JP4246582B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複数色のトナーを含む現像剤をそれぞれ備えた現像装置及びそれを備えた電子写真方式のカラー複写機、カラーファクシミリ、カラープリンタ、カラー複合機等の画像形成装置に関する。   The present invention relates to a developing device provided with a developer containing toners of a plurality of colors, and an image forming apparatus such as an electrophotographic color copying machine, a color facsimile, a color printer, and a color complex machine provided with the developing device.

一般に、カラー複写機、カラープリンタなどの電子写真方式のカラー画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルト等からなる像担持体上に、画像情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって顕像化され、その後中間転写ベルト等の中間転写体上で4色の顕像の色重ねが行われ、転写紙に転写が行われる。この様なカラー画像形成装置に用いる2成分方式の現像装置においては、現像剤としてキャリアとトナーが混合されているが、経時ではキャリアが劣化して画像品質の低下が発生する。従来の白黒機においてもキャリアの劣化により画像品質の低下は起こるが、カラー画像では要求する品質が高いので、より問題となっている。特許文献1には、現像領域にトナーおよびキャリアから成る2成分現像剤を有する現像装置において、現像動作によるトナーの消費に応じてトナーを補給するトナー補給装置と、現像容器内のトナー消費量を検出するトナー消費量検出手段で検出されたトナー消費量に応じてキャリアをキャリア補給装置から補給するとともに、現像容器内の現像剤量を排出して現像剤量を所定値に保持する現像装置が記載されている。   In general, in an electrophotographic color image forming apparatus such as a color copying machine or a color printer, an electrostatic latent image corresponding to image information is formed on an image carrier composed of a photosensitive drum or a photosensitive belt, The image is visualized by the developing device, and then the four color images are superimposed on an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt, and transferred onto transfer paper. In such a two-component developing device used for a color image forming apparatus, a carrier and a toner are mixed as a developer. However, the carrier deteriorates over time, and the image quality deteriorates. Even in a conventional black and white machine, the image quality is deteriorated due to the deterioration of the carrier. However, since the required quality is high in the color image, it is more problematic. In Patent Document 1, in a developing device having a two-component developer composed of toner and a carrier in a developing region, a toner replenishing device that replenishes toner according to toner consumption by a developing operation, and a toner consumption amount in a developing container are disclosed. A developing device that replenishes the carrier from the carrier replenishing device according to the toner consumption detected by the toner consumption detecting means to be detected, discharges the developer in the developing container, and holds the developer at a predetermined value. Are listed.

特願平8−214594号公報Japanese Patent Application No. 8-214594

上記の現像装置のキャリアの劣化は、キャリアの表面にトナーの成分が付着したり、キャリアの表面層の摩耗が原因であるが、現状の2成分方式の現像装置では、キャリアとトナーの摩擦により、トナーを帯電させているので、このキャリアの劣化が発生し、画像品質の低下が起こっている。よってこのキャリアの劣化を防ぐ手段が課題となっている。また従来キャリアが劣化した場合は、特許文献1のように現像剤の交換により、現像装置を回復させているが、カラーが像形成装置の場合は4色の現像装置を備えているので、4色の現像剤の交換にメンテ時間が掛かることも課題となっている。特許文献1では、トナー濃度やキャリア濃度を検出しているが、カラー画像形成を形成可能な装置の場合、カラー画像と白黒画像とを選択的に切り替えできるものが多く、ブラックトナーとカラートナーとの減り方は異なっている。   The deterioration of the carrier of the developing device described above is caused by toner components adhering to the surface of the carrier or wear of the surface layer of the carrier. However, in the current two-component developing device, friction between the carrier and the toner is caused. Since the toner is charged, the carrier is deteriorated and the image quality is lowered. Therefore, a means for preventing the deterioration of the carrier is an issue. Further, when the carrier has deteriorated, the developing device is restored by exchanging the developer as in Patent Document 1. However, when the color is an image forming device, a four-color developing device is provided. Another problem is that it takes maintenance time to replace the color developer. In Patent Document 1, toner density and carrier density are detected. However, in the case of an apparatus capable of forming a color image, there are many devices that can selectively switch between a color image and a black and white image. How to decrease is different.

本発明は、現像剤の劣化を抑えて現像装置の高寿命化を図り、良好な画像を得られる画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention, Ri FIG high life of the developing apparatus by suppressing the deterioration of the developer, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a good image.

