を用いて行えばよい。溶融混練機としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサー、連続式の2軸押出し機(例えば、KTK型2軸押出し機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出し機(東芝機械社製)、2軸押出し機(KCK社製)、PCM型2軸押出し機(池貝鉄工社製)、KEX型2軸押出し機(栗本鉄工所社製)等)、連続式の1軸混練機(例えば、コ・ニーダ(ブッス社製)等)が挙げられる。 In addition, when the mixed toner materials are melt-kneaded, a known melt-kneader may be used. Examples of the melt kneader include a batch type twin roll, a Banbury mixer, a continuous type twin screw extruder (for example, KTK type twin screw extruder (manufactured by Kobe Steel), TEM type twin screw extruder (Toshiba Machine Co., Ltd.) Manufactured), twin screw extruder (manufactured by KCK), PCM type twin screw extruder (manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.), KEX type twin screw extruder (manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd.)), continuous single screw kneader ( For example, Ko Nida (made by Buss Co., Ltd.) may be used.
次に、溶融混練されたトナー原料を冷却した後、粉砕する。このとき、例えば、ハンマーミル、ロートプレックス等を用いて粗粉砕した後に、ジェット気流を用いた微粉砕機、機械式の微粉砕機等を用いて微粉砕することが好ましい。なお、粉砕されたトナー原料は、平均粒径が3〜15μmであることが好ましい。 Next, the melted and kneaded toner material is cooled and then pulverized. At this time, for example, after coarsely pulverizing using a hammer mill, a rotoplex, etc., it is preferable to finely pulverize using a fine pulverizer using a jet stream, a mechanical pulverizer or the like. The pulverized toner raw material preferably has an average particle size of 3 to 15 μm.
さらに、粉砕されたトナー原料は、風力式分級機等により、粒径が2.5〜20μmになるように分級(粒度調整)され、母体粒子が得られる。 Further, the pulverized toner raw material is classified (particle size adjustment) so as to have a particle size of 2.5 to 20 μm by a wind classifier or the like, whereby base particles are obtained.
次に、母体粒子に外添剤が外添されるが、ミキサー類を用いて母体粒子と外添剤を混合、攪拌することにより、外添剤が解砕されながら、母体粒子の表面に被覆される。このとき、無機微粒子、樹脂微粒子等の外添剤を均一かつ強固に母体粒子に付着させることにより、耐久性を向上させることができる。 Next, the external additive is externally added to the base particle. The surface of the base particle is coated while the external additive is crushed by mixing and stirring the base particle and the external additive using a mixer. Is done. At this time, the durability can be improved by uniformly and firmly attaching external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles to the base particles.
また、混合工程や溶融混練工程において、粉砕工程又は分級工程で得られる、トナーに用いられる母体粒子以外の粒子を再利用してもよい。なお、トナーに用いられる母体粒子以外の粒子とは、所定の粒径の母体粒子よりも粒径が小さい微粒子及び粒径が大きい粗粒子を意味する。このような粒子を混合工程や溶融混練工程で再利用する際には、トナー原料に対する重量比が1/99〜50/50で混合することが好ましい。 In the mixing step and the melt-kneading step, particles other than the base particles used in the toner obtained in the pulverization step or the classification step may be reused. The particles other than the base particles used for the toner mean fine particles having a smaller particle diameter and coarse particles having a larger particle diameter than the base particles having a predetermined particle diameter. When such particles are reused in the mixing step or the melt-kneading step, it is preferable to mix them at a weight ratio of 1/99 to 50/50 with respect to the toner raw material.
本発明の画像形成方法は、記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する工程と、本発明の画像定着方法を用いて、記録媒体上に形成された画像を定着させる工程を有する。記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する方法としては、潜像担持体に潜像を形成する工程と、形成された潜像をトナーで現像する工程と、トナーで現像された画像を記録媒体上に転写する工程を有する公知の方法を用いることができる。なお、潜像担持体に潜像を形成する際には、潜像担持体を一様に帯電させた後に、像様に露光することが好ましい。また、潜像をトナーで現像する際には、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いることが好ましい。このとき、キャリアに対するトナーの重量比は、それぞれの粒径にもよるが、通常、1/99〜10/90である。 The image forming method of the present invention includes a step of forming an image using a toner on a recording medium, and a step of fixing the image formed on the recording medium using the image fixing method of the present invention. As a method of forming an image on a recording medium using toner, a step of forming a latent image on a latent image carrier, a step of developing the formed latent image with toner, and an image developed with toner are recorded. A known method having a step of transferring onto a medium can be used. When a latent image is formed on the latent image carrier, it is preferable that the latent image carrier is uniformly charged and then exposed imagewise. In developing a latent image with toner, it is preferable to use a two-component developer composed of toner and carrier. At this time, the weight ratio of the toner to the carrier is usually 1/99 to 10/90, although it depends on the particle size of each.
キャリアとしては、特に限定されないが、例えば、鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、ニッケル粉、ガラスビーズ等が挙げられる。このとき、キャリアは、表面が樹脂等で被覆処理されているものを用いることが好ましい。このような樹脂としては、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。また、キャリアは、体積平均粒径が25〜200μmであることが好ましい。 The carrier is not particularly limited, and examples thereof include iron powder, ferrite powder, magnetite powder, nickel powder, and glass beads. At this time, it is preferable to use a carrier whose surface is coated with a resin or the like. Examples of such a resin include a silicon resin, a fluorine resin, and an acrylic resin. The carrier preferably has a volume average particle size of 25 to 200 μm.
本発明の画像形成装置は、記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、本発明の画像定着方法を用いて、記録媒体上に形成された画像を定着させる手段を有し、画像定着手段は、記録媒体の種類に応じて、記録媒体を挟持する圧力を制御する機構を有する。記録媒体上にトナーを用いて画像を形成する手段としては、潜像担持体に潜像を形成する手段と、形成された潜像をトナーで現像する手段と、トナーで現像された画像を記録媒体上に転写する手段を有する公知の手段を用いることができる。なお、潜像担持体に潜像を形成する手段は、潜像担持体を帯電させる手段と、帯電された潜像担持体を露光する手段を有することが好ましい。 The image forming apparatus of the present invention has an image forming means for forming an image using toner on a recording medium, and a means for fixing the image formed on the recording medium using the image fixing method of the present invention. The image fixing unit has a mechanism for controlling the pressure for sandwiching the recording medium according to the type of the recording medium. As a means for forming an image using toner on a recording medium, a means for forming a latent image on a latent image carrier, a means for developing the formed latent image with toner, and an image developed with toner are recorded. Known means having means for transferring onto the medium can be used. The means for forming a latent image on the latent image carrier preferably has a means for charging the latent image carrier and a means for exposing the charged latent image carrier.
