JP3652425B2 - Toner manufacturing method and electrophotographic apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真法により画像形成を行う画像形成装置(以下、電子写真装置と呼ぶ。)に使用されるトナーの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子写真装置はオフィスユースの目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、装置の小型化、メンテフリー等を実現する技術が求められている。そのため、装置には、廃トナーリサイクルシステムやオゾン発生が少ないシステム等が搭載されるようになってきている。
【0003】
以下、基本的な電子写真装置の画像形成プロセス(印字プロセス)について説明する。
【0004】
先ず、画像形成のために感光体(以下、像担持体とも呼ぶ。)を帯電する。帯電方法としては、従来から用いられているコロナ帯電器による方法、導電性ローラの表面を感光体表面に直接押圧接触させて感光体表面を均一に帯電させる方法等がある。この導電性ローラを用いた帯電方法は、オゾン発生量の低減を狙って行われるようになったものである。感光体表面の帯電後、複写機であれば、複写原稿に光を照射してこれの反射光をレンズ系を通じて感光体に照射することにより潜像を形成し、プリンタであれば、露光光源としての発光ダイオードやレーザーダイオードに画像信号を送り、これら発光ダイオードやレーザーダイオードによる光のON−OFFによって潜像を形成する。感光体に潜像、すなわち、表面電位の高低が形成されると、感光体は予め帯電された直径が5μm〜15μm程度の着色粉体であるトナーによって可視像化される。トナーは感光体の表面電位の高低に従って感光体表面に付着し複写用紙(以下、転写材とも呼ぶ。)に電気的に転写される。即ち、トナーは予め正または負に帯電しており複写用紙の背面からトナー極性と反対極性の電荷が付与されることにより、複写用紙に電気的に吸引される。この転写プロセスにおいて、感光体上の全てのトナーが複写用紙に移るのではなく、一部は感光体上に残留する。そして、この残留トナーは、クリーニング部でクリーニングブレード等によって掻き落とされて、廃トナーとして回収される。複写用紙に転写されたトナーは、定着工程で、熱や圧力により、複写用紙に固定される。定着する方法としては、2本以上の金属ロール間を通過させる圧力定着方式と、電熱ヒータによる加熱雰囲気中を通過させるオーブン定着方式及び少なくとも1本のローラーが加熱ヒーターを内臓するローラーである2本以上のローラー間を通過させる熱ロール定着方式がある。従来、前記の廃トナーは再利用されることなく廃棄されていた。しかしながら、昨今、地球環境保護の点から、産業廃棄物の無制限な廃棄を規制することの重要性が叫ばれており、トナーが粉体であることから、トナーの不用意な廃棄は環境汚染につながるため、廃トナーを繰り返し画像形成に使用する廃トナーリサイクルが行われるようになってきている。
【0005】
前記熱ロール定着方式は、加熱ローラの表面と複写用紙上のトナー面とが圧接触するため、トナー画像を複写用紙に融着する際の熱効率が良好であり、迅速にトナーを定着させることができる。しかしながら、熱ロール定着方式では、加熱ローラ表面にトナーが加熱溶融状態で圧接触するため、トナーの一部がローラ表面に付着して再び複写用紙上に付着し画像を汚染する、所謂、オフセット現象(以下、単にオフセットと呼ぶ。)を起こしやすい欠点がある。かかるオフセット現象を防止する方法としては、加熱ローラ表面を耐熱性でトナーに対する離型性に富む弗素樹脂やシリコンゴムで形成し、さらにその表面にシリコンオイル等のオフセット防止用液体を供給して液体の薄膜でローラ表面を被覆する方法が取られている。しかるに、この方法は、シリコンオイル等の液体が加熱されることにより臭気を発生し、また、液体を供給するための余計な装置が必要であるため、複写装置の機構が複雑になるという欠点を有している。また、オフセットを確実に防止するためには、ローラ表面への液体の供給を高い精度でコントロールする必要があり、複写装置が高価にならざるを得ない。このため、このようなオフセット防止用液体を供給しなくても、オフセットが発生せず、良好な定着画像が得られるトナーが要求されている。
【0006】
周知のように、電子写真方法に使用される静電荷現像用のトナーは、一般に、結着樹脂中に、少なくとも顔料もしくは染料からなる着色成分を分散させて構成されたものであり、更に必要に応じて、結着樹脂中に、可塑剤、電荷制御剤、磁性体、離型剤等を分散させて構成される。結着樹脂としては天然または合成樹脂が使用され、単一種あるいは複数種の樹脂が混合して使用される。かかるトナーの製法としては、前記に各材料を適当な割合で予備混合し、この混合物を熱溶融によって加熱混練し、混練物を冷却し、この混練物を気流式衝突板方式等により微粉砕し、最後に、粉砕物を分級してトナー母体を得、その後、このトナー母体に外添剤を外添処理してトナーを完成するのが一般的である。
【0007】
1成分現像では、トナーのみで現像材が構成され、2成分現像では、トナーと磁性粒子からなるキャリアと混合して現像剤が構成される。
【0008】
従来、電子写真方法で静電潜像を可視像化する現像方法としてはカスケード現像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現像法などがある。カスケード現像法は、感光体に直接現像剤を振りかける方法で、米国特許3105770に開示されている。このカスケード現像法は、電子写真方法を用いた初の実用複写機で使用された現像法である。また、米国特許3866574には、現像ローラに交流バイアスを印加し、一成分トナーを飛翔させて現像する方法が開示されている。この現像方法において、現像ローラに印加する交流バイアスはトナーの動きを活性化する目的に用いられ、トナーは画像部には飛翔し、非画像部では途中で舞い戻ると説明されている。さらに、この交流バイアスを印加する技術を改良したものとして、特公昭63−42256号公報に開示されたジャンピング現像がある。このジャンピング現像法はトナーをトナー担持体に担持させ、トナー担持体上に担持体と微小な間隙で剛性体または弾性体の規制ブレードを設置し、この規制ブレードによりトナーを薄層に規制して、現像部まで運び、そこで交流バイアスにより感光体の画像部にトナーを付着させる方法である。このジャンピング現像法は、画像部及び非画像部においてトナーが往復運動するという点で前述の米国特許3866574に開示された現像方法と異なるものである。
【0009】
また、フルカラー画像の形成を行う、所謂、フルカラー複写機、フルカラープリンター等の電子写真装置における画像形成プロセスは、前記画像形成プロセスを各色毎に行うものである。すなわち、感光体をコロナ放電装置により帯電させ、感光体表面に第1色目の潜像に対応する光信号を照射して静電潜像を形成し、第1色目のトナー、例えば、イエロートナーによりで現像して、静電潜像を顕像化し、得られたイエロートナー画像にトナーの帯電極性と逆極性に帯電された転写用紙を当接させて、転写用紙上にイエロートナー像を転写した後、感光体表面に残留したイエロートナーをクリーニング手段で除去し、感光体表面を除電し、この後、マゼンタ、シアン、黒等の第2色目、第3色目、第4色目のトナーに対しても第1色目のイエロートナーと同様な操作を繰り返し、各色のトナー像を転写材上で重ね合わせてフルカラー像を形成し、この重ね合されたトナー像を定着するものである。このフルカラー画像の形成方式としては、単一の感光体表面上に順次各色のトナー像を形成し、転写ドラムに巻き付けられた転写用紙を転写ドラムの回転により繰り返し感光体表面に対向させ、順次形成される各色のトナー像を重ねて転写していく転写ドラム方式と、各色毎の像形成部を複数並べて配置し、すなわち、各色毎の、感光体を含む像形成ユニットを複数並べて配置し、ベルトにより搬送される転写用紙をそれぞれの像形成部(像形成ユニット)を通過させることにより各色のトナー像を順次転写して、カラー像を重ね合わせる連続重ね方式が一般的である。転写ドラム方式を用いたものとしては、例えば特開平1−252982号公報に開示されたカラー電子写真装置を挙げることができる。
【0010】
図15は前記カラー電子写真装置の概略構成を示す断面図である。以下、これの構成と動作を簡単に説明する。図15において、501は感光体で、これに対向して帯電器502と、現像部503と、転写ドラム504、クリーナ505が設けられている。現像部503は、イエロー色のトナー像をつくるためのY現像器506、マゼンタ色のトナー像をつくるためのM現像器507、シアン色のトナー像をつくるためのC現像器508、黒色のトナー像をつくるためのBk現像器509とを有し、これらの現像器群全体が回転して各々の現像器が順次感光体501に対向して現像可能となるように構成されている。転写ドラム512と感光体501は動作中は対向しながらそれぞれ矢印方向に一定速度で回転する。
【0011】
像形成動作が開始すると感光体501が矢印方向に回転するとともに、その表面が帯電器502によって一様に帯電される。その後感光体501の表面には、1色目のイエローの像を形成するための信号によって変調されたレーザビーム510が照射されて、潜像が形成される。次にこの潜像は最初に感光体に対向しているY現像器506により現像され、イエローのトナー像が形成される。感光体501上に形成されたイエローのトナー像が転写ドラム504に対向する位置に移動するまでに、すでに転写ドラム504の外周には給紙部511から送られた転写材としての1枚の用紙が先端を爪部512でつかまれて巻き付けられており、その用紙の所定の位置に感光体上のイエロのトナー像が対向して出会うようにタイミングがとられている。感光体501上のイエローのトナー像が転写帯電器513の作用により用紙に転写された後、感光体表面はクリーナ505により清掃されて、次色の像形成のための準備がなされる。続いて、マゼンタ、シアン、黒のトナー像も同様に形成されるが、そのとき現像部503では色に応じて設けられた各現像器が感光体に対向して現像可能状態となる。転写ドラム504の径は最長の用紙が巻き付けられかつ各色の像間で現像器の交換が間に合うように充分の大きさを持っている。
【0012】
各色の像形成のためのレーザビーム510の照射は、感光体501の回転につれて感光体501上の各色のトナー像と転写ドラム504上の用紙に既に転写されたトナー像とが位置的に合致されて対向するようにタイミングがとられて実行される。この様にして4色のトナー像が転写ドラム504上で用紙に重ねて転写されて、用紙上にカラー像が形成される。全ての色のトナー像が転写された後、用紙は剥離爪514により転写ドラム504から剥されて、搬送部515を経て定着器516によりトナー像が定着され、装置外へ排出される。
【0013】
一方、連続転写方式を用いたカラー画像形成装置の一例としては、特開平1−250970号公報に記載されたものを挙げることができる。かかるカラー画像形成装置では、4色の像形成のためにそれぞれが感光体、光走査手段などを含んだ4つの像形成ステーションが並び、ベルトに搬送された用紙がそれぞれの感光体の下部を通過してカラートナー像が重ね合わされる。さらにまた、前記2つの方式とは別に、転写材上に異なる色のトナー像を重ねてカラー像を形成する他の方法として、感光体上に順次形成される各色トナー像を中間転写材上に一旦重ねて、最後にこの中間転写材上のトナー像を一括して転写紙に移す方式がある、これは例えば特開平2−212867号公報に開示されている。
【0014】
【発明が解決しようとしている課題】
前記したカスケード現像法は、従来から言われているようにベタ画像再現性が劣悪である。また、装置を大型複雑化するという欠点を有している。特に、前記米国特許3866574に記載されたカスケード現像を行う現像器は、複雑で高コストであるという欠点を有している。一方、ジャンピング現像法は良好なトナー画像を得るためにはトナー層を担持したトナー担持体上に極めて均一な厚みのトナー薄層を形成しなければならず、ジャンピング現像を行う現像器には高い機械的精度が要求され、現像器の製造が容易でないという欠点がある。また、ジャンピング現像法では、しばしばトナー担持体上のトナー薄層に前画像の履歴が残り、得られるトナー画像にしばしば不要な残像が現れる、いわゆるスリーブゴースト現像を発生するという欠点がある。また、現像器の構成が複雑でコストが高くなるという欠点もある。そこで、本出願人は、以上の欠点に鑑み、現像器の小型化、高性能化を実現できる現像法を特開平5−72890号公報に提案した。この現像法は固定磁石を内包した感光体と、感光体と所定の間隙を設けて対向する磁石を有する現像剤回収電極ローラ(以下電極ローラと称す)により非画像部の不要現像剤を除去する構成である。かかる現像法によれば、ベタ画像を忠実に再現し、またスリーブゴーストも発生せず、より一層の装置の小型化、簡素化、低コストを図ることができる。
【0015】
しかしながら、かかる現像法では、裸の電極ローラを感光体に対向させ、感光体上の不要現像剤をこの電極ローラにより回収し、この回収された現像剤をスクレーパによって電極ローラから現像器(ホッパー)内に掻き落とすが、このスクレーパによる現像剤(トナー)の掻き落としが安定に行われず、現像剤(トナー)がスクレーパをすり抜けてしまうことにより、画像上に黒筋等の画像欠陥が生じることがある。これは、トナーに内添している低軟化点の離型剤等が分散不良のとき、これらが現像作業中にトナーから脱落し、スクレーパの表面に融着堆積して、スクレーパの掻き落とし能力が低下するためである。
【0016】
また、かかる現像法では、高画質化のためには、より高性能化された現像剤が必要である。すなわち、かかる現像法では、現像剤が層規制されることなく、感光体と電極ローラとの狭ギャップの空間である現像場に搬送され、静電潜像の画像部のトナーは静電的に残り、非画像部のトナーとキャリアが電極ローラへ回収されるが、このとき、トナーの帯電分布がブロードであると、現像剤が層規制されていないために、ベタ黒画像部においてトナーの供給が十分になされずムラが生じ、文字部においてトナーの飛び散りが生じるため、より狭い帯電量分布を有するトナーが必要になる。また、かかる現像法では、内添剤の極めて良好に分散したトナーが必要である、これは、かかる現像法は、最初に像担持体全面に現像剤が振りかけられ、従来の他の現像法に比して現像剤と感光体が長く接触するものであり、従来の他の現像法に比してトナーから遊離した分散不良の離型剤の感光体への付着がより起こり易いためである。
【0017】
また、前記したように近年地球環境保護の観点からは、現像後に感光体上に残留し、クリーニング手段によって回収されたトナーをリサイクルするのが好ましい。しかしながら、廃トナーをリサイクルするとき、廃トナーがクリーナ部、現像部、及び廃トナーを現像部へ戻すときの輸送管内において機械的なストレスを受けるため、離型剤の存在するトナーの軟質の部分にダメージを受けるため、前記した離型剤のトナーからの脱落による画像劣化を生じやすく、また、一旦画像形成に供された廃トナーが現像器内の新しいトナーと混合されると、トナーの帯電量分布がブロードになって逆極性トナーが増加することとなり、複写画像の品質が低下してしまうという欠点がある。
【0018】
また、前記の導電性弾性ローラを用いた転写方式は、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写紙を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与するにより前記像担持体表面上にあるトナーを静電気力で転写紙に転写するものであるが、かかる導電性弾性ローラを用いた転写方式では、転写紙に裏汚れが発生するといった問題点がある。これは、像担持体上のトナーを転写ローラを用いて転写紙に転写する場合、転写紙がない状態では転写ローラは像担持体に所定の圧力で当接しており、現像工程でカブリが多いと、かかるカブリによるトナーによって転写ローラが汚染し、このトナーによって汚染した転写ローラが送られて来た転写紙の裏面に当接するためである。
【0019】
また、フルカラーの画像形成において、前記転写ドラムを用いた転写方式では、用紙を巻き付けた転写ドラムを感光体に対して同速度で回転させ、各色トナー像の転写時の先端(開始)タイミングを合わせることによって、転写ドラムに巻き付けられた用紙上で各色トナー像の相互位置を合致させるが、転写ドラムに用紙を巻き付ける必要があるために、転写ドラムの径を一定の大きさ以上にする必要があり、またその構造が非常に複雑で高い精度が要求されるため、装置が大がかりで高価なものとなっていた。また葉書や厚紙など腰の強い用紙は、転写ドラムに巻き付けることができないために使用できないという問題点があった。また、連続転写方式では、色数に対応した像形成位置を有し、そこに用紙を次々と通過させればよいため、転写ドラムは不要であるが、この方式では感光体上に潜像を形成するためのレーザ光学系などの潜像形成手段が色の数に対応した数だけ必要であるので、装置の構造が非常に複雑で高価になり、また、像形成位置が複数箇所あるために、各色の像形成部の相対的な位置ずれ、回転軸の偏心、各部の平行度のずれ等が直接色ずれに影響することになり、高画質画像を安定に形成することが困難であるという問題点があった。特に潜像形成手段による潜像の各色間の位置合わせを正確に行う必要があり、特開平1−250970号公報にも示されているように、潜像形成手段である像露光系に相当の工夫と複雑な構成が必要であるという問題点があった。これに対し、特開平2−212867号公報に記載された中間転写体を用いる転写方式では、複雑な光学系を必要としなく、転写紙として葉書や厚紙などの腰の強い用紙も使用でき、また中間転写ベルトがフレキシブルなため、転写ドラム方式、連続転写方式に比べて、装置自体の小型化を可能に出来るというメリットがある。ところで、トナーは転写時に全て転写されるのが理想であるが、現実には一部転写残りが生じ、転写効率は100%でなく、一般的には75〜85%程度である。この転写残りのトナーは感光体クリーニングの工程でクリーニングブレード等で掻き落とされて廃トナーとなる。かかる中間転写体を使用する転写方式では、トナーは感光体から中間転写体へ、さらに中間転写体から転写紙へと、少なくとも2回以上の転写工程を経ることになり、1回の転写における転写効率が85%であっても、2回の転写により、トータルの転写効率は72%にまで低下することになり、1回の転写における転写効率が75%の場合は、2回の転写により、トータルの転写効率は56%にまで低下し、約半分のトナーが廃トナーとなってしまう。従って、実際には、中間転写体を使用する転写方式では、トナーのコストアップという問題点や、廃トナーを収容するための廃トナーボックスの容積を大きくしなければならないために、装置の小型化を十分になし得ることができないという問題点がある。また、中間転写体方式では、中間転写体上で4色のトナー画像を重ねるため、中間転写体上に重ねられたフルカラーのトナー画像は局所的にトナー存在量(トナー層厚み)が大きく異なるものとなる。従って、転写用紙へフルカラーのトナー画像を転写する際、トナー画像内に圧力差を生じるので、トナーの凝集効果によって画像の一部が転写されずに穴となる”中抜け”現象が発生するという問題点がある。特に、転写紙が詰まった場合のクリーニングを確実に行うために、中間転写体にトナーの離型効果の高い材料を用いると、”中抜け”現象が顕著に現れ、画像の品位を著しく低下させてしまう。さらに、文字やライン等ではエッジ現像によりトナーがより多くのり、加圧によるトナー同士の凝集はより顕著に起こり、”中抜け”現象がより顕著に現れる。高湿高温の環境下でより一層顕著に現れる。
【0020】
また従来、複写機や、プリンタ、FAXにおいてプロセス速度の異なる機種毎に別々の種類のトナーを使用している。これは、低速機用では耐オフセット性を向上させるため、粘弾性の高い、高軟化点の結着樹脂材料を使用し、高速機用では定着に必要な熱量が得にくいため、定着性を高めるために軟化点を下げた結着樹脂を使用するためである。ここで、プロセス速度とは機械の時間当たりの複写処理能力に関係し、通常感光体の周速度で示されるものであり、この感光体の周速度によって複写用紙の搬送速度が決まる。トナーコストの面からは、プロセス速度の異なる機種毎でトナーを共有化できることが望ましい。
【0021】
前記したように、トナーの定着方式としては、熱ロール定着方式が一般的であり、この熱ロール定着方式用のトナーとして、オフセット防止用液体を供給しなくても、オフセットが発生せず、良好な定着画像が得られるトナーが要求されている。すなわち、紙への付着力である定着強度が高く、ヒートローラへの付着を防止する耐オフセット性に優れたトナーが要求されている(以下、定着強度を定着性と呼ぶことにする。)。そこで、従来から、結着樹脂の改良等、種々の対策が行われている。例えば、特開昭59−148067号公報には、低分子量部と高分子量部とを持ち、低分子量部のピーク値と、低分子量部と高分子量部の分散度(Mw/Mn)とを規定した不飽和エチレン系重合体を結着樹脂として、この結着樹脂に軟化点を特定したポリオレフィンを分散させてなることにより、定着性と耐オフセット性の両立化を行ったトナーが開示されている。また特開昭56−158340号公報には、結着樹脂として、特定の低分子量重合体成分(以下、単に低分子量成分とも呼ぶ。)と、特定の高分子量重合体成分(以下、単に高分子量成分とも呼ぶ。)とからなる樹脂を主成分とするものを用い、低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分により耐オフセット性を確保するようにしたトナーが提案されている。また、特開昭58−223155号公報では、1000〜1万と、20万〜100万の分子量領域にそれぞれ極大値を持ち、Mw/Mnが10〜40の範囲にある不飽和エチレン系重合体からなる樹脂を結着樹脂として、この結着樹脂に特定の軟化点を有するポリオレフィンを分散してなることにより、低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分とポリオレフィンにより耐オフセット性を確保するようにしたトナーが提案されている。
【0022】
高速機での定着強度を高めるために、その溶融粘度を下げたり、低分子量化した結着樹脂を使用すると、長期使用中に2成分現像であればトナーがキャリアに固着する、いわゆる、スペントが発生し易くなり、一成分現像であれば、ドクターブレードや現像スリーブ上にトナーが固着しやすくなってしまう。また、低速機に使用した場合には、定着時ヒートローラにトナーが付着するオフセットや、長期保存中にトナー同士が融着するブロッキングが発生しやすくなる。つまり、高分子量成分と低分子量成分をブレンドする構成によって、狭範囲のプロセス速度に対しては定着強度と、耐オフセット性を両立させることが可能ではあるが、広範囲のプロセス速度に対応することは難しい。広範囲のプロセス速度に対応するためにはより高い高分子量成分とより低い低分子量成分の構成にする必要があるが、高速機では低分子量成分を多くすることにより定着強度を高めることができるが、耐オフセット性が悪化し、低速機では高分子量成分を多くすることにより耐オフセット性を高めることができるが、高分子量成分を多くすると、トナーの粉砕性が低下するので生産性が低下する弊害が生じる。従って、前記のように、高分子量成分と低分子量成分をブレンドした、あるいは共重合させた結着樹脂に、ポリオレフィン等の低軟化点離型剤を分散させることにより、耐オフセット性を高めることが行われるが、低軟化点離型剤は離型性が高い分だけ結着樹脂中での分散性が悪く、単に添加するだけでは、逆極性トナーを発生して画質を悪化させたり、トナーから遊離してキャリア、感光体、現像スリーブを汚染させてしまう。特に低分子量成分と高分子量成分とから構成され、幅広い分子量分布を有する樹脂では、添加剤の分散不良がより生じやすい。これは、低温で混練すると高分子量成分が十分に溶融されずに混練され、高温で混練すると低分子量成分が低粘度となり混練のストレスが掛かりにくくなり、温度と分散性とのバランスを取るのが極めて厳しくなるためである。また、低温で混練すると高分子量成分に強ストレスが掛かり、高分子量成分の分子切断が生じ、分子量低下を招きやすいという欠点もある。
【0023】
従来から、トナーの製造における混練工程での結着樹脂への各種内添剤の分散性を向上させるための技術が提案されている。例えば、特開平6−194878号公報には、混練機のシリンダの設定温度を、混練機より吐出される混練物の最低温度に対して、20℃以内に設定することが提案されている。当該公報では、かかる構成により、混練中のシリンダ内をトナー原材料の混練物が移動する最中に樹脂が十分に溶融し、この溶融においても粘度低下がなくある程度のストレスが付与された状態になって、混練物が吐出口より吐出されるとしている。また特開平6−161153号公報には、混練の設定温度を樹脂の溶融温度に対して20℃以内とし、かつ吐出温度を樹脂の溶融温度の35℃以下で行うことが開示されている。当該公報では、かかる構成により、ワックスが結着樹脂中に小粒径でかつ均一に分散し、トナーからのワックスの分離に起因する感光体へのワックスのフィルミング及びそれに伴うブラックスポット、カブリ等が生じないとしている。また特開平6−266159号公報には、混練機の前段部と後段部のバレル温度、トナー軟化点、及び吐出温度をある一定の関係に設定することが提案されている。当該公報では、かかる構成により、結着樹脂中での添加剤の分散性が向上して、得られるトナーの帯電性が向上するとしている。
【0024】
しかるに、前記公報には開示されている方法は、混練軸がスクリュ部構成のみからなる混練機を用いいるもので、実際にはその混練温度を単に限定するだけでは、大きな混練性の向上は期待できない。これは、スクリュ部が送り機能を主機能とし、練り機能を余り発揮しない機構であるためである。
【0025】
本発明は前記のような課題に鑑みてなされたものであり、結着樹脂中に添加剤が均一に分散した、狭い帯電分布が得られるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0026】
本発明の他の目的は、高分子量重合体成分と低分子重合体成分をブレンド、あるいは共重合させてなる結着樹脂中に添加剤が均一に分散し、狭い帯電分布が得られるとともに、良好な定着性と耐オフセット性が得られるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0027】
また本発明の他の目的は、プロセス速度が異なる機種間で使用した場合、いずれのプロセス速度の機種においても、良好な帯電性、定着性及び耐オフセット性が得られるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0028】
また本発明の他の目的は、特開平5−72890号公報に提案した、現像器の小型化、簡素化、及び低コスト化を可能にした電子写真装置に適用した場合に、高濃度、低地かぶりの高画質画像を得ることができ、また、スクレーパへの融着を防止できるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0029】
また本発明の他の目的は、中間転写体を用いた転写システムを具備する電子写真装置に適用した場合に、中抜けや飛び散りが防止され、高転写効率が得られるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0030】
また本発明の他の目的は、長期使用においても、感光体、中間転写体等へのフィルミングの発生を防止できるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0031】
また本発明の他の目的は、廃トナーリサイクルシステムを具備する電子写真装置に適用した場合に、帯電量の低下がなく、凝集物を生じず、長期に亘って、高画質画像を形成することができるトナーを再現性良く製造することができるトナーの製造方法を提供することを目的とする。
【0032】
【課題を解決するための手段】