上記目的を達成するため、請求項1の発明では、トナーとキャリアを含む複数色の現像剤を各色毎に貯蔵している複数の現像剤貯蔵部と複数色の現像剤の各色毎に設けられた複数の現像装置とを備え、現像剤貯蔵部から現像装置に対応する色の現像剤がそれぞれ補給される画像形成装置において、現像剤の色は少なくともブラック、イエロー、シアン、マゼンタであり、複数の現像装置のうちイエロー、シアン、マゼンタの現像剤を用いる現像装置による印字枚数を計数する第1のカウンタと、ブラックの現像剤を用いる現像装置による印字枚数を計数する第2のカウンタとを備え、第1のカウンタが所定の枚数を計数したときにイエロー、シアン、マゼンタを用いる現像装置にイエロー、シアン、マゼンタの現像剤を補給し、第2のカウンタが所定の枚数を計数したときにブラックの現像剤を用いる現像装置にブラックの現像剤を補給することを特徴としている。
請求項2の発明では、請求項1記載の画像形成装置において、各現像剤貯蔵部を駆動する共通の駆動源と、駆動源と各現像剤貯蔵部とを連結する部材とを有し、イエロー、シアン、マゼンタの各現像剤貯蔵部から各現像剤補給部への現像剤の補給は、駆動源を駆動することで行われることを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1ないしの何れかに記載の画像形成装置において、トナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1ないしの何れかに記載の画像形成装置において、トナーが、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1ないしの何れかに記載の画像形成装置において、トナーが、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1ないしの何れかに記載の画像形成装置において、トナーが、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られることを特徴としている。
請求項の発明は、請求項1ないし6の何れかに記載の画像形成装置において、トナーが、略球形状であることを特徴としている。
請求項8の発明は、請求項1ないし7の何れかに記載の画像形成装置において、トナーが、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴としている
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there are provided a plurality of developer storage portions for storing a plurality of color developers including toner and carrier for each color, and a plurality of color developer for each color. In the image forming apparatus , each of the developer storage unit is replenished with a developer corresponding to the color corresponding to the developing device , and the developer color is at least black, yellow, cyan, magenta, A first counter that counts the number of printed sheets by a developing apparatus that uses a developer of yellow, cyan, and magenta, and a second counter that counts the number of printed sheets by a developing apparatus that uses a black developer. When the first counter counts a predetermined number of sheets, a developer that uses yellow, cyan, and magenta is replenished with a developer of yellow, cyan, and magenta, and the second counter Printer is characterized by supplying the black developer to the developing device using a black developer upon counting a predetermined number of sheets.
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image forming apparatus includes a common drive source that drives the developer storage units, and a member that connects the drive source and the developer storage units. Developer supply from each developer storage unit of cyan, magenta to each developer supply unit is performed by driving a drive source .
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect , the toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, a volume average particle diameter (Dv) and a number average particle diameter (Dn). ) (Dv / Dn) is in the range of 1.00 to 1.40.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the toner has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. It is characterized by being in range.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the toner comprises at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent. It is a toner obtained by crosslinking and / or stretching reaction of a toner material liquid dispersed in an organic solvent in an aqueous medium.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the toner comprises at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent. The toner material liquid dispersed in an organic solvent is obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous medium.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, the toner has a substantially spherical shape.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the shape of the toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (provided that r1 ≧ r2 ≧ r3), the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 (r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is It is characterized by being in the range of 0.7 to 1.0 .

本発明によれば、現像剤貯蔵部から現像剤補給部への現像剤補給はある所定の印字枚数間隔で行われるので、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、現像剤貯蔵部から現像剤補給部への現像剤の補給が、それぞれ所定の枚数印字後に現像剤の補給が行われるので、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、イエロー、シアン、マゼンタの3色の現像剤貯蔵部から現像剤補給部への現像剤の補給が、同一の駆動装置により供給されるので、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
According to the present invention, the developer replenishment from the developer storage unit to the developer replenishment unit is performed at a predetermined print number interval, so that the deterioration of the developer can be suppressed and the life of the developing device can be extended. And a good image can be maintained.
According to the present invention, developer replenishment from the developer storage unit to the developer replenishment unit is performed by supplying the developer after printing a predetermined number of sheets, so that deterioration of the developer can be suppressed, and the development device can be improved. The lifetime can be increased and a good image can be maintained.
According to the present invention, developer replenishment from the developer storage unit of three colors of yellow, cyan, and magenta to the developer replenishment unit is supplied by the same driving device, so that deterioration of the developer can be suppressed, The life of the developing device can be increased and a good image can be maintained.