図1に、本発明の画像形成装置の一例として、デジタル複写機を示す。図1に示すデジタル複写機は、複写機本体1と、自動原稿送り装置(ADF)100と、給紙ユニット300を有し、自動原稿送り装置100又は原稿給紙台101上に積載された原稿を1枚ずつ複写機本体1側のコンタクトガラス10上に搬送し、画像データを読み取った後に排紙トレイ105上に排出するように構成されている。原稿給紙台101上にセットされた原稿は、サイドフェンス(不図示)によって用紙の幅方向が揃えられ、給紙ローラ102によって最下位の原稿から分離されて給紙され、搬送ベルト103によってコンタクトガラス10上に搬送される。また、給送部107には、原稿幅検知センサ118及び原稿長さ検知センサ119が設けられ、これらによって自動原稿送り装置100から搬送される原稿のサイズ(B5、A4、B4等)を検知することができる。そして、コンタクトガラス10上の原稿は、画像データの読み取りが終了した後に、搬送ベルト103及び排紙ローラ104によって排紙トレイ105上に排出され、一連の動作が終了する。
FIG. 1 shows a digital copying machine as an example of the image forming apparatus of the present invention. The digital copying machine shown in FIG. 1 has a copying machine
また、両面コピー時には、原稿は、給紙ローラ102によって給紙され、搬送ベルト103によってコンタクトガラス10上を通過して反転爪106で反転した後、再びコンタクトガラス10上に搬送されて、原稿の裏面が読み取られる。次に、原稿は、搬送ベルト103によって搬送されると共に、反転爪106で反転した後、再びコンタクトガラス10上に搬送されて、原稿の表面が読み取られる。そして、コンタクトガラス10上の原稿は、搬送ベルト103及び排紙ローラ104によって排紙トレイ105上に排出される。
Further, at the time of double-sided copying, the original is fed by the paper feed roller 102, passes over the
図2に、自動原稿送り装置の構成を示す。自動原稿送り装置100は、左右に設けられたヒンジ81及び82を中心に開閉される構成であり、ヒンジ81の近傍の複写機本体1の上面には爪83が設けられている。爪83は、自動原稿送り装置100を閉じたときに、対向位置の自動原稿送り装置100の下面に形成された孔84に挿通される。孔84に隣接する自動原稿送り装置100の内部には、孔84に挿通された爪83の有無を検出するリフトアップ検知センサ85及び原稿検知タイミングセンサ86が設けられている。リフトアップ検知センサ85は、自動原稿送り装置100が完全に閉じている(リフトダウン)時に爪83を検出してオンになり、自動原稿送り装置100が開いている(リフトアップ)ときにオフとなる。ここで、自動原稿送り装置100が完全に閉じている状態とは、自動原稿送り装置100の下面側の一部が複写機本体1の上面に接触している状態である。
FIG. 2 shows the configuration of the automatic document feeder. The automatic document feeder 100 is configured to open and close around hinges 81 and 82 provided on the left and right, and a claw 83 is provided on the upper surface of the
一方、原稿検知タイミングセンサ86は、原稿サイズ検知センサ91〜93(図3参照)の検出結果に基づいて、コンタクトガラス10上の原稿サイズを検知するタイミングを制御するために設けられており、自動原稿送り装置100の開放角度が所定の角度以内になると、爪83を検知してオンになる。この角度は、僅かな角度であり、オペレータが手で自動原稿送り装置100を開くと、リフトアップ検知センサ85及び原稿検知タイミングセンサ86の両方がオフとなるようになっている。なお、図3に示すように、原稿の位置合わせ用の端面スケール87及び88も設けられている。
On the other hand, the document detection timing sensor 86 is provided to control the timing of detecting the document size on the
図3に、コンタクトガラスに対する原稿サイズ検知センサの配置状態を示す。コンタクトガラス10の下方に、原稿サイズ検知センサ91〜93が配置されている。原稿サイズ検知センサ91〜93は、図4に示すように、発光ダイオード91aからの発光を3つのビームに分散させて照射した際の反射光を光学系の内部の3個の受光素子91bで受光する反射型のセンサであり、光学系の内部からコンタクトガラス10を透視し、原稿面からの反射光のみを受光して原稿の有無を検知する。原稿サイズ検知センサ91〜93は、常時動作しており、各受光素子91bは、コンタクトガラス10上の原稿を検出した場合は、オン状態となり、原稿を検出していない場合は、オフ状態となる。原稿サイズ検知センサ91〜93は、コンタクトガラス10上の所定位置に載置される多種類の原稿サイズに対応するように配置されているため、原稿セットの有無を判定することができると共に、各種の原稿サイズを的確に検出することができる。
FIG. 3 shows an arrangement state of the document size detection sensor with respect to the contact glass. Document size detection sensors 91 to 93 are arranged below the
また、図1に示すように、複写機本体1は、原稿を読み取るスキャナ、画像処理回路、プロッタ等を有する。スキャナは、原稿を載置するためのコンタクトガラス10と、光学走査系を有し、光学走査系は、露光ランプ11、第1ミラー12、第2ミラー13、第3ミラー14、レンズ15及びフルカラーCCD16を備える。露光ランプ11及び第1ミラー12は、第1キャリッジに装備され、第1キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって一定速度で副走査方向に移動する。第2ミラー13及び第3ミラー14は、第2キャリッジに装備され、第2キャリッジは、原稿を読み取る際に、ステッピングモータによって第1キャリッジのほぼ1/2の速度で移動する。そして、第1キャリッジ及び第2キャリッジが移動することによって、原稿の画像面が光学的に走査され、読み取られたデータがレンズ15によってフルカラーCCD16の受光面に結像され、光電変換される。
As shown in FIG. 1, the copying machine
次に、フルカラーCCD16によって、赤(R)、緑(G)及び青(B)の各色に光電変換された画像データは、画像処理回路でA/D変換された後に画像処理回路604(図7参照)によって各種の画像処理が施される。さらに、複写する際には、書き込みユニット607によって用紙に複写される。書き込みユニット607は、レーザ出力ユニット20、fθレンズ21及びミラー22を備え、レーザ出力ユニット20は、レーザ光源であるレーザダイオード(LD)、ポリゴンミラー及びポリゴンモータを有する。レーザ出力ユニット20からは、複写時にスキャナで読み取られた画像に応じて変調された黒信号のレーザ光が出射され、感光体30上に潜像が形成される。感光体30の周囲には、黒現像器32、赤信号の画像を書き込むためのLED書き込みユニット31、赤現像器33、転写器及び分離器(不図示)が配置され、感光体30上に形成されたトナー像が転写器により用紙に転写される。用紙は、複写機本体1内の両面ユニット40、第1トレイ50、給紙ユニット300内の第2トレイ310、第3トレイ320及び第4トレイ330のいずれかから選択され、フィードローラ42及び分離コロ49、第1給紙装置51、第2給紙装置311、第3給紙装置321又は第4給紙装置331によって給紙される。なお、図5に示すように、第1トレイ50から第4トレイ330までにセットされている用紙の用紙サイズ及びセット方向は、サイズレバー400の位置調整と、複数連のプッシュスイッチ401のオン・オフの組み合わせにより検知することができる。
Next, the image data photoelectrically converted into each color of red (R), green (G), and blue (B) by the
また、両面ユニット40及び第1トレイ50から給紙された用紙は、縦搬送ユニット60によって上方に向けて搬送され、第2給紙装置311、第3給紙装置321又は第4給紙装置331によって給紙された用紙は、バンク縦搬送ユニット340及び縦搬送ユニット60を経由して搬送される。そして、この用紙は、その先端がレジストセンサ52によって検出された後、所定時間が経過すると、レジストローラ53に突き当てられて一端停止する。さらに、用紙は、副走査有効期間信号(FGATE)に同期してレジストローラ53の回転により搬送され、感光体30上のトナー像が転写される。次に、用紙は、感光体30から分離器(不図示)により分離された後に、搬送装置54によって定着装置55まで搬送され、定着装置55によりトナー像が定着される。定着後の用紙は、片面印刷時と、両面印刷時の両面印刷後に、切り換え爪57及び排紙ローラ56によって排紙トレイ200上に排出される。
The paper fed from the
一方、両面印刷時の表面印刷後の用紙は、切り換え爪57によって両面搬送路41に導かれ、フィードローラ42及び分離コロ49で反転されて両面ユニット40上に集積(ストック)される。両面ユニット40内の用紙は、トレイが上昇してフィードローラ42に突き当たり、フィードローラ42が回転することによって縦搬送ユニット60に送られて裏面に画像が形成される。また、図6に示すように、操作部コントローラ500は、操作部の液晶ディスプレイの画面表示の制御、各種LEDの点灯表示の制御及び各種キー入力の制御を行い、システムコントローラ501(SCU)は、給紙、搬送、定着、両面印刷、プロセス制御等を行い、画像処理コントローラ502、ADFコントローラ503、給紙トレイコントローラ504、FAXコントローラ505、プリンタコントローラ506(PCU)、各種負荷及び各種センサの入出力信号経路が接続されている。画像処理コントローラ502は、画像の制御及びスキャナの読み取りの制御を行い、ADFコントローラ503は、自動原稿送り装置100の全体的な制御を行う。また、給紙トレイコントローラ504は、給紙トレイに対する制御を行い、FAXコントローラ505は、プリンタデータ受信の管理及びファイル管理を行う。
On the other hand, the paper after surface printing at the time of duplex printing is guided to the
以下、図1及び図7を参照して、本発明の画像形成装置の動作を説明する。まず、コンタクトガラス10上の原稿600に露光ランプ11が照射され、反射光が画像データとして、フルカラーCCD16によって読み取られる。次に、フルカラーCCD16により赤(R)、緑(G)及び青(B)の各色に分離されたアナログ画像信号が信号処理回路601で増幅されて光量補正が行われる。さらに、アナログ画像信号は、A/D変換器602によりデジタル画像信号に変換され、シェーディング補正回路603によりシェーディング補正が行われ、画像処理回路604に送出される。画像処理回路604では、画像データに対してMTF補正、γ補正、黒画像生成、カラー画像生成、2値処理、多値処理等の画質処理が施され、黒データとカラーデータがセレクタ605に出力される。セレクタ605では、画像信号を変倍部606又は画像メモリコントローラ608に送出する切り換えが行われる。変倍部606では、画像信号を変倍率に合わせて拡大縮小して、書き込みユニット607に送出する。一方、セレクタ605と画像メモリコントローラ608の間は、双方向で画像信号を入出力することが可能な構成となっており、画像メモリコントローラ608への設定や、読み取り部及び書き込み部の制御を行うCPU609、そのプログラムやデータを格納するROM610及びワーキング用のRAM611を備える。CPU609は、画像メモリコントローラ608を介して画像メモリ612のデータの書き込み及び読み出しを行う。
The operation of the image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to FIGS. First, the exposure lamp 11 is irradiated on the original 600 on the