本発明トナーの製造方法は、少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物を冷却、粉砕して着色樹脂微粒子であるトナーを製造する方法であって、前記トナー材料の混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能とする第1の混練セグメントと、練り機能をその主要機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混練セグメントを有し、当該複数の混練セグメント混練すべき材料が、前記第1の混練セグメントにて混練された直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されており、混練装置の一端にある混練セグメントに設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、当該装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口から混練溶融物が吐出されるよう構成され、前記混練ブロックにおける前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn(℃)、前記第1の混練セグメントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、下記の式(数1、数2、数3)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練することを特徴とする。
[数1] Tmr−30℃≦Tmn≦Tmr−1℃
[数2] Tmn+5℃≦Tmt≦Tmn+80℃
[数3] Tsp−50℃≦Tmr≦Tsp
【0033】
前記混練ブロックにおけるすべての前記第1の混練セグメント及びすべての第2の混練セグメントが、前記式(数1、数2、数3)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練することが好ましい。
【0034】
さらに、すべての前記第1の混練セグメント及びすべての第2の混練セグメントが、下記の2つの式(数4、数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練することが好ましい。
[ 数4 ] Tsp−50℃≦Tmn≦Tsp
[ 数5 ] Tsp+5℃≦Tmt≦Tsp+50℃
【0035】
従来から、トナーの製造工程において、トナー特性を決定する上で重要な位置を占める混練工程では、ロールミル、ニーダー、押出機等の混練装置が使用される、この中で特に広く使用されているのは二軸式の押出機であり、これは連続生産が可能なためである。かかる二軸式の押出機は、一般に、混練軸が高速回転する噛み合い型浅溝の2軸押出機であり、混練すべき材料によって、混練軸が完全噛み合い型の同方向回転仕様のものと、混練軸が部分噛み合い型の異方向回転仕様のものとが選択して使用される。通常、かかる噛み合い型浅溝二軸押出機では、シリンダと混練軸が複数のセグメントに分割された、分割セグメント方式であり、各セグメント毎に一定の混練温度が設定できるように加熱シリンダが具備され、また冷却用の水冷が流れるようになっている。また、シリンダの中を通る混練軸は、主に混練物を加熱溶融しながら先へ搬送する機能を持つ送り部と、主に混練する機能を有する練り部から構成されている。送り部はS螺旋状の形状で、せん断作用による混練強度は低く、逆に練り部は強いせん断力により高い混練強度が得られる。
【0036】
前記構成からなる本発明のトナーの製造方法は、二軸押出機の混練軸におけるフィード部、及びミキシング部におけるシリンダの温度設定が、トナー材料を混練する際の結着樹脂中での着色剤をはじめとする内添剤の分散性を向上させる重要なファクターになるが、単に混練軸全体に対するニーディング部の構成の割合を規定するだけでは、満足できるレベルまで内添剤を分散させることができず不良トナーを生成してしまうという知見を得、この知見に基づいて多くの実験を行い、送り機能を主機能とする第1の混練セグメントと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるようにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメント方式の混練機を用い、第1の混練セグメントの設定混練温度、第2の混練セグメントの設定混練温度、混練溶融物の吐出温度、及び結着樹脂の軟化点を、これらが特定の関係を満たすように設定すれば、内添剤が結着樹脂中に均一かつ一様に分散して、狭い帯電量分布を有し、かつ、定着性及び耐オフセット性に優れたトナーを製造できることを見出したものである。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明の方法では、前記したように、送り機能を主機能とする第1の混練セグメントと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるようにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメント方式の混練機において、第2の混練セグメントの設定混練温度Tmn(℃)、混練溶融物の吐出温度Tmt(℃)、及び結着樹脂の軟化点Tsp(℃)を、これらが前記3つの式(数1、数2、数3)を同時に満足するように設定する。これにより、結着樹脂中での添加剤の凝集、特にオフセット防止用に添加する離型剤の凝集を防止することができる。より詳細には、従来では極めて困難であった、幅広い分子量分布を持つ結着樹脂を用いた場合の低分子量成分または高分子量成分中での添加剤の偏在を防止することができる。
【0038】
結着樹脂と添加剤が十分に濡れていない状態で混練しても添加剤の分散性は向上せず、また、結着樹脂を軟化点以上に加熱して結着樹脂の粘度をかなり低下させた状態で混練しても混練によるストレスが有効に働かないため分散性は向上しない。分割セグメント方式の混練機において、樹脂は混練機からの加熱と自己発熱とによって溶融し、添加剤と結着樹脂との濡れ性を高めて練り部に送られる。本発明の第1の構成では、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントの設定混練温度を「結着樹脂の軟化点よりも50℃低い温度」〜「結着樹脂の軟化点と同一温度」の範囲内に設定設定しているので、結着樹脂が適度に溶融して、結着樹脂と添加剤が十分に濡れ、かつ、結着樹脂と添加剤の混合物が混練ストレスが有効に働く適度な粘度を有するものとなり、結着樹脂中に添加剤が凝集することなく、均一かつ一様に分散した混練溶融物を得ることができる。かかる第1の混練セグメントの設定混練温度は、結着樹脂の軟化点よりも45℃を越えて低くしないのが好ましく、40℃を越えて低くしないのがより好ましい。第1の混練セグメントの設定混練温度が結着樹脂の軟化点より高くなると、結着樹脂が溶融しすぎ、結着樹脂の低分子重合体成分において離型剤が凝集することとなる。第1の混練セグメントの設定混練温度が結着樹脂の軟化点より50℃を越えて低くなると、結着樹脂が溶融しきれず、結着樹脂と添加剤の濡れ性が悪くなり、添加剤が微細に分散しなくなる。さらに、本発明の第1の構成では、溶融混練物の吐出温度を「結着樹脂の軟化点よりも5℃低い温度」〜「結着樹脂の軟化点よりも50℃高い温度」の範囲内に設定設定しているので、混練時の混練物の自己発熱が促され、混練物に適度なストレスが掛かり内添剤の分散性が向上する。かかる溶融混練物の吐出温度は、好ましくは結着樹脂の軟化点よりも40℃を越えて高くしないのがよく、より好ましくは35℃を越えて高くしないのがよい。
【0039】
また、本発明では、前記したように、送り機能を主機能とする第1の混練セグメントと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるようにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメント方式の混練機において、混練すべき材料を、前記第1の混練セグメントにて混練された直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントとを隣接配置させた混練ブロックを複数し、第2の混練セグメントの設定混練温度Tmn(℃)、混練ブロックにおける第1の混練セグメントの設定混練温度Tmr(℃)、混練溶融物の吐出温度Tmt(℃)、及び結着樹脂の軟化点Tsp(℃)を、これらが前記3つの式(数1〜数3)を同時に満足するように設定する。これにより、結着樹脂中での添加剤の凝集、特にオフセット防止及び/または定着性向上用に添加する離型剤の凝集を防止できる。より詳細には、従来では極めて困難であった、幅広い分子量分布を持つ結着樹脂を用いた場合の低分子量成分または高分子量成分中での添加剤の偏在を防止することができる。これは、混練ブロック毎に、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントの設定混練温度を「第1の混練セグメント設定混練温度よりも30℃低い温度」〜「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも1℃低い温度」の範囲に設定するので、第2の混練セグメントにおいて結着樹脂と添加剤の混合物の粘度が必要以上に上昇させることなく、当該混合物に適度なせん断力が加わって添加剤が微細に分散するためである。かかる第2の混練セグメントの設定混練温度は、好ましくは「第1の混練セグメント設定混練温度よりも25℃低い温度」〜「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも4℃低い温度」の範囲に設定するのがよく、より好ましくは「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも20℃低い温度」〜「第1の混練セグメントの設定混練温度よりも6℃低い温度」の範囲に設定するのがよい。第2の混練セグメントの設定混練温度が第1の混練セグメントの設定混練温度よりも1℃低い温度を越えて高くなると、結着樹脂と添加剤の混合物の粘度の上昇によりせん断力が有効に作用せず、結着樹脂の高分子量重合体成分内での添加剤の分散性が低下する。第2の混練セグメントの設定混練温度が第1の混練セグメントの設定混練温度よりも30℃低い温度を越えて低くなると、負荷トルクが増大し、高分子重合体成分の分子鎖切断の増大という不具合を生じる。また、本第2の構成では、溶融混練物の吐出温度を、「第2の混練セグメントの設定混練温度よりも5℃高い温度」〜「第2の混練セグメントの設定混練温度よりも80℃高い温度」の範囲に設定しているので、混練時の混練物の自己発熱が促され、混練物に適度なストレスが掛かり内添剤の分散性が向上する。かかる溶融混練物の吐出温度は、好ましくは第2の混練セグメントの設定混練温度よりも70℃を越えて高くならないのがよく、より好ましくは第2の混練セグメントの設定混練温度よりも60℃を越えて高くならないのがよい。また、本第2の構成では、混練ブロックにおける第1の混練セグメントの設定混練温度を「結着樹脂の軟化点よりも50℃低い温度」〜「結着樹脂の軟化点と同一温度」の範囲内に設定設定しているので、混練ブロックにおいて、結着樹脂が適度に溶融して、結着樹脂と添加剤が十分に濡れ、かつ、結着樹脂と添加剤の混合物が混練ストレスが有効に働く適度な粘度を有するものとなり、結着樹脂中に添加剤が凝集することなく、均一かつ一様に分散する。
【0040】
本発明において、前記第1の構成と第2の構成を折衷した第3の構成を使用すれば、両者の作用を得ることができ、結着樹脂中での添加剤の分散性はより一層優れたものとなる。
【0041】
前記において、混練溶融物の吐出温度(Tmt)は、結着樹脂の特性、添加剤の特性と配合量、混練軸の周速度、材料供給量、混練設定温度等によって決定されるものであり、特に結着樹脂の特性(分子量、軟化点、粘弾性等)と混練設定温度の影響を強く受ける。
【0042】
本発明において、結着樹脂は、少なくともビニル系単量体を重合させて得られた重合体を含むものである。ビニル系単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレンの置換体、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ヘキシル等のアクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ヘキシル等のメタクリル酸アルキルエステルを挙げることができる。重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などの公知の重合法を使用することができる。本発明では、かかるビニル系単量体を重合させて得られた重合体を結着樹脂の主要成分とするが、必要に応じてビニル系単量体を重合させて得られた重合体以外の重合体、例えばポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を結着樹脂に含有させることができる。
【0043】
本発明において、トナーを広範囲の現像プロセス速度(140mm/s〜480mm/s)に対応させるためには、前記混練時の添加剤の分散性を向上させることによるトナーの定着性及び帯電性の向上だけでなく、結着樹脂の熱溶融による紙への浸透力を更に高めること、トナー定着像の表面の滑り性を上げること、及び耐オフセット性を向上させるために適度な粘弾性を有するものにすることが必要である。紙への浸透力を高め、耐オフセット性を向上させるためには、結着樹脂の低分子量重合体成分と高分子量重合体成分のそれぞれにおける組成とガラス転移点と分子量を特定するのが好ましい。具体的には、低分子量重合体成分として、重量平均分子量が2500〜2万の範囲にあり、ガラス転移点が50℃以上のスチレン系重合体を含み、高分子量重合体成分として、重量平均分子量が10万以上で、ガラス転移点が50〜70℃の範囲、好ましくは重量平均分子量が12万以上でガラス転移点が55〜70℃の範囲、より好ましくは重量平均分子量が15万以上でガラス転移点が55〜65℃の範囲にあるスチレン−アクリル系共重合体を含んでなるものを使用するのが好ましい。これら低分子量重合体成分と高分子量重合体成分の配合比は9:1〜5:5の範囲にあるのが好ましい。結着樹脂の軟化点は110〜160℃の範囲、好ましくは110〜150℃の範囲、より好ましくは115〜140℃の範囲にあるのがよい。更に、定着性及び製造段階での粉砕時における粉砕性を更に向上させるためには、結着樹脂はスチレン系成分を50〜95重量%含むものが好ましい。
【0044】
前記結着樹脂の重量平均分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーによって測定された値である。すなわち、温度25℃においてテトラヒドロフランを溶媒として毎分1mlの流速で流し、これに濃度0.5g/dlのテトラヒドロフラン試料溶液を、試料重量で10mg注入して測定した値である。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。また、結着樹脂の軟化点は、島津製作所のフローテスタ(CFT500)により、1cm3 の試料を昇温速度6℃/分で加熱しながらプランジャーにより20kg/cm2 の荷重を与え、直径1mmのノズルを押し出して、このプランジャーの降下量と昇温温度特性との関係から、その特性線の1/2に対する温度を軟化点としたものである。
【0045】
前記の低分子量重合体成分と高分子量重合体成分のそれぞれにおける組成とガラス転移点と分子量を特定した結着樹脂を使用すると、テープ剥離テストで評価されるトナー定着画像の定着強度は向上するが、トナー定着画像表面を擦った場合には簡単にトナーが転写材から剥がれてしまう。本発明において、かかるトナー定着画像の耐擦過性を上げるために、トナー中に低動摩擦係数の樹脂微粒子を含有するのが好ましい。従来のトナー製造方法では、低動摩擦係数の樹脂微粒子をトナー中に添加すると、混練時における結着樹脂中での樹脂微粒子の凝集が強く、これを均一に分散性させることが困難で、地カブリ、トナー飛散、及び線画における定着不良等の不具合を発生することになるが、本発明のトナー製造方法では、かかる低動摩擦係数の樹脂微粒子を結着樹脂中に均一かつ一様に分散でき、不良帯電トナーを生ずることなく、狭い帯電量分布を有するトナーを製造でき、地カブリ、トナー飛散等を発生せず、ベタ黒画像だけでなく線画においても高い定着強度の得られるトナーを得ることができる。
【0046】
本発明において、前記結着樹脂中に添加される低軟化点の離型剤としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリアルキレン、エチレンビスアマイド、カルナバワックス、モンタンワックス、パラフィン系ワックスを挙げることができ、これらの1種または2種以上が混合されて使用される。これらは結着樹脂に相溶せず、遊離性を有する形態が好ましい。離型剤の融点は80〜160℃、好ましくは85〜155℃、より好ましくは90〜140℃の範囲にあるのがよい。融点が160℃より高いと、定着時に離型剤が溶けず、定着ハードローラとトナーの界面に離型剤が溶出せず、高温オフセットを発生しやすくなり、融点が80℃以下であるとトナーの耐熱性が低下して凝集や固化が起こりやすくなる。離型剤は結着樹脂100重量部当たり一般に0.1〜20重量部、好ましくは1.0〜15重量部添加される。
【0047】
本発明では前記したように結着樹脂中に低動摩擦係数の樹脂微粒子を添加することができる。低動摩擦係数の樹脂微粒子は0.3以下の動摩擦係数を有する樹脂微粒子であり、具体的には、ポリアルキレン微粒子、4フッ化又は3フッ化樹脂微粒子、メラミン微粒子、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子、ポリアセタール微粒子等を挙げることができる。このうち、ポリアルキレン微粒子は前記の離型剤としても使用できる。樹脂微粒子の平均粒径は0.1〜5μm、好ましくは0.2〜4μm、より好ましくは0.3〜3μmの範囲にあるのがよい。樹脂微粒子は結着樹脂100重量部当たり一般に0.1〜20重量部、好ましくは0.5〜15重量部、より好ましくは1.0〜10重量部添加される。ここで樹脂微粒子の動摩擦係数は、JIS K 7125により測定したものである、すなわち、試験片に対する被摩擦材として、ポリカーボネート、ナイロン、ポリアセタール、アクリル、塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリプロピレン、ポリスチレン、4ふっ化樹脂を用いて、各被摩擦材との動摩擦係数の平均値をサンプルの動摩擦係数の基準として得られたものである。
【0048】
本発明ではトナーの着色及び/または電荷制御の目的で結着樹脂に適当な顔料または染料が配合される。かかる顔料または染料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体、フタロシアニンブルー、デュポンオイルレッド、アニリンブルー、ベンジジンイエロー、ローズベンガルを挙げることができ、これらのうちの1種または2種以上が混合されて使用される。結着樹脂に着色及び/または電荷制御に必要な量が添加される。
【0049】
本発明では結着樹脂に必要に応じて磁性粉を添加することができる。具体例としては、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト等の金属粉末や、鉄、マンガン、ニッケル、コバルト、亜鉛等のフェライト等がある。粉体の平均粒径は一般に1μm以下、好ましくは0.6μm以下である。磁性粉はトナー全体当たり15〜70重量%添加される。添加量が15重量%以下ではトナー飛散が増加する傾向になり、70重量%以上ではトナーの帯電量が低下し、画質の劣化を引き起こす傾向になる。
【0050】
本発明ではトナー粒子に疎水性シリカを外添処理するのが好ましい。負帯電性のトナーの場合は、シリコーンオイルで表面処理した疎水性シリカが好ましく、正帯電性のトナーの場合はオルガノポリシロキサンにより表面処理した疎水性シリカが好ましい。また、かかる疎水性シリカの窒素吸着によるBET比表面積は50〜350m2/gの範囲にあるのが好ましい。疎水性シリカは一般にトナー母体粒子100重量部に当たり0.1〜5重量部、好ましくは0.2〜3重量部配合される。
【0051】
トナーの製造工程は、基本的に各種材料の混合処理、溶融混練処理、粉砕分級処理、及び外添処理をこの順に行うことからなる。
【0052】
混合処理は、結着樹脂とこれに分散させるべき添加剤を撹拌羽根を具備したミキサ等により均一分散する処理である。ミキサとしては、スーパーミキサ(川田製作所製)、ヘンシェルミキサ(三井三池工業製)、PSミキサ(神鋼パンテック製)、レーディゲミキサ等の公知のミキサを使用する。
【0053】
混練処理は、せん断力により結着樹脂中に添加剤を分散させる処理であり、前記したように、シリンダと混練軸が複数のセグメントに分割された分割セグメント方式の混練機により前記した温度条件にて行われる。
【0054】
粉砕分級処理は、混練処理され冷却されて得られたトナー塊を、カッターミル等で粗粉砕し、その後ジェットミル粉砕(例えばIDS粉砕機、日本ニューマティック工業)等で細かく粉砕し、さらに必要に応じて気流式分級機で微粉粒子をカットして、所望の粒度分布のトナー粒子(トナー母体粒子)を得るものである。機械式による粉砕、分級も可能であり、これには、例えば、固定したステータに対して回転するローラとの微小な空隙にトナーを投入して粉砕するクリプトロン粉砕機(川崎重工業)やターボミル(ターボ工業)等が使用される。この分級処理により一般に4〜15μmの範囲、好ましくは4〜9μmの範囲の体積平均粒子径を有するトナー粒子(トナー母体粒子)を所得する。
【0055】
外添処理は、前記分級により得られたトナー粒子(トナー母体粒子)にシリカ等の外添剤を混合する処理である。これにはヘンシェルミキサ、スーパーミキサ等の公知のミキサが使用される。
【0056】
図1が本発明のトナーの製造方法に使用される混練処理装置の一例の構成を概要的に示した断面図であり、図において、101は混合された原料を供給する供給機、102はモータ、103は混練軸、104は脱気のためのベント孔、105は送りのスクリュウ、106は練りのニィーディングディスク、107は練りを目的としたシールリング、108は練りを目的としたパイナップルリング、109は混練物吐出口である。ここで、スクリュウ103、ニィーディングディスク106、シールリング107、パイナップルリング108は混練軸103に嵌挿されている。混練物の吐出口109には熱電対(図示せず)が設置され、ここで吐出温度(Tmt)が測定される。
【0057】
混練機は大きく分けて3つの混練ブロックB11、B22、B33から構成されている。各ブロックは、送り機能がその主機能である第1の混練セグメントと、練り機能がその主機能である第2の混練セグメントとから構成されている。そして、これら第1、第2の混練セグメントは各セグメント毎に加熱ヒータが設けられ、それぞれにおいて混練設定(Tmn)、(Tmr)が設定できるようになっている。
【0058】
混練ブロックB11は、第1の混練セグメントである11ra、11rb、11rc、11rdと、第2の混練セグメントである11naとからなる。混練ブロックB22は第1の混練セグメントである22raと、第2の混練セグメントである22naとからなる。第2の混練セグメント22naにはその一部にシールリング107が設けられており、これにより、一時的に混練物を滞留させて混練性を上げることができるようになっている。混練ブロックB33は第1の混練セグメントである33raと、第2の混練セグメントである33naとからなる。第2の混練セグメント33naにはその吐出口側にパイナップルリング108が設けられており、これにより混練物の凝集を防いで吐出性を向上させるようにしている。
【0059】
図2は図1に示した混練処理装置の混練軸の主要部の構成を示した側面図、図3、4は図1、2に示した送りスクリュウの側面図と正面図、図5、6は図1、2に示した練りのニィーディングディスクの送りスクリュウの側面図と正面図、図7、8は図1、2に示したシールリングの側面図と正面図、図9、10は図1に示したパイナップルリングの側面図と正面図である。これらの図において、図1と同一符号は同一または相当する部分を示している。
【0060】
混練ブロックB11においてトナー材料が螺旋状をした送りスクリュウ105により溶融されながら送られて(混練セグメント11ra、11rb、11rc、11rd)、混練セグメント11naに到達し、練りのニィーディングディスク106によって練られる。さらに、混練ブロックB22においてトナー材料が螺旋状をした送りスクリュウ105によりトナー材料が再度溶融されながら送られて(混練セグメント22ra)、混練セグメント22naに到達し、ニィーディングディスク106とシールリング107によって再度練られる。
【0061】
この時の混練軸103の回転により回転するニィーディングディスク106の最外部での周速度は225〜900mm/sの範囲、好ましくは250〜850mm/sの範囲、より好ましくは350〜800mm/sの範囲に設定されている。このニィーディングディスク106の最外部での周速度が225mm/sよりも小さいと、トナー材料に対して混練によるストレスが十分に掛からず、また処理量も低下してしまい、900mm/sより大きいとモータの負荷が増大し、消費電力が大幅に増大してしまう。
【0062】
本発明の製造方法により得られるトナーは、固定磁石を内包しその表面が所定方向に移動する像担持体と、トナーを収容するホッパー、磁石を内包しその表面の所定領域が前記像担持体の表面に所定間隔を空けて対向するトナー回収電極ローラ、及びこのトナー回収電極ローラの表面の前記所定領域とは異なる領域に圧接したスクレーパを有する現像装置とを備え、前記所定方向に移動する像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された像担持体の表面に前記固定磁石の磁気力により前記ホッパーに収容されているトナーを磁気的に吸引させた後、前記トナー回収電極ローラにより前記像担持体の表面に付着したトナーのうちの前記静電潜像の画像部以外に存在しているトナーを回収して前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、前記トナー回収電極ローラの表面に回収された前記トナーを前記スクレーパにより前記ホッパーの内部に掻き落とす現像システムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これは、従来の製法により得られるトナーでは、添加剤、特に、低軟化点の離型剤がトナー中に均一に分散されておらず、偏在または凝集しているため、現像時、トナーから低軟化点の離型剤が脱落し、これにより、低軟化点の離型剤がスクレーパに融着堆積して、スクレーパのトナー回収性を低下させたり、また、現像工程で最初にトナーが像担持体全面に振りかけられることから、像担持体表面に低軟化点の離型剤のフィルムを形成し、画質を著しく低下させることになるが、本発明の製法により得られるトナーは、結着樹脂中に低軟化点の離型剤が均一に分散したものとなり、前記のような不具合を発生しないためである。
【0063】
また、本発明の製造方法により得られるトナーは、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与することにより前記像担持体上にあるトナー画像を静電気力で転写材に転写するトナー転写システムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これは、かかるトナー転写システムは、接触転写であることから、電気力以外の機械力が転写に作用して、本来転写されるべきでない感光体表面に付着した逆極性トナーが転写されたり、通紙していない状態で感光体表面に付着したトナーが転写ローラ表面を汚染し、転写紙裏面を汚染させてしまうことがあるものであるが、本発明の製法により得られるトナーは、結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分散したものになることから、かかるトナーを当該トナー転写システムを具備した画像形成装置に適用した場合には、トナーの流動性が良好に維持されて逆極性トナーを発生せず、また、感光体表面へのトナーやトナーから遊離した低軟化点離型剤のフィルミングが生じず、転写紙の不要トナー粒子による汚染を防止することができるためである。また、転写ローラ表面へのトナーや遊離した低軟化点離型剤のフィルミングも防止できるので、転写ローラ表面から感光体表面へトナーや遊離した低軟化点離型剤が再転写することにより生ずる画像欠陥も防止することができる。