本発明によれば、現像手段で用いられるトナーが、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあるため、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、現像手段で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあるため、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、現像手段で用いられるトナーが、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナー、あるいは少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであるので、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、現像手段で使用されるトナーが、略球形状であるので、現像剤の劣化を抑えられ、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
本発明によれば、トナーが、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあるので、現像装置の高寿命化を図ることができるとともに、良好な画像を維持することができる。
According to the present invention, the toner used in the developing unit has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of 1. Since it is in the range of 00 to 1.40, deterioration of the developer can be suppressed, the life of the developing device can be extended, and a good image can be maintained.
According to the present invention, since the toner used in the developing unit has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180, the deterioration of the developer can be suppressed. In addition, the life of the developing device can be increased and a good image can be maintained.
According to the present invention, the toner used in the developing means is a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. Toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous medium, or a toner material in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent Since the toner is obtained by crosslinking and / or elongation reaction of the liquid in an aqueous medium, the deterioration of the developer can be suppressed, the life of the developing device can be extended, and a good image can be maintained. Can do.
According to the present invention, since the toner used in the developing unit has a substantially spherical shape, the deterioration of the developer can be suppressed, the life of the developing device can be extended, and a good image can be maintained. Can do.
According to the present invention, the shape of the toner is defined by the major axis r1, the minor axis r2, and the thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), and the ratio of the major axis r1 to the minor axis r2 ( r2 / r1) is in the range of 0.5 to 1.0, and the ratio of the thickness r3 to the minor axis r2 (r3 / r2) is in the range of 0.7 to 1.0. The lifetime can be increased and a good image can be maintained.

以下、本発明にかかる現像装置と画像形成装置について図面を用いて説明する。
図1に示す画像形成装置は、光導電層を有する像担持体としての感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kを並列に4本配置し、これら各感光体ドラムをイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の画像形成に割り当てて、これらを色重ねすることによりカラー像を形成する、電子写真方式のカラー画像形成装置である。カラー画像形成装置は、装置本体内にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの可視画像を形成する感光体ドラム1Y,1M、1C、1Kを有する画像形成部2,3,4,5を備えている。本形態において、各感光体ドラムにはφ40mmの小径ドラムを用いている。そして各画像形成部の各感光体ドラムの回りには、画像形成手段である帯電装置6Y、6M、6C、6K,露光装置7、現像装置8Y、8M、8C、8K、クリーニング装置9Y、9M、9C、9K等が配置されている。各感光体ドラムは各現像装置と各クリーニング装置の間で、中間転写体としての中間転写ベルト10に当接している。
A developing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, four photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K as image carriers having a photoconductive layer are arranged in parallel, and each of these photosensitive drums is yellow, cyan, magenta, and black. This is an electrophotographic color image forming apparatus that forms a color image by allocating these four color images and superimposing them. The color image forming apparatus includes image forming units 2, 3, 4, and 5 having photosensitive drums 1Y, 1M, 1C, and 1K that form visible images of yellow, cyan, magenta, and black in the apparatus main body. In this embodiment, a small-diameter drum having a diameter of 40 mm is used for each photosensitive drum. Around each photosensitive drum of each image forming unit, charging devices 6Y, 6M, 6C and 6K as image forming means, exposure device 7, developing devices 8Y, 8M, 8C and 8K, cleaning devices 9Y and 9M, 9C, 9K, etc. are arranged. Each photosensitive drum is in contact with an intermediate transfer belt 10 as an intermediate transfer body between each developing device and each cleaning device.