画像メモリコントローラ608では、入力された原稿の画像データが内部の画像圧縮装置等によって圧縮された後に画像メモリ612に送出される。画像データを圧縮することによって、メモリ容量の限られた画像メモリ612を有効に利用することができる。また、一度に多くの原稿画像データを記憶することが可能になるため、格納された原稿画像データのイメージをページ順序で出力することができる。この場合、画像を出力する際に、画像メモリ612のデータを画像メモリコントローラ608内の伸長装置により順次伸長処理を行いながら出力する。他方、FAX送信時には、セレクタ605によって黒データがFAX用イメージメモリ613に転送される。また、FAX受信時には、回線からの受信データが復調及び伸長された後にFAX用イメージメモリ613により展開され、変倍部606を介してセレクタ605によって書き込みユニット607に出力される。また、前述したように、プリンタデータの受信時には、画像データがプリンタ用イメージメモリ614により展開された後に、セレクタ605により書き込みユニット607に送出される。
In the
図8に示すように、定着装置55は、加熱ローラ700と、加熱ローラ700に圧接する加圧ローラ701を有し、加熱ローラ700は、表面にPFA、PTFE等の耐熱離型層が形成されており、内部に加熱用の定着ヒータ702(熱源)が設けられている。定着ヒータ702としては、ハロゲンヒータ、赤外線ヒータ(ニクロム線)等が用いられる。また、加熱ローラ700及び加圧ローラ701の表面部には、それぞれ温度センサ703及び704が設けられている。このとき、温度センサ703及び704からの温度検知信号に基づいて、加熱ローラ700及び加圧ローラ701の温度が一定値となるように定着ヒータ702が制御される。さらに、用紙Pに供給する熱量を制御するために、加熱ローラ700と加圧ローラ701のニップ幅を変更する加圧機構が制御されている。すなわち、加熱ローラ701は、駆動機構(不図示)によって回転駆動され、加圧ローラ701と連動して用紙Pを搬送しながら、用紙Pに熱及び圧力を加えて定着処理を行う。加圧ローラ701は、表面にシリコン等の耐熱ゴム層が形成されている。定着装置55の内部の温度(雰囲気温度)は、温度検出手段722により検出することができる。
As shown in FIG. 8, the fixing device 55 includes a
また、加圧ローラ701は、軸の両端部が回転自在に支持されると共に、付勢手段(不図示)によって加熱ローラ700と離間する方向に常時付勢されている。その一方で、加圧ローラ701は、軸の下方から加圧機構によって片持ちされ、加熱ローラ700の下部側に押し付けられている。加圧機構は、ステッピングモータ710を有し、ステッピングモータ710がA方向に正回転した場合に、その駆動力が同軸上に設けられたギヤ711からアイドラギヤ712を介してギヤ713に伝達される。ここで、ギヤ713には、先端が送りネジとなっている軸714が連結されており、アンカー715をC方向に引き寄せることができる。アンカー715には、スプリング716の端部が取り付けられ、他端がリンク717に取り付けられている。したがって、アンカー715の水平移動に伴って、リンク717は、支点718を中心に回動する。そして、リンク717の一端には、略三角状のレバー719が嵌合しており、レバー719が支点720を中心に回動するため、加圧ローラ701が上方に向けて押し上げられる。これにより、加熱ローラ700に対する加圧力が付与される。
The pressure roller 701 is rotatably urged in a direction away from the
一方、ステッピングモータ710がB方向に逆回転した場合には、アンカー715は、D方向に押し戻されるため、レバー719が支点720を中心に下方に回動して、加圧ローラ701を引き下げ、加圧力が解除される。また、アンカー715の下方には、ホームポジション検知部721が設けられている。ホームポジション検知部721は、アンカー715の下部に形成されている検知片によりオン・オフされるため、アンカー715の移動量を調整することによって指示された圧力を加圧ローラ701に付与することができる。このような加圧機構は、加圧ローラ701の両側に設けられている。以上のように構成された定着装置55は、電源(メインスイッチ)を投入すると、定着ヒータ702が発熱して加熱ローラ700における加熱を開始し、温度センサ703及び704により、それぞれ加熱ローラ700及び加圧ローラ701の表面温度の検出が開始される。そして、加熱ローラ700と加圧ローラ701の表面温度が用紙Pの未定着画像を定着できる温度(定着温度)に達すると、ウォームアップが終了し、コピーが可能となる。
On the other hand, when the stepping
以下、図1及び図9を参照して、本発明の実施形態について説明する。ここで、本発明の実施形態の特徴は、用紙のサイズ、紙種、連続通紙枚数に応じて加圧力を切り換えて定着温度を変更する定着温度制御を行うことにある。このため、定着温度を変更する前に第1トレイ50から第4トレイ330までにセットされている用紙の用紙サイズがサイズレバー400及びプッシュスイッチ401(図5参照)により検知されると共に、用紙の紙種(普通紙、トレーシングペーパー、フィルム)が操作部から予め入力される。例えば、ウォームアップ前にプレスキャンを行って画像出力情報を入力し、入力された画像出力情報に基づいて、所定の定着条件で定着温度制御を開始する。また、プリンタ、FAX等では、同様にウォームアップ前に画像出力信号を受信し、受信した画像出力情報が入力情報として、画像出力装置のCPUに入力される。このように入力された出力情報に基づいて、所定の定着条件で定着温度制御が開始される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 9. Here, a feature of the embodiment of the present invention is that a fixing temperature control is performed in which the fixing temperature is changed by switching the pressing force in accordance with the paper size, the paper type, and the number of continuous sheets. Therefore, before changing the fixing temperature, the paper size of the paper set in the
図9に、本発明の定着温度制御の処理手順の実施形態を示す。ここで、このフローチャートは、画像形成装置の電源がOFFの時の定着温度制御であり、低電力モード又はスリープモードから復帰する時の定着温度制御は、定着ヒータ702をONにする(S2)ことからスタートする定着温度制御となる。まず、電源をONとする(S1)ことにより、定着ヒータ702(図8参照)がONとなり(S2)、加熱ローラ700の温度が上昇し、定着装置55の立ち上げが行われる(ウォームアップ)。次に、操作部から画像出力条件(用紙サイズ、通紙枚数、紙種)が入力されているか否かの判別が行われる(S3)。ここで、画像出力条件が入力されている場合(Y)には、画像出力条件がチェックされる(S4)。さらに、定着温度テーブル[℃](表1参照)及び定着ニップ幅テーブル[mm](表2参照)に基づいて、定着温度及び定着ニップ幅が決定され(S5)、加圧ローラ701による加圧力が変更される(S6)。また、画像出力条件が入力されていない場合(N)には、定着温度及び定着ニップ幅が予め設定されている標準のデフォルト値(170℃及び5.5mm)に設定され(S12)、加圧ローラ701による加圧力が変更される(S13)。
FIG. 9 shows an embodiment of a processing procedure for fixing temperature control according to the present invention. Here, this flowchart is the fixing temperature control when the power of the image forming apparatus is OFF, and the fixing temperature control when returning from the low power mode or the sleep mode is to turn on the fixing heater 702 (S2). The fixing temperature control starts from the beginning. First, when the power is turned on (S1), the fixing heater 702 (see FIG. 8) is turned on (S2), the temperature of the
そして、画像出力条件が入力されている場合(Y)には、温度センサ703(図8参照)により加熱ローラ700の温度を検出し(S7)、定着温度に達しているか否かの判別が行われる(S8)。ここで、定着温度に達している場合(Y)には、ウォームアップが完了し(S9)、画像出力(複写操作)が開始される(S10)。次に、画像出力が終了した後は、予め設定されている待機時の定着温度制御に基づいて温度制御が実行される(S11)。さらに、一定の時間が経過した後には、低電力モードや定着ヒータのOFFモードであるスリープモードに移行する。また、定着温度に達していない場合(N)には、S7に戻る。
When the image output condition is input (Y), the temperature of the
一方、画像出力条件が入力されていない場合(N)には、同様に温度センサ703により加熱ローラ700の温度を検出し(S14)、定着温度に達しているか否かの判別が行われる(S15)。ここで、定着温度に達している場合(Y)には、ウォームアップが完了し(S16)、予め設定されている待機時の定着温度制御に基づいて温度制御が実行される(S17)。また、定着温度に達していない場合(N)には、S14に戻る。
On the other hand, if no image output condition is input (N), the temperature of the
ここで、図10に、連続通紙枚数と消費電力量の関係を示す。具体的には、消費電力量は、ウォームアップ時に消費する電力量と、用紙に供給する電力量と、加熱ローラを設定温度で維持するための電力量の総和であり、通紙枚数に対して、どのように変化するかを示す。また、従来例Iは、定着温度が連続通紙枚数に応じて変化しない場合、従来例IIは、定着温度が連続通紙枚数に応じて3段階に変化する場合である。なお、従来例Iでは、連続通紙(例えば、99枚)を継続しても問題が生じない程度まで定着温度を高く設定しており、従来例IIでは、その改良として、連続通紙枚数に応じて定着温度を低下させることにより省エネ化が図られている。図10から明らかなように、従来例Iと従来例IIを比較すると、従来例IIは、設定される定着温度が低い分、連続通紙30枚まで消費電力を少なくすることができることがわかる。さらに、本発明の実施形態では、定着ニップ幅を変化させることにより、定着温度をさらに低く設定することが可能となり、必要最小限の熱量を用紙に供給することができ、連続通紙枚数が増加しても消費電力量を低減することができる。 