【0064】
また、本発明の製造方法により得られるトナーは、像担持体の表面に形成されたトナー画像を、前記像担持体の表面に無端状の中間転写体の表面を当接させて当該表面に前記トナー画像を転写させる一次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後、この一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を転写材に一括転写させる2次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これは、本発明の製法により得られるトナーが結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分散してなるものであることにより、低軟化点の離型剤がトナーから脱落して中間転写体へフィルミンングすることがなく、転写効率の低下が抑制されるためである。また、低動摩擦係数の樹脂微粒子の均一かつ一様な分散により、トナー粒子同士間の相互の付着力が小さくなって、トナーの凝集が緩和されるため、トナーの凝集効果によって画像の一部が転写されずに穴となる”中抜け”現象を減少できるためである。
【0065】
また、本発明の製造方法により得られるトナーは、転写プロセス後に像担持体上に残留したトナーを現像装置内に回収して再度現像プロセスに利用する廃トナーリサイクルシステムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これは、本発明の製法により得られるトナーが、結着樹脂中に添加剤が均一かつ一様に分散してなるものであるにことにより、トナーがクリーニング器から現像器に回収されていく間のクリーニング器、クリーニング器と現像器をと繋ぐ輸送管、及び現像器の内部にて機械的衝撃を受けても添加剤の脱落が少なく、不良帯電トナー(粒子)の発生を軽減でき、廃トナーリサイクルにおけるトナーの流動性及び帯電量の低下、感光体上でのトナーフィルミングを防止できるためである。
【0066】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。ここでは前記図1に示した混練装置によりトナーを製造した。
【0067】
(実施例1)
表1は本実施例において製造するトナーの処方を示している。
【0068】
【表1】

Figure 0003652425
【0069】
表2は本実施例で結着樹脂として使用するスチレンアクリル酸ブチル共重合体の熱特性を示している。
【0070】
【表2】
Figure 0003652425
【0071】
表2において、TgL(℃)は低分子量重合体成分のガラス転移点、MwLは低分子量重合体成分の重量平均分子量、TgH(℃)は高分子量重合体成分のガラス転移点、MwHは高分子量重合体成分の重量平均分子量、KL/Hは低分子量重合体成分と高分子量重合体成分の組成比、Tsp(℃)は重合体全体の軟化点である。
【0072】
表3は図1に示した混練装置(具体的には池貝鉄工社製PCM43)における各混練セグメントの設定温度と、吐出温度を示している。なお、材料の供給量は40kg/h、混練軸の回転における周速度は600mm/sである。
【0073】
【表3】
Figure 0003652425
【0074】
表4は本実施例で使用した低動摩擦係数材料の動摩擦係数を示している。
【0075】
【表4】
Figure 0003652425
【0076】
表5は本実施例で製造したトナーサンプルのサンプル番号、使用した結着樹脂、混練条件、低動摩擦係数材料を示している。
【0077】
【表5】
Figure 0003652425
【0078】
表6は本実施例で製造したトナーサンプルを用い、電子写真複写機FP−4080(松下電器社製、商品名)改造機にて画像形成を行い、得られた画像の画像評価と定着性評価を行った結果である。現像は二成分方式で、キャリアはシリコン樹脂コートしたCu−Zn−Fe2O3を使用した。定着評価はプロセス速度を140mm/s(低速)での高温オフセット性と、450mm/s(高速)での定着率により評価した。定着率は画像濃度1.0±0.2のパッチを各列毎に、「ベンコット」(旭化成社製、商品名)を巻いた500g(φ36mm)の錘で10往復擦過し、擦過前後の画像濃度をマクベス反射濃度計にて測定し、その変化率により定義した。この定着率は75%以上を合格レベルにした。また、オフセット性は180℃以上を合格レベルにした。
【0079】
画像評価は画像形成の初期と20万枚後の耐久テスト後の画像濃度と地かぶりに評価した。地かぶりは明視にて判断し、実用上問題ないレベルであれば合格(○)とした。
【0080】
【表6】
Figure 0003652425
【0081】
表6から分かるように、トナーサンプルA1、A2、A3、A4(実施例トナー)は低速度での高温オフセット性、高速度での定着率、画像濃度、地かぶりも良好な特性を示した。しかしトナーサンプルB1(比較例トナー)では高速度での定着率が低く、分散不良に起因すると思われる地かぶりが増大した。トナーサンプルB2(比較例トナー)ではオフセット性が悪く、分散不良に起因すると思われる地かぶりが増大した。
【0082】
(実施例2)
表7は本実施例で製造したトナーサンプルA5の処方である。ここでは結着樹脂として実施例1で使用したスチレンアクリル酸ブチル共重合体(R−A)を用い、混練条件は実施例1のN−1にした。
【0083】
【表7】
Figure 0003652425
【0084】
図11は本実施例で使用した現像方式が磁性一成分現像方式の電子写真装置の構成を示す断面図である。図において、201は有機感光体で、アルミニウムの導電性支持体上にポリビニルブチラール樹脂(積水化学製エレックBL−1)にτ型無金属フタロシアニン(東洋インキ製)の電荷発生物質を分散した電荷発生層と、ポリカーボネート樹脂(三菱ガス化学製Z−200)と、1、1−ビス(P−ジエチルアミノフェニル)−4、4−ジフェニル−1、3−ブタジエン(アナン=製T−405)を含む電荷輸送層を順次積層した構成のものである。202は感光体201と同軸で固定された磁石、203は感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電器、204は感光体の帯電電位を制御するグリッド電極、205は信号光である。
【0085】
207は磁性一成分トナー、206は感光体201表面に磁性トナー207を供給するトナーホッパー、208は感光体201とギャップを開けて設定した非磁性電極ローラ、209は電極ローラ208の内部に設置された磁石、210は電極ローラ208に電圧を印加する交流高圧電源、211は電極ローラ上のトナーをかきおとすポリエステルフィルム製のスクレーパ、212はトナーホッパー内でのトナーの流れをスムーズにし、またトナーが自重で押しつぶされ感光体と電極ローラとの間でのつまりが発生するのを防止するためのダンパーである。これらにより露光後の潜像を可視像化するための現像装置が構成される。ここで、電極ローラ208は非画像部の余分なトナーを回収するためのものである。
【0086】
213は感光体上のトナー像を紙に転写する転写ローラで、その表面が感光体201の表面に接触するように設定されている。転写ローラ213は導電性の金属からなる軸の周囲に導電性弾性部材を設けた弾性ローラである。感光体201への押圧力は転写ローラ213一本(約216mm)当たり0〜2000g、望ましくは500〜1000gである。これは転写ローラ213を感光体201に圧接するためのバネのバネ係数と縮み量の積から測定した。感光体201との接触幅は約0.5mm〜5mmである。転写ローラ213のゴム硬度はアスカーCの測定法(ローラ形状でなく、ブロック片を用いた測定)で80度以下で、望ましくは30〜40度である。弾性ローラ213は直径6mmのシャフトの周辺にLi2O 等のリチウム塩を内添することによりを抵抗値を107Ω(軸と表面に電極を設け、両者に500V印加する)にした発泡性のウレタンエラストマーを用いた。転写ローラ213全体の外径は16.4mmで、硬度はアスカーCで40度であった。転写ローラ213を感光体201に転写ローラ213の軸を金属バネで押圧する事で接触させた。押圧力は約1000gであった。ローラの弾性体としては前記発泡性のウレタンのエラストマーの他にCRゴム、NBR、Siゴム、フッ素ゴム等の他の材料からなる弾性体を使用することもできる。そして導電性を付与するための導電性付与剤としては前記リチウム塩の他にカーボンブラック等の他の導電性物質を使用することもできる。
【0087】
214は転写紙を転写ローラ213に導入する導電性部材からなる突入ガイド、215は導電性部材の表面を絶縁被覆した搬送ガイドである。突入ガイド214と搬送ガイド215は直接あるいは抵抗を介して接地している。216は転写紙、217は転写ローラ213に電圧印加する電圧発生電源である。
【0088】
218は転写残りのトナーをかき落とすクリーニングブレード、219は廃トナーを貯めるクリーニングボックス、223は廃トナーである。
【0089】
クリーニングブレードに弾性体ウレタンブレードを用いたが、バイアス印可したファーブラシや、導電性金属ローラでも同様の結果となる。
【0090】
感光体201表面での磁束密度は600Gsである。電極ローラ内部の磁力の方を強くして搬送性を向上させた。また図中に示す磁石202の磁極角はθは15度に設定した。感光体201の直径は30mmで、周速260mm/sで図中の矢印の方向に回転させ用いた。電極ローラ208の直径は16mmで、周速40mm/sで感光体201の進行方向とは逆方向(図中の矢印方向)に回転させ用いた。感光体201と電極ローラ208とのギャップは300μmに設定した。
【0091】
感光体201をコロナ帯電器203(印加電圧−4.5kV、グリッド204の電圧−500V)で、ー500Vに帯電させた。この感光体201にレーザ光205を照射し静電潜像を形成した。このとき感光体201の露光電位はー90Vであった。この感光体201表面上に、トナー207をトナーホッパー206内で磁石により付着させた。次に感光体201を電極ローラ208の前を通過させた。感光体201の未帯電域の通過時には、電極ローラ208には交流高圧電源210により、0Vの直流電圧を重畳した750V0-p(ピーク・ツー・ピーク 1.5kV)の交流電圧(周波数1kHz)を印加した。その後、−500Vに帯電し静電潜像が書き込まれた感光体201の通過時には、電極ローラ208には交流高圧電源210により、ー350Vの直流電圧を重畳した750V0-p(ピーク・ツー・ピーク 1.5kV)の交流電圧(周波数1kHz)を印加した。すると感光体201の帯電部分に付着したトナーは電極ローラ208に回収され、感光体201上には画像部のみのネガポジ反転したトナー像が残った。矢印方向に回転する電極ローラ208に付着したトナーは、スクレーパ211によってかきとり、再びトナーホッパー206内に戻し次の像形成に用いた。こうして感光体201上に得られたトナー像を、転写紙に、転写ローラ213によって転写した後、定着器(図示せず)により熱定着して複写画像が得られる。
【0092】
かかる電子写真装置により、前記トナーサンプルA5を用いて画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で、濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像を得ることができた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部での地かぶりも発生していなかった。更に、10000枚の長期複写テストを行ったところ、スクレーパへのトナーの固着はなく、また感光体表面へのトナー(離型剤)のフィルミングはなく、初期の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複写画像が得られた。
【0093】
(実施例3)
表8は本実施例で製造したトナーサンプルA6の処方である。ここでは結着樹脂として実施例1で使用したスチレンアクリル酸ブチル共重合体(R−B)を用い、混練条件は実施例1のN−2にした。
【0094】
【表8】
Figure 0003652425
【0095】
このサンプルトナーA6を用いて、前記実施例2で使用した図11に示した電子写真装置により画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、10000枚の長期複写テストを行ったところ、スクレーパへのトナーの固着はなく、また感光体表面へのトナー(離型剤)のフィルミングはなく、初期の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複写画像が得られた。
【0096】
(実施例4)
図12は本実施例で使用した電子写真装置の構成を示す断面図である。本実施例装置は、前記実施例1の図11に示した電子写真装置の構成に、廃トナーリサイクル機構を付加した構成である。すなわち、転写残りのトナーをクリーニングブレード218でかき落とし、クリーニングボックス219に一時的に貯められた廃トナー223が、輸送管220によって、現像装置のトナーホッパ206に戻されるよう構成されている。
【0097】
実施例2で製造したトナーサンプルA5を用いて、かかる電子写真装置により画像出しを行った。その結果、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、廃トナーリサイクルを行いながら、10000枚の長期複写テストを行ったところ、10000枚後のトナ−の流動性の低下はなく、高い電荷量を維持し、感光体へのトナー(離型剤)のフィルミングは発生なく、初期の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複写画像が得られた。トナーのリサイクルも良好に行えた。
【0098】
(実施例5)
前記実施例4の図12に示した電子写真装置により、実施例3で示したトナーA6を用いて画像出しを行った。その結果、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、廃トナーリサイクルを行いながら、10000枚の長期複写テストを行ったところ、10000枚後のトナ−の流動性の低下はなく、高い電荷量を維持し、感光体へのトナー(離型剤)のフィルミングは発生なく、初期の画像に比べて遜色のない高濃度、低地カブリの複写画像が得られた。トナーのリサイクルも良好に行えた。
【0099】
以上の実施例2〜5ではプロセス速度を260mm/sにして画像形成を行ったが、プロセス速度を140mm/s、450mm/sにしても同様な良好な結果を得ることができた。
【0100】
(実施例6)
表9は本実施例で製造したトナーサンプルの処方である。
【0101】
【表9】
Figure 0003652425
【0102】
ここでは結着樹脂として実施例1で使用したスチレンアクリル酸ブチル共重合体(R−A)を用い、混練条件は実施例1のN−1にし、イエロートナーのイエロー着色剤としてベンジジン系黄色顔料を5重量部、マゼンタトナーのマゼンタ着色剤としてナフロール系不溶性アゾ顔料6重量部、シアントナーのシアン着色剤として銅フタロシアニン顔料を5重量部用いた。また、電荷制御剤として酸価20のポリエステル樹脂を20重量部添加した。なお、電荷制御座としてのポリエステル樹脂は酸価が5〜40の範囲のものを使用するのが好ましく、結着樹脂100重量部に対して5〜45重量部添加するのが好ましい。
【0103】
図13は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の電子写真装置の構成を示す断面図である。図において、1はカラー電子写真プリンタの外装筐で、図中の右端面側が前面である。1Aはプリンタ前面板であり、該前面板1Aはプリンタ外装筐1に対して下辺側のヒンジ軸1Bを中心に点線表示のように倒し開き操作、実線表示のように起こし閉じ操作自由である。プリンタ内に対する中間転写ベルトユニット2の着脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部点検保守等は前面板1Aを倒し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより行われる。この中間転写ベルトユニット2の着脱動作は、感光体の回転軸母線方向に対し垂直方向になるように設計されている。
【0104】
中間転写ベルトユニット2の構成を図14に示す。中間転写ベルトユニット2はユニットハウジング2aに、転写ベルト3、導電性弾性体よりなる第1転写ローラ4、アルミローラよりなる第2転写ローラ5、転写ベルトの張力を調整するテンションローラ6、転写ベルト上に残ったトナー像をクリーニングするベルトクリーナローラ7、クリーナローラ7上に回収したトナーをかきおとすスクレーパ8、回収したトナーを溜おく廃トナー溜め9aおよび9b、転写ベルトの位置を検出する位置検出器10を内包している。この中間転写ベルトユニット2は、図13に示されているように、プリンタ前面板1Aを点線のように倒し開いてプリンタ外装筐1内の所定の収納部に対して着脱自在である。
【0105】
中間転写ベルト3は、絶縁性樹脂中に導電性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂(例えば三菱ガス化学製、ユーピロンZ300)95重量部に、導電性カーボン(例えばケッチェンブラック)5重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面に弗素樹脂をコートした。フィルムの厚みは約350μm、抵抗は約107〜108Ω・cmである。ここで、中間転写ベルト3としてポリカーボネート樹脂に導電性フィラーを混練し、これをフィルム化したものを用いているのは、中間転写ベルトの長期使用による弛みや、電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、また、表面を弗素樹脂でコートしているのは、長期使用による中間転写ベルト表面へのトナーフィルミングを有効に防止できるようにするためである。
【0106】
この転写ベルトを、厚さ100μmのエンドレスベルト状の半導電性のウレタンを基材としたフィルムよりなり、周囲に107Ω・cmの抵抗を有するように低抵抗処理をしたウレタンフォームを成形した第1転写ローラ4、第2転写ローラ5およびテンションローラ6に巻回し、矢印方向に移動可能に構成される。ここで、転写ベルトの周長は、最大用紙サイズであるA4用紙の長手方向の長さ(298mm)に、後述する感光体ドラム(直径30mm)の周長の半分より若干長い長さ(62mm)を足した360mmに設定している。
【0107】
中間転写ベルトユニット2がプリンタ本体に装着されたときには、第1転写ローラ4は、中間転写ベルト3を介して感光体11(図14に図示)に約1.0kgの力で圧接され、また、第2転写ローラ5は、中間転写ベルト3を介して上記の第1転写ローラ4と同様の構成の第3転写ローラ12(図14に図示)に圧接される。この第3転写ローラは中間転写ベルト3に従動回転可能に構成している。
【0108】
クリーナローラ7は、中間転写ベルト3を清掃するベルトクリーナ部のローラである。これは、金属性のローラにトナーを静電的に吸引する交流電圧を印加する構成である。なお、このクリーナローラ7はゴムブレードや電圧を印加した導電性ファーブラシであってもよい。
【0109】
図13において、プリンタ中央には黒、シアン、マゼンタ、イエロの各色用の4組の扇型をした像形成ユニット17Bk、17Y、17M、17Cが像形成ユニット群18を構成し、図のように円環状に配置されている。各像形成ユニット17Bk、17Y、17M、17Cは、プリンタ上面板1Cをヒンジ軸1Dを中心に開いて像形成ユニット群18の所定の位置に着脱自在である。像形成ユニット17Bk、17Y、17M、17Cはプリンタ内に正規に装着されることにより、像形成ユニット側とプリンタ側の両者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相互カップリング部材(不図示)を介して結合して機械的・電気的に一体化する。
【0110】
円環状に配置されている像形成ユニット17Bk、17C、17M、17Yは支持体(図示せず)に支持されており、全体として移動手段である移動モータ19に駆動され、固定されて回転しない円筒状の軸20の周りに回転移動可能に構成されている。各像形成ユニットは、回転移動によって順次前述の中間転写ベルト3を支持する第2転写ローラ4に対向した像形成位置21に位置することができる。像形成位置21は信号光22による露光位置でもある。
【0111】
各像形成ユニット17Bk、17C、17M、17Yは、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するため黒用の像形成ユニット17Bkについて説明し、他色用のユニットの説明については省略する。
【0112】
35はプリンタ外装筐1内の下側に配設したレーザビームスキャナ部であり、図示しな半導体レーザ、スキャナモータ35a、ポリゴンミラー35b、レンズ系35c等から構成されている。該スキャナ部35からの画像情報の時系列電気画素信号に対応した画素レーザ信号光22は、像形成ユニット17Bkと17Yの間に構成された光路窓口36を通って、軸20の一部に開けられた窓37を通して軸20内の固定されたミラー38に入射し、反射されて像形成位置21にある像形成ユニット17Bkの露光窓25から像形成ユニット17Bk内にほぼ水平に進入し、像形成ユニット内に上下に配設されている現像剤溜め26とクリーナ34との間の通路を通って感光体ドラム11の左側面の露光部に入射し母線方向に走査露光される。
【0113】
ここで光路窓口36からミラー38までの光路は両隣の像形成ユニット17Bkと17Yとのユニット間の隙間を利用しているため、像形成ユニット群18には無駄になる空間がほとんど無い。また、ミラー38は像形成ユニット群18の中央部に設けられているため、固定された単一のミラーで構成することができ、シンプルでかつ位置合わせ等が容易な構成である。
【0114】
12はプリンタ前面板1Aの内側で給送ローラ39の上方に配設した第3転写ローラであり、中間転写ベルト3と第3転写ローラ12との圧接されたニップ部には、プリンタ前面板1Aの下部に設けた紙給送ローラ39により用紙が送られてくるように用紙搬送路が形成されている。
【0115】
40はプリンタ前面板1Aの下辺側に外方に突出させて設けた給紙カセットであり、複数の紙Sを同時にセットできる。41aと41bとは紙搬送タイミングローラ、42a・42bはプリンタの内側上部に設けた定着ローラ対、43は第3転写ローラ12と定着ローラ対42a・42b間に設けた紙ガイド板、44a・44bは定着ローラ対42a・42bの紙出口側に配設した紙排出ローラ対、45は定着ローラ42aに供給するシリコーンオイル46を溜める定着オイル溜め、47はシリコーンオイル46を定着ローラ42aに塗布するオイル供給ローラである。
【0116】
各像形成ユニット17Bk、17C、17M、17Y、中間転写ベルトユニット2には、廃トナー溜めを設けている。
【0117】
以下、動作について説明する。
【0118】
最初、像形成ユニット群18は図13に示すように、黒の像形成ユニット17Bkが図示のように像形成位置21にある。このとき感光体11は中間転写ベルト3を介して第1転写ローラ4に対向接触している。
【0119】
像形成工程により、レーザ露光装置35により黒の信号光が像形成ユニット17Bkに入力され、黒トナーによる像形成が行われる。この時像形成ユニット17Bkの像形成の速度(感光体の周速に等しい60mm/s)と中間転写ベルト3の移動速度は同一になるように設定されており、像形成と同時に第1転写ローラ4の作用で、黒トナー像が中間転写ベルト3に転写される。このとき第1転写ローラには+1kVの直流電圧を印加した。黒のトナー像がすべて転写し終わった直後に、像形成ユニット17Bk、17C、17M、17Yは像形成ユニット群18として全体が移動モータ19に駆動されて図中の矢印方向に回転移動し、ちょうど90度回転して像形成ユニット17Cが像形成位置21に達した位置で止まる。この間、像形成ユニットの感光体以外のトナーホッパ26やクリーナ34の部分は感光体11先端の回転円弧より内側に位置しているので、中間転写ベルト3が像形成ユニットに接触することはない。
【0120】
像形成ユニット17Cが像形成位置21に到着後、前と同様に今度はシアンの信号でレーザ露光装置35が像形成ユニット17Cに信号光を入力しシアンのトナー像の形成と転写が行われる。このときまでに中間転写ベルト3は一回転し、前に転写された黒のトナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するように、シアンの信号光の書き込みタイミングが制御される。この間、第3転写ローラ12とクリーナローラ7とは中間転写ベルト3から少し離れており、転写ベルト上のトナー像を乱さないように構成されている。
【0121】
以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロについても行い、中間転写ベルト3上には4色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のイエロトナー像の転写後、4色のトナー像はタイミングを合わせて給紙カセット40から送られる用紙に、第3転写ローラ12の作用で一括転写される。このとき第2転写ローラ5は接地し、第3転写ローラ12には+1.5kVの直流電圧を印加した。用紙に転写されたトナー像は定着ローラ対42a・42bにより定着された。用紙はその後排出ローラ対44a・44bを経て装置外に排出された。中間転写ベルト3上に残った転写残りのトナーは、クリーナローラ7の作用で清掃され次の像形成に備えた。
【0122】
次に単色モード時の動作を説明する。単色モード時は、まず所定の色の像形成ユニットが像形成位置21に移動する。次に前と同様に所定の色の像形成と中間転写ベルト3への転写を行い、今度は転写後そのまま続けて、次の第3転写ローラ12により給紙カセット40から送られてくる用紙に転写をし、そのまま定着した。
【0123】
なお、本装置では、像形成ユニットの構造として特定の現像法を用いた構造のものを使用しているが、他にコンベンショナルな現像法を用いた構造の像形成ユニットを用いることもできる。
【0124】
かかる電子写真装置により、前記製造したトナーサンプルを用いて画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が1.4の16本/mmの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られた。画像濃度1.4以上の高濃度の画像が得られた。非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、1万枚の長期耐久テストに於いても、流動性、画像濃度とも変化が少なく安定した特性を示した。また転写においても中抜けは実用上問題ないレベルであり、転写効率は90%であった。また、感光体、中間転写ベルトへのトナー(離型剤)のフィルミングも実用上問題ないレベルであった。
【0125】
【発明の効果】