次に本形態に用いた画像形成装置のカラー画像形成のプロセスについて説明する。各カラーのプロセスは同一であるので、ここではイエローのカラー画像について説明する。カラー画像の形成時には、まず第1画像形成部2において、回転する感光体ドラム1Yの表面に帯電装置6Yを構成する外16mmの帯電ローラ11Yによって均一に電荷が付与されて、約−450Vに均一帯電が行われる。その後、レーザー光学系などの露光装置7よって画像露光7Yを施し、感光体ドラム1Yの表面の光導電層上に静電潜像を形成する。そしてその静電潜像に現像装置8Yに備えられた現像スリーブ12Yから、イエロー現像剤を用いて現像が行われて、潜像をイエロートナー像として可視化する。 Next, a color image forming process of the image forming apparatus used in this embodiment will be described. Since each color process is the same, a yellow color image will be described here. At the time of forming a color image, first, in the first image forming unit 2, the surface of the rotating photosensitive drum 1Y is uniformly charged by the charging roller 11Y having an outer diameter of 16 mm constituting the charging device 6Y, and is about −450V. Uniform charging is performed. Thereafter, image exposure 7Y is performed by an exposure device 7 such as a laser optical system, and an electrostatic latent image is formed on the photoconductive layer on the surface of the photosensitive drum 1Y. The electrostatic latent image is developed using a yellow developer from the developing sleeve 12Y provided in the developing device 8Y, and the latent image is visualized as a yellow toner image.

次に現像行程について説明する。現像装置は2成分現像剤を収容した現像容器2Yに、現像剤担持体としての現像スリーブ12Y、攪拌スクリュー13Y、及び現像スリーブの表面にトナー薄層を形成するドクターブレード14Yを配置して構成されている。現像スリーブ12Yはその内部に固定式のマグネットを配置した回転部材であり、外径は20mmの回転部材である。そして現像スリーブ12Yは感光体ドラム1Yに対して近接して配置され、現像剤が感光体ドラム1Yに接触する状態で現像できるように設定されている。具体的には現像スリーブ12Yと感光体ドラム1Yのギャップは0.25〜0.40mmの間で設定されている。また本形態で用いた2成分現像剤は、重合法によって製造した平均粒径5〜6μmのネガ帯電トナーと平均粒径が35μmの磁性キャリアを混合して構成されている。初期状態ではトナーとキャリアの混合比は重量比で8:92としてトナー濃度制御により設定されている。また現像時には、現像スリーブ12Yには現像バイアスとして、実施例では−300Vが印加されて現像が行われている。シアン、マゼンタ、ブラックのカラー画像についても同様なプロセスで行われる。なお、画像形成がモノクロの場合には、ブラックにかかる画像形成プロセスのみが行われる。   Next, the development process will be described. The developing device includes a developing container 2Y containing a two-component developer and a developing sleeve 12Y as a developer carrying member, a stirring screw 13Y, and a doctor blade 14Y that forms a toner thin layer on the surface of the developing sleeve. ing. The developing sleeve 12Y is a rotating member having a fixed magnet disposed therein, and is a rotating member having an outer diameter of 20 mm. The developing sleeve 12Y is disposed close to the photosensitive drum 1Y, and is set so that development can be performed while the developer is in contact with the photosensitive drum 1Y. Specifically, the gap between the developing sleeve 12Y and the photosensitive drum 1Y is set between 0.25 and 0.40 mm. The two-component developer used in this embodiment is composed of a negatively charged toner having an average particle diameter of 5 to 6 μm produced by a polymerization method and a magnetic carrier having an average particle diameter of 35 μm. In the initial state, the mixing ratio of the toner and the carrier is set by the toner density control as a weight ratio of 8:92. Further, at the time of development, development is performed by applying −300 V as a development bias to the development sleeve 12Y in the embodiment. A similar process is performed for cyan, magenta, and black color images. When the image formation is monochrome, only the image formation process for black is performed.

転写行程について説明する。感光体上に可視化されたトナー像は、第1の中間転写部で中間転写ベルト10に転写され、その後、第2、第3、第4の画像形成部3、4、5の順でそれぞれの感光体ドラム上のトナー像がそれぞれ中間転写ベルト10に転写が行われ、これにより中間転写ベルト10上に色重ねした像が形成される。モノクロの場合には、第4の中間転写部で中間転写ベルト10に転写され、その後、第4の画像形成部6の順でそれぞれの感光体ドラム1K上のトナー像がそれぞれ中間転写ベルト10に転写が行われ、これにより中間転写ベルト10上に単色像が形成される。   The transfer process will be described. The toner image visualized on the photosensitive member is transferred to the intermediate transfer belt 10 by the first intermediate transfer unit, and then the second, third, and fourth image forming units 3, 4, and 5 are sequentially arranged. The toner images on the photosensitive drum are respectively transferred to the intermediate transfer belt 10, thereby forming a color-superimposed image on the intermediate transfer belt 10. In the case of monochrome, the toner images on the respective photosensitive drums 1K are transferred to the intermediate transfer belt 10 in the order of the fourth image forming unit 6 after being transferred to the intermediate transfer belt 10 by the fourth intermediate transfer unit. Transfer is performed, whereby a monochrome image is formed on the intermediate transfer belt 10.