Here, FIG. 10 shows the relationship between the number of continuous sheets to be passed and the power consumption. Specifically, the power consumption is the sum of the amount of power consumed during warm-up, the amount of power supplied to the paper, and the amount of power used to maintain the heating roller at the set temperature. , Show how it changes. Further, Conventional Example I is a case where the fixing temperature does not change according to the number of continuously passing sheets, and Conventional Example II is a case where the fixing temperature changes in three stages according to the number of continuously passing sheets. In the conventional example I, the fixing temperature is set high to such an extent that no problem occurs even if continuous paper is passed (for example, 99 sheets). In the conventional example II, as an improvement, the number of continuous papers is increased. Accordingly, energy saving is achieved by lowering the fixing temperature accordingly. As is clear from FIG. 10, comparing Conventional Example I and Conventional Example II, it can be seen that Conventional Example II can reduce the power consumption up to 30 sheets continuously as the fixing temperature is set low. Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is possible to set the fixing temperature further lower by changing the fixing nip width, and to supply the minimum amount of heat to the paper, increasing the number of continuous sheets to be passed. Even in this case, power consumption can be reduced.
また、図11に、定着温度と用紙に供給される熱量の関係を示す。図11に示すように、定着ニップ幅が固定されている場合、定着温度がT2〜T4に変化すると、用紙に供給される熱量は、Q1〜Q2に変化する。ここで、Q1は、定着性を保障する必要最低限の熱量であるため、例えば、定着温度がT4に設定されている場合には、過剰な熱量Q2が用紙に供給される。そこで、本発明の実施形態では、定着ニップ幅を変化させることにより、用紙に供給される熱量が常時Q1となるように定着ニップ幅が選定されている。これによって、定着温度がT1〜T3の範囲で良好に定着され、その結果、定着温度を低下させることが可能となり、消費電力量の低下により省エネ化を図ることができる。なお、用紙に供給される熱量Qは、式 FIG. 11 shows the relationship between the fixing temperature and the amount of heat supplied to the paper. As shown in FIG. 11, when the fixing nip width is fixed, when the fixing temperature changes from T 2 to T 4 , the amount of heat supplied to the paper changes from Q 1 to Q 2 . Here, since Q 1 is the minimum heat amount necessary to ensure the fixability, for example, when the fixing temperature is set to T 4 , an excessive amount of heat Q 2 is supplied to the sheet. Therefore, in the embodiment of the present invention, the fixing nip width is selected so that the amount of heat supplied to the paper always becomes Q1 by changing the fixing nip width. As a result, the fixing temperature is satisfactorily fixed in the range of T 1 to T 3 , and as a result, the fixing temperature can be lowered, and energy saving can be achieved by reducing the power consumption. Note that the amount of heat Q supplied to the paper is expressed by the equation
図12に、待機時の定着温度制御の処理手順の実施形態を示す。ここで、従来、低電力モード時の加熱ローラの温度は、一定の温度であり、且つ加熱ローラの温度は、低電力モードから復帰した後の定着性が満足するように設定されていた。なお、操作部から、加熱ローラの温度を変更することは可能であったが、機械が自動的に設定値の変更を行うことはない。また、低電力モードに移行する前の定着装置は、定着装置が室温から立ち上がったまま、画像出力がされない状態、即ち、加圧ローラの温度が低い状態で低電力モードに移行される場合や、多量に画像出力がされて、加圧ローラの温度がかなり高い状態で低電力モードに移行される場合がある。そこで、加圧ローラの温度が低い状態から低電力モードに移行しても、低電力モードから復帰後の定着性が満足できるように、低電力モード時の加熱ローラの温度が決定されていた。しかしながら、加圧ローラの温度が高い状態から低電力モードに移行した場合には、加圧ローラの温度の設定値には余裕が有り、省エネ化が不十分である。そこで、本実施形態においては、加圧ローラの温度を検出し、その温度に応じて低電力モード時の加熱ローラの温度を変更し、加圧ローラの温度が高い状態では、低電力モード時の加熱ローラの温度を低くする。以下、詳細を説明する。 FIG. 12 shows an embodiment of the processing procedure for fixing temperature control during standby. Here, conventionally, the temperature of the heating roller in the low power mode is a constant temperature, and the temperature of the heating roller is set so that the fixing property after returning from the low power mode is satisfied. Although it was possible to change the temperature of the heating roller from the operation unit, the machine does not automatically change the set value. In addition, the fixing device before shifting to the low power mode is a state where the fixing device stands up from the room temperature and the image output is not performed, that is, when the temperature of the pressure roller is low and the mode is shifted to the low power mode. In some cases, a large amount of image is output, and the pressure roller is shifted to the low power mode with the temperature of the pressure roller being considerably high. Therefore, the temperature of the heating roller in the low power mode has been determined so that the fixability after returning from the low power mode can be satisfied even when the pressure roller is shifted from the low temperature state to the low power mode. However, when the pressure roller temperature is changed to a low power mode from a high temperature state, there is a margin in the set value of the pressure roller temperature, and energy saving is insufficient. Therefore, in the present embodiment, the temperature of the pressure roller is detected, the temperature of the heating roller in the low power mode is changed according to the temperature, and when the temperature of the pressure roller is high, the temperature in the low power mode is changed. Reduce the temperature of the heating roller. Details will be described below.
まず、タイマーで画像出力条件が入力されていない時間Sをカウントし(S1)、Sが15分以上になっているか否かの判別が行われる(S2)。ここで、Sが15分以上になっている場合には、低電力モードに移行する(S3)。また、Sが15分以上になっていない場合には、S1に戻る。なお、この時間は、操作部から設定値を変更することができる。低電力モードに移行する際には、加熱ローラ700の温度を低い温度に設定し直すと共に、操作部の表示の消灯、機械に設けているファンの停止等が行われる。このとき、加圧ローラ701の温度Tを検出し(S4)、表3に示す低電力モード時の定着温度θ2の決定を行う(S5)。
First, a time S during which no image output condition is input is counted by a timer (S1), and it is determined whether or not S is 15 minutes or more (S2). Here, when S is 15 minutes or more, it shifts to the low power mode (S3). Moreover, when S is not 15 minutes or more, it returns to S1. Note that the set value can be changed from the operation unit during this time. When shifting to the low power mode, the temperature of the
以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明について具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、部は、重量部を意味する。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples. In addition, a part means a weight part.