以上のように本発明にかかるトナーの製造方法によれば、送り機能を主機能とする第1の混練セグメントと、練り機能を主機能とする第2の混練セグメントとからなり、各セグメント毎に混練設定温度を設定できるようにした複数の混練セグメントを具備する分割セグメント方式の混練機を用い、特定の混練温度設定条件にて、特定の軟化点を有する結着樹脂を含むトナー材料を混練することにより、結着樹脂中に添加剤が極めて良好に分散し、優れた定着性、耐オフセット性、現像性、及び転写効率が得られるトナーを再現性良く製造することができる。特に、プロセス速度が異なる機種間で使用した場合にも、良好な帯電性、定着性及び耐オフセット性が得られるトナーを製造することができる。また、特開平5−72890号公報に提案した、現像器の小型化、簡素化、及び低コスト化を可能にした電子写真装置に適用した場合に、高濃度、低地かぶりの高画質画像を得ることができるトナーを製造することができる。また、中間転写体を用いた転写システムを具備する電子写真装置に適用した場合に、中抜けや飛び散りが防止され、高転写効率が得られるトナーを製造することができる。また、長期使用においても、感光体、中間転写体等へのフィルミングの発生を防止できるトナーを製造することができる。また、廃トナーリサイクルシステムを具備する電子写真装置に適用した場合に、帯電量の低下がなく、凝集物を生じず、長期に亘って、高画質画像を形成することができるトナーを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトナーの製造方法に使用される混練処理装置の一例の構成を概要的に示した断面図である。
【図2】図1に示した混練処理装置の混練軸の主要部の構成を示した側面図である。
【図3】図1、2に示した送りスクリュウの側面図である。
【図4】図1、2に示した送りスクリュウの正面図である。
【図5】図1、2に示した練りのニィーディングディスクの送りスクリュウの側面図である。
【図6】図1、2に示した練りのニィーディングディスクの送りスクリュウの正面図である。
【図7】図1、2に示したシールリングの側面図である。
【図8】図1、2に示したシールリングの正面図である。
【図9】図1に示したパイナップルリングの側面図である。
【図10】図1に示したパイナップルリングの正面図である。
【図11】本発明の実施例2で使用した現像方式が磁性一成分現像方式の電子写真装置の構成を示す断面図である。
【図12】本発明の実施例4で使用した電子写真装置の構成を示す断面図である。
【図13】本発明の実施例6で使用した電子写真装置の構成を示す断面図である。
【図14】図13に示した中間転写ベルトユニットの構成を示す断面図である。
【図15】カラー電子写真装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
2 中間転写ベルトユニット
3 中間転写ベルト
4 第1転写ローラ
5 第2転写ローラ
6 テンションローラ
11 感光体
12 第3転写ローラ
15 バネ
16 コロ
17Bk・17C・17M・17Y 像形成ユニット
18 像形成ユニット群
21 像形成位置
22 レーザ信号光
35 レーザ露光装置
38 ミラー
103 混練軸
104 ベント孔
105 送りのスクリュウ
106 練りのニィーディングディスク
107 シールリング
108 パイナップルリング
109 吐出口
B11、B22、B33 混練ブロック
11ra、11rb、11rc、11rd、22ra、33ra 第1の混練セグメント
11na、22na、33na 第2の混練セグメント
202 感光体に内包された固定磁石
203 コロナ帯電器
204 グリッド電極
206 トナーホッパー
207 現像剤
208 電極ローラ
209 電極ローラ内部に設置された磁石
211 スクレーパ
213 転写ローラ
214 突入ガイド
215 搬送ガイド
216 転写紙
218 クリーニングブレード
219 廃トナーボックス
220 廃トナー輸送管
223 廃トナー[0001]
[Industrial application fields]
  The present invention relates to a method for producing toner used in an image forming apparatus (hereinafter referred to as an electrophotographic apparatus) that forms an image by electrophotography such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.
[0002]
[Prior art]
  In recent years, electrophotographic apparatuses are shifting from the purpose of office use to personal use, and there is a demand for technology that realizes downsizing, maintenance-free, and the like of the apparatus. For this reason, apparatuses are equipped with a waste toner recycling system, a system that generates less ozone, and the like.
[0003]
  The basic image forming process (printing process) of the electrophotographic apparatus will be described below.
[0004]
  First, a photoreceptor (hereinafter also referred to as an image carrier) is charged for image formation. As a charging method, there are a conventionally used method using a corona charger, a method in which the surface of a conductive roller is brought into direct contact with the surface of the photoreceptor, and the surface of the photoreceptor is uniformly charged. This charging method using a conductive roller is intended to reduce the amount of ozone generated. After charging the surface of the photoconductor, if it is a copier, a latent image is formed by irradiating the photocopy with light and irradiating the photoconductor through the lens system to form a latent image. An image signal is sent to the light-emitting diode or laser diode, and a latent image is formed by turning on and off the light from the light-emitting diode or laser diode. When the latent image, that is, the level of the surface potential is formed on the photoconductor, the photoconductor is visualized with toner that is a colored powder having a diameter of about 5 μm to 15 μm that is charged in advance. The toner adheres to the surface of the photoconductor according to the level of the surface potential of the photoconductor and is electrically transferred to a copy sheet (hereinafter also referred to as a transfer material). That is, the toner is positively or negatively charged in advance, and is electrically attracted to the copy sheet by applying a charge having a polarity opposite to the toner polarity from the back surface of the copy sheet. In this transfer process, not all the toner on the photoreceptor is transferred to the copy sheet, but a part of the toner remains on the photoreceptor. The residual toner is scraped off by a cleaning blade or the like at the cleaning unit and collected as waste toner. The toner transferred to the copy sheet is fixed to the copy sheet by heat or pressure in the fixing process. As a fixing method, a pressure fixing method for passing between two or more metal rolls, an oven fixing method for passing through a heating atmosphere by an electric heater, and two rollers in which at least one roller is built in a heater are provided. There is a hot roll fixing system that passes between the above rollers. Conventionally, the waste toner has been discarded without being reused. However, in recent years, the importance of restricting the unlimited disposal of industrial waste has been screamed from the viewpoint of protecting the global environment. Since toner is powder, careless disposal of toner can cause environmental pollution. For this reason, waste toner recycling in which waste toner is repeatedly used for image formation has been performed.
[0005]
  In the heat roll fixing method, since the surface of the heating roller and the toner surface on the copy paper are in pressure contact with each other, the thermal efficiency when the toner image is fused to the copy paper is good, and the toner can be fixed quickly. it can. However, in the heat roll fixing method, the toner is in pressure contact with the surface of the heating roller in a heated and melted state, so that a part of the toner adheres to the roller surface and again adheres to the copy paper and contaminates the image. (Hereinafter simply referred to as offset). As a method for preventing such an offset phenomenon, the surface of the heating roller is formed of a fluorine resin or silicon rubber which is heat resistant and has good releasability with respect to the toner, and further, an anti-offset liquid such as silicon oil is supplied to the surface of the heating roller. A method of coating the roller surface with a thin film is used. However, this method has the disadvantage that the odor is generated by heating a liquid such as silicon oil, and an extra device for supplying the liquid is required, so that the mechanism of the copying apparatus becomes complicated. Have. Further, in order to reliably prevent the offset, it is necessary to control the liquid supply to the roller surface with high accuracy, and the copying apparatus must be expensive. For this reason, there is a demand for a toner that does not generate an offset and can provide a good fixed image without supplying such an anti-offset liquid.
[0006]
  As is well known, toner for electrostatic charge development used in an electrophotographic method is generally constituted by dispersing a coloring component composed of at least a pigment or a dye in a binder resin, and further required. Accordingly, a plasticizer, a charge control agent, a magnetic material, a release agent and the like are dispersed in the binder resin. As the binder resin, a natural or synthetic resin is used, and a single kind or a mixture of plural kinds of resins are used. As a method for producing such toner, each material is preliminarily mixed at an appropriate ratio, the mixture is heated and kneaded by heat melting, the kneaded material is cooled, and the kneaded material is finely pulverized by an airflow type impact plate system or the like. Finally, the pulverized product is classified to obtain a toner base, and then an external additive is externally added to the toner base to complete the toner.
[0007]
  In the one-component development, a developer is composed only of toner, and in the two-component development, a developer is composed by mixing with a carrier made of toner and magnetic particles.
[0008]
  Conventional development methods for visualizing an electrostatic latent image by an electrophotographic method include a cascade development method, a touch-down development method, and a jumping development method. The cascade development method is a method in which a developer is directly sprinkled on a photoreceptor, and is disclosed in US Pat. No. 3,105,770. This cascade development method is the development method used in the first practical copying machine using the electrophotographic method. U.S. Pat. No. 3,866,574 discloses a developing method in which an AC bias is applied to a developing roller to cause one-component toner to fly. In this developing method, it is described that the AC bias applied to the developing roller is used for the purpose of activating the movement of the toner, and the toner flies to the image portion and returns to the middle in the non-image portion. Furthermore, as an improvement of the technique for applying this AC bias, there is a jumping development disclosed in Japanese Patent Publication No. 63-42256. In this jumping development method, toner is carried on a toner carrier, and a rigid or elastic regulating blade is installed on the toner carrier with a small gap between the carrier and the toner is regulated into a thin layer by this regulating blade. In this method, the toner is carried to the developing portion, and toner is attached to the image portion of the photoreceptor by an AC bias. This jumping development method is different from the above-described development method disclosed in US Pat. No. 3,866,574 in that the toner reciprocates in the image portion and the non-image portion.
[0009]
  In addition, an image forming process in an electrophotographic apparatus such as a full-color copying machine or a full-color printer that forms a full-color image is performed for each color. That is, the photosensitive member is charged by a corona discharge device, and an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of the photosensitive member with an optical signal corresponding to the first color latent image. The first color toner, for example, yellow toner is used. And developing the electrostatic latent image, and transferring the yellow toner image onto the transfer paper by bringing the obtained yellow toner image into contact with a transfer paper charged with a polarity opposite to the charged polarity of the toner. Thereafter, the yellow toner remaining on the surface of the photosensitive member is removed by a cleaning unit, and the surface of the photosensitive member is neutralized. Thereafter, the second, third, and fourth color toners such as magenta, cyan, and black are used. The same operation as that of the first color yellow toner is repeated to form a full-color image by superimposing the toner images of the respective colors on the transfer material, and fixing the superimposed toner image. In this full color image formation method, toner images of each color are sequentially formed on a single photoconductor surface, and the transfer paper wound around the transfer drum is repeatedly opposed to the photoconductor surface by the rotation of the transfer drum. A plurality of image forming units for each color arranged side by side, that is, a plurality of image forming units including a photoconductor for each color, In general, a continuous superimposing method in which the toner images of the respective colors are sequentially transferred by passing the transfer paper conveyed by each through the respective image forming units (image forming units) and the color images are superposed. As a device using a transfer drum system, for example, a color electrophotographic apparatus disclosed in JP-A-1-252882 can be cited.
[0010]
  FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the color electrophotographic apparatus. Hereinafter, the configuration and operation thereof will be briefly described. In FIG. 15, reference numeral 501 denotes a photoconductor, which is provided with a charger 502, a developing unit 503, a transfer drum 504, and a cleaner 505 so as to face each other. The developing unit 503 includes a Y developing unit 506 for creating a yellow toner image, an M developing unit 507 for creating a magenta toner image, a C developing unit 508 for creating a cyan toner image, and a black toner. The image forming apparatus includes a Bk developing device 509 for forming an image, and the entire developing device group is rotated so that each developing device can sequentially face the photosensitive member 501 and be developed. The transfer drum 512 and the photoconductor 501 rotate at a constant speed in the direction of the arrow while facing each other during operation.
[0011]
  When the image forming operation starts, the photosensitive member 501 rotates in the direction of the arrow and the surface thereof is uniformly charged by the charger 502. Thereafter, the surface of the photoconductor 501 is irradiated with a laser beam 510 modulated by a signal for forming a yellow image of the first color to form a latent image. Next, this latent image is first developed by the Y developing unit 506 facing the photoconductor to form a yellow toner image. Before the yellow toner image formed on the photoconductor 501 moves to a position facing the transfer drum 504, one sheet as a transfer material already sent from the paper supply unit 511 is placed on the outer periphery of the transfer drum 504. The tip is held by the claw portion 512 and wound, and the yellow toner image on the photoreceptor is opposed to meet at a predetermined position on the sheet. After the yellow toner image on the photosensitive member 501 is transferred to the paper by the action of the transfer charger 513, the surface of the photosensitive member is cleaned by the cleaner 505, and preparation for the next color image formation is made. Subsequently, magenta, cyan, and black toner images are formed in the same manner. At that time, in the developing unit 503, each developing device provided according to the color is opposed to the photosensitive member and can be developed. The diameter of the transfer drum 504 is sufficiently large so that the longest paper is wound and the developing device can be exchanged between the images of the respective colors.
[0012]
  Irradiation of the laser beam 510 for image formation of each color positionally matches the toner image of each color on the photoconductor 501 with the toner image already transferred onto the paper on the transfer drum 504 as the photoconductor 501 rotates. The timing is executed so as to face each other. In this way, the four color toner images are transferred onto the paper on the transfer drum 504, and a color image is formed on the paper. After all color toner images have been transferred, the sheet is peeled off from the transfer drum 504 by a peeling claw 514, and the toner image is fixed by a fixing unit 516 through a transport unit 515, and discharged outside the apparatus.
[0013]
  On the other hand, as an example of a color image forming apparatus using a continuous transfer system, the one described in JP-A-1-250970 can be cited. In such a color image forming apparatus, four image forming stations each including a photoconductor, an optical scanning unit, and the like are arranged to form an image of four colors, and the sheet conveyed to the belt passes under each photoconductor. Thus, the color toner images are superimposed. Further, as another method for forming a color image by superimposing toner images of different colors on a transfer material separately from the above two methods, each color toner image sequentially formed on a photoreceptor is placed on an intermediate transfer material. There is a system in which the toner images on the intermediate transfer material are transferred to a transfer sheet in a lump after being overlaid. This is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-212867.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
  The above-described cascade development method has poor solid image reproducibility, as has been said conventionally. In addition, there is a disadvantage that the apparatus becomes large and complicated. In particular, the developing device for performing cascade development described in US Pat. No. 3,866,574 has the disadvantage of being complicated and expensive. On the other hand, in order to obtain a good toner image, the jumping development method requires that a toner thin layer having a very uniform thickness be formed on a toner carrier carrying a toner layer, which is expensive for a developing device that performs jumping development. Mechanical accuracy is required, and there is a drawback that the developing device is not easily manufactured. Further, the jumping development method has a drawback that a so-called sleeve ghost development occurs, in which the history of the previous image often remains in the toner thin layer on the toner carrier, and an unnecessary afterimage often appears in the obtained toner image. Further, there is a drawback that the construction of the developing device is complicated and the cost is increased. In view of the above drawbacks, the present applicant has proposed a developing method capable of realizing downsizing and high performance of a developing device in Japanese Patent Laid-Open No. 5-72890. In this developing method, unnecessary developer in a non-image area is removed by a photosensitive member including a fixed magnet and a developer recovery electrode roller (hereinafter referred to as an electrode roller) having a predetermined gap with the photosensitive member. It is a configuration. According to such a developing method, a solid image is faithfully reproduced and sleeve ghost is not generated, so that further downsizing, simplification, and cost reduction of the apparatus can be achieved.
[0015]
  However, in such a developing method, a bare electrode roller is made to face the photosensitive member, unnecessary developer on the photosensitive member is recovered by the electrode roller, and the recovered developer is removed from the electrode roller by a scraper to a developing device (hopper). However, the scraper does not stably scrape off the developer (toner), and the developer (toner) may slip through the scraper, resulting in image defects such as black streaks on the image. is there. This is because when the release agent with a low softening point added internally to the toner is poorly dispersed, it is removed from the toner during the development operation and fused and deposited on the surface of the scraper, so that the scraper scrapes off. This is because of a decrease.
[0016]
  Further, in such a developing method, a developer with higher performance is required for improving the image quality. That is, in such a developing method, the developer is transported to a developing field which is a narrow gap space between the photoconductor and the electrode roller without layer restriction, and the toner in the image portion of the electrostatic latent image is electrostatically charged. The remaining toner and carrier in the non-image area are collected to the electrode roller. At this time, if the toner charge distribution is broad, the developer is not regulated by the layer, so the toner is supplied in the solid black image area. Is not sufficient, unevenness occurs, and toner scatters in the character portion. Therefore, a toner having a narrower charge amount distribution is required. In addition, such a developing method requires a toner in which the internal additive is very well dispersed. This is because, in this developing method, the developer is first sprinkled on the entire surface of the image carrier, which is different from other conventional developing methods. This is because the developer and the photoreceptor are in contact with each other for a long time, and the poorly dispersed release agent released from the toner is more likely to adhere to the photoreceptor as compared with other conventional development methods.
[0017]
  As described above, from the viewpoint of protecting the global environment in recent years, it is preferable to recycle the toner remaining on the photoreceptor after development and recovered by the cleaning means. However, when the waste toner is recycled, since the waste toner is subjected to mechanical stress in the cleaner portion, the developing portion, and the transport pipe when returning the waste toner to the developing portion, the soft portion of the toner in which the release agent exists As a result, it is easy to cause image degradation due to dropping of the above-mentioned release agent from the toner, and once waste toner used for image formation is mixed with new toner in the developing device, the toner is charged. There is a disadvantage that the quantity distribution becomes broad and the amount of reverse polarity toner increases, and the quality of the copied image is degraded.
[0018]
  Further, in the transfer method using the conductive elastic roller, a transfer paper is inserted between the image carrier and the conductive elastic roller, and a transfer bias voltage is applied to the conductive elastic roller, thereby the image carrier. The toner on the surface is transferred to the transfer paper by electrostatic force. However, the transfer system using the conductive elastic roller has a problem that the transfer paper is stained. This is because when the toner on the image carrier is transferred to transfer paper using a transfer roller, the transfer roller is in contact with the image carrier at a predetermined pressure in the absence of the transfer paper, and there is a lot of fog in the development process. This is because the transfer roller is contaminated by the toner due to the fog, and the transfer roller contaminated with the toner comes into contact with the back surface of the transfer paper sent.
[0019]
  In full-color image formation, in the transfer method using the transfer drum, the transfer drum around which the paper is wound is rotated at the same speed with respect to the photosensitive member, and the leading edge (start) timing at the time of transferring each color toner image is adjusted. As a result, the positions of the toner images of the respective colors coincide with each other on the paper wound around the transfer drum. However, since the paper needs to be wound around the transfer drum, the diameter of the transfer drum needs to be a certain size or more. In addition, since the structure is very complicated and high accuracy is required, the apparatus is large and expensive. Further, there is a problem that stiff paper such as postcards and cardboard cannot be used because it cannot be wound around a transfer drum. In the continuous transfer method, an image forming position corresponding to the number of colors is provided, and it is only necessary to pass sheets one after another. Therefore, a transfer drum is unnecessary, but in this method, a latent image is formed on the photosensitive member. Since the number of latent image forming means such as laser optical systems for forming is required corresponding to the number of colors, the structure of the apparatus becomes very complicated and expensive, and there are a plurality of image forming positions. The relative displacement of the image forming portions of the respective colors, the eccentricity of the rotation shaft, the shift of the parallelism of the respective portions, etc. directly affect the color displacement, and it is difficult to stably form a high-quality image. There was a problem. In particular, it is necessary to accurately perform alignment between the respective colors of the latent image by the latent image forming means, which is equivalent to an image exposure system that is a latent image forming means as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-250970. There was a problem that a device and a complicated configuration were required. On the other hand, the transfer method using the intermediate transfer member described in JP-A-2-212867 does not require a complicated optical system, and can use a stiff paper such as a postcard or cardboard as a transfer paper. Since the intermediate transfer belt is flexible, there is an advantage that the apparatus itself can be downsized as compared with the transfer drum method and the continuous transfer method. By the way, it is ideal that all the toner is transferred at the time of transfer, but in reality, a partial transfer residue is generated, and the transfer efficiency is not 100%, but generally about 75 to 85%. The toner remaining after transfer is scraped off by a cleaning blade or the like in the process of cleaning the photoconductor to become waste toner. In such a transfer method using an intermediate transfer member, the toner undergoes at least two transfer steps from the photosensitive member to the intermediate transfer member, and further from the intermediate transfer member to the transfer paper. Even if the efficiency is 85%, the total transfer efficiency is reduced to 72% by two times of transfer, and when the transfer efficiency in one transfer is 75%, the two times of transfer, The total transfer efficiency is reduced to 56%, and about half of the toner becomes waste toner. Therefore, in practice, in the transfer method using the intermediate transfer member, there is a problem that the cost of the toner is increased, and the volume of the waste toner box for storing the waste toner has to be increased. There is a problem that it cannot be fully achieved. In addition, since the four-color toner image is superimposed on the intermediate transfer member in the intermediate transfer member method, the full-color toner image superimposed on the intermediate transfer member has a significantly different amount of toner (toner layer thickness) locally. It becomes. Therefore, when a full color toner image is transferred to a transfer sheet, a pressure difference is generated in the toner image, and a “collapse” phenomenon occurs in which a part of the image is not transferred but becomes a hole due to the aggregation effect of the toner. There is a problem. In particular, if a material with a high toner release effect is used for the intermediate transfer member in order to ensure cleaning when the transfer paper is jammed, the “blank” phenomenon appears remarkably and the quality of the image is significantly reduced. End up. Further, in characters, lines, and the like, the amount of toner increases due to edge development, and toner aggregation due to pressurization occurs more remarkably, and the “collapse” phenomenon appears more prominently. It appears even more prominently in high humidity and high temperature environments.
[0020]
  Conventionally, a different type of toner is used for each model having a different process speed in a copying machine, a printer, and a FAX. In order to improve offset resistance for low speed machines, a binder resin material with high viscoelasticity and a high softening point is used, and for high speed machines, it is difficult to obtain the amount of heat required for fixing, thus improving fixability. This is because a binder resin having a lowered softening point is used. Here, the process speed is related to the copying processing capacity of the machine per time, and is usually indicated by the peripheral speed of the photoconductor. The peripheral speed of the photoconductor determines the conveyance speed of the copy paper. From the viewpoint of toner cost, it is desirable that toner can be shared by models with different process speeds.
[0021]
  As described above, as a toner fixing method, a heat roll fixing method is generally used, and as a toner for the heat roll fixing method, an offset does not occur even if an offset prevention liquid is not supplied, which is good. There is a demand for a toner capable of obtaining a stable fixed image. That is, there is a demand for a toner having a high fixing strength, which is an adhesion force to paper, and having excellent offset resistance that prevents adhesion to a heat roller (hereinafter, the fixing strength is referred to as fixing property). Therefore, various measures have been conventionally taken, such as improvement of the binder resin. For example, JP-A-59-148067 has a low molecular weight part and a high molecular weight part, and specifies the peak value of the low molecular weight part and the dispersity (Mw / Mn) of the low molecular weight part and the high molecular weight part. A toner having both fixing property and anti-offset property is disclosed by using the unsaturated ethylenic polymer as a binder resin and dispersing a polyolefin having a specified softening point in the binder resin. . JP-A-56-158340 discloses a specific low molecular weight polymer component (hereinafter also simply referred to as a low molecular weight component) and a specific high molecular weight polymer component (hereinafter simply referred to as a high molecular weight) as a binder resin. A toner has been proposed in which a fixing component is ensured by a low molecular weight component and offset resistance is secured by a high molecular weight component. JP-A-58-223155 discloses an unsaturated ethylene polymer having a maximum value in the molecular weight region of 1000 to 10,000 and 200,000 to 1,000,000, and Mw / Mn in the range of 10 to 40. Using a resin consisting of a binder resin, a polyolefin with a specific softening point is dispersed in this binder resin, ensuring fixing properties with low molecular weight components and offset resistance with high molecular weight components and polyolefins. Toners designed to do this have been proposed.
[0022]
  In order to increase the fixing strength on a high-speed machine, if a binder resin having a low melt viscosity or a low molecular weight is used, the toner adheres to the carrier during two-term development, so-called spent In the case of one-component development, the toner tends to adhere to the doctor blade or the developing sleeve. Further, when used in a low speed machine, an offset in which the toner adheres to the heat roller at the time of fixing and a blocking in which the toner is fused during long-term storage are likely to occur. In other words, by blending the high molecular weight component and the low molecular weight component, it is possible to achieve both fixing strength and offset resistance for a narrow range of process speeds. difficult. In order to support a wide range of process speeds, it is necessary to configure a higher molecular weight component and a lower low molecular weight component, but in high speed machines, the fixing strength can be increased by increasing the low molecular weight component, Offset resistance deteriorates, and low speed machines can increase offset resistance by increasing the high molecular weight component. However, increasing the high molecular weight component reduces the pulverization property of the toner, which reduces the productivity. Arise. Accordingly, as described above, the offset resistance can be improved by dispersing a low softening point release agent such as polyolefin in a binder resin obtained by blending or copolymerizing a high molecular weight component and a low molecular weight component. However, the low softening point release agent has poor dispersibility in the binder resin due to its high releasability. It is liberated and contaminates the carrier, the photoreceptor and the developing sleeve. In particular, a resin composed of a low molecular weight component and a high molecular weight component and having a wide molecular weight distribution is more likely to cause poor dispersion of the additive. This is because when kneading at low temperature, the high molecular weight component is kneaded without being sufficiently melted, and when kneading at high temperature, the low molecular weight component becomes low in viscosity and less subject to kneading stress, and the balance between temperature and dispersibility is balanced. This is because it becomes extremely severe. In addition, when kneaded at a low temperature, a high stress is applied to the high molecular weight component, causing a molecular breakage of the high molecular weight component, which tends to cause a decrease in molecular weight.
[0023]
  Conventionally, a technique for improving the dispersibility of various internal additives in a binder resin in a kneading step in toner production has been proposed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-194878 proposes setting the set temperature of the cylinder of the kneading machine within 20 ° C. with respect to the minimum temperature of the kneaded material discharged from the kneading machine. In this publication, with this configuration, the resin is sufficiently melted while the kneaded material of the toner raw material moves in the kneading cylinder, and even in this melting, the viscosity is not lowered and a certain degree of stress is applied. The kneaded material is discharged from the discharge port. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-161153 discloses that the kneading temperature is 20 ° C. or less with respect to the melting temperature of the resin and the discharge temperature is 35 ° C. or less of the melting temperature of the resin. In this publication, with such a configuration, the wax is uniformly dispersed in the binder resin with a small particle size, and the filming of the wax on the photoreceptor due to the separation of the wax from the toner, and the black spots, fog, etc. associated therewith Does not occur. Japanese Patent Laid-Open No. 6-266159 proposes setting the barrel temperature, the toner softening point, and the discharge temperature of the front and rear stages of the kneader to a certain relationship. According to the publication, such a configuration improves the dispersibility of the additive in the binder resin and improves the chargeability of the resulting toner.
[0024]
  However, the method disclosed in the above publication uses a kneader in which the kneading shaft is composed only of the screw portion. In practice, a large improvement in kneading performance is expected simply by limiting the kneading temperature. Can not. This is because the screw part has a feeding function as a main function and does not exhibit a kneading function so much.
[0025]
  The present invention has been made in view of the above problems, and a toner manufacturing method capable of manufacturing a toner having a narrow charge distribution with an additive dispersed uniformly in a binder resin with good reproducibility. The purpose is to provide.
[0026]
  Another object of the present invention is that the additive is uniformly dispersed in a binder resin obtained by blending or copolymerizing a high molecular weight polymer component and a low molecular weight polymer component, and a narrow charge distribution can be obtained. It is an object of the present invention to provide a toner manufacturing method capable of manufacturing a toner capable of obtaining excellent fixability and offset resistance with good reproducibility.
[0027]
  Another object of the present invention is to produce a toner having good chargeability, fixing property and offset resistance with good reproducibility when used between models having different process speeds. An object of the present invention is to provide a toner manufacturing method that can be used.
[0028]
  Another object of the present invention is to provide a high density and low ground when applied to an electrophotographic apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-72890, which enables downsizing, simplification, and cost reduction of a developing device. An object of the present invention is to provide a toner production method capable of producing a high-quality image with fog and capable of producing a toner capable of preventing fusion to a scraper with good reproducibility.
[0029]
  Another object of the present invention is to produce a toner with high reproducibility, which is prevented from being lost or scattered when applied to an electrophotographic apparatus having a transfer system using an intermediate transfer member. An object of the present invention is to provide a toner manufacturing method that can be used.
[0030]
  Another object of the present invention is to provide a toner manufacturing method capable of manufacturing a toner capable of preventing the occurrence of filming on a photoconductor, an intermediate transfer body and the like with long reproducibility. And
[0031]
  Another object of the present invention is that when applied to an electrophotographic apparatus equipped with a waste toner recycling system, there is no decrease in charge amount, no agglomerates are formed, and a high-quality image is formed over a long period of time. An object of the present invention is to provide a toner production method capable of producing a toner that can be produced with good reproducibility.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
  The method for producing the toner of the present invention comprises obtaining a kneaded melt of a toner material containing at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and then cooling and pulverizing the kneaded melt to obtain a toner that is colored resin fine particles. In the manufacturing method, the step of obtaining a kneaded melt of the toner material includes a first kneading segment having a feeding function as its main function and a second kneading segment having a kneading function as its main function. , Having a plurality of kneading segments that can individually set the temperature of the heating cylinder for each segment, the plurality of kneading segmentssoThe first kneading segment and the second kneading segment are arranged adjacent to each other so that the material to be kneaded is kneaded in the second kneading segment immediately after being kneaded in the first kneading segment. A plurality of kneaded blocks formedAnd kneadingThe material to be kneaded is input from the material input port provided in the kneading segment at one end of the apparatus,ConcernedThe kneaded melt is discharged from the discharge port provided in the kneading segment at the other end of the device.In the kneading blockThe preset kneading temperature of the second kneading segment is Tmn (° C.), the preset kneading temperature of the first kneading segment is Tmr (° C.), the discharge temperature of the kneaded melt is Tmt (° C.), and the binder resin When the softening point is Tsp (° C.)To satisfy the following equations (Equation 1, Equation 2, Equation 3) simultaneouslyThe toner material is kneaded.
[Formula 1] Tmr-30 ° C. ≦ Tmn ≦ Tmr−1 ° C.
[Equation 2] Tmn + 5 ° C. ≦ Tmt ≦ Tmn + 80 ° C.
[Equation 3] Tsp-50 ° C. ≦ Tmr ≦ Tsp
[0033]
  It is preferable that the toner material is kneaded so that all the first kneading segments and all the second kneading segments in the kneading block simultaneously satisfy the formulas (Equation 1, Equation 2, Equation 3). .
[0034]
  Further, it is preferable that the toner material is kneaded so that all the first kneading segments and all the second kneading segments simultaneously satisfy the following two expressions (Equations 4 and 5).
[ Number 4 ] Tsp-50 ° C. ≦ Tmn ≦ Tsp
[ Number 5 ] Tsp + 5 ° C ≦ Tmt ≦ Tsp + 50 ° C
[0035]
  Conventionally, kneading devices such as roll mills, kneaders, and extruders have been used in the kneading process, which occupies an important position in determining the toner characteristics in the toner manufacturing process, and are particularly widely used among them. Is a twin-screw extruder because continuous production is possible. Such a twin-screw extruder is generally a mesh type shallow groove twin-screw extruder in which the kneading shaft rotates at a high speed, and depending on the material to be kneaded, the kneading shaft has a fully meshing type in the same direction rotation specification, A kneading shaft having a partially meshing type with different direction rotation is selected and used. Normally, such a mesh type shallow groove twin screw extruder is a divided segment system in which a cylinder and a kneading shaft are divided into a plurality of segments, and a heating cylinder is provided so that a constant kneading temperature can be set for each segment. In addition, water cooling for cooling flows. Further, the kneading shaft passing through the cylinder is mainly composed of a feeding portion having a function of conveying the kneaded material forward while being heated and melted, and a kneading portion mainly having a function of kneading. The feeding portion has an S-helical shape, and the kneading strength due to the shearing action is low. Conversely, the kneading portion has a high kneading strength due to a strong shearing force.
[0036]
  In the toner production method of the present invention having the above-described configuration, the temperature setting of the feed section in the kneading shaft of the twin-screw extruder and the cylinder in the mixing section determines the colorant in the binder resin when kneading the toner material. This is an important factor for improving the dispersibility of internal additives such as the internal additives, but it is possible to disperse the internal additives to a satisfactory level simply by defining the ratio of the kneading part to the entire kneading shaft. The first kneading segment having the feeding function as the main function and the second kneading segment having the kneading function as the main function are obtained based on the knowledge that the defective toner is generated. Using a split segment type kneader comprising a plurality of kneading segments, each of which can set a kneading set temperature for each segment. If the set kneading temperature, the kneading temperature of the second kneading segment, the discharge temperature of the kneaded melt, and the softening point of the binder resin are set so as to satisfy a specific relationship, the internal additive is bound. The present inventors have found that it is possible to produce a toner that is uniformly and uniformly dispersed in a resin, has a narrow charge amount distribution, and has excellent fixability and offset resistance.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Of the present inventionMethodThen, as described above, the first kneading segment having a feeding function as a main function and the second kneading segment having a kneading function as a main function, and a kneading set temperature can be set for each segment. In a split-segment kneader having a plurality of kneading segments, the kneading temperature Tmn (° C.) of the second kneading segment, the discharge temperature Tmt (° C.) of the kneaded melt, and the softening point Tsp (° C. of the binder resin) ) Are set so that they satisfy the above three expressions (Equation 1, Equation 2, Equation 3) simultaneously. Thereby, aggregation of the additive in the binder resin, particularly aggregation of the release agent added for preventing the offset can be prevented. More specifically, it is possible to prevent uneven distribution of additives in a low molecular weight component or a high molecular weight component when a binder resin having a wide molecular weight distribution, which has been extremely difficult in the past, is used.
[0038]
  Even if the binder resin and the additive are not sufficiently wet, the dispersibility of the additive will not be improved, and the binder resin will be heated above the softening point to significantly reduce the viscosity of the binder resin. Even if kneaded in a wet state, the dispersibility does not improve because the stress due to kneading does not work effectively. In the kneader of the segmented segment system, the resin is melted by heating from the kneader and self-heating, and is sent to the kneading part with improved wettability between the additive and the binder resin. In the first configuration of the present invention, the setting kneading temperature of the second kneading segment having the kneading function as a main function is the same as “the temperature lower by 50 ° C. than the softening point of the binder resin” to “the softening point of the binder resin”. Because it is set within the range of `` Temperature '', the binder resin melts moderately, the binder resin and additive are sufficiently wetted, and the mixture of binder resin and additive is effective for kneading stress. Thus, a kneaded melt that is uniformly and uniformly dispersed can be obtained without aggregation of the additive in the binder resin. The set kneading temperature of the first kneading segment is preferably not lower than 45 ° C. and more preferably not higher than 40 ° C. than the softening point of the binder resin. When the set kneading temperature of the first kneading segment becomes higher than the softening point of the binder resin, the binder resin is excessively melted, and the release agent aggregates in the low molecular weight polymer component of the binder resin. When the set kneading temperature of the first kneading segment is lower than the softening point of the binder resin by 50 ° C., the binder resin cannot be completely melted, the wettability of the binder resin and the additive is deteriorated, and the additive is fine. Will not disperse. Furthermore, in the first configuration of the present invention, the discharge temperature of the melt-kneaded product is within the range of “temperature 5 ° C. lower than the softening point of the binder resin” to “temperature higher by 50 ° C. than the softening point of the binder resin”. Therefore, self-heating of the kneaded product during kneading is promoted, and moderate stress is applied to the kneaded product to improve the dispersibility of the internal additive. The discharge temperature of the melt-kneaded product is preferably not higher than 40 ° C., more preferably not higher than 35 ° C., than the softening point of the binder resin.
[0039]
  In the present invention, as described above, the first kneading segment having the feeding function as the main function and the second kneading segment having the kneading function as the main function are set, and the kneading set temperature is set for each segment. In a split-segment kneader having a plurality of kneading segments, the material to be kneaded is kneaded in the second kneading segment immediately after being kneaded in the first kneading segment. A plurality of kneading blocks in which the first kneading segment and the second kneading segment are arranged adjacent to each other, the set kneading temperature Tmn (° C.) of the second kneading segment, and the first kneading segment of the kneading block The set kneading temperature Tmr (° C.), the kneaded melt discharge temperature Tmt (° C.), and the softening point Tsp (° C.) of the binder resin are expressed by the above three formulas (Number 1 to number 3) At the same time. Thereby, aggregation of the additive in the binder resin, particularly aggregation of the release agent added for preventing the offset and / or improving the fixability can be prevented. More specifically, it is possible to prevent uneven distribution of additives in a low molecular weight component or a high molecular weight component when a binder resin having a wide molecular weight distribution, which has been extremely difficult in the past, is used. This is because, for each kneading block, the setting kneading temperature of the second kneading segment having the kneading function as a main function is set to “temperature lower by 30 ° C. than the first kneading segment setting kneading temperature” to “setting of the first kneading segment”. Since the temperature is set within the range of 1 ° C. lower than the kneading temperature, an appropriate shear force is applied to the mixture without unnecessarily increasing the viscosity of the binder resin and additive mixture in the second kneading segment. This is because the additive is finely dispersed. The set kneading temperature of the second kneading segment is preferably in the range of “temperature lower by 25 ° C. than the first kneading segment setting kneading temperature” to “temperature lower by 4 ° C. than the setting kneading temperature of the first kneading segment”. More preferably, it is set in the range of “temperature lower by 20 ° C. than the set kneading temperature of the first kneading segment” to “temperature lower by 6 ° C. than the set kneading temperature of the first kneading segment”. It is good. When the set kneading temperature of the second kneading segment exceeds 1 ° C. lower than the set kneading temperature of the first kneading segment, the shearing force effectively acts due to the increase in the viscosity of the binder resin and additive mixture. Otherwise, the dispersibility of the additive in the high molecular weight polymer component of the binder resin is reduced. When the set kneading temperature of the second kneading segment is lower than the temperature of 30 ° C. lower than the setting kneading temperature of the first kneading segment, the load torque increases and the molecular chain breakage of the polymer component increases. Produce. Further, in the second configuration, the discharge temperature of the melt-kneaded product is 80 ° C. higher than the set kneading temperature of the second kneading segment to “the temperature 5 ° C. higher than the set kneading temperature of the second kneading segment”. Since the temperature is set in the range of “temperature”, self-heating of the kneaded product during kneading is promoted, and moderate stress is applied to the kneaded product to improve the dispersibility of the internal additive. The discharge temperature of the melt-kneaded product is preferably not more than 70 ° C. higher than the set kneading temperature of the second kneading segment, more preferably 60 ° C. higher than the set kneading temperature of the second kneading segment. It ’s better not to get too high. Further, in the second configuration, the set kneading temperature of the first kneading segment in the kneading block ranges from “temperature lower by 50 ° C. than the softening point of the binder resin” to “the same temperature as the softening point of the binder resin”. In the kneading block, the binder resin melts moderately, the binder resin and additive are sufficiently wetted, and the mixture of binder resin and additive is effective for kneading stress. It has a suitable working viscosity, and the additive is uniformly and uniformly dispersed in the binder resin without aggregation.
[0040]
  In the present invention, if the third configuration obtained by compromising the first configuration and the second configuration is used, both effects can be obtained, and the dispersibility of the additive in the binder resin is further improved. It will be.
[0041]
  In the above, the discharge temperature (Tmt) of the kneaded melt is determined by the characteristics of the binder resin, the characteristics and blending amount of the additive, the peripheral speed of the kneading shaft, the material supply amount, the kneading set temperature, etc. In particular, it is strongly influenced by the properties of the binder resin (molecular weight, softening point, viscoelasticity, etc.) and kneading set temperature.
[0042]
  In the present invention, the binder resin contains at least a polymer obtained by polymerizing a vinyl monomer. Specific examples of vinyl monomers include styrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene substituted styrene, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, acrylic acid Acrylic acid alkyl esters such as octyl, isobutyl acrylate and hexyl acrylate, methacrylic acid such as methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, isobutyl methacrylate, dodecyl methacrylate and hexyl methacrylate Mention may be made of alkyl esters. As a method for producing the polymer, known polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization can be used. In the present invention, a polymer obtained by polymerizing such a vinyl monomer is a main component of the binder resin, but if necessary, other than the polymer obtained by polymerizing the vinyl monomer. A polymer such as a polyester resin, an epoxy resin, a polyurethane resin, or the like can be contained in the binder resin.
[0043]
  In the present invention, in order to make the toner compatible with a wide range of development process speeds (140 mm / s to 480 mm / s), the toner fixing property and charging property are improved by improving the dispersibility of the additive during the kneading. In addition to further increasing the penetrating power to the paper due to the thermal melting of the binder resin, increasing the slipperiness of the surface of the toner fixing image, and having an appropriate viscoelasticity to improve the offset resistance It is necessary to. In order to increase the penetrating power to paper and improve the offset resistance, it is preferable to specify the composition, glass transition point, and molecular weight of each of the low molecular weight polymer component and the high molecular weight polymer component of the binder resin. Specifically, the low molecular weight polymer component includes a styrene polymer having a weight average molecular weight in the range of 2500 to 20,000 and a glass transition point of 50 ° C. or higher, and the high molecular weight polymer component has a weight average molecular weight. Is a glass transition point in the range of 50 to 70 ° C., preferably a weight average molecular weight of 120,000 or more and a glass transition point of 55 to 70 ° C., more preferably a weight average molecular weight of 150,000 or more. It is preferable to use a styrene-acrylic copolymer having a transition point in the range of 55 to 65 ° C. The blending ratio of these low molecular weight polymer component and high molecular weight polymer component is preferably in the range of 9: 1 to 5: 5. The softening point of the binder resin may be in the range of 110 to 160 ° C, preferably in the range of 110 to 150 ° C, and more preferably in the range of 115 to 140 ° C. Furthermore, in order to further improve the fixability and pulverizability during pulverization in the production stage, the binder resin preferably contains 50 to 95% by weight of a styrene component.
[0044]
  The weight average molecular weight of the binder resin is a value measured by gel permeation chromatography using several types of monodisperse polystyrene as a standard sample. That is, it is a value measured by flowing tetrahydrofuran at a flow rate of 1 ml / min at a temperature of 25 ° C. and injecting 10 mg of a tetrahydrofuran sample solution having a concentration of 0.5 g / dl by weight into the sample. The measurement conditions are conditions in which the molecular weight distribution of the target sample is included in a range in which the logarithm of the molecular weight and the count number are linear in a calibration curve obtained with several types of monodisperse polystyrene standard samples. The softening point of the binder resin is a nozzle with a diameter of 1 mm by applying a load of 20 kg / cm @ 2 with a plunger while heating a 1 cm @ 3 sample at a heating rate of 6 DEG C./min with a flow tester (CFT500) manufactured by Shimadzu Corporation. From the relationship between the plunger drop amount and the temperature rise temperature characteristic, the softening point is the temperature corresponding to 1/2 of the characteristic line.
[0045]
  The use of a binder resin in which the composition, glass transition point, and molecular weight in each of the low molecular weight polymer component and the high molecular weight polymer component are used, the fixing strength of the toner fixed image evaluated by the tape peeling test is improved. When the surface of the toner fixed image is rubbed, the toner is easily peeled off from the transfer material. In the present invention, in order to increase the scratch resistance of the toner-fixed image, it is preferable to contain resin fine particles having a low dynamic friction coefficient in the toner. In the conventional toner manufacturing method, when resin particles having a low dynamic friction coefficient are added to the toner, the resin particles are strongly aggregated in the binder resin during kneading, and it is difficult to uniformly disperse the resin particles. However, the toner manufacturing method of the present invention can uniformly and uniformly disperse the resin particles having such a low dynamic friction coefficient in the binder resin. A toner having a narrow charge amount distribution can be produced without generating a charged toner, and a toner capable of obtaining a high fixing strength not only for a solid black image but also for a line image without causing background fog and toner scattering can be obtained. .
[0046]
  In the present invention, the release agent having a low softening point added to the binder resin is a low molecular weight polyalkylene such as low molecular weight polyethylene or low molecular weight polypropylene, ethylene bisamide, carnauba wax, montan wax, paraffin wax. These may be used alone or in combination of two or more. These are incompatible with the binder resin and preferably have a liberated form. The melting point of the mold release agent is 80 to 160 ° C, preferably 85 to 155 ° C, more preferably 90 to 140 ° C. When the melting point is higher than 160 ° C., the release agent does not melt at the time of fixing, the release agent does not elute at the interface between the fixing hard roller and the toner, and high-temperature offset is likely to occur, and when the melting point is 80 ° C. or less As a result, the heat resistance of the resin is reduced, and aggregation and solidification are likely to occur. The release agent is generally added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1.0 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of the binder resin.
[0047]
  In the present invention, resin fine particles having a low dynamic friction coefficient can be added to the binder resin as described above. Low dynamic friction coefficient resin fine particles are resin fine particles having a dynamic friction coefficient of 0.3 or less. Specifically, polyalkylene fine particles, tetrafluoride or trifluoride resin fine particles, melamine fine particles, polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene fine particles. And polyacetal fine particles. Among these, polyalkylene fine particles can also be used as the release agent. The average particle size of the resin fine particles is in the range of 0.1 to 5 μm, preferably 0.2 to 4 μm, more preferably 0.3 to 3 μm. The resin fine particles are generally added in an amount of 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.5 to 15 parts by weight, more preferably 1.0 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin. Here, the dynamic friction coefficient of the resin fine particles is measured according to JIS K 7125, that is, as a friction material for the test piece, polycarbonate, nylon, polyacetal, acrylic, vinyl chloride resin, ABS resin, polypropylene, polystyrene, 4 fluorine The average value of the dynamic friction coefficient with each material to be rubbed was obtained using a modified resin as a reference for the dynamic friction coefficient of the sample.
[0048]
  In the present invention, a suitable pigment or dye is blended in the binder resin for the purpose of coloring the toner and / or controlling the charge. Examples of such pigments or dyes include carbon black, iron black, graphite, nigrosine, azo dye metal complexes, phthalocyanine blue, DuPont oil red, aniline blue, benzidine yellow, and rose bengal, one of these. Or 2 or more types are mixed and used. An amount necessary for coloring and / or charge control is added to the binder resin.
[0049]
  In the present invention, magnetic powder can be added to the binder resin as necessary. Specific examples include metal powders such as iron, manganese, nickel, and cobalt, and ferrites such as iron, manganese, nickel, cobalt, and zinc. The average particle size of the powder is generally 1 μm or less, preferably 0.6 μm or less. Magnetic powder is added in an amount of 15 to 70% by weight based on the total toner. When the addition amount is 15% by weight or less, the toner scattering tends to increase, and when it is 70% by weight or more, the charge amount of the toner decreases and the image quality tends to deteriorate.
[0050]
  In the present invention, it is preferable to externally add hydrophobic silica to the toner particles. In the case of a negatively chargeable toner, hydrophobic silica surface-treated with silicone oil is preferable, and in the case of a positively chargeable toner, hydrophobic silica surface-treated with organopolysiloxane is preferred. Moreover, the BET specific surface area by nitrogen adsorption of this hydrophobic silica is 50-350 m.2/ G is preferable. The hydrophobic silica is generally added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.2 to 3 parts by weight, per 100 parts by weight of the toner base particles.
[0051]
  The toner manufacturing process basically includes mixing processing of various materials, melt kneading processing, pulverization classification processing, and external addition processing in this order.
[0052]
  The mixing process is a process in which the binder resin and the additive to be dispersed in the binder resin are uniformly dispersed by a mixer having a stirring blade. As the mixer, a known mixer such as a super mixer (manufactured by Kawada Seisakusho), a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kogyo Co., Ltd.), a PS mixer (manufactured by Shinko Pantech Co., Ltd.) or a Ladige mixer is used.
[0053]
  The kneading process is a process of dispersing the additive in the binder resin by a shearing force, and as described above, the temperature condition is set to the above-described temperature by a split segment type kneader in which the cylinder and the kneading shaft are divided into a plurality of segments. Done.
[0054]
  In the pulverization classification process, the toner lump obtained by kneading and cooling is roughly pulverized by a cutter mill or the like, and then finely pulverized by a jet mill pulverization (for example, IDS pulverizer, Nippon Pneumatic Industry), etc. Accordingly, the fine powder particles are cut by an airflow classifier to obtain toner particles (toner base particles) having a desired particle size distribution. Mechanical pulverization and classification are also possible. For example, a kryptron pulverizer (Kawasaki Heavy Industries) or a turbo mill (a pultron pulverizer that pulverizes by putting toner into a minute gap between a rotating roller and a fixed stator. Turbo industry) is used. By this classification treatment, toner particles (toner base particles) having a volume average particle diameter in the range of 4 to 15 μm, preferably 4 to 9 μm are obtained.
[0055]
  The external addition treatment is a treatment in which an external additive such as silica is mixed with the toner particles (toner base particles) obtained by the classification. For this, a known mixer such as a Henschel mixer or a super mixer is used.
[0056]
  FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an example of a kneading apparatus used in the toner manufacturing method of the present invention. In FIG. 1, 101 is a feeder for supplying mixed raw materials, and 102 is a motor. , 103 is a kneading shaft, 104 is a vent hole for deaeration, 105 is a feed screw, 106 is a kneading needing disk, 107 is a seal ring for kneading, 108 is a pineapple ring for kneading, Reference numeral 109 denotes a kneaded product discharge port. Here, the screw 103, the needing disk 106, the seal ring 107, and the pineapple ring 108 are fitted on the kneading shaft 103. A thermocouple (not shown) is installed at the discharge port 109 of the kneaded material, and the discharge temperature (Tmt) is measured here.
[0057]
  The kneader is roughly divided into three kneading blocks B11, B22, and B33. Each block is composed of a first kneading segment whose feed function is its main function and a second kneading segment whose kneading function is its main function. In the first and second kneading segments, a heater is provided for each segment, and kneading settings (Tmn) and (Tmr) can be set in each segment.
[0058]
  The kneading block B11 is composed of 11ra, 11rb, 11rc, and 11rd that are the first kneading segments and 11na that is the second kneading segment. The kneading block B22 includes 22ra that is the first kneading segment and 22na that is the second kneading segment. The second kneading segment 22na is provided with a seal ring 107 at a part thereof, so that the kneaded material can be temporarily retained to improve the kneadability. The kneading block B33 is composed of 33ra which is the first kneading segment and 33na which is the second kneading segment. The second kneading segment 33na is provided with a pineapple ring 108 on the discharge port side thereof, thereby preventing the kneaded material from agglomerating and improving the discharge performance.
[0059]
  2 is a side view showing the configuration of the main part of the kneading shaft of the kneading treatment apparatus shown in FIG. 1, FIGS. 3 and 4 are side and front views of the feed screw shown in FIGS. Is a side view and a front view of the feed screw of the kneading disk shown in FIGS. 1 and 2, FIGS. 7 and 8 are a side view and a front view of the seal ring shown in FIGS. FIG. 2 is a side view and a front view of the pineapple ring shown in FIG. In these drawings, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts.
[0060]
  In the kneading block B11, the toner material is fed while being melted by the spiral feed screw 105 (kneading segments 11ra, 11rb, 11rc, 11rd), reaches the kneading segment 11na, and is kneaded by the kneading needing disk 106. Further, in the kneading block B22, the toner material is fed while being melted again by the feed screw 105 having a spiral shape (kneading segment 22ra), reaches the kneading segment 22na, and again by the needing disk 106 and the seal ring 107. Kneaded.
[0061]
  At this time, the outer peripheral speed of the needing disk 106 rotated by the rotation of the kneading shaft 103 is in the range of 225 to 900 mm / s, preferably in the range of 250 to 850 mm / s, more preferably in the range of 350 to 800 mm / s. Set to range. If the outer peripheral speed of the needing disk 106 is lower than 225 mm / s, the toner material is not sufficiently stressed by kneading, and the processing amount is also reduced. The load on the motor increases and the power consumption increases significantly.
[0062]
  The toner obtained by the production method of the present invention includes an image carrier that contains a fixed magnet and the surface thereof moves in a predetermined direction, a hopper that contains toner, and a magnet that contains a predetermined area on the surface of the image carrier. An image carrier that includes a toner collecting electrode roller facing the surface with a predetermined interval and a developing device having a scraper that is in pressure contact with a region different from the predetermined region on the surface of the toner collecting electrode roller, and moves in the predetermined direction An electrostatic latent image is formed on the surface of the body, and the toner contained in the hopper is magnetically attracted to the surface of the image carrier on which the electrostatic latent image is formed by the magnetic force of the fixed magnet. The toner collecting electrode roller collects toner existing on the surface of the image bearing member other than the image portion of the electrostatic latent image, and collects the toner image on the surface of the image bearing member. Form, it is preferably used the toner collected on the surface of the toner collecting electrode roller in an electrophotographic apparatus having a developing system scraping the inside of the hopper by the scraper. This is because, in the toner obtained by the conventional manufacturing method, the additive, particularly the release agent having a low softening point, is not uniformly dispersed in the toner but is unevenly distributed or aggregated. The release agent at the softening point falls off, and the release agent at the low softening point is fused and deposited on the scraper, so that the toner recoverability of the scraper is reduced. Since it is sprinkled on the entire surface of the body, a film of a release agent having a low softening point is formed on the surface of the image carrier, and the image quality is remarkably lowered. This is because the release agent having a low softening point is uniformly dispersed, and the above-described problems do not occur.
[0063]
  The toner obtained by the production method of the present invention can be obtained by inserting a transfer material between an image carrier and a conductive elastic roller, and applying a transfer bias voltage to the conductive elastic roller. The toner image is preferably used in an electrophotographic apparatus including a toner transfer system that transfers a toner image on a transfer material with electrostatic force. Since this toner transfer system is contact transfer, a mechanical force other than electric force acts on the transfer, and the reverse polarity toner adhering to the surface of the photoreceptor that should not be transferred is transferred or passed through. The toner that adheres to the surface of the photoreceptor when not in paper may contaminate the transfer roller surface and the back surface of the transfer paper, but the toner obtained by the production method of the present invention is a binder resin. Since the additive is uniformly and uniformly dispersed therein, when such toner is applied to an image forming apparatus equipped with the toner transfer system, the fluidity of the toner is maintained and the reverse polarity is maintained. No toner is generated, and no filming of the toner or the low softening release agent released from the toner on the surface of the photosensitive member occurs, and contamination of the transfer paper with unnecessary toner particles can be prevented. A. Further, filming of the toner and the released low softening point release agent on the transfer roller surface can be prevented, and this is caused by retransfer of the toner and the released low softening point release agent from the transfer roller surface to the photoreceptor surface. Image defects can also be prevented.
[0064]
  In addition, the toner obtained by the production method of the present invention has a toner image formed on the surface of the image bearing member brought into contact with the surface of the endless intermediate transfer member on the surface of the image bearing member. The primary transfer process for transferring the toner image is repeatedly executed a plurality of times, and thereafter, the overlapping transfer toner images formed on the surface of the intermediate transfer member by the repeated execution of the primary transfer process a plurality of times are collectively transferred onto the transfer material. It is preferably used in an electrophotographic apparatus including a transfer system configured to perform a secondary transfer process. This is because the toner obtained by the production method of the present invention is obtained by uniformly and uniformly dispersing the additive in the binder resin, so that the release agent having a low softening point is dropped from the toner and the intermediate transfer is performed. This is because the film is not filled into the body, and the decrease in transfer efficiency is suppressed. In addition, the uniform and uniform dispersion of the resin fine particles having a low coefficient of dynamic friction reduces the mutual adhesion between the toner particles, and the toner aggregation is alleviated. This is because it is possible to reduce the phenomenon of “missing” that becomes a hole without being transferred.
[0065]
  Further, the toner obtained by the production method of the present invention is suitable for an electrophotographic apparatus equipped with a waste toner recycling system in which toner remaining on the image carrier after the transfer process is collected in the developing apparatus and used again in the developing process. Used for. This is because the toner obtained by the production method of the present invention is obtained by uniformly and uniformly dispersing the additive in the binder resin, so that the toner is collected from the cleaning device to the developing device. Cleaning device, transport pipe that connects the cleaning device and the developing device, and the additive does not fall off even when subjected to mechanical impact inside the developing device, reducing the generation of defective charged toner (particles), and waste toner This is because it is possible to prevent a decrease in toner fluidity and charge amount during recycling and toner filming on the photoreceptor.
[0066]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Here, the toner was manufactured by the kneading apparatus shown in FIG.
[0067]
  Example 1
  Table 1 shows the formulation of the toner produced in this example.
[0068]
[Table 1]
Figure 0003652425
[0069]
  Table 2 shows the thermal characteristics of the styrene butyl acrylate copolymer used as the binder resin in this example.
[0070]
[Table 2]
Figure 0003652425
[0071]
  In Table 2, TgL (° C) is the glass transition point of the low molecular weight polymer component, MwL is the weight average molecular weight of the low molecular weight polymer component, TgH (° C) is the glass transition point of the high molecular weight polymer component, and MwH is the high molecular weight. The weight average molecular weight of the polymer component, KL / H is the composition ratio of the low molecular weight polymer component and the high molecular weight polymer component, and Tsp (° C.) is the softening point of the whole polymer.
[0072]
  Table 3 shows the set temperature and discharge temperature of each kneading segment in the kneading apparatus shown in FIG. 1 (specifically, PCM43 manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd.). The material supply rate is 40 kg / h, and the peripheral speed in rotation of the kneading shaft is 600 mm / s.
[0073]
[Table 3]
Figure 0003652425
[0074]
  Table 4 shows the dynamic friction coefficient of the low dynamic friction coefficient material used in this example.
[0075]
[Table 4]
Figure 0003652425
[0076]
  Table 5 shows the sample number of the toner sample manufactured in this example, the binder resin used, the kneading conditions, and the low dynamic friction coefficient material.
[0077]
[Table 5]
Figure 0003652425
[0078]
  Table 6 shows image evaluation and fixability evaluation of images obtained by using the toner sample produced in this example, image formation with an electrophotographic copying machine FP-4080 (trade name, manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) It is the result of having performed. Development was a two-component system, and the carrier was Cu-Zn-Fe2O3 coated with silicon resin. The fixing evaluation was performed based on the high temperature offset property at a process speed of 140 mm / s (low speed) and the fixing rate at 450 mm / s (high speed). The fixing rate is 10 reciprocal rubbing with a 500 g (φ36 mm) weight wound with “Bencot” (trade name, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) for each row of patches with an image density of 1.0 ± 0.2. The density was measured with a Macbeth reflection densitometer and defined by the rate of change. This fixing rate was set to an acceptable level of 75% or more. Further, the offset property was set to an acceptable level of 180 ° C. or higher.
[0079]
  The image evaluation was evaluated based on the image density and the ground cover after the end of the image formation and after the endurance test after 200,000 sheets. The ground cover was judged clearly, and if it was a practically acceptable level, it was judged as acceptable (◯).
[0080]
[Table 6]
Figure 0003652425
[0081]
  As can be seen from Table 6, the toner samples A1, A2, A3, and A4 (example toners) also exhibited good characteristics such as high-temperature offset at low speed, fixing rate at high speed, image density, and ground cover. However, in toner sample B1 (comparative toner), the fixing rate at a high speed was low, and the fogging caused by poor dispersion increased. In toner sample B2 (comparative toner), the offset property was poor, and the fogging that was thought to be caused by poor dispersion increased.
[0082]
  (Example 2)
  Table 7 shows the formulation of the toner sample A5 manufactured in this example. Here, the styrene butyl acrylate copolymer (R-A) used in Example 1 was used as the binder resin, and the kneading conditions were N-1 in Example 1.
[0083]
[Table 7]
Figure 0003652425
[0084]
  FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrophotographic apparatus in which the developing system used in this embodiment is a magnetic one-component developing system. In the figure, 201 is an organic photoconductor, in which a charge generating material of τ-type metal-free phthalocyanine (manufactured by Toyo Ink) is dispersed in a polyvinyl butyral resin (ELEC BL-1 manufactured by Sekisui Chemical) on an aluminum conductive support. Charge comprising a layer, polycarbonate resin (Mitsubishi Gas Chemical Z-200), 1,1-bis (P-diethylaminophenyl) -4,4-diphenyl-1,3-butadiene (Anan = T-405) It has a configuration in which transport layers are sequentially stacked. 202 is a magnet fixed coaxially with the photosensitive member 201, 203 is a corona charger for negatively charging the photosensitive member, 204 is a grid electrode for controlling the charging potential of the photosensitive member, and 205 is signal light.
[0085]
  207 is a magnetic one-component toner, 206 is a toner hopper that supplies the magnetic toner 207 to the surface of the photoconductor 201, 208 is a nonmagnetic electrode roller set with a gap from the photoconductor 201, and 209 is installed inside the electrode roller 208. 210, an AC high voltage power source for applying a voltage to the electrode roller 208, 211 a scraper made of a polyester film that scrapes off the toner on the electrode roller, and 212 a smooth toner flow in the toner hopper. It is a damper for preventing crushing between the photosensitive member and the electrode roller that is crushed by its own weight. These constitute a developing device for visualizing the exposed latent image. Here, the electrode roller 208 is for collecting excess toner in the non-image area.
[0086]
  Reference numeral 213 denotes a transfer roller for transferring the toner image on the photosensitive member to paper, and is set so that the surface thereof is in contact with the surface of the photosensitive member 201. The transfer roller 213 is an elastic roller provided with a conductive elastic member around a shaft made of a conductive metal. The pressing force to the photosensitive member 201 is 0 to 2000 g, preferably 500 to 1000 g, per transfer roller 213 (about 216 mm). This was measured from the product of the spring coefficient of the spring for pressing the transfer roller 213 against the photosensitive member 201 and the amount of contraction. The contact width with the photoreceptor 201 is about 0.5 mm to 5 mm. The rubber hardness of the transfer roller 213 is 80 degrees or less, preferably 30 to 40 degrees by the Asker C measurement method (measurement using a block piece, not a roller shape). The elastic roller 213 is placed around the shaft with a diameter of 6 mm.2By adding a lithium salt such as O 2, the resistance value is 107A foamable urethane elastomer having Ω (electrodes on the shaft and surface and 500 V applied to both) was used. The entire outer diameter of the transfer roller 213 was 16.4 mm, and the hardness was 40 degrees with Asker C. The transfer roller 213 was brought into contact with the photosensitive member 201 by pressing the shaft of the transfer roller 213 with a metal spring. The pressing force was about 1000 g. As the elastic body of the roller, an elastic body made of other materials such as CR rubber, NBR, Si rubber, fluorine rubber, etc. can be used in addition to the foamable urethane elastomer. In addition to the lithium salt, other conductive substances such as carbon black can be used as the conductivity imparting agent for imparting conductivity.
[0087]
  Reference numeral 214 denotes a rush guide made of a conductive member for introducing the transfer paper into the transfer roller 213, and reference numeral 215 denotes a conveyance guide in which the surface of the conductive member is covered with insulation. The entry guide 214 and the conveyance guide 215 are grounded directly or via a resistor. Reference numeral 216 denotes transfer paper, and 217 denotes a voltage generating power source for applying a voltage to the transfer roller 213.
[0088]
  Reference numeral 218 denotes a cleaning blade for scraping off untransferred toner, 219 denotes a cleaning box for storing waste toner, and 223 denotes waste toner.
[0089]
  Although the elastic urethane blade is used as the cleaning blade, the same result is obtained with a fur brush or a conductive metal roller to which a bias is applied.
[0090]
  The magnetic flux density on the surface of the photoreceptor 201 is 600 Gs. Conveyance was improved by increasing the magnetic force inside the electrode roller. In addition, the magnetic pole angle of the magnet 202 shown in the figure is set to 15 degrees. The photosensitive member 201 had a diameter of 30 mm and was rotated at a peripheral speed of 260 mm / s in the direction of the arrow in the figure. The electrode roller 208 had a diameter of 16 mm, and was rotated at a peripheral speed of 40 mm / s in the direction opposite to the traveling direction of the photosensitive member 201 (the arrow direction in the figure). The gap between the photoconductor 201 and the electrode roller 208 was set to 300 μm.
[0091]
  The photosensitive member 201 was charged to −500 V with a corona charger 203 (applied voltage −4.5 kV, grid 204 voltage −500 V). The photosensitive member 201 was irradiated with a laser beam 205 to form an electrostatic latent image. At this time, the exposure potential of the photosensitive member 201 was -90V. On the surface of the photoconductor 201, the toner 207 was adhered in a toner hopper 206 by a magnet. Next, the photosensitive member 201 was passed in front of the electrode roller 208. When the photosensitive member 201 passes through the uncharged region, the electrode roller 208 is supplied with an AC voltage (frequency 1 kHz) of 750 V0-p (peak-to-peak 1.5 kV) obtained by superimposing a DC voltage of 0 V by an AC high voltage power supply 210. Applied. Thereafter, when passing through the photosensitive member 201 charged with −500 V and having an electrostatic latent image written thereon, the electrode roller 208 is 750 V 0 -p (peak-to-peak) with a DC voltage of −350 V superimposed by an AC high voltage power source 210. An alternating voltage of 1.5 kV was applied (frequency 1 kHz). As a result, the toner adhering to the charged portion of the photoconductor 201 was collected by the electrode roller 208, and a negative / positive inverted toner image of only the image portion remained on the photoconductor 201. The toner adhering to the electrode roller 208 rotating in the direction of the arrow was scraped off by the scraper 211, returned again into the toner hopper 206, and used for the next image formation. The toner image thus obtained on the photoconductor 201 is transferred onto a transfer sheet by a transfer roller 213 and then thermally fixed by a fixing device (not shown) to obtain a copy image.
[0092]
  With this electrophotographic apparatus, when the toner sample A5 was used to produce an image, 16 solid black images with a uniform solid density and a density of 1.4 were obtained, with no horizontal line disturbance, toner scattering, or missing characters. An image with extremely high resolution and high image quality that can reproduce the image line of / mm was obtained. A high density image having an image density of 1.4 or more was obtained. There was no ground cover in the non-image area. Furthermore, when a long-term copying test of 10,000 sheets was conducted, there was no toner adhering to the scraper, no toner (release agent) filming on the surface of the photoreceptor, and a high quality comparable to the initial image. A copy image of density and low-level fog was obtained.
[0093]
  (Example 3)
  Table 8 shows the formulation of the toner sample A6 manufactured in this example. Here, the styrene butyl acrylate copolymer (RB) used in Example 1 was used as the binder resin, and the kneading conditions were N-2 in Example 1.
[0094]
[Table 8]
Figure 0003652425
[0095]
  When this sample toner A6 was used to produce an image using the electrophotographic apparatus shown in FIG. 11 used in Example 2, a solid black image was obtained without horizontal line disturbance, toner scattering, and missing characters. A very high-resolution, high-quality image was obtained that reproduced even 16 lines / mm with a density of 1.4. A high density image having an image density of 1.4 or more was obtained. There was no ground cover in the non-image area. Furthermore, when a long-term copying test of 10,000 sheets was conducted, there was no toner adhering to the scraper, no toner (release agent) filming on the surface of the photoreceptor, and a high quality comparable to the initial image. A copy image of density and low-level fog was obtained.
[0096]
  Example 4
  FIG. 12 is a cross-sectional view showing the configuration of the electrophotographic apparatus used in this example. The apparatus of this embodiment has a configuration in which a waste toner recycling mechanism is added to the configuration of the electrophotographic apparatus shown in FIG. That is, the toner remaining after transfer is scraped off by the cleaning blade 218, and the waste toner 223 temporarily stored in the cleaning box 219 is returned to the toner hopper 206 of the developing device by the transport pipe 220.
[0097]
  Using the toner sample A5 produced in Example 2, images were printed out by such an electrophotographic apparatus. As a result, an extremely high-resolution, high-quality image that reproduces 16 lines / mm with a solid black image and a density of 1.4 without any horizontal line disturbances, toner scattering, or missing characters. It was. A high density image having an image density of 1.4 or more was obtained. There was no ground cover in the non-image area. Furthermore, when a long-term copying test of 10,000 sheets was performed while recycling waste toner, there was no decrease in toner fluidity after 10,000 sheets, and a high charge amount was maintained, and toner (release agent) on the photoreceptor was maintained. ) Filming did not occur, and a copy image of high density and low-fogging fog that was inferior to the initial image was obtained. The toner could be recycled well.
[0098]
  (Example 5)
  Images were produced using the toner A6 shown in Example 3 by the electrophotographic apparatus shown in FIG. As a result, an extremely high-resolution, high-quality image that reproduces 16 lines / mm with a solid black image and a density of 1.4 without any horizontal line disturbances, toner scattering, or missing characters. It was. A high density image having an image density of 1.4 or more was obtained. There was no ground cover in the non-image area. Furthermore, when a long-term copying test of 10,000 sheets was performed while recycling waste toner, there was no decrease in toner fluidity after 10,000 sheets, and a high charge amount was maintained, and toner (release agent) on the photoreceptor was maintained. ) Filming did not occur, and a copy image of high density and low-fogging fog that was inferior to the initial image was obtained. The toner could be recycled well.
[0099]
  In Examples 2 to 5 described above, image formation was performed at a process speed of 260 mm / s, but similar good results could be obtained even at process speeds of 140 mm / s and 450 mm / s.
[0100]
  (Example 6)
  Table 9 shows the formulation of the toner sample produced in this example.
[0101]
[Table 9]
Figure 0003652425
[0102]
  Here, the styrene butyl acrylate copolymer (R-A) used in Example 1 was used as the binder resin, the kneading conditions were set to N-1 in Example 1, and a benzidine yellow pigment was used as the yellow colorant for the yellow toner. 5 parts by weight, 6 parts by weight of a nafrole-based insoluble azo pigment as a magenta colorant for magenta toner, and 5 parts by weight of a copper phthalocyanine pigment as a cyan colorant for cyan toner. Further, 20 parts by weight of a polyester resin having an acid value of 20 was added as a charge control agent. In addition, it is preferable to use the polyester resin as a charge control seat in the range of an acid value of 5-40, and it is preferable to add 5-45 weight part with respect to 100 weight part of binder resin.
[0103]
  FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrophotographic apparatus for forming a full-color image used in this embodiment. In the figure, reference numeral 1 denotes an exterior casing of a color electrophotographic printer, and the right end face side in the figure is the front face. Reference numeral 1A denotes a printer front plate, and the front plate 1A can be freely opened and closed with a hinge shaft 1B on the lower side with respect to the printer outer casing 1 as shown by a dotted line, and can be raised and closed as shown by a solid line. The internal transfer belt unit 2 is attached to and detached from the printer, and internal inspection and maintenance of the printer, such as when a paper jam occurs, is performed by tilting and opening the front plate 1A to largely release the inside of the printer. The attachment / detachment operation of the intermediate transfer belt unit 2 is designed to be perpendicular to the direction of the rotation axis of the photosensitive member.
[0104]
  The configuration of the intermediate transfer belt unit 2 is shown in FIG. The intermediate transfer belt unit 2 includes a unit housing 2a, a transfer belt 3, a first transfer roller 4 made of a conductive elastic body, a second transfer roller 5 made of an aluminum roller, a tension roller 6 for adjusting the tension of the transfer belt, a transfer belt. A belt cleaner roller 7 for cleaning the toner image remaining on the upper surface, a scraper 8 for scraping off the toner collected on the cleaner roller 7, waste toner reservoirs 9a and 9b for collecting the collected toner, and position detection for detecting the position of the transfer belt Contains the vessel 10. As shown in FIG. 13, the intermediate transfer belt unit 2 is detachably attached to a predetermined storage section in the printer outer casing 1 by opening the printer front plate 1 </ b> A as shown by a dotted line.
[0105]
  The intermediate transfer belt 3 is used by kneading a conductive filler in an insulating resin and forming a film with an extruder. In the present example, a film obtained by adding 5 parts by weight of conductive carbon (for example, ketjen black) to 95 parts by weight of polycarbonate resin (for example, Iupilon Z300, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) was used as the insulating resin. The surface was coated with a fluorine resin. The thickness of the film is about 350 μm and the resistance is about 107-108Ω · cm. Here, the intermediate transfer belt 3 in which a conductive filler is kneaded with polycarbonate resin and used as a film can effectively prevent loosening and accumulation of charge due to long-term use of the intermediate transfer belt. The reason why the surface is coated with fluorine resin is to effectively prevent toner filming on the surface of the intermediate transfer belt due to long-term use.
[0106]
  This transfer belt is made of an endless belt-like semiconductive urethane-based film having a thickness of 100 μm,7It is configured to be wound around a first transfer roller 4, a second transfer roller 5 and a tension roller 6 formed of urethane foam subjected to low resistance treatment so as to have a resistance of Ω · cm, and to be movable in the direction of the arrow. Here, the circumferential length of the transfer belt is a length (62 mm) slightly longer than half of the circumferential length of a photosensitive drum (diameter 30 mm), which will be described later, in the longitudinal length (298 mm) of A4 paper, which is the maximum paper size. Is set to 360 mm.
[0107]
  When the intermediate transfer belt unit 2 is mounted on the printer main body, the first transfer roller 4 is pressed into contact with the photoreceptor 11 (shown in FIG. 14) via the intermediate transfer belt 3 with a force of about 1.0 kg. The second transfer roller 5 is pressed against a third transfer roller 12 (shown in FIG. 14) having the same configuration as the first transfer roller 4 via the intermediate transfer belt 3. The third transfer roller is configured to be driven to rotate by the intermediate transfer belt 3.
[0108]
  The cleaner roller 7 is a belt cleaner roller that cleans the intermediate transfer belt 3. This is a configuration in which an AC voltage that electrostatically attracts toner is applied to a metallic roller. The cleaner roller 7 may be a rubber blade or a conductive fur brush to which a voltage is applied.
[0109]
  In FIG. 13, in the center of the printer, four sets of fan-shaped image forming units 17Bk, 17Y, 17M, and 17C for each color of black, cyan, magenta, and yellow constitute an image forming unit group 18, as shown in the figure. It is arranged in an annular shape. Each of the image forming units 17Bk, 17Y, 17M, and 17C is detachable at a predetermined position of the image forming unit group 18 by opening the printer upper surface plate 1C around the hinge shaft 1D. When the image forming units 17Bk, 17Y, 17M, and 17C are properly mounted in the printer, the mechanical drive system and the electric circuit system on both the image forming unit side and the printer side are mutually coupled members (not shown). Are combined through mechanical and electrical integration.
[0110]
  The image forming units 17Bk, 17C, 17M, and 17Y arranged in an annular shape are supported by a support (not shown), and are driven by a moving motor 19 that is a moving means as a whole, and are fixed and do not rotate. It is comprised so that rotation around the shaft 20 of a shape is possible. Each image forming unit can be positioned at an image forming position 21 facing the second transfer roller 4 that sequentially supports the above-described intermediate transfer belt 3 by rotational movement. The image forming position 21 is also an exposure position by the signal light 22.
[0111]
  Each of the image forming units 17Bk, 17C, 17M, and 17Y is composed of the same constituent members except for the developer contained therein, so that the black image forming unit 17Bk will be described for simplifying the description, and for other colors. The description of the unit is omitted.
[0112]
  Reference numeral 35 denotes a laser beam scanner unit disposed on the lower side of the printer outer casing 1 and includes a semiconductor laser, a scanner motor 35a, a polygon mirror 35b, a lens system 35c, and the like which are not shown. The pixel laser signal light 22 corresponding to the time-series electric pixel signal of the image information from the scanner unit 35 is opened on a part of the shaft 20 through an optical path window 36 formed between the image forming units 17Bk and 17Y. Is incident on a fixed mirror 38 in the shaft 20 through the formed window 37, is reflected, enters the image forming unit 17Bk almost horizontally from the exposure window 25 of the image forming unit 17Bk at the image forming position 21, and forms an image. The light passes through the passage between the developer reservoir 26 and the cleaner 34 disposed vertically in the unit and enters the exposure portion on the left side of the photosensitive drum 11 to be scanned and exposed in the direction of the generatrix.
[0113]
  Here, since the optical path from the optical path window 36 to the mirror 38 uses a gap between the adjacent image forming units 17Bk and 17Y, the image forming unit group 18 has almost no wasted space. Further, since the mirror 38 is provided at the center of the image forming unit group 18, it can be constituted by a single fixed mirror, and is simple and easy to align.
[0114]
  Reference numeral 12 denotes a third transfer roller disposed on the inner side of the printer front plate 1A and above the feed roller 39. The printer front plate 1A is disposed at the nip portion where the intermediate transfer belt 3 and the third transfer roller 12 are pressed. A paper transport path is formed so that the paper is fed by a paper feed roller 39 provided at the lower part of the paper.
[0115]
  Reference numeral 40 denotes a paper feed cassette provided so as to protrude outward on the lower side of the printer front plate 1A, and a plurality of paper S can be set simultaneously. 41a and 41b are paper conveyance timing rollers, 42a and 42b are a pair of fixing rollers provided on the inner upper side of the printer, 43 is a paper guide plate provided between the third transfer roller 12 and the pair of fixing rollers 42a and 42b, and 44a and 44b. Is a pair of paper discharge rollers disposed on the paper exit side of the pair of fixing rollers 42a and 42b, 45 is a fixing oil reservoir for storing silicone oil 46 supplied to the fixing roller 42a, and 47 is an oil for applying the silicone oil 46 to the fixing roller 42a. Supply roller.
[0116]
  Each of the image forming units 17Bk, 17C, 17M, and 17Y and the intermediate transfer belt unit 2 is provided with a waste toner reservoir.
[0117]
  The operation will be described below.
[0118]
  Initially, in the image forming unit group 18, as shown in FIG. 13, the black image forming unit 17Bk is at the image forming position 21 as shown. At this time, the photoconductor 11 is in opposed contact with the first transfer roller 4 via the intermediate transfer belt 3.
[0119]
  In the image forming process, black signal light is input to the image forming unit 17Bk by the laser exposure device 35, and image formation with black toner is performed. At this time, the image forming speed of the image forming unit 17Bk (60 mm / s equal to the peripheral speed of the photosensitive member) and the moving speed of the intermediate transfer belt 3 are set to be the same. 4, the black toner image is transferred to the intermediate transfer belt 3. At this time, a DC voltage of +1 kV was applied to the first transfer roller. Immediately after all the black toner images have been transferred, the image forming units 17Bk, 17C, 17M, and 17Y are driven by the moving motor 19 as a whole as the image forming unit group 18 and rotated and moved in the direction of the arrow in the figure. The image forming unit 17C rotates 90 degrees and stops at a position where it reaches the image forming position 21. During this time, the toner hopper 26 and the cleaner 34 other than the photoconductor of the image forming unit are located on the inner side of the rotating arc at the tip of the photoconductor 11, so that the intermediate transfer belt 3 does not contact the image forming unit.
[0120]
  After the image forming unit 17C arrives at the image forming position 21, the laser exposure device 35 inputs signal light to the image forming unit 17C with a cyan signal, as before, and a cyan toner image is formed and transferred. By this time, the intermediate transfer belt 3 makes one rotation, and the writing timing of the cyan signal light is controlled so that the next cyan toner image is in positional alignment with the previously transferred black toner image. During this time, the third transfer roller 12 and the cleaner roller 7 are slightly separated from the intermediate transfer belt 3 so as not to disturb the toner image on the transfer belt.
[0121]
  The same operation as described above was performed for magenta and yellow, and four color toner images were positioned and superimposed on the intermediate transfer belt 3 to form a color image. After the transfer of the last yellow toner image, the four color toner images are collectively transferred by the action of the third transfer roller 12 onto the paper fed from the paper feed cassette 40 at the same timing. At this time, the second transfer roller 5 was grounded, and a DC voltage of +1.5 kV was applied to the third transfer roller 12. The toner image transferred to the paper was fixed by a pair of fixing rollers 42a and 42b. The paper was then discharged out of the apparatus through a pair of discharge rollers 44a and 44b. The remaining transfer toner remaining on the intermediate transfer belt 3 was cleaned by the action of the cleaner roller 7 to prepare for the next image formation.
[0122]
  Next, the operation in the monochrome mode will be described. In the single color mode, first, the image forming unit of a predetermined color moves to the image forming position 21. Next, image formation of a predetermined color and transfer to the intermediate transfer belt 3 are performed in the same manner as before, and this time, after the transfer, continues as it is, onto the sheet fed from the paper feed cassette 40 by the next third transfer roller 12. The image was transferred and fixed as it was.
[0123]
  In this apparatus, an image forming unit having a structure using a specific developing method is used, but an image forming unit having a structure using a conventional developing method can also be used.
[0124]
  When this electrophotographic apparatus was used to produce an image using the manufactured toner sample, 16 solid black images with a uniform density of 1.4 were obtained without horizontal line disturbance, toner scattering, and missing characters. An extremely high-resolution, high-quality image that also reproduced the / mm image line was obtained. A high density image having an image density of 1.4 or more was obtained. There was no ground cover in the non-image area. Further, even in the long-term durability test of 10,000 sheets, both the fluidity and the image density showed a stable characteristic with little change. Also, in the transfer, the void is at a level that causes no practical problem, and the transfer efficiency is 90%. Further, the filming of the toner (release agent) onto the photosensitive member and the intermediate transfer belt was at a level causing no practical problem.
[0125]
【The invention's effect】
  As described above, according to the toner manufacturing method of the present invention, the first kneading segment having the feeding function as the main function and the second kneading segment having the kneading function as the main function are provided. Kneading a toner material containing a binder resin having a specific softening point under a specific kneading temperature setting condition using a split-segment kneader having a plurality of kneading segments that can set the kneading set temperature As a result, a toner in which the additive is dispersed very well in the binder resin and excellent fixing properties, offset resistance, developability, and transfer efficiency can be obtained can be produced with good reproducibility. In particular, a toner capable of obtaining good chargeability, fixing property, and offset resistance can be produced even when used between models with different process speeds. In addition, when applied to an electrophotographic apparatus proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-72890, which enables downsizing, simplification, and cost reduction of a developing device, a high-quality image with high density and low ground fog is obtained. Toner that can be manufactured can be manufactured. Further, when applied to an electrophotographic apparatus having a transfer system using an intermediate transfer member, it is possible to produce a toner that can prevent hollowing out and scattering and can obtain high transfer efficiency. Further, it is possible to produce a toner capable of preventing the occurrence of filming on a photosensitive member, an intermediate transfer member, etc. even in long-term use. In addition, when applied to an electrophotographic apparatus equipped with a waste toner recycling system, a toner capable of forming a high-quality image over a long period of time without causing a decrease in charge amount and no generation of aggregates. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an example of a kneading apparatus used in a toner manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a main part of a kneading shaft of the kneading treatment apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a side view of the feed screw shown in FIGS.
FIG. 4 is a front view of the feed screw shown in FIGS.
FIG. 5 is a side view of the feed screw of the kneaded needing disk shown in FIGS.
6 is a front view of the feed screw of the kneaded needing disk shown in FIGS.
7 is a side view of the seal ring shown in FIGS.
FIG. 8 is a front view of the seal ring shown in FIGS.
9 is a side view of the pineapple ring shown in FIG. 1. FIG.
10 is a front view of the pineapple ring shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of an electrophotographic apparatus in which the developing system used in Example 2 of the present invention is a magnetic one-component developing system.
12 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrophotographic apparatus used in Example 4 of the present invention. FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of an electrophotographic apparatus used in Example 6 of the present invention.
14 is a cross-sectional view showing a configuration of the intermediate transfer belt unit shown in FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a color electrophotographic apparatus.
[Explanation of symbols]
  2 Intermediate transfer belt unit
  3 Intermediate transfer belt
  4 First transfer roller
  5 Second transfer roller
  6 Tension roller
  11 photoconductor
  12 Third transfer roller
  15 Spring
  16 roller
  17Bk / 17C / 17M / 17Y Image forming unit
  18 Image forming units
  21 Image forming position
  22 Laser signal light
  35 Laser exposure equipment
  38 mirror
  103 Kneading shaft
  104 Vent hole
  105 Feeding screw
  106 Kneading Needing Disc
  107 Seal ring
  108 Pineapple Ring
  109 Discharge port
  B11, B22, B33 Kneading block
  11ra, 11rb, 11rc, 11rd, 22ra, 33ra First kneading segment
  11na, 22na, 33na Second kneading segment
  202 Fixed magnet contained in the photoconductor
  203 Corona charger
  204 Grid electrode
  206 Toner Hopper
  207 Developer
  208 Electrode roller
  209 Magnet installed inside the electrode roller
  211 scraper
  213 Transfer roller
  214 Entry Guide
  215 Transport guide
  216 transfer paper
  218 Cleaning blade
  219 Waste toner box
  220 Waste toner transport pipe
  223 Waste toner

Claims (16)

少なくとも結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含むトナー材料の混練溶融物を得た後、当該混練溶融物を冷却、粉砕して着色樹脂微粒子であるトナーを製造する方法であって、
前記トナー材料の混練溶融物を得る工程が、送り機能をその主要機能とする第1の混練セグメントと、練り機能をその主要機能とする第2の混練セグメントとからなり、
各セグメント毎に加熱シリンダの温度を個別に設定できる複数の混練セグメントを有し、
当該複数の混練セグメント混練すべき材料が、前記第1の混練セグメントにて混練された直後に前記第2の混練セグメントにて混練されるように、前記第1の混練セグメントと前記第2の混練セグメントとを隣接配置させた混練ブロックが複数形成されており、
混練装置の一端にある混練セグメントに設けられた材料投入口から混練すべき材料が投入され、当該装置の他端にある混練セグメントに設けられた吐出口から混練溶融物が吐出されるよう構成され、
前記混練ブロックにおける前記第2の混練セグメントの設定混練温度をTmn(℃)、前記第1の混練セグメントの設定混練温度をTmr(℃)、前記混練溶融物の吐出温度をTmt(℃)、前記結着樹脂の軟化点をTsp(℃)とすると、下記の式(数1、数2、数3)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練することを特徴とするトナーの製造方法。
[数1] Tmr−30℃≦Tmn≦Tmr−1℃
[数2] Tmn+5℃≦Tmt≦Tmn+80℃
[数3] Tsp−50℃≦Tmr≦Tsp
A method for producing a toner that is colored resin fine particles by obtaining a kneaded melt of a toner material containing at least a binder resin, a colorant, and a release agent, and then cooling and pulverizing the kneaded melt.
The step of obtaining a kneaded melt of the toner material comprises a first kneading segment whose main function is a feeding function and a second kneading segment whose main function is a kneading function,
It has a plurality of kneading segments that can individually set the temperature of the heating cylinder for each segment,
The first kneading segment and the second kneading segment are mixed so that the material to be kneaded in the plurality of kneading segments is kneaded in the second kneading segment immediately after being kneaded in the first kneading segment. A plurality of kneading blocks in which the kneading segments are arranged adjacent to each other are formed ,
Material to be kneaded from the material supply port provided in the kneading segment at one end of the kneading apparatus is turned on and is configured kneaded melt from a discharge port provided in the kneading segment at the other end of the device are discharged And
The set kneading temperature of the second kneading segment in the kneading block is Tmn (° C.), the set kneading temperature of the first kneading segment is Tmr (° C.), the discharge temperature of the kneaded melt is Tmt (° C.), A toner manufacturing method, wherein the toner material is kneaded so that the following formulas (Equation 1, Equation 2, Equation 3) are simultaneously satisfied , where Tsp (° C.) is a softening point of the binder resin.
[Formula 1] Tmr-30 ° C. ≦ Tmn ≦ Tmr−1 ° C.
[Equation 2] Tmn + 5 ° C. ≦ Tmt ≦ Tmn + 80 ° C.
[Equation 3] Tsp-50 ° C. ≦ Tmr ≦ Tsp
前記混練ブロックにおけるすべての前記第1の混練セグメント及びすべての第2の混練セグメントが、前記式(数1、数2、数3)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練する請求項1に記載のトナーの製造方法。2. The toner material is kneaded so that all of the first kneading segments and all of the second kneading segments in the kneading block simultaneously satisfy the formula (Equation 1, Equation 2, Equation 3). 2. A method for producing the toner according to 1. さらに、すべての前記第1の混練セグメント及びすべての第2の混練セグメントが、下記の2つの式(数4、数5)を同時に満足するように、前記トナー材料を混練する請求項1に記載のトナーの製造方法。The toner material is kneaded so that all of the first kneading segments and all of the second kneading segments satisfy the following two expressions (Equation 4 and Equation 5) at the same time. Toner production method.
[[ 数4Number 4 ]] Tsp−50℃≦Tmn≦Tsp  Tsp-50 ° C. ≦ Tmn ≦ Tsp
[[ 数5Number 5 ]] Tsp+5℃≦Tmt≦Tsp+50℃  Tsp + 5 ° C ≦ Tmt ≦ Tsp + 50 ° C
前記第2の混練セグメントにて混練軸に取り付けられ、混練軸の回転により回転する練り用部材の最外側部の周速度が225〜900mm/に範囲にある請求項1に記載のトナーの製造方法。2. The toner production according to claim 1, wherein the peripheral speed of the outermost portion of the kneading member attached to the kneading shaft at the second kneading segment and rotating by rotation of the kneading shaft is in a range of 225 to 900 mm / s. Method. 前記結着樹脂の軟化点(Tsp)が110〜160℃の範囲にある請求項1に記載のトナーの製造方法。The toner production method according to claim 1, wherein a softening point (Tsp) of the binder resin is in a range of 110 to 160 ° C. 前記結着樹脂が、重量平均分子量が2500〜2万の範囲にあり、ガラス転移点が50℃以上のスチレン系重合体からなる低分子量重合体成分と、重量平均分子量が10万以上で、ガラス転移点が50〜70℃の範囲にあるスチレン−アクリル系共重合体からなる高分子量重合体成分とを含む請求項1に記載のトナーの製造方法。The binder resin has a weight average molecular weight in the range of 2500 to 20,000, a low molecular weight polymer component comprising a styrene polymer having a glass transition point of 50 ° C. or higher, a weight average molecular weight of 100,000 or higher, and a glass method for producing a toner according to including claim 1 and a high molecular weight polymer component comprising an acrylic copolymer - styrene with transition point in the range of 50-70 ° C.. 前記トナー材料は、動摩擦係数が0.3以下の樹脂微粒子を含む請求項1に記載のトナーの製造方法。The toner material, method for producing a toner according to the dynamic friction coefficient including claim 1 0.3 or less of the fine resin particles. 前記動摩擦係数が0.3以下の樹脂微粒子の平均粒径が0.1〜5μmの範囲にある請求項1に記載のトナーの製造方法。Method for producing a toner according toMotomeko 1 in the range average particle diameter of 0.1~5μm of the dynamic friction coefficient is 0.3 or less of the resin fine particles. 前記動摩擦係数が0.3以下の樹脂微粒子が、ポリアルキレン微粒子である請求項1に記載のトナーの製造方法。The dynamic friction coefficient of 0.3 or less of the resin fine particles, method for producing a toner of the mounting serial to claim 1 which is polyalkylene fine particles. 前記粉砕後、シリコーンオイルを表面処理された窒素吸着によるBET比表面積が50〜350m2/gの範囲に疎水性シリカを外添処理する請求項1に記載のトナーの製造方法。 2. The toner production method according to claim 1, wherein after the pulverization, hydrophobic silica is externally added in a range of a BET specific surface area of 50 to 350 m 2 / g by adsorption of nitrogen which is surface-treated with silicone oil. 離型剤が、融点が80〜160℃であるポリアルキレン、エチレンビスアマイド、カルナバワックス、モンタンワックス及びパラフィン系ワックスのうちの1種または2種以上を結着樹脂100重量部あたり1.0〜15重量部添加する請求項1に記載のトナーの製造方法。The mold release agent is one or two or more of polyalkylene, ethylene bisamide, carnauba wax, montan wax and paraffin wax having a melting point of 80 to 160 ° C. per 1.0 part by weight of the binder resin. The method for producing a toner according to claim 1, wherein 15 parts by weight is added. 像担持体のプロセス速度が140〜480mm/sの範囲にあり、熱ローラ定着方式により転写材に転写されたトナー画像を定着する電子写真装置に請求項1に記載の製造方法により製造されたトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。2. A toner produced by the production method according to claim 1, wherein the image carrier has a process speed in a range of 140 to 480 mm / s, and is fixed to a toner image transferred to a transfer material by a heat roller fixing method. An electrophotographic apparatus using the apparatus. 固定磁石を内包しその表面が所定方向に移動する像担持体と、トナーを収容するホッパー、磁石を内包しその表面の所定領域が前記像担持体の表面に所定間隔を空けて対向するトナー回収電極ローラ、及びこのトナー回収電極ローラの表面の前記所定領域とは異なる領域に圧接したスクレーパを有する現像装置とを備え、前記所定方向に移動する像担持体の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像が形成された像担持体の表面に前記固定磁石の磁気力により前記ホッパーに収容されているトナーを磁気的に吸引させた後、前記トナー回収電極ローラにより前記像担持体の表面に付着したトナーのうちの前記静電潜像の画像部以外に存在しているトナーを回収して前記像担持体の表面にトナー画像を形成し、前記トナー回収電極ローラの表面に回収された前記トナーを前記スクレーパにより前記ホッパーの内部に掻き落とす現像システムを具備し、請求項1に記載の製造方法により製造されたトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。An image carrier that includes a fixed magnet and whose surface moves in a predetermined direction, a hopper that contains toner, and a toner collection that includes a magnet and a predetermined region of the surface that faces the surface of the image carrier with a predetermined interval An electrode roller and a developing device having a scraper pressed against a region different from the predetermined region on the surface of the toner collecting electrode roller, and forms an electrostatic latent image on the surface of the image carrier that moves in the predetermined direction. After the toner contained in the hopper is magnetically attracted to the surface of the image carrier on which the electrostatic latent image is formed by the magnetic force of the fixed magnet, the image carrier is used by the toner recovery electrode roller. Of the toner adhering to the surface of the toner image is recovered to form a toner image on the surface of the image carrier, and the toner image is formed on the surface of the toner recovery electrode roller. The toner which has been yield comprising a development system scraping the inside of the hopper by the scraper, electrophotographic apparatus, characterized by using a toner produced by the production method according to claim 1. 像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与することにより前記像担持体上にあるトナー画像を静電気力で転写材に転写するトナー転写システムを具備し、請求項1に記載の製造方法により製造されたトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。A transfer material is inserted between the image carrier and the conductive elastic roller, and a transfer bias voltage is applied to the conductive elastic roller to transfer the toner image on the image carrier to the transfer material with electrostatic force. An electrophotographic apparatus comprising a toner transfer system and using toner manufactured by the manufacturing method according to claim 1 . 像担持体の表面に形成されたトナー画像を、前記像担持体の表面に無端状の中間転写体の表面を当接させて当該表面に前記トナー画像を転写させる一次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後、この一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を転写材に一括転写させる2次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備し、請求項1に記載の製造方法により製造されたトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。A primary transfer process in which the toner image formed on the surface of the image carrier is brought into contact with the surface of the endless intermediate transfer member on the surface of the image carrier and the toner image is transferred to the surface is repeatedly performed a plurality of times. Thereafter, the secondary transfer process is performed in which the duplicate transfer toner image formed on the surface of the intermediate transfer member is collectively transferred to the transfer material by repeatedly executing the primary transfer process a plurality of times. An electrophotographic apparatus comprising the system and using toner manufactured by the manufacturing method according to claim 1 . 転写プロセス後に像担持体上に残留したトナーを現像装置内に回収して再度現像プロセスに利用する廃トナーリサイクルシステムを具備し、請求項1に記載の製造方法により製造されたトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。A waste toner recycling system for collecting toner remaining on the image bearing member after the transfer process in the developing device and reusing it in the developing process, and using the toner manufactured by the manufacturing method according to claim 1. An electrophotographic apparatus characterized by the above.
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