この中間転写ベルト10上に色重ねをして形成されたトナー像は、2次転写ベルト15により転写紙16に転写が行われ、その後定着装置17によりトナー像は転写紙16に熱定着されて、画像が図示しない排紙部に出力される。 The toner image formed by superimposing colors on the intermediate transfer belt 10 is transferred to the transfer paper 16 by the secondary transfer belt 15, and then the toner image is thermally fixed to the transfer paper 16 by the fixing device 17. The image is output to a paper discharge unit (not shown ).

次に各現像装置について詳細に説明する。なお、ここでは代表して現像装置2Yについて説明するが、他の現像装置にはそれぞれ現像装置2Yで用いた数字符号にそれぞれM、C、Kを付し詳細な説明は省略する。   Next, each developing device will be described in detail. Here, the developing device 2Y will be described as a representative, but the other developing devices are denoted by M, C, and K, respectively, and the detailed description thereof is omitted.

現像装置2Yは、図2に示すように、補給用の現像剤を補給する現像剤補給部20と、現像剤を排出する現像剤排出部21とトナーを補給するトナー補給部23を備えている。また現像装置2Yの近傍には現像剤を貯蔵している現像剤貯蔵部24とトナーを貯蔵しているトナー貯蔵部2を備えている。 As shown in FIG. 2, the developing device 2 </ b> Y includes a developer supply unit 20 that supplies a developer for supply, a developer discharge unit 21 that discharges the developer, and a toner supply unit 23 that supplies toner. . Further, in the vicinity of the developing device 2Y, a developer storage unit 24 storing a developer and a toner storage unit 25 storing toner are provided.

現像剤排出部21は現像装置2Y内に配置された攪拌部材27の端部27a側に形成されていて、現像剤の嵩がある一定以上になった場合に装置外部に排出する構成とされている。符号28は現像スリーブ側に配置された搬送スクリューし、符号29は攪拌部材27と搬送スクリュー28とにより搬送されるる現像剤の搬送路を隔てる仕切り壁を示す。この壁29の両端側には、現像剤の循環部が形成されている。各現像装置やその周部は、図2に示す構成と同様な構成とされている。   The developer discharge portion 21 is formed on the end portion 27a side of the stirring member 27 disposed in the developing device 2Y, and is configured to discharge to the outside of the device when the volume of the developer exceeds a certain level. Yes. Reference numeral 28 denotes a conveying screw arranged on the developing sleeve side, and reference numeral 29 denotes a partition wall that separates a developer conveying path conveyed by the stirring member 27 and the conveying screw 28. On both ends of the wall 29, a developer circulation portion is formed. Each developing device and its peripheral portion have the same configuration as that shown in FIG.

第1の形態
この形態は、所定印字枚数の間隔で現像剤の補給を行うものである。従来、現像剤を補給する構成の現像装置では、トナーに現像剤(キャリア)を混合させて同時に補給を行っている。しかしこの様な構成ではキャリアの補給量が定まらず、トナー濃度がばらつくという問題点があった。そこである一定枚数で現像剤を補給することにより、現像装置内のキャリアの量を安定させて、かつ現像剤を少しずつ入れ替えることにより、現像剤の劣化を防ぐ方法である。
First Embodiment In this embodiment, the developer is replenished at intervals of a predetermined number of printed sheets. 2. Description of the Related Art Conventionally, in a developing device configured to replenish a developer, a developer (carrier) is mixed with toner and replenished simultaneously. However, such a configuration has a problem that the amount of replenishment of the carrier is not determined and the toner density varies. Therefore, the developer is replenished with a certain number of sheets, the amount of the carrier in the developing device is stabilized, and the developer is replaced little by little to prevent the deterioration of the developer.