[線状ポリエステル樹脂L1の合成]
ビスフェノールAのプロピレンオキシド2.0モル付加物1040g(3.0mol)と、テレフタル酸291g(1.5mol)と、ドデセニルコハク酸93g(1.5mol)と、オクチル酸スズ10gを窒素雰囲気下、5℃/分の昇温速度で230℃まで加温した後、10〜20mmHgの減圧下で5時間反応させた。次に、室温まで冷却した後、粉砕し、線状ポリエステル樹脂L1を合成した。線状ポリエステル樹脂L1は、重量平均分子量が5500であった。
[Synthesis of linear polyester resin L1]
Propylene oxide 2.0 mol adduct of bisphenol A 1040 g (3.0 mol), terephthalic acid 291 g (1.5 mol), dodecenyl succinic acid 93 g (1.5 mol) and tin octylate 10 g in a nitrogen atmosphere at 5 ° C. The mixture was heated to 230 ° C. at a rate of temperature rise / minute, and then reacted for 5 hours under a reduced pressure of 10 to 20 mmHg. Next, after cooling to room temperature, it was pulverized to synthesize a linear polyester resin L1. The linear polyester resin L1 had a weight average molecular weight of 5500.
[線状ポリエステル樹脂L2の合成]
ビスフェノールAのエチレンオキシド2.2モル付加物700g(2.0mol)と、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2.0モル付加物520g(1.0mol)と、フマル酸35g(0.3mol)と、テレフタル酸522g(2.7mol)と、ジオクタン酸スズ(II)5gを窒素雰囲気下、190℃で攪拌しながら、2時間反応させた。次に、ジオクタン酸スズ(II)8gを追加投入し、5℃/分の昇温速度で230℃まで加温した後、1〜10mmHgの減圧下で8時間反応させた。さらに、室温まで冷却した後、粉砕し、線状ポリエステル樹脂L2を合成した。線状ポリエステル樹脂L2は、重量平均分子量が850000であった。
[Synthesis of linear polyester resin L2]
700 g (2.0 mol) of ethylene oxide 2.2 mol adduct of bisphenol A, 520 g (1.0 mol) of propylene oxide 2.0 mol adduct of bisphenol A, 35 g (0.3 mol) fumaric acid, and 522 g of terephthalic acid (2.7 mol) and 5 g of tin (II) dioctanoate were reacted for 2 hours while stirring at 190 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, 8 g of tin (II) dioctanoate was additionally added, and the mixture was heated to 230 ° C. at a rate of 5 ° C./min, and then reacted for 8 hours under a reduced pressure of 1 to 10 mmHg. Furthermore, after cooling to room temperature, it grind | pulverized and synthesize | combined linear polyester resin L2. The linear polyester resin L2 had a weight average molecular weight of 850000.
[非線状ポリエステル樹脂H1の合成]
ビスフェノールAのエチレンオキシド2.2モル付加物945g(2.7mol)と、ビスフェノールAのプロピレンオキシド2.0モル付加物175g(0.3mol)と、無水トリメリット酸480g(2.5mol)と、コハク酸60g(0.5mol)と、オクチル酸スズ(II)3gを窒素雰囲気下、190℃で攪拌しながら、3時間反応させた。次に、オクチル酸スズ(II)4gを追加投入し、5℃/分の昇温速度で230℃まで加温した後、1〜10mmHgの減圧下で7時間反応させた。さらに、室温まで冷却した後、粉砕し、非線状ポリエステル樹脂H1を合成した。非線状ポリエステル樹脂H1は、架橋成分の含有量が30重量%であった。
[Synthesis of Non-Linear Polyester Resin H1]
945 g (2.7 mol) of ethylene oxide 2.2 mol adduct of bisphenol A, 175 g (0.3 mol) of propylene oxide 2.0 mol adduct of bisphenol A, 480 g (2.5 mol) trimellitic anhydride, The acid 60g (0.5mol) and the tin (II) octylate 3g were made to react for 3 hours, stirring at 190 degreeC by nitrogen atmosphere. Next, 4 g of tin (II) octylate was additionally charged and heated to 230 ° C. at a rate of temperature increase of 5 ° C./min, and then reacted for 7 hours under a reduced pressure of 1 to 10 mmHg. Furthermore, after cooling to room temperature, it grind | pulverized and synthesize | combined nonlinear polyester resin H1. In the non-linear polyester resin H1, the content of the crosslinking component was 30% by weight.
[結晶性ポリエステル樹脂C1の合成]
1,4−ブタンジオール1150g、エチレングリコール120g、マロン酸1100g、フタル酸350g、オクチル酸スズ10.5g及びハイドロキノン1.5gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに入れ、160℃で5時間反応させた。次に、200℃に昇温して1時間反応させた後、1〜10mmHgの減圧下で2時間反応させ、結晶性ポリエステル樹脂C1を合成した。
[Synthesis of Crystalline Polyester Resin C1]
1L of 1,4-butanediol, 120 g of ethylene glycol, 1100 g of malonic acid, 350 g of phthalic acid, 10.5 g of tin octylate and 1.5 g of hydroquinone, 5 L equipped with a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer and a thermocouple And was allowed to react at 160 ° C. for 5 hours. Next, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 1 hour, and then reacted for 2 hours under a reduced pressure of 1 to 10 mmHg to synthesize a crystalline polyester resin C1.
[スチレンアクリル系樹脂SA1の合成]
反応容器中に、クメン500部を入れ、反応容器中を窒素ガス置換し、150℃に加温した。次に、スチレン175部と、アクリル酸t−ブチル50部と、アクリル酸n−ブチル25部と、過酸化ベンゾイル5部を混合した溶液を3時間かけて反応容器に滴下し、150℃で3時間重合した。さらに、クメンを除去し、室温まで冷却した後、粉砕し、スチレンアクリル系樹脂SA1を合成した。
[Synthesis of Styrene Acrylic Resin SA1]
500 parts of cumene was placed in the reaction vessel, the inside of the reaction vessel was replaced with nitrogen gas, and the mixture was heated to 150 ° C. Next, a solution obtained by mixing 175 parts of styrene, 50 parts of t-butyl acrylate, 25 parts of n-butyl acrylate, and 5 parts of benzoyl peroxide was dropped into the reaction vessel over 3 hours, and the solution was added at 150 ° C. Polymerized for hours. Further, cumene was removed, cooled to room temperature, and then pulverized to synthesize styrene acrylic resin SA1.
[ハイブリッド樹脂HB1の合成]
フタル酸25molと、無水トリメリット酸5molと、ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキシド5molと、ビスフェノールA(2,2)エチレンオキシド25molと、オクチル酸スズ(II)0.05molをステンレス攪拌棒、流下式コンデンサー、窒素ガス導入管及び温度計を装備したフラスコに入れた。次に、窒素雰囲気下、135℃で攪拌しながら、滴下ロートからスチレン30molと、メタクリル酸ブチル10molと、t−ブチルハイドロパーオキシド0.9molを予め混合したものを5時間かけて滴下した。滴下終了後、130℃で6時間熟成した後、220℃に昇温して5時間反応させ、ハイブリッド樹脂HB1を合成した。ハイブリッド樹脂HB1は、スチレンアクリル系樹脂の含有量が23重量%であった。
[Synthesis of Hybrid Resin HB1]
Stainless steel stirring rod, 25 mol of phthalic acid, 5 mol of trimellitic anhydride, 5 mol of bisphenol A (2,2) propylene oxide, 25 mol of bisphenol A (2,2) ethylene oxide and 0.05 mol of tin (II) octylate The flask was equipped with a condenser, nitrogen gas inlet tube and thermometer. Next, with stirring at 135 ° C. in a nitrogen atmosphere, a mixture of 30 mol of styrene, 10 mol of butyl methacrylate, and 0.9 mol of t-butyl hydroperoxide was added dropwise from a dropping funnel over 5 hours. After completion of the dropwise addition, the mixture was aged at 130 ° C. for 6 hours, then heated to 220 ° C. and reacted for 5 hours to synthesize a hybrid resin HB1. Hybrid resin HB1 had a styrene acrylic resin content of 23% by weight.
[実施例1]
20部の線状ポリエステル樹脂L1と、38部の非線状ポリエステル樹脂H1と、12部の結晶性ポリエステル樹脂C1と、30部のハイブリッド樹脂HB1と、サリチル酸亜鉛(III)錯体E−84(オリエント化学工業社製)2部と、直鎖エステルワックスWEP−3(日本油脂社製)8部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した。次に、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを10kg/時として、120℃で溶融混練した。さらに、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Example 1]
20 parts of linear polyester resin L1, 38 parts of non-linear polyester resin H1, 12 parts of crystalline polyester resin C1, 30 parts of hybrid resin HB1, and zinc (III) salicylate complex E-84 (Orient Chemical Co., Ltd.) 2 parts, linear ester wax WEP-3 (Nippon Yushi Co., Ltd.) 8 parts, carbon black C44 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 10 parts, Henschel mixer FM10B (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.) And premixed. Next, melt kneading was performed at 120 ° C. using a biaxial kneader PCM-30 (manufactured by Ikegai Co., Ltd.) at a kneading feed rate of 10 kg / hour. Furthermore, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer lab jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), it was classified using an airflow classifier MDS-I (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to obtain base particles. .
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−2000(ワッカー社製)4.0部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表4に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of the base particles and 4.0 parts of colloidal silica H-2000 (manufactured by Wacker) were mixed using a sample mill and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 4. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
[実施例2]
コロイダルシリカH−2000(ワッカー社製)4.0部の代わりに、コロイダルシリカH−1303VP(ワッカー社製)2.8部を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤を得た。
[Example 2]
A developer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 2.8 parts of colloidal silica H-1303VP (manufactured by Wacker) was used instead of 4.0 parts of colloidal silica H-2000 (manufactured by Wacker). .
[実施例3]
コロイダルシリカH−2000(ワッカー社製)4.0部の代わりに、コロイダルシリカR−972(クライアントジャパン社製)5.0部を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤を得た。
[Example 3]
A developer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts of colloidal silica R-972 (manufactured by Client Japan) was used instead of 4.0 parts of colloidal silica H-2000 (manufactured by Wacker). It was.
[実施例4]
コロイダルシリカH−2000(ワッカー社製)4.0部の代わりに、コロイダルシリカH−2000(ワッカー社製)1.0部を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤を得た。
[Example 4]
A developer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part of colloidal silica H-2000 (manufactured by Wacker) was used instead of 4.0 part of colloidal silica H-2000 (manufactured by Wacker). .
[実施例5]
87.5部の線状ポリエステル樹脂L2と、10部の結晶性ポリエステル樹脂C1と、2.5部のスチレンアクリル系樹脂SA1と、サリチル酸鉄(II)錯体X−11(オリエント化学工業社製)5部と、直鎖エステルワックスWEP−1(日本油脂社製)5部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部と、マグネタイト微粒子EPT−1000(戸田工業社製)1部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した。次に、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを15kg/時として、160℃で溶融混練した。さらに、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Example 5]
87.5 parts of linear polyester resin L2, 10 parts of crystalline polyester resin C1, 2.5 parts of styrene acrylic resin SA1, and iron (II) salicylate complex X-11 (manufactured by Orient Chemical Industries) 5 parts, 5 parts of linear ester wax WEP-1 (manufactured by NOF Corporation), 10 parts of carbon black C44 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and 1 part of magnetite fine particles EPT-1000 (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd.) Premixing was performed using an N-shell mixer FM10B (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.). Next, melt kneading was performed at 160 ° C. using a biaxial kneader PCM-30 (manufactured by Ikegai Co., Ltd.) at a kneading feed rate of 15 kg / hour. Furthermore, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer lab jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), it was classified using an airflow classifier MDS-I (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to obtain base particles. .
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−30(クラリアント社製)2.0部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表4に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of the base particles and 2.0 parts of colloidal silica H-30 (manufactured by Clariant) were mixed using a sample mill, and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 4. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
[実施例6]
70部の非線状ポリエステル樹脂H1と、30部の結晶性ポリエステル樹脂C1と、含クロム系アゾ錯体PB−34(オリエント化学工業社製)3部と、直鎖エステルワックスWEP−1(日本油脂社製)5部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した。次に、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを10kg/時として、90℃で溶融混練した。さらに、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Example 6]
70 parts of a non-linear polyester resin H1, 30 parts of a crystalline polyester resin C1, 3 parts of a chromium-containing azo complex PB-34 (manufactured by Orient Chemical Industries), and a linear ester wax WEP-1 (Nippon Yushi) 5 parts) and 10 parts of carbon black C44 (Mitsubishi Chemical Corporation) were premixed using a Henschel mixer FM10B (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.). Next, melt kneading was performed at 90 ° C. using a biaxial kneader PCM-30 (manufactured by Ikegai Co., Ltd.) at a kneading feed rate of 10 kg / hour. Furthermore, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer lab jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), it was classified using an airflow classifier MDS-I (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to obtain base particles. .
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−30(クラリアント社製)1.2部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表4に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of base particles and 1.2 parts of colloidal silica H-30 (manufactured by Clariant) were mixed using a sample mill, and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 4. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
[実施例7]
50部の非線状ポリエステル樹脂H1と、40部線状ポリエステル樹脂L1と、10部のハイブリッド樹脂HB1と、含クロム系アゾ錯体PB−34(オリエント化学工業社製)5部と、直鎖エステルワックスWEP−1(日本油脂社製)5部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した。次に、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを10kg/時として、130℃で溶融混練した。さらに、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Example 7]
50 parts of non-linear polyester resin H1, 40 parts of linear polyester resin L1, 10 parts of hybrid resin HB1, 5 parts of chromium-containing azo complex PB-34 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), and
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−2000(クラリアント社製)0.5部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表4に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of base particles and 0.5 part of colloidal silica H-2000 (manufactured by Clariant) were mixed using a sample mill, and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 4. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
ビスフェノールAのエチレンオキシド2.0モル付加物651g(2.0mol)と、シクロヘキサンジメタノール144g(2.0mol)と、シクロヘキサンジカルボン酸800g(4.0mol)と、ジブチルスズ10gを窒素雰囲気下、5℃/分の昇温速度で230℃まで加温した後、10〜20mmHgの減圧下で5時間反応させた。次に、室温まで冷却した後、粉砕し、線状ポリエステル樹脂Iを合成した。線状ポリエステル樹脂Iは、重量平均分子量が4200であった。
651 g (2.0 mol) of an ethylene oxide 2.0 mol adduct of bisphenol A, 144 g (2.0 mol) of cyclohexanedimethanol, 800 g (4.0 mol) of cyclohexanedicarboxylic acid, and 10 g of dibutyltin in a nitrogen atmosphere at 5 ° C. / The mixture was heated to 230 ° C. at a temperature rising rate of 5 minutes, and then reacted for 5 hours under a reduced pressure of 10 to 20 mmHg. Next, after cooling to room temperature, it was pulverized to synthesize a linear polyester resin I. The linear polyester resin I had a weight average molecular weight of 4200.
[結晶性ポリエステル樹脂IIの合成]
エチレングリコール120g(2.0mol)と、コハク酸118g(1.0mol)と、アジピン酸146g(1.0mol)と、チタンテトラブトキシド15g及びハイドロキノン1.5gを、窒素導入管、脱水管、攪拌器及び熱伝対を装備した5Lの四つ口フラスコに入れ、160℃で5時間反応させた。次に、200℃に昇温して1時間反応させた後、1〜10mmHgの減圧下で2時間反応させ、結晶性ポリエステル樹脂IIを合成した。
[Synthesis of Crystalline Polyester Resin II]
120 g (2.0 mol) of ethylene glycol, 118 g (1.0 mol) of succinic acid, 146 g (1.0 mol) of adipic acid, 15 g of titanium tetrabutoxide and 1.5 g of hydroquinone, a nitrogen introduction tube, a dehydration tube, a stirrer And placed in a 5 L four-necked flask equipped with a thermocouple and reacted at 160 ° C. for 5 hours. Next, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 1 hour, and then reacted for 2 hours under a reduced pressure of 1 to 10 mmHg to synthesize a crystalline polyester resin II.