具体的には、本形態の場合、A4サイズ横通紙枚数をカウンタなどで計数し、A4サイズ横通紙換算で1000枚印字が行われると、その後5gの現像剤が補給される構成とした。この時に補給される現像剤は、キャリアとトナーの重量比が93:7の現像剤を用いた。   Specifically, in the case of the present embodiment, the number of A4 size paper is counted with a counter or the like, and when 1000 sheets are printed in terms of A4 size paper, 5 g of developer is supplied thereafter. . The developer replenished at this time was a developer having a carrier to toner weight ratio of 93: 7.

第2の形態
この形態は、イエロー、シアン、マゼンタの印字枚数を計数するカウンタとブラックのカウンタを独立して備え、それぞれ一定枚数印字後に現像剤の補給が行われる様に制御するようにしたものである。カラー機の場合にカラーモードではイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像が行われるが、ブラックモードの場合にはイエロー、シアン、マゼンタの現像は行われず、ブラックのみの現像が使用される。この様に使われ場合、現像剤の補給はブラックとイエロー、シアン、マゼンタを分ける必要がある。
Second Embodiment In this embodiment, a counter for counting the number of printed sheets of yellow, cyan, and magenta and a black counter are provided independently, and control is performed so that the developer is replenished after printing a predetermined number of sheets. It is. In the case of a color machine, development in four colors of yellow, cyan, magenta, and black is performed in the color mode, but in the black mode, development of yellow, cyan, and magenta is not performed, and development of only black is used. . When used in this way, it is necessary to supply developer separately for black, yellow, cyan, and magenta.

そこで本形態では、イエロー、シアン、マゼンタのいずれかの色が使用された場合の印字枚数を計数する第1のカウンタとしてのカラーカウンタ30とブラック印字及びカラーの印字が行われた場合の印字枚数を計数する第2のカウンタとしてのブラックカウンター31とを備え、イエロー、シアン、マゼンタの現像装置2Y、2M、2Cに対しては、カラーカウンタ30の枚数が1000枚間隔で、それぞれの現像装置に対して5gの現像剤の補給が行い、ブラックカウンター31が1000枚間隔でブラック現像装置2Kに対して、5gの現像剤の補給を行うようにした。   Therefore, in this embodiment, the color counter 30 as a first counter for counting the number of printed sheets when any one of yellow, cyan, and magenta is used, and the number of printed sheets when black printing and color printing are performed. And a black counter 31 as a second counter for counting the number of color counters 30 for each of the developing devices 2Y, 2M, and 2C for yellow, cyan, and magenta at an interval of 1000 sheets. In contrast, 5 g of developer was replenished, and the black counter 31 replenished 5 g of developer to the black developing device 2K at intervals of 1000 sheets.

具体的には、図3に示すように、カラーカウンタ3とブラックカウンター31、及び各現像装置に対応する各現像剤貯蔵部24を駆動する駆動源となる駆動モータ34Y、34M、34C、34Kを制御手段33に接続する。そして、カラーカウンタ3とブラックカウンター31からの検出結果に応じて制御手段33で各駆動モータの駆動を制御する。制御手段33には、予め所定の印字枚数(ここでは1000枚)を設定しておく。   Specifically, as shown in FIG. 3, drive motors 34Y, 34M, 34C, and 34K as drive sources for driving the color counter 3, the black counter 31, and the developer storage units 24 corresponding to the developing devices are provided. Connect to control means 33. Then, the drive of each drive motor is controlled by the control means 33 in accordance with the detection results from the color counter 3 and the black counter 31. A predetermined number of prints (here, 1000) is set in the control means 33 in advance.

図4のフローチャートを用いてこの制御について説明すると、ステップS1で画像形成装置の図示しないプリントスイッチ(スタートスイッチ)が押されて装置がプリント(印字)が開始されると、ステップS2において各カウンタで印字枚数を計数(カウント)する。そして、ステップS3で印字枚数が所定枚数になったか否かが判断される。所定枚数となると、ステップS4にて各駆動モータを駆動して現像剤を補給する。   This control will be described with reference to the flowchart of FIG. 4. When a print switch (start switch) (not shown) of the image forming apparatus is pressed in step S1 and the apparatus starts printing (printing), each counter is set in step S2. Count the number of prints. In step S3, it is determined whether the number of printed sheets has reached a predetermined number. When the predetermined number is reached, each drive motor is driven in step S4 to replenish the developer.

カラー機の場合、カラーモードではイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4色の現像が行われるので、ブラックモードの場合にはイエロー、シアン、マゼンタの現像は行われず、ブラックのみの現像が使用されることから、イエロー、シアン、マゼンタの現像装置に対しては現像剤の補給は同時で良い。このため、イエロー、シアン、マゼンタの現像剤貯蔵部24からの現像剤の補給については、図5に示すように、各現像剤貯蔵部24を共通の駆動モータ34で駆動すると、それぞれ単独のモータで駆動するよりも装置の小型化が可能となる。この場合、共通の駆動モータとイエロー、シアン、マゼンタの現像剤貯蔵部24とをギア列やプーリとベルトなどで連結して駆動すればよい。   In the case of a color machine, development of four colors of yellow, cyan, magenta, and black is performed in the color mode. Therefore, development of yellow, cyan, and magenta is not performed in the black mode, and development of only black is used. Therefore, the developer can be replenished at the same time for yellow, cyan, and magenta developing devices. Therefore, with respect to the supply of the developer from the developer storage unit 24 for yellow, cyan, and magenta, as shown in FIG. 5, when each developer storage unit 24 is driven by a common drive motor 34, a single motor is provided. The device can be downsized rather than being driven by. In this case, the common drive motor and the yellow, cyan, and magenta developer storage unit 24 may be connected and driven by a gear train, a pulley, a belt, and the like.

次に、画像形成に好適に使用されるトナーについて説明する。
600dpi以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は3〜8μmが好ましい。体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(Dv/Dn)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
Next, a toner suitably used for image formation will be described.
In order to reproduce minute dots of 600 dpi or more, the toner preferably has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm. The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is preferably in the range of 1.00 to 1.40. The closer (Dv / Dn) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

トナーの形状係数SF−1は100〜180、形状係数SF−2は100〜180の範囲にあることが好ましい。図6(a)、図6(b)は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)/AREA}×(100π/4) ・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
The toner shape factor SF-1 is preferably in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 100 to 180. FIGS. 6A and 6B are diagrams schematically illustrating the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.

また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−2={(PERI)/AREA}×(100π/4) ・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
Further, the shape factor SF-2 indicates the unevenness ratio of the toner shape and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100π / 4) Expression (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.

形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。   Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) and analyzing it. Calculated. When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity increases, and the toner and the photoconductor The attraction force becomes weaker and the transfer rate becomes higher. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

本発明の画像形成に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
(ポリエステル)
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
A toner suitably used for image formation according to the present invention comprises a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. A toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in a solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。   The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。   The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.

また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。   The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。   In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.

多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。   Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.) Aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.

多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。   The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat resistant storage stability and low temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。   The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。   Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).

2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。   Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。
[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2.
When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.

(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。   When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).

また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。   In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator can be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。   The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置100に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。   By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the full-color image forming apparatus 100 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。   The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。   The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65℃、好ましくは45〜60℃である。45℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65℃を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
(着色剤)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin Min BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salt or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
(離型剤)
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
(外添剤)
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the organic solvent.
(External additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 × 10 −3 to 2 μm, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m <2> / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle size of 5 × 10-2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed, a fluidity-imparting agent is not detached from the toner, a good image quality that does not cause fireflies and the like is obtained, and a reduction in residual toner is further achieved. .

酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。   Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
(トナーの製造方法)
(1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
(1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.

有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
(2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.
(2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.

トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。   The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。   By using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be increased in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.

商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。   Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。   Cationic surfactants include aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acids that are right on the fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (manufactured by Daikin Industries) ), Megafuck F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F-300 (manufactured by Neos).

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。   The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.). In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。
(3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
(4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
(5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C.
(3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
(4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
(5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like. Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図7は、本発明のトナーの形状を模式的に示す図である。図6において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)(図6(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図6(c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
The toner according to the present invention has a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule.
FIG. 7 is a diagram schematically showing the shape of the toner of the present invention. In FIG. 6, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of the present invention has a major axis and a minor axis. Ratio (r2 / r1) (see FIG. 6B) is 0.5 to 1.0, and the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) (see FIG. 6C) is 0.7 to 1.0. It is preferable to be in the range of 1.0. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of being away from the true spherical shape, and high quality image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved. Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.

本発明の実施の形態を示す画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 現像装置の内部構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of a developing device. 現像剤補給に関わる制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system in connection with a developer replenishment. 図3の制御系における制御の一形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one form of control in the control system of FIG. 現像剤補給に関わる制御系の別な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows another structure of the control system in connection with a developer replenishment. 本発明で利用されるトナー形状計数を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the toner shape count utilized by this invention. 本発明で利用されるトナーの形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the toner utilized by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1Y、1M、1C、1K 像担持体
2,3,4,5 画像形成部
2Y、2M、2C、2K 現像装置
20 現像剤補給部
24 現像剤貯蔵部
0 第1のカウンタ
31 第2のカウンタ
34 駆動源
1Y, 1M, 1C, 1K Image carrier 2,3,4,5 Image forming unit 2Y, 2M, 2C, 2K Developing device 20 Developer supply unit 24 Developer storage unit
3 0 1st counter 31 2nd counter 34 drive source

Claims (8)

トナーとキャリアを含む複数色の現像剤を各色毎に貯蔵している複数の現像剤貯蔵部と前記複数色の現像剤の各色毎に設けられた複数の現像装置とを備え、前記現像剤貯蔵部から前記現像装置に対応する色の現像剤がそれぞれ補給される画像形成装置において、
前記現像剤の色は少なくともブラック、イエロー、シアン、マゼンタであり、前記複数の現像装置のうち前記イエロー、シアン、マゼンタの現像剤を用いる現像装置による印字枚数を計数する第1のカウンタと、前記ブラックの現像剤を用いる現像装置による印字枚数を計数する第2のカウンタと、を備え、
前記第1のカウンタが所定の枚数を計数したときに前記イエロー、シアン、マゼンタを用いる現像装置に前記イエロー、シアン、マゼンタの現像剤を補給し、前記第2のカウンタが所定の枚数を計数したときに前記ブラックの現像剤を用いる現像装置に前記ブラックの現像剤を補給することを特徴とする画像形成装置
A plurality of developer storage portions each storing a plurality of colors of developer including toner and carrier for each color; and a plurality of developing devices provided for each color of the plurality of colors of developer. In the image forming apparatus in which the developer of the color corresponding to the developing device is replenished from the storage unit ,
A color of the developer is at least black, yellow, cyan, magenta, and a first counter that counts the number of printed sheets by the developing device using the yellow, cyan, magenta developer among the plurality of developing devices ; A second counter for counting the number of printed sheets by the developing device using the black developer,
When the first counter counts a predetermined number of sheets, the yellow, cyan, and magenta developers are supplied to the developing device using yellow, cyan, and magenta, and the second counter counts the predetermined number of sheets. An image forming apparatus, wherein the black developer is replenished to a developing device using the black developer .
請求項1記載の画像形成装置において、
各現像剤貯蔵部を駆動する共通の駆動源と、前記駆動源と各現像剤貯蔵部とを連結する部材とを有し、
前記イエロー、シアン、マゼンタの各現像剤貯蔵部から各現像剤補給部への現像剤の補給は、前記駆動源を駆動することで行われることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1.
A common drive source for driving each developer storage unit, and a member for connecting the drive source and each developer storage unit,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the supply of the developer from each of the yellow, cyan, and magenta developer storage units to each of the developer supply units is performed by driving the drive source .
請求項1または2記載の画像形成装置において、
前記トナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The toner has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40. An image forming apparatus .
請求項1ないし3の何れかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The image forming apparatus, wherein the toner has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180 .
請求項1ないし4の何れかに記載の画像形成装置において、
記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1,
Before SL toner, at least, a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, a toner material solution dispersed in an organic solvent and a releasing agent, crosslinking and / or extension in an aqueous medium An image forming apparatus comprising a toner obtained by reaction .
請求項1ないしの何れかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4,
In the toner, a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent is crosslinked and / or extended in an aqueous medium. An image forming apparatus obtained by performing the process .
請求項1ないし6の何れかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、略球形状であることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The image forming apparatus, wherein the toner has a substantially spherical shape .
請求項1ないし7の何れかに記載の画像形成装置において、
前記トナーは、その形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴とする画像形成装置
The image forming apparatus according to claim 1,
The shape of the toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), and a ratio (r2 / r1) between the major axis r1 and the minor axis r2 is set. An image forming apparatus having a thickness in the range of 0.5 to 1.0 and a ratio (r3 / r2) of the thickness r3 to the minor axis r2 in the range of 0.7 to 1.0 .
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