[非線状ポリエステル樹脂IIIの合成]
ビスフェノールAのエチレンオキシド2.2モル付加物975g(3mol)と、無水トリメリット酸192g(1mol)と、無水マレイン酸196g(2mol)と、テレフタル酸チタン20gを窒素雰囲気下、5℃/分の昇温速度で230℃まで加温した後、1〜10mmHgの減圧下で7時間反応させた。次に、室温まで冷却した後、粉砕し、非線状ポリエステル樹脂IIIを合成した。非線状ポリエステル樹脂IIIは、架橋成分の含有量が25重量%であった。
[Synthesis of Non-Linear Polyester Resin III]
Ethylene oxide 2.2 mol adduct of bisphenol A 975 g (3 mol), trimellitic anhydride 192 g (1 mol), maleic anhydride 196 g (2 mol), and titanium terephthalate 20 g were heated at 5 ° C./min in a nitrogen atmosphere. After heating to 230 ° C. at a temperature rate, the reaction was carried out for 7 hours under a reduced pressure of 1 to 10 mmHg. Next, after cooling to room temperature, it was pulverized to synthesize a non-linear polyester resin III. In the non-linear polyester resin III, the content of the crosslinking component was 25% by weight.
[比較例1]
50部の線状ポリエステル樹脂Iと、50部の非線状ポリエステル樹脂IIIと、含クロム系アゾ錯体PB−34(オリエント化学工業社製)5部と、直鎖エステルワックスWEP−1(日本油脂社製)5部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した後、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを10kg/時として、130℃で溶融混練した。次に、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Comparative Example 1]
50 parts of linear polyester resin I, 50 parts of non-linear polyester resin III, 5 parts of chromium-containing azo complex PB-34 (manufactured by Orient Chemical Industries), and linear ester wax WEP-1 (Nippon Yushi) 5 parts and 10 parts of carbon black C44 (Mitsubishi Chemical Corporation) were premixed using a Henschel mixer FM10B (Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), and then a twin-screw kneader PCM-30 (Ikegai) Was used and melt kneaded at 130 ° C. with a kneading feed rate of 10 kg / hour. Next, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer lab jet (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.), classification is performed using an airflow classifier MDS-I (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to obtain base particles. It was.
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−2000(クラリアント社製)2.5部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表5に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of base particles and 2.5 parts of colloidal silica H-2000 (manufactured by Clariant) were mixed using a sample mill, and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 5. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
[比較例2]
20部の線状ポリエステル樹脂Iと、50部の非線状ポリエステル樹脂IIIと、20部の結晶性ポリエステル樹脂IIと、10部のスチレンアクリル系樹脂SA1と、サリチル酸鉄(II)錯体X−11(オリエント化学工業社製)3部と、直鎖エステルワックスWEP−3(日本油脂社製)5部と、カーボンブラックC44(三菱化学社製)10部を、へンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)を用いて予備混合した後、二軸混練機PCM−30(池貝社製)を用いて、混練フィードを10kg/時として、90℃で溶融混練した。次に、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機MDS−I(日本ニューマチック工業社製)を用いて分級し、母体粒子を得た。
[Comparative Example 2]
20 parts linear polyester resin I, 50 parts non-linear polyester resin III, 20 parts crystalline polyester resin II, 10 parts styrene acrylic resin SA1, and iron (II)
次に、母体粒子100部と、コロイダルシリカH−2000(クラリアント社製)2.5部を、サンプルミルを用いて混合した後、350メッシュで篩い、表5に示す特性を有するトナーを得た。 Next, 100 parts of base particles and 2.5 parts of colloidal silica H-2000 (manufactured by Clariant) were mixed using a sample mill, and then sieved with 350 mesh to obtain a toner having the characteristics shown in Table 5. .
さらに、トナーと、平均粒径が50μmのシリコーンコートキャリアを、トナーの含有量が5重量%となるように混合し、現像剤を得た。 Further, a toner and a silicone-coated carrier having an average particle diameter of 50 μm were mixed so that the toner content was 5% by weight to obtain a developer.
Imagio neo400W(リコー社製)に、図8に示す定着装置を装備したものに現像剤を投入し、図9に示す定着温度制御の処理手順に従って、以下の評価を行った。評価結果は、表4及び表5に示されているが、比較例1においては、条件1のホットオフセットにおいて、評価の翌日に冷えて固まったトナーの塊が定着紙に落下した。このとき、必要に応じて、図13に示すオイル塗布ローラ723が接離可能に設けられている定着装置を用いた。オイル塗布ローラ723は、金属製の芯金の表面に耐熱性フェルトを巻き付けて構成したローラであり、表面のフェルトにオフセット防止用の潤滑剤であるシリコンオイルが含浸されている。オイル塗布ローラ723は、回転軸との間に設けられた一方向クラッチによって加熱ローラ700が回転する際には追随しない状態に維持されるようになっている。このため、加熱ローラ700と当接した際には回転しない状態に維持されるので、加熱ローラ700の表面に付着しているトナーや紙粉を回収する掻き取り部材、いわゆる、クリーニング部材として機能する。
A developer was put into an image of Neorio 400W (manufactured by Ricoh) equipped with the fixing device shown in FIG. 8, and the following evaluation was performed according to the fixing temperature control processing procedure shown in FIG. The evaluation results are shown in Tables 4 and 5. In Comparative Example 1, in the hot offset of
なお、以下の評価は、常温常湿環境(25℃、60%RH)で100000枚プリントした後に行った。 The following evaluation was performed after printing 100,000 sheets in a normal temperature and normal humidity environment (25 ° C., 60% RH).
かぶりは、目視で評価し、かぶりが無いものをA、かぶりが僅かに発生するが、実用上問題が無いものをB、かぶりが発生し、実用上問題があるものをCとして、判定した。 The fog was evaluated by visual observation, and A was determined when there was no fog, B was determined as being practically problematic, and C was determined as being practical when there was a problem with fog.
シャープネスは、約2mm角の「電」の文字を約30倍に拡大し、図14に示す評価基準に従って判定した。なお、ランク2及び4は、それぞれランク1と3及びランク3と5の中間とする。
The sharpness was determined according to the evaluation criteria shown in FIG. 14 by enlarging the “Den” character of about 2 mm square by about 30 times.
画像濃度は、直径が3cmの黒ベタ円の濃度を、マクベス濃度計を用いて10点測定し、平均値を求めた。なお、この値が1.20以上であれば、実用上問題が無い。 The image density was determined by measuring the density of a solid black circle having a diameter of 3 cm at 10 points using a Macbeth densitometer, and obtaining an average value. If this value is 1.20 or more, there is no practical problem.
定着率とホットオフセット性については、操作パネルにより、用紙としてトレーシングペーパーを選択し、直径が3cm、画像濃度が1.35〜1.40の黒ベタ円を形成する場合(条件1)と、操作パネルにより、用紙として普通紙を選択する以外は、条件1と同様に画像を形成する場合(条件2)で評価した。なお、定着率は、定着後の画像にメンデイングテープ(3M社製)を貼り、一定の圧力(2kg)を加えた後、ゆっくり引き剥がし、その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定することにより評価した。なお、定着率は、式
定着率[%]=テープで引き剥がした後の画像濃度/元の画像濃度×100
から算出される。このとき、同時に、加熱ローラ一周のサイクルでホットオフセットが発生しているかどうかを目視で評価した。
Regarding the fixing rate and hot offset property, when tracing paper is selected as a sheet by the operation panel and a solid black circle having a diameter of 3 cm and an image density of 1.35 to 1.40 is formed (condition 1), Evaluation was performed in the case of forming an image (condition 2) in the same manner as in
Is calculated from At the same time, it was visually evaluated whether a hot offset occurred in a cycle of the heating roller.
700 加熱ローラ
701 加圧ローラ
P 用紙
700 Heating roller 701 Pressure roller P Paper
Claims (8)
該記録媒体の種類に応じて、該記録媒体を挟持する圧力を制御し、
該未定着画像は、トナーを用いて形成され、
該トナーは、無機スズ(II)化合物を含有する非結晶性ポリエステル樹脂を有し、測定温度130℃、周波数1Hz以上10Hz以下におけるtanδが1.1以上2.0以下であり、測定温度130℃、周波数1Hzにおけるtanδに対する測定温度130℃、周波数10Hzにおけるtanδの比が1.0以上1.8以下であることを特徴とする画像定着方法。 The unfixed image is sandwiched between the unfixed image formed on the recording medium by a heating roller capable of being heated and a pressure roller capable of being pressed against the heating roller. An image fixing method for fixing an image, comprising:
According to the type of the recording medium, the pressure for sandwiching the recording medium is controlled,
The unfixed image is formed using toner,
The toner has an amorphous polyester resin containing an inorganic tin (II) compound, has a measurement temperature of 130 ° C., a tan δ of 1.1 to 2.0 at a frequency of 1 Hz to 10 Hz, and a measurement temperature of 130 ° C. An image fixing method, wherein the ratio of tan δ at a measurement temperature of 130 ° C. and a frequency of 10 Hz to tan δ at a frequency of 1 Hz is 1.0 or more and 1.8 or less.
で表される構造を有する結晶性ポリエステル樹脂をさらに有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像定着方法。 The toner contains an inorganic tin (II) compound as a catalyst.
The image fixing method according to claim 1, further comprising a crystalline polyester resin having a structure represented by:
前記結晶性ポリエステル樹脂に対する該スチレンアクリル系樹脂の重量比が0.25以上1以下であることを特徴とする請求項4に記載の画像定着方法。 The toner further includes a styrene acrylic resin,
The image fixing method according to claim 4, wherein a weight ratio of the styrene acrylic resin to the crystalline polyester resin is 0.25 or more and 1 or less.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像定着方法を用いて、該画像を定着させる工程を有することを特徴とする画像形成方法。 Forming an image on the recording medium using toner;
An image forming method comprising the step of fixing the image using the image fixing method according to claim 1.
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像定着方法を用いて該画像を定着させる画像定着手段を有し、
該画像定着手段は、該記録媒体の種類に応じて、該記録媒体を挟持する圧力を制御する機構を有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming an image on a recording medium using toner;
Image fixing means for fixing the image using the image fixing method according to any one of claims 1 to 6;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image fixing unit includes a mechanism for controlling a pressure for sandwiching the recording medium in accordance with the type of the recording medium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007161789A JP5233179B2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007161789A JP5233179B2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009003025A true JP2009003025A (en) | 2009-01-08 |
JP5233179B2 JP5233179B2 (en) | 2013-07-10 |
Family
ID=40319509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007161789A Expired - Fee Related JP5233179B2 (en) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5233179B2 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011033823A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Ricoh Co Ltd | Toner, method for producing the same, developer, developer container and image forming method |
JP2011039110A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Inc | Toner |
JP2012063559A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Toner and production method of the same |
JP2014062999A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Konica Minolta Inc | Toner for electrostatic charge image development |
JP2014174244A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Toner for forming electrophotographic image, image forming method and process cartridge |
JP2017223798A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 花王株式会社 | Electrophotographic toner |
JP2018091933A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | キヤノン株式会社 | Image formation apparatus |
CN108475029A (en) * | 2016-01-18 | 2018-08-31 | 株式会社理光 | Toner, developer and image forming apparatus |
Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001092297A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2001154525A (en) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2003186250A (en) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Kao Corp | Electrophotographic toner |
JP2003231744A (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-19 | Kao Corp | Catalyst for production of polyester for use in toner |
JP2004361513A (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2005107517A (en) * | 2003-09-12 | 2005-04-21 | Canon Inc | Color toner and full-color image forming method using the color toner |
JP2005208552A (en) * | 2003-04-07 | 2005-08-04 | Canon Inc | Magnetic toner |
JP2005266753A (en) * | 2003-09-26 | 2005-09-29 | Kao Corp | Toner for electrostatic image development |
JP2005301247A (en) * | 2004-03-18 | 2005-10-27 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic charge image developing toner, developer, development device, and image forming apparatus |
JP2005308995A (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Kao Corp | Method for manufacturing toner |
JP2006091278A (en) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Sharp Corp | Toner for electrophotography |
JP2006208455A (en) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006227241A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Ricoh Co Ltd | Image forming device, and processing cartridge and toner used for image forming device |
JP2006285150A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006292876A (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006308764A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006337872A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Kao Corp | Electrophotographic toner |
JP2007078906A (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic charge image developing toner and image forming method |
-
2007
- 2007-06-19 JP JP2007161789A patent/JP5233179B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001092297A (en) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2001154525A (en) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2003231744A (en) * | 2001-12-06 | 2003-08-19 | Kao Corp | Catalyst for production of polyester for use in toner |
JP2003186250A (en) * | 2001-12-17 | 2003-07-03 | Kao Corp | Electrophotographic toner |
JP2005208552A (en) * | 2003-04-07 | 2005-08-04 | Canon Inc | Magnetic toner |
JP2004361513A (en) * | 2003-06-02 | 2004-12-24 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
JP2005107517A (en) * | 2003-09-12 | 2005-04-21 | Canon Inc | Color toner and full-color image forming method using the color toner |
JP2005266753A (en) * | 2003-09-26 | 2005-09-29 | Kao Corp | Toner for electrostatic image development |
JP2005301247A (en) * | 2004-03-18 | 2005-10-27 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic charge image developing toner, developer, development device, and image forming apparatus |
JP2005308995A (en) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Kao Corp | Method for manufacturing toner |
JP2006091278A (en) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Sharp Corp | Toner for electrophotography |
JP2006208455A (en) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006227241A (en) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Ricoh Co Ltd | Image forming device, and processing cartridge and toner used for image forming device |
JP2006285150A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-19 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006292876A (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006308764A (en) * | 2005-04-27 | 2006-11-09 | Sharp Corp | Electrophotographic toner |
JP2006337872A (en) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Kao Corp | Electrophotographic toner |
JP2007078906A (en) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic charge image developing toner and image forming method |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6012033341; 化学大辞典 , 19891020, 2306 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011033823A (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Ricoh Co Ltd | Toner, method for producing the same, developer, developer container and image forming method |
JP2011039110A (en) * | 2009-08-06 | 2011-02-24 | Canon Inc | Toner |
JP2012063559A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-29 | Ricoh Co Ltd | Toner and production method of the same |
JP2014062999A (en) * | 2012-09-21 | 2014-04-10 | Konica Minolta Inc | Toner for electrostatic charge image development |
JP2014174244A (en) * | 2013-03-07 | 2014-09-22 | Ricoh Co Ltd | Toner for forming electrophotographic image, image forming method and process cartridge |
CN108475029A (en) * | 2016-01-18 | 2018-08-31 | 株式会社理光 | Toner, developer and image forming apparatus |
CN108475029B (en) * | 2016-01-18 | 2021-09-21 | 株式会社理光 | Toner, developer, and image forming apparatus |
JP2017223798A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | 花王株式会社 | Electrophotographic toner |
JP2018091933A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | キヤノン株式会社 | Image formation apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5233179B2 (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5233179B2 (en) | Image fixing method, image forming method, and image forming apparatus | |
EP1624345B1 (en) | Full color toner, image forming method, fixing device, developer, process cartridge, and image forming apparatus | |
EP1580611B1 (en) | Toner, developer including the toner, and developing device and image forming apparatus using the toner | |
JP4708129B2 (en) | Image forming toner, method for producing the same, developer, and image forming method and image forming apparatus using the same | |
JP2008116580A (en) | Toner for image formation, method for supplying toner, and process cartridge | |
WO2007055240A1 (en) | Toner and image-forming method | |
JP4202332B2 (en) | Toner for electrostatic image development, developer, developing device, image forming apparatus | |
JP4471906B2 (en) | Toner for developing electrostatic image and image forming method | |
JP2005115352A (en) | Toner for forming color image and toner kit | |
JP5181610B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, powder toner cartridge, image forming apparatus | |
JP4836723B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming method and manufacturing method thereof | |
JP2009053357A (en) | Electrostatic charge image developing toner, two-component developer and image forming method | |
JP4506600B2 (en) | Toner for developing electrostatic image, image forming method, and method for producing toner for developing electrostatic charge | |
JP2006259431A (en) | Toner and image forming apparatus and process cartridge | |
JP5298464B2 (en) | Toner for image formation, two-component developer, toner container, developing device, and image forming method | |
JP2009223217A (en) | Image forming apparatus and toner | |
JP2007058036A (en) | Toner for electrostatic image development and image forming method | |
JP2007178720A (en) | Image forming method | |
JP4298604B2 (en) | Toner and image forming method | |
JP2011008127A (en) | Transparent toner for electrostatic latent image development, electrostatic latent image developer, toner cartridge, process cartridge, and image forming apparatus | |
US20220197165A1 (en) | Toner, resin particles, developer, toner storage unit, image forming apparatus, method for producing toner, and image forming method | |
JP5252180B2 (en) | Toner for developing electrostatic image and image forming method | |
JP5153309B2 (en) | toner | |
JP2023153685A (en) | Toner, image forming apparatus, image forming method, and method for manufacturing printed material | |
JP2003255617A (en) | Electrostatic latent image developing toner and method for forming image |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120703 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121017 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130226 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130311 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5233179 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160405 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |