JP4481788B2 - Toner and image forming method - Google Patents

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide toner which ensures less deterioration in image quality such as fog over a prolonged period of time even if high-speed printing is repeated, and which is excellent in environmental stability, and to provide an image forming method. <P>SOLUTION: The toner is obtained by externally adding a charge control agent (b) to toner particles comprising a binder resin, a colorant, a charge control agent (a) and a polymer having sulfur atoms, wherein the charge control agent (a) is a metal compound of an oxycarboxylic acid, the charge control agent (b) is a metal M compound of an oxycarboxylic acid, the polymer having sulfur atoms is a vinyl polymer containing a constitutional unit of formula (1), an amount of the charge control agent (b) present on the toner surface when the toner is alkali-washed is 0.007-1.000 part by mass (on the basis of the mass of the toner), and the toner has an average circularity of 0.955-0.995 and a standard deviation in circularity of &lt;0.045. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法において静電潜像の現像のために使用する静電荷像現像用非磁性トナーおよび画像形成方法に関するものである。詳しくは、複写機、プリンター、ファクシミリ、プロッター等に利用し得る画像記録装置に用いられるトナーおよび画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic image developing nonmagnetic toner and an image forming method used for developing an electrostatic latent image in electrophotography and electrostatic recording. More specifically, the present invention relates to a toner used in an image recording apparatus that can be used in a copying machine, a printer, a facsimile, a plotter, and the like, and an image forming method.

従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により静電荷像担持体(以下、感光体ともいう)上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。   Conventionally, a number of methods are known as electrophotographic methods. In general, an electric latent image is formed on an electrostatic image carrier (hereinafter also referred to as a photoreceptor) by various means using a photoconductive substance. Then, the latent image is developed with toner to make a visible image, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then the toner image is fixed on the transfer material by heat, pressure, etc. To obtain a copy.

電気的潜像をトナーにより可視化する方法としては、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、加圧現像方法、キャリアとトナーからなる二成分系現像剤を用いる磁気ブラシ現像法、トナー担持体が感光体と非接触でトナーをトナー担持体から感光体へ飛翔させる非接触一成分現像法、トナー担持体を感光体に圧接させ電界によってトナーを転移させる接触一成分現像法、磁性トナーを用いたジャンピング法も用いられている。   As a method of visualizing an electric latent image with toner, a cascade development method, a magnetic brush development method, a pressure development method, a magnetic brush development method using a two-component developer composed of a carrier and a toner, a toner carrier is a photoreceptor. Non-contact one-component development method that causes toner to fly from the toner carrier to the photoreceptor without contact with the toner, contact one-component development method in which the toner carrier is pressed against the photoreceptor and the toner is transferred by an electric field, and a jumping method using magnetic toner Are also used.

近年、電子写真技術はカラー化が進み、プリンター分野においてはより高速で高精細画像で、かつ、長寿命化が望まれている。プリンターの技術動向はより小型化、簡素化の方向に進んでおり、これらに最適な現像方式として、非磁性一成分現像方式がマッチしている。   In recent years, the colorization of electrophotographic technology has progressed, and in the printer field, higher speed, high-definition images, and longer life are desired. The technological trend of printers is progressing in the direction of further miniaturization and simplification, and the non-magnetic one-component development system is matched as an optimal development system for these.

一成分現像方式では、二成分現像方式と比べると、フレッシュトナーの補給が無く、トナーが繰り返し現像器内で循環することになり、現像剤担持体に現像剤を均一にコートする行程時に層厚規制部材による圧力ストレスを繰り返し受けることから、より耐久性に優れたトナー性能が要求される。   Compared to the two-component development method, the one-component development method does not supply fresh toner, and the toner repeatedly circulates in the developing device, and the layer thickness during the process of uniformly coating the developer on the developer carrier Since the pressure stress due to the regulating member is repeatedly received, the toner performance with higher durability is required.

トナーが長期の使用により劣化した場合、トナーの帯電量が低下することに起因する、背景部カブリが大きな問題の一つとして挙げられる。電子写真法や静電記録法においては、トナーの帯電量を安定に保つことが命題であり、帯電量の低下は背景部カブリだけでなく、ドット再現性や転写性の低下を招き、初期画質を維持することが難しくなる。   When the toner deteriorates due to long-term use, background fogging caused by a decrease in the charge amount of the toner is one of the major problems. In electrophotography and electrostatic recording, it is a proposition to keep the toner charge amount stable. The decrease in charge amount not only causes background fogging, but also decreases dot reproducibility and transferability, resulting in initial image quality. It becomes difficult to maintain.

一方、帯電量の低下を危惧して帯電量を高めにトナーを設計した場合、潜像を少量の高帯電量のトナーが埋めてしまい、結果として最大濃度と階調再現性が失われる。また、高帯電トナーはトナー同士の静電凝集や静電反発が顕著になるため、トナー担持体上での均一コートが難しくなり、中間調の画像品位が損なわれる。   On the other hand, when the toner is designed to increase the charge amount in fear of a decrease in the charge amount, the latent image is filled with a small amount of high charge amount toner, and as a result, the maximum density and gradation reproducibility are lost. In addition, since electrostatic aggregation and electrostatic repulsion between toners become remarkable in a highly charged toner, uniform coating on a toner carrier becomes difficult, and halftone image quality is impaired.

従って、長期にわたって安定な画像品質を達成するためにトナーに求められる帯電量は、使用開始からトナーを使い切るまでのあいだ、カブリ等が発生せず且つ十分な濃度と階調性を再現できる、適度な範囲内にコントロールできることが求められる。   Therefore, the amount of charge required for the toner in order to achieve stable image quality over a long period of time is a moderate amount that does not cause fogging and can reproduce sufficient density and gradation from the start of use until the toner is used up. It is required to be able to control within a certain range.

さらに、ワールドワイドでプリンターの需要が高まる中、あらゆる使用環境を考慮した設計が必要であり、トナーの帯電能力の環境安定性も非常に重要な要素である。   Furthermore, as the demand for printers increases worldwide, it is necessary to design in consideration of every usage environment, and the environmental stability of toner charging ability is also a very important factor.

上記に示したトナーに求められる帯電安定性を勘案したトナーとして、荷電制御樹脂と荷電制御剤を併用することで帯電立ち上がり性能と帯電安定性能を高め、高速現像システムにも対応したトナーが提案されている(特許文献1参照)。   As a toner that takes into account the charge stability required for the toners shown above, a toner that has improved charge rise performance and charge stability performance by using a charge control resin and a charge control agent in combination, and that is compatible with high-speed development systems has been proposed. (See Patent Document 1).

しかしながら、本発明者らがこのトナーを一成分現像方式の高速機で評価検討したところ、耐久試験における初期時の帯電立ち上がり性は良好なものの、耐久後半、特に高温高湿環境におけるカブリが甚だ悪化することが分かった。   However, when the present inventors evaluated and examined this toner with a single-component development type high-speed machine, the initial charge rising property in the durability test was good, but the fog in the latter half of the durability, particularly in a high temperature and high humidity environment, was much worse. I found out that

帯電分布を狭く制御し、高帯電能、良帯電維持性を狙ったトナーとして、帯電制御樹脂を内部添加し、帯電制御剤を外部添加したトナーも提案されている(特許文献2参照)。   There has also been proposed a toner in which a charge control resin is internally added and a charge control agent is externally added as a toner aiming at narrow charge control, high chargeability, and good charge maintenance (see Patent Document 2).

本発明者らが同様にこのトナーを一成分現像方式の高速機で評価検討したところ、初期時の帯電安定性は良好であったが、耐久試験の進行に伴って、帯電の立ち上がり性が損なわれ、カブリが悪化傾向を示した。   The present inventors similarly evaluated and examined this toner with a single-component development type high-speed machine. The initial charging stability was good, but as the endurance test progressed, the charge rising property was impaired. As a result, the fog was on a worsening trend.

上記特許文献1及び特許文献2は、共に二成分現像方式にはマッチしていたが、より耐久性能が求められる一成分現像方式、とりわけ高速機に関しては、ロングライフで画像品質を保証するためには更なる帯電の安定化が必要であることがわかった。   Both Patent Document 1 and Patent Document 2 matched the two-component development method, but in order to guarantee the image quality with a long life for the one-component development method that requires more durable performance, especially for high-speed machines. It was found that further stabilization of charging was necessary.

帯電制御剤を外部添加する手法は、帯電挙動を決定づけるトナー表面に直接帯電機能を付加する点で確かに有効な手段である(特許文献3参照)。   The method of externally adding a charge control agent is certainly an effective means in that a charging function is directly added to the toner surface that determines the charging behavior (see Patent Document 3).

上記トナーは荷電制御剤を外部添加することで、耐久後半の層形成ブレードによるストレス劣化を補う効果を有するが、高速機における評価ではトナー表層の劣化が促進され、トナーを使い切る前にカブリが悪化して寿命に達した。   The above toner has the effect of compensating for the stress deterioration caused by the layer forming blade in the latter half of the endurance by externally adding a charge control agent. However, in the evaluation with a high speed machine, the deterioration of the toner surface layer is promoted, and the fog is deteriorated before the toner is used up. And reached life.

荷電制御剤の外添効果を有効に生かすために、外添条件を工夫して、トナー粒子を傷めずに荷電制御剤の固着力を高める提案もなされている(特許文献4、5参照)。   In order to effectively utilize the external addition effect of the charge control agent, proposals have been made to devise external addition conditions to increase the adhesion of the charge control agent without damaging the toner particles (see Patent Documents 4 and 5).

本発明者らも、上記文献に習って外添条件をいろいろ検討したが、外添条件が弱すぎると帯電能効果が早期に無くなり、一方外添条件が強いとトナー粒子のダメージによる耐久部材汚染問題が生じた。   The present inventors also studied various external addition conditions according to the above-mentioned document, but if the external addition conditions are too weak, the charging performance effect disappears early, while if the external addition conditions are strong, the durability member contamination due to toner particle damage. There was a problem.

つまり、荷電制御剤の外部添加効果だけでは非磁性一成分現像方式で高速プロセスを満足に満たすことは難しく、トナー粒子そのものの長期にわたる基本帯電能の安定化を達成せねば実用に耐えないことがわかった。   In other words, it is difficult to satisfy the high-speed process satisfactorily with the non-magnetic one-component development method only by the external addition effect of the charge control agent, and it cannot be put into practical use unless the basic charging ability of the toner particles themselves is stabilized over a long period of time. all right.

特許第2623684号公報Japanese Patent No. 2623684 特開平5−119513号公報JP-A-5-119513 特開平9−127720号公報JP-A-9-127720 特開2002−268280号公報JP 2002-268280 A 特開2003−140391号公報JP 2003-140391 A

本発明の目的は、上記の従来技術の問題点を解決したトナー及び画像形成方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a toner and an image forming method that solve the above-mentioned problems of the prior art.

すなわち本発明の目的は、高速プリントを繰り返しても長期に亘ってカブリ等の画像品質の低下が少なく、かつ、環境安定性に優れたトナー及び画像形成方法を提供することにある。   That is, an object of the present invention is to provide a toner and an image forming method that are less likely to cause image quality deterioration such as fogging over a long period of time even when high-speed printing is repeated, and that are excellent in environmental stability.

また、本発明の目的は、あらゆるアプリケーション出力モード、すなわち高温高湿環境下での低速のプロセススピード条件等においても、すばやい帯電立ち上がり性とトナー担持体上でのすばやい均一コート性を兼ね備え、これらの機能が長期間及び多数枚のプリント後においても安定して発揮することができるトナー及び画像形成方法を提供することにある。   In addition, the object of the present invention is to combine a quick charge rising property and a quick uniform coating property on a toner carrier in any application output mode, that is, a low-speed process speed condition in a high-temperature and high-humidity environment. It is an object of the present invention to provide a toner and an image forming method that can function stably for a long time and after a large number of sheets are printed.

本発明者らは、高速のプロセススピードにおいてもロングライフで高精細画像を達成できるトナーを鋭意検討した結果、トナー粒子中に、環境特性に優れた高い帯電能を示す硫黄原子を有する重合体と、帯電立ち上がり性に優れた荷電制御剤を均一に分散させ、なおかつトナー粒子表面に追加の特定構造を有する荷電制御剤を静電付着させることで、高速のプロセススピード機に対応した耐劣化特性と、高温高湿環境下における低速プロセススピードでの帯電立ち上がり特性に優れたトナー及び画像形成方法を見出した。   As a result of intensive investigations on a toner that can achieve a high-definition image with a long life even at a high process speed, the present inventors have found that a polymer having a sulfur atom having a high chargeability and excellent environmental characteristics in the toner particles. In addition, by uniformly dispersing a charge control agent having excellent charge rise characteristics and electrostatically attaching a charge control agent having an additional specific structure to the surface of the toner particles, the anti-degradation characteristics corresponding to a high-speed process speed machine In addition, the present inventors have found a toner and an image forming method that are excellent in charge rising characteristics at a low process speed in a high temperature and high humidity environment.

本発明は、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤(a)および硫黄原子を有する重合体とを有するトナー粒子と、該トナー粒子に外添された荷電制御剤(b)とを含んでいる非磁性トナーであって、
該トナー粒子は、水相を用いた重合法によって得られ、
該荷電制御剤(a)及び(b)は、オキシカルボン酸の、Al・Zn・Zr・Fe・Bのいずれかより選ばれる金属Mを有する金属化合物であり、
該硫黄原子を有する重合体は、Mw=20000〜50000の下記一般式(1)を構成単位として含むビニル系重合体であり、
非磁性トナーをアルカリ洗浄した時の、荷電制御剤(b)由来の金属(M)の蛍光X線減量により求められる、トナー表面に存在する該荷電制御剤(b)の質量部が、該トナー粒子100質量部に対して0.020〜0.700部であり、
該非磁性トナー1g中から0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の総質量A(mg/g)が0.5〜5.0mg/g(トナーの質量基準)であり、
現像機に該非磁性トナーを充填し、30℃・80%の環境下において、トナー担持体を周速135mm/secで回転させたとき、10秒経過時の非磁性トナーの表面電位(i)が−5〜−45Vであり、60秒経過時の非磁性トナーの表面電位(ii)が−5〜−50Vであり、且つ(i/ii)が0.5〜1.3であり、
該非磁性トナーの平均円形度が0.955〜0.995で、円形度標準偏差が0.045未満であることを特徴とする非磁性トナーに関する。
The present invention includes toner particles having a binder resin, a colorant, a charge control agent (a) and a polymer having a sulfur atom, and a charge control agent (b) externally added to the toner particles. Non-magnetic toner,
The toner particles are obtained by a polymerization method using an aqueous phase,
The charge control agents (a) and (b) are metal compounds having a metal M selected from any of Al, Zn, Zr, Fe, and B of oxycarboxylic acids,
The polymer having a sulfur atom is a vinyl polymer containing the following general formula (1) of Mw = 20,000 to 50,000 as a structural unit,
The when the non-magnetic toner and alkali washing, determined by X-ray fluorescence loss of the charge control agent (b) derived from the metal (M), parts by weight of the charge control agent present on the toner surface (b) is, the 0.020 to 0.700 part with respect to 100 parts by mass of toner particles,
The total mass A (mg / g) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the nonmagnetic toner with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution is 0.5 to 5.0 mg / g (toner mass basis). ,
When the developing machine is filled with the non-magnetic toner and the toner carrier is rotated at a peripheral speed of 135 mm / sec in an environment of 30 ° C. and 80%, the surface potential (i) of the non-magnetic toner after 10 seconds elapses. The surface potential (ii) of the non-magnetic toner after lapse of 60 seconds is -5 to -50 V, and (i / ii) is 0.5 to 1.3.
The non-magnetic toner has an average circularity of 0.955 to 0.995 and a circularity standard deviation of less than 0.045.

Figure 0004481788
[式中、R1は水素原子あるいはメチル基、R2およびR3は水素原子またはアルキル基を表わす。また、nは1〜10の整数を意味し、X1は、水素原子を表す。]
Figure 0004481788
[Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, n represents represent an integer of 1 to 10, X 1 represents a hydrogen atom. ]

また、本発明は、像担持体上に担持された静電潜像に、現像手段によってトナーを転移させることにより、該静電潜像を可視化する現像工程を有する画像形成方法であって、
該現像手段は、該像担持体に対向して配置された、トナーを担持する回転可能なトナー担持体と、該トナー担持体上のトナー量を規制するトナー規制部材を有するものであり、
該トナーは、上記構成の非磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法に関する。
Further, the present invention is an image forming method having a developing step of visualizing the electrostatic latent image by transferring toner to the electrostatic latent image carried on the image carrier by developing means,
The developing means includes a rotatable toner carrier that carries toner and is disposed opposite to the image carrier, and a toner regulating member that regulates the amount of toner on the toner carrier,
The toner is a non-magnetic toner having the above-described configuration .

本発明によれば、耐久劣化に非常に優位である帯電特性に優れた硫黄原子を有する樹脂と、帯電立ち上がり性に優れた特定の錯体構造をとる荷電制御剤を併用し、かつ、製造技術を駆使してそれらの存在状態を高度に制御することと、更に特定構造を有する荷電制御剤をトナー粒子表面に外部添加することで、高速プロセススピード機にも十分対応した劣化特性を示し、高温高湿環境での低速プロセススピードによる出力においてもカブリの少ない、高品質な画像を長期に亘って提供することができる。   According to the present invention, a resin having a sulfur atom excellent in charging characteristics, which is extremely superior in durability deterioration, and a charge control agent having a specific complex structure excellent in charge rising property are used in combination, and the manufacturing technology is improved. By making full use of them and controlling the existence state of the toner particles, and adding a charge control agent with a specific structure to the toner particle surface, the degradation characteristics are fully compatible with high-speed process speed machines. A high-quality image with little fogging can be provided over a long period of time even when output is performed at a low process speed in a wet environment.

本発明のトナーは、結着樹脂、着色剤、荷電制御剤(a)および硫黄原子を有する重合体とを有するトナー粒子と、該トナー粒子に外添された荷電制御剤(b)とを含んでいる非磁性トナーであって、
該トナー粒子は、水相を用いた重合法によって得られ、
該荷電制御剤(a)及び(b)は、オキシカルボン酸の、Al・Zn・Zr・Fe・Bのいずれかより選ばれる金属Mを有する金属化合物であり、
該硫黄原子を有する重合体は、Mw=20000〜50000の下記一般式(1)を構成単位として含むビニル系重合体であり、
非磁性トナーをアルカリ洗浄した時の、荷電制御剤(b)由来の金属(M)の蛍光X線減量により求められる、トナー表面に存在する該荷電制御剤(b)の質量部が、該トナー粒子100質量部に対して0.020〜0.700部であり、
該非磁性トナー1g中から0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の総質量A(mg/g)が0.5〜5.0mg/g(トナーの質量基準)であり、
現像機に該非磁性トナーを充填し、30℃・80%の環境下において、トナー担持体を周速135mm/secで回転させたとき、10秒経過時の非磁性トナーの表面電位(i)が−5〜−45Vであり、60秒経過時の非磁性トナーの表面電位(ii)が−5〜−50Vであり、且つ(i/ii)が0.5〜1.3であり、
該非磁性トナーの平均円形度が0.955〜0.995で、円形度標準偏差が0.045未満の関係を満足することによって、飽和帯電量及び飽和帯電量到達時間が良好に制御でき、電子写真システムに好適な帯電特性を与えることが可能となる。
The toner of the present invention comprises toner particles having a binder resin, a colorant, a charge control agent (a) and a polymer having a sulfur atom, and a charge control agent (b) externally added to the toner particles. Non-magnetic toner,
The toner particles are obtained by a polymerization method using an aqueous phase,
The charge control agents (a) and (b) are metal compounds having a metal M selected from any of Al, Zn, Zr, Fe, and B of oxycarboxylic acids,
The polymer having a sulfur atom is a vinyl polymer containing the following general formula (1) of Mw = 20,000 to 50,000 as a structural unit,
The when the non-magnetic toner and alkali washing, determined by X-ray fluorescence loss of the charge control agent (b) derived from the metal (M), parts by weight of the charge control agent present on the toner surface (b) is, the 0.020 to 0.700 part with respect to 100 parts by mass of toner particles,
The total mass A (mg / g) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the nonmagnetic toner with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution is 0.5 to 5.0 mg / g (toner mass basis). ,
When the developing machine is filled with the non-magnetic toner and the toner carrier is rotated at a peripheral speed of 135 mm / sec in an environment of 30 ° C. and 80%, the surface potential (i) of the non-magnetic toner after 10 seconds elapses. The surface potential (ii) of the non-magnetic toner after lapse of 60 seconds is -5 to -50 V, and (i / ii) is 0.5 to 1.3.
By satisfying the relationship that the non-magnetic toner has an average circularity of 0.955 to 0.995 and a circularity standard deviation of less than 0.045, the saturation charge amount and the saturation charge amount arrival time can be controlled well, and the electron It is possible to provide charging characteristics suitable for the photographic system.

Figure 0004481788
[式中、R1は水素原子あるいはメチル基、R2およびR3は水素原子またはアルキル基を表わす。また、nは1〜10の整数を意味し、X1は、水素原子を表す。]
Figure 0004481788
[Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, n represents represent an integer of 1 to 10, X 1 represents a hydrogen atom. ]

本発明者らは、鋭意検討の結果、上記の如きトナー中にスルホン酸基を有する重合体と、オキシカルボン酸の金属化合物を共存させ、且つ、トナー粒子表面にオキシカルボン酸の特定金属化合物を外部添加したトナーを用いることによって、高速プロセススピード機にも対応した高解像度で高精細の画像形成がなされると共に、多数枚のプリント後における各種出力モード、とりわけ高品位光沢画像を出力する際の低速プロセススピードにおいてもカブリやハーフトーン均一性の悪化といった画像劣化の発生を軽減できることを見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have made a polymer having a sulfonic acid group and a metal compound of oxycarboxylic acid coexist in the toner as described above, and a specific metal compound of oxycarboxylic acid is formed on the toner particle surface. By using externally added toner, high-resolution and high-definition images can be formed that are compatible with high-speed process speed machines, and various output modes after printing a large number of sheets, especially when outputting high-quality glossy images. It has been found that image degradation such as fog and halftone uniformity can be reduced even at low process speeds.

本発明者らの知見によると、スチレンアクリル結着樹脂に好適に相溶するアクリルアミドメチルプロパンスルホン酸を構成モノマーとして有する帯電特性に優れた樹脂の特徴的な性質として、多数枚のプリント後や、長期放置後といった悪条件下における帯電の立ち上がり性に関しては難があるものの、荷電制御剤に見られるような帯電分布の不均一化や2極化は見られず、地カブリ及び反転カブリ共に十分なアドバンテージがあることを見出しており、この特性に着目した。   According to the knowledge of the present inventors, as a characteristic property of a resin having excellent charging characteristics having acrylamide methylpropanesulfonic acid as a constituent monomer that is suitably compatible with a styrene acrylic binder resin, after printing a large number of sheets, Although there is a difficulty with respect to the rise of charge under adverse conditions such as after standing for a long period of time, there is no non-uniform charge distribution or polarization as seen with charge control agents, and both ground and inverted fog are sufficient. We found that there is an advantage and focused on this characteristic.

また、特定中心金属を有するオキシカルボン酸の錯体は、耐久劣化時のカブリ特性は非常に悪いものの、飽和帯電量到達時間に関しては全く問題がないことを突き止めた。   Further, the present inventors have found that the oxycarboxylic acid complex having a specific central metal has no problem with respect to the saturation charge amount arrival time, although the fog characteristic at the time of durability deterioration is very poor.

上記二つの成分は、単独で用いた場合致命的な問題を有するが、トナーにおける存在量と存在状態を緻密に制御することで、二つの成分のメリットを、より効果的に引き出すことに成功した。それは、懸濁重合プロセスを用いることにより、新たな分散助剤等を用いることなく、両成分の相互作用を利用することで達成される。   The above two components have fatal problems when used alone, but have succeeded in extracting the merits of the two components more effectively by precisely controlling the amount and state of presence in the toner. . This is achieved by utilizing the interaction of both components by using a suspension polymerization process without using a new dispersing aid or the like.

これらの理由については必ずしも明らかではないが、特定中心金属を有する芳香族オキシカルボン酸の帯電立ち上がり特性と、スルホン酸基を有する重合体の帯電サイトの耐劣化特性という2つの機能を最大限に発現できる、帯電サイトの存在状態が達成できたためと考えている。換言するならば、特定中心金属を有する芳香族オキシカルボン酸の耐久帯電劣化性と、スルホン酸基を有する重合体の帯電立ち上がり遅延性というウイークポイントを双方で補完できる帯電サイトの存在状態が達成できたためと考えられる。   Although it is not necessarily clear about these reasons, the two functions of the charge rising characteristics of the aromatic oxycarboxylic acid having a specific central metal and the deterioration resistance characteristics of the charged site of the polymer having a sulfonic acid group are expressed to the maximum. This is considered to be because the existence of the charged sites was achieved. In other words, it is possible to achieve the existence state of the charging site that can complement both the weak charge deterioration property of the aromatic oxycarboxylic acid having a specific central metal and the weak point of charge rising delay property of the polymer having a sulfonic acid group. It is thought that it was because of.

硫黄原子を有する高分子重合体を用いても、懸濁重合時に水系における油滴の分散安定性が高まった理由については、特定金属を有する芳香族オキシカルボン酸は、極性基の作用により、懸濁時に油滴の表面近傍に偏析する傾向があり、またpHによっては水系媒体中に溶出することから、トナー液滴表面に界面活性剤として好適に作用することが考えられ、特にバインダー樹脂と相溶したスルホン酸基との相互作用が好適な液滴安定性を促しているものと考えている。   The reason why the dispersion stability of the oil droplets in the aqueous system was improved during suspension polymerization even when a polymer having a sulfur atom was used is that aromatic oxycarboxylic acids having a specific metal are suspended by the action of polar groups. It tends to segregate in the vicinity of the surface of the oil droplet when it is cloudy, and it elutes into an aqueous medium depending on the pH. Therefore, it is considered to act suitably as a surfactant on the surface of the toner droplet. It is believed that the interaction with dissolved sulfonic acid groups promotes suitable droplet stability.

更に本発明のトナーは、上記で説明したトナー粒子表面に、オキシカルボン酸の特定金属を有する帯電制御剤を外部添加することを必須要件とする。本発明者らの検討によると、高速プロセススピードにより耐久試験を行った場合、低速プロセススピードで行った場合と比べて、同じ耐久枚数で比較したところトナー劣化がより促進されていることがわかった。トナー劣化に伴って、飽和帯電量と飽和帯電量到達時間の低下が顕著になることから、高品位光沢モードといった低速プロセススピードでの出力時に、トナー担持体上でトナーの必要帯電量を満たすことが出来なくなり、背景部カブリが悪化する。この耐久特性を効果的に向上させる物質として、トナー粒子製造時に使用した荷電制御剤と同じ、もしくは類似したオキシカルボン酸の特定金属化合物をトナー粒子表面に外部添加することで、上記問題点を高度に達成できることがわかった。   Further, the toner of the present invention is required to externally add a charge control agent having a specific metal of oxycarboxylic acid to the toner particle surface described above. According to the study by the present inventors, it was found that when the durability test was performed at a high process speed, the toner deterioration was further promoted when compared at the same durability sheet number as compared with the case where the durability test was performed at a low process speed. . As the toner deteriorates, the saturated charge amount and the time to reach the saturated charge amount become noticeable, so that the required charge amount of the toner on the toner carrier is satisfied at the time of output at a low process speed such as the high-quality gloss mode. Will not be possible and the background fog will deteriorate. As a substance that effectively improves the durability, a specific metal compound of oxycarboxylic acid, which is the same as or similar to the charge control agent used in the production of the toner particles, is externally added to the toner particle surface, thereby exacerbating the above problem. It was found that it can be achieved.

上記問題点が解決された理由としては明らかではないが、本発明者らは以下のように考えている。   Although the reason why the above problem has been solved is not clear, the present inventors consider as follows.

一般に、トナーの帯電性能を向上させるためには、帯電性能に一番寄与するトナー粒子最表面に荷電制御剤を外部添加する手法が考えられる。しかし、現像器内のトナーは度重なる摺擦ストレスを受けるので、トナー粒子表面から帯電制御剤が脱離していくことからその効能の寿命は長続きしない。脱離分を見越して、添加する帯電制御剤の量を増やした場合、トナー層厚規制ブレードやトナー担持体といった接触帯電部材の汚染レベルを悪化させてしまい、カブリ等の逆効果を及ぼすことから、添加量は自ずと制限される。本発明のトナーに限っては、トナー粒子の製造工程で用いた硫黄原子を有する樹脂成分中のスルホン酸基等が、水系で重合反応を行うためにトナー粒子の最表面に極めて均一に存在しており、それらと塩構造、あるいはクラスター構造等の相互作用を有する特定金属を含有するオキシカルボン酸を外部添加することで、均一且つ強固な静電付着が達成され、帯電能力の向上が長期に亘り持続されることによるものと考えている。   In general, in order to improve the charging performance of the toner, a method of externally adding a charge control agent to the outermost surface of toner particles that contributes most to the charging performance can be considered. However, since the toner in the developing device is subjected to repeated rubbing stress, the charge control agent is detached from the surface of the toner particles, so that the useful life of the toner does not last long. If the amount of charge control agent to be added is increased in anticipation of detachment, the contamination level of the contact charging member such as the toner layer thickness regulating blade and the toner carrier will be deteriorated, which will have an adverse effect such as fogging. The addition amount is naturally limited. In the toner of the present invention, the sulfonic acid group in the resin component having a sulfur atom used in the toner particle production process is extremely uniformly present on the outermost surface of the toner particle because the polymerization reaction is carried out in an aqueous system. By adding an oxycarboxylic acid containing a specific metal having an interaction such as a salt structure or a cluster structure to the outside, uniform and strong electrostatic adhesion can be achieved, and the improvement of charging ability can be achieved over a long period of time. It is thought to be due to being sustained for a long time.

本発明に係るトナー粒子に内部添加する荷電制御剤(a)及び、外部添加する荷電制御剤(b)は、従来公知のオキシカルボン酸の金属錯体を用いることができるが、トナー粒子に外部添加する荷電制御剤(b)に関しては、トナー粒子表面に存在する極性基との相互作用と、錯体構造の安定性の観点から、中心金属がホウ素、アルミニウム、亜鉛、ジルコニウム、鉄のいずれかより選ばれるものに限定される。特に、中心金属がアルミニウム、亜鉛、ジルコニウムより選ばれるものが、耐久性と帯電立ち上がり性に有利であり、より好ましい。   As the charge control agent (a) added internally to the toner particles according to the present invention and the charge control agent (b) added externally, a conventionally known metal complex of oxycarboxylic acid can be used. With respect to the charge control agent (b), the central metal is selected from boron, aluminum, zinc, zirconium, and iron from the viewpoint of the interaction with the polar group present on the toner particle surface and the stability of the complex structure. It is limited to what is. In particular, it is more preferable that the central metal is selected from aluminum, zinc and zirconium, which is advantageous in terms of durability and charge rise.

リガンド成分であるオキシカルボン酸としては、帯電付与能力の観点から下記一般式(2)や(3)で示される化合物が好ましく用いられる。   As the oxycarboxylic acid which is a ligand component, compounds represented by the following general formulas (2) and (3) are preferably used from the viewpoint of charge imparting ability.

Figure 0004481788
[上記式(2)中、(A)は下記の群より選ばれ、X1は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム又は脂肪族アンモニウムを示す。]
Figure 0004481788
[In the above formula (2), (A) is selected from the following group, and X 1 represents a hydrogen atom, sodium atom, potassium atom, ammonium or aliphatic ammonium. ]

Figure 0004481788
Figure 0004481788

Figure 0004481788
[上記式(3)中、X2は、水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子、アンモニウム、又は脂肪族アンモニウムを示し、R4は、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基を示し、R5は、水素原子、C1〜C22のアルキル基又はアルケニル基、アリール基、アルコキシ基を示す。]
Figure 0004481788
[In the above formula (3), X 2 represents a hydrogen atom, sodium atom, potassium atom, ammonium, or aliphatic ammonium, and R 4 represents a C 1 to C 22 alkyl group, alkenyl group, or aryl group. , R 5 represents a hydrogen atom, a C 1 -C 22 alkyl group or alkenyl group, an aryl group, or an alkoxy group. ]

上記一般式(2)や式(3)で示されるオキシカルボン酸の中でも、本発明に好ましく用いられるものとしては、芳香族環を有するオキシカルボン酸であり、モノアルキル芳香族オキシカルボン酸、又はジアルキル芳香族オキシカルボン酸が挙げられる。特に、サリチル酸、ジtert−ブチルサリチル酸や5−tert−オクチルサリチル酸に代表されるアルキルサリチル酸、ヒドロキシナフトエ酸、ベンジル酸等は優れた帯電立ち上がり特性に加え、製法上トナー表面への均一分散性が容易であるため、本発明に好ましく用いられる。   Among the oxycarboxylic acids represented by the general formulas (2) and (3), those preferably used in the present invention are oxycarboxylic acids having an aromatic ring, and monoalkyl aromatic oxycarboxylic acids, or A dialkyl aromatic oxycarboxylic acid is mentioned. In particular, salicylic acid, di-tert-butylsalicylic acid and alkylsalicylic acid such as 5-tert-octylsalicylic acid, hydroxynaphthoic acid, benzylic acid, etc., in addition to excellent charge rise characteristics, are easy to disperse uniformly on the toner surface due to the production method. Therefore, it is preferably used in the present invention.

本発明のトナーは、アルカリ洗浄した後に検出される荷電制御剤(a)由来の金属(M2)の蛍光X線量により求められる、トナー内部に存在する該荷電制御剤(a)の質量部が、0.02〜0.5部(トナーの質量基準)であることが好ましい。より好ましい範囲は、0.06〜0.4部である。   In the toner of the present invention, the mass part of the charge control agent (a) present in the toner, which is obtained from the fluorescent X-ray dose of the metal (M2) derived from the charge control agent (a) detected after alkali cleaning, It is preferably 0.02 to 0.5 part (based on the mass of the toner). A more preferable range is 0.06 to 0.4 part.

トナー粒子製造時に添加した荷電制御剤(a)は、熱やpH等の影響によって錯体構造が壊れたり、リガンド成分が昇華性を示すものはトナー粒子製造過程でオキシカルボン酸が極度に減少するので、錯体そのものの存在量は明らかにできない。しかし、トナー粒子の中に存在する中心金属(M2)の蛍光X線を測定して、荷電制御剤(a)の検量線から荷電制御剤(a)に換算した質量部数とトナーの耐久安定性には相関が見られるため、トナー製造時の添加部数よりも、この測定方法によって求められる荷電制御剤(a)の存在量を上記範囲内に制御することがより好ましい。   The charge control agent (a) added at the time of toner particle production has a complex structure broken by the influence of heat, pH, etc., or a ligand component that exhibits sublimation, because oxycarboxylic acid is extremely reduced during the toner particle production process. The abundance of the complex itself cannot be clarified. However, by measuring the fluorescent X-rays of the central metal (M2) present in the toner particles, the mass part converted from the calibration curve of the charge control agent (a) to the charge control agent (a) and the durability stability of the toner Therefore, it is more preferable to control the abundance of the charge control agent (a) determined by this measurement method within the above range rather than the number of added parts at the time of toner production.

上記中心金属(M2)の蛍光X線より求められる荷電制御剤(a)換算の検出部数が、0.02部より少ない場合、耐久の後半、トナーが劣化した状態にトナー粒子そのものの帯電立ち上がり特性が劣るため、カブリが悪化傾向を示す。また、環境違いによる帯電量差が大きくなり、画像品質が劣る。   When the number of detected parts in terms of the charge control agent (a) calculated from the fluorescent X-ray of the central metal (M2) is less than 0.02 parts, the charge rising characteristics of the toner particles themselves in the deteriorated toner state in the latter half of the durability. Is inferior, the fog tends to deteriorate. In addition, a difference in charge amount due to a difference in environment increases, resulting in poor image quality.

検出部数が0.5部を超える場合、トナーとしての帯電バランスが崩れ、低湿環境下におけるチャージアップや、高湿環境下における極端な帯電量の落ち込みといった、環境制御が難しくなり、画像品質が低下する。   If the number of detected parts exceeds 0.5 parts, the charge balance as a toner will be lost, and it will be difficult to control the environment such as charging up in a low-humidity environment or drastically decreasing the amount of charge in a high-humidity environment, resulting in poor image quality. To do.

上記存在量を好適に満たすことのできるおおよその荷電制御剤(a)の添加量は、重合性単量体100質量部当り0.1〜2質量部添加することで達成される。より好ましくは0.2〜1.5質量部、更に好ましくは0.3〜1.2質量部添加することで、最適な存在状態を再現できる。   The approximate addition amount of the charge control agent (a) that can suitably satisfy the above-described amount is achieved by adding 0.1 to 2 parts by mass per 100 parts by mass of the polymerizable monomer. More preferably, 0.2 to 1.5 parts by mass, and even more preferably 0.3 to 1.2 parts by mass can be added to reproduce the optimum existence state.

尚、内部添加する荷電制御剤(a)の添加量は外部添加する荷電制御剤(b)の添加量によらず、上記範囲内であることが好ましい。本発明のように、水系媒体中で重合反応によりトナー粒子を形成し、水系のpH調整によりトナー粒子表面に析出させることで覆われた荷電制御剤の結晶粒径及び存在状態と、外部添加する荷電制御剤(b)の結晶状態及び存在状態は異なり、その帯電特性も違うため、単純に内外添の総量で計ることはできない。   In addition, it is preferable that the addition amount of the charge control agent (a) added internally is within the above range regardless of the addition amount of the charge control agent (b) added externally. As in the present invention, the toner particles are formed by a polymerization reaction in an aqueous medium, and are deposited on the surface of the toner particles by adjusting the pH of the aqueous system. Since the charge control agent (b) has different crystal states and existence states and different charge characteristics, it cannot be simply measured by the total amount of internal and external additions.

一方、本発明を満たす荷電制御剤(b)の存在量は、該トナーをアルカリ洗浄した時の、荷電制御剤(b)由来の金属(M)の蛍光X線減量により求められる、トナー表面に存在する該荷電制御剤(b)の質量部が、0.007〜1.000部(トナーの質量基準)の範囲内であることが必須である。更に好ましい範囲は0.010〜0.900部、最も好ましいのは0.020〜0.700部の範囲内である。   On the other hand, the abundance of the charge control agent (b) satisfying the present invention is determined on the surface of the toner, which is determined by the X-ray fluorescence reduction of the metal (M) derived from the charge control agent (b) when the toner is washed with alkali. It is essential that the mass part of the charge control agent (b) present is in the range of 0.007 to 1.000 parts (toner mass standard). A more preferred range is from 0.010 to 0.900 part, and a most preferred range is from 0.020 to 0.700 part.

尚、本発明におけるトナー粒子表面に外部添加された荷電制御剤(b)の存在量は、上記に記載したアルカリ洗浄時の蛍光X線減量により求められる方法に限定される。   In the present invention, the amount of the charge control agent (b) externally added to the surface of the toner particles is limited to the method determined by the above-described fluorescence X-ray reduction during alkali cleaning.

荷電制御剤(b)は、それ自体は安定な構造を示すが、外部添加工程における熱等のダメージによる錯体構造の破壊やリガンド部の昇華を考慮する必要があるため、錯体の中心金属(M)による定量が適切である。又、本発明においては、錯体構造から外れた中心金属(M)イオンが、トナー粒子表面に存在するスルホン酸のイオンクラスター群と相互作用があり、帯電制御の安定化が達成されたと考えているため、中心金属(M)による定量が必須である。   Although the charge control agent (b) itself shows a stable structure, it is necessary to consider the destruction of the complex structure due to heat damage or the like in the external addition step and the sublimation of the ligand part. ) Is appropriate. Further, in the present invention, it is considered that the central metal (M) ion deviated from the complex structure interacts with the sulfonic acid ion cluster group present on the toner particle surface, and stabilization of charge control is achieved. Therefore, quantification with the central metal (M) is essential.

また、荷電制御剤自体が非常に高い帯電量を示すために、外添や篩といったトナー製造における各工程での付着ロスが大きい影響も考えられ、添加量と検出量は異なる。   In addition, since the charge control agent itself exhibits a very high charge amount, there may be an effect of large adhesion loss in each step of toner production such as external addition and sieving, and the addition amount and the detection amount are different.

上記測定により求められる荷電制御剤(b)の存在量が0.007部に満たない場合、トナーの帯電特性はトナー粒子母体そのものの帯電特性にのみ支配されることになり、耐久に伴う帯電性能の劣化が否めず、ロングライフに耐えない。   When the abundance of the charge control agent (b) obtained by the above measurement is less than 0.007 part, the charging characteristics of the toner are governed only by the charging characteristics of the toner particle matrix itself, and charging performance associated with durability Deterioration of can not be denied, can not withstand long life.

一方、荷電制御剤(b)の存在量が1.000部を超える場合、低温低湿環境下における飽和帯電量過多により、ブロッチといわれる薄層コート斑が顕著に発生し、ハーフトーンの再現性や、最大濃度が低下するといった問題をきたす。   On the other hand, when the amount of the charge control agent (b) exceeds 1.000 parts, a thin layer coat spot called blotch is noticeably generated due to an excessive saturation charge amount in a low-temperature and low-humidity environment. This causes the problem that the maximum concentration is lowered.

上記存在量を好適に満たすことのできるおおよその荷電制御剤(b)の添加量は、トナー粒子100質量部当たり0.02〜0.8質量部、より好ましくは0.025〜0.7質量部添加することで達成される。   The approximate addition amount of the charge control agent (b) that can suitably satisfy the abundance is 0.02 to 0.8 parts by mass, more preferably 0.025 to 0.7 parts by mass, per 100 parts by mass of the toner particles. This is achieved by adding part.

本発明における、トナー表面に存在する荷電制御剤(b)及び、トナー粒子内部に存在する荷電制御剤(a)の質量部は、以下の方法により求められる。   In the present invention, the mass parts of the charge control agent (b) present on the toner surface and the charge control agent (a) present inside the toner particles are determined by the following method.

分散剤としてコンタミノン0.08gを加えた0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液100mlを用意し、トナー4gを秤量して加え、30分間攪拌してトナー表面に存在する荷電制御剤を完全に溶解させる。続いて5Cのろ紙(アドバンテック社製)を用いて濾過し、更に0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液100mlを追加して、念入りにトナー表面を洗い流す。濾過したサンプルを、真空乾燥機を用いて40℃で24時間乾燥させ、アルカリ洗浄後トナーとした。   Prepare 100 ml of 0.1N aqueous sodium hydroxide solution containing 0.08 g of Contaminone as a dispersant, weigh 4 g of toner, add it, and stir for 30 minutes to completely dissolve the charge control agent present on the toner surface. . Subsequently, the mixture is filtered using 5C filter paper (manufactured by Advantech), and 100 ml of a 0.1N sodium hydroxide aqueous solution is further added to carefully wash off the toner surface. The filtered sample was dried at 40 ° C. for 24 hours using a vacuum dryer, and the toner was washed with alkali to obtain a toner.

トナーと、上記アルカリ洗浄後トナーを、各々159N/mm2の圧力で錠剤成型器により直径40mmのペレットを作製し、波長分散型蛍光X線分析装置 RIX3000(理学電機工業社製)を用いて、荷電制御剤(a)の中心金属(M2)及び荷電制御剤(b)の中心金属(M)のピーク強度を測定する。 The toner and the toner after alkali washing are each made into pellets having a diameter of 40 mm by a tablet molding machine at a pressure of 159 N / mm 2 , and using a wavelength dispersive X-ray fluorescence analyzer RIX3000 (manufactured by Rigaku Corporation), The peak intensity of the central metal (M2) of the charge control agent (a) and the central metal (M) of the charge control agent (b) is measured.

予め測定しておいた荷電制御剤(a)および荷電制御剤(b)の検量線を用いて、外部添加した荷電制御剤(b)の存在量は、トナーの中心金属(M)のピーク強度からアルカリ洗浄後トナーの中心金属(M)のピーク強度を差し引いた値から、トナー基準の質量部を求めた。   Using the calibration curves of the charge control agent (a) and the charge control agent (b) measured in advance, the amount of the charge control agent (b) added externally is the peak intensity of the central metal (M) of the toner. From the value obtained by subtracting the peak intensity of the central metal (M) of the toner after alkali cleaning, the toner-based mass part was determined.

トナー粒子内部の荷電制御剤(a)の存在量は、アルカリ洗浄後トナーの中心金属(M2)のピーク強度より、トナー基準の質量部を求めた。   The abundance of the charge control agent (a) in the toner particles was determined based on the toner-based mass part from the peak intensity of the central metal (M2) of the toner after alkali cleaning.

本発明のトナーは、帯電立ち上がり特性を決定付ける、上記2種類の荷電制御剤(a)および(b)のトナー表面における存在状態を、アルカリ抽出法を用いたオキシカルボン酸の定量値で、規定することができる。   In the toner of the present invention, the presence state of the two types of charge control agents (a) and (b) on the toner surface, which determines the charge rising characteristics, is defined by a quantitative value of oxycarboxylic acid using an alkali extraction method. can do.

即ち、前記に示した各々の荷電制御剤の、中心金属定量による荷電制御剤量の換算値に加えて、トナー表面におけるオキシカルボン酸の量を規定することにより、荷電制御剤(a)及び(b)のトナーにおける存在状態を更に高度に制御することができ、より苛酷な条件における帯電安定性が保証できる。   That is, in addition to the conversion value of the charge control agent amount obtained by determining the central metal for each of the charge control agents described above, by defining the amount of oxycarboxylic acid on the toner surface, the charge control agents (a) and ( The presence state in the toner of b) can be controlled to a higher degree, and charging stability under more severe conditions can be guaranteed.

本発明のトナー1g中から0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の総質量A(mg/g)は、A=0.5〜7.0mg/gの範囲内であることが好ましい。更に好ましい範囲はA=0.7〜5.0mg/gである。   The total mass A (mg / g) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the toner of the present invention with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution is within the range of A = 0.5 to 7.0 mg / g. Preferably there is. A more preferable range is A = 0.7 to 5.0 mg / g.

オキシカルボン酸の質量Aが0.5mg/gに満たない場合、耐久劣化が進むにつれて、トナーの帯電特性は硫黄原子を有する樹脂にのみ支配されることになり、帯電立ち上がり性が著しく劣り、耐久後半にカブリが悪化する。   When the mass A of the oxycarboxylic acid is less than 0.5 mg / g, as the durability deterioration progresses, the charging characteristics of the toner are governed only by the resin having a sulfur atom, the charge rising property is remarkably inferior, and the durability Fog worsens in the second half.

オキシカルボン酸の質量Aが7mg/gを超える場合、トナー粒子表面の荷電制御剤量が過多であり、耐久に伴って、帯電部材汚染によるトナーへのトリボ付与能が低下していき、カブリが悪化傾向を示す。   When the mass A of the oxycarboxylic acid exceeds 7 mg / g, the amount of the charge control agent on the toner particle surface is excessive, and with the endurance, the ability to impart tribo to the toner due to the contamination of the charging member decreases, and fogging occurs. Deteriorating tendency.

尚、本発明における、トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸量Aは、以下の方法によって測定される。   In the present invention, the amount A of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of toner by a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution is measured by the following method.

即ち、分散剤としてコンタミノン0.04gを加えた0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液を50ml用意し、トナー1gを秤量して加え、スターラーを用いて50rpmで撹拌し、均一に分散させる。30分分散処理を行った後、5Cのろ紙(アドバンテック社製)を用いて濾過し、得られた濾液の吸光度を測定する。得られた結果から所定の検量線を用いることによって、トナー1g中から0.1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の質量A(mg)を求めることができる。   That is, 50 ml of a 0.1 mol / liter aqueous sodium hydroxide solution containing 0.04 g of contamination is added as a dispersing agent, 1 g of toner is weighed and added, and stirred at 50 rpm using a stirrer to uniformly disperse. After carrying out the dispersion treatment for 30 minutes, filtration is performed using 5C filter paper (manufactured by Advantech), and the absorbance of the obtained filtrate is measured. By using a predetermined calibration curve from the obtained results, the mass A (mg) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of toner with a 0.1 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution can be obtained.

本発明の硫黄原子を有する重合体は、下記一般式(1)を有するものである。   The polymer having a sulfur atom of the present invention has the following general formula (1).

Figure 0004481788
[式中、R1は水素原子あるいはメチル基、R2およびR3は水素原子またはアルキル基を表わす。また、nは1〜10の整数を意味し、X1は、水素原子を表す。]
Figure 0004481788
[Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, n represents represent an integer of 1 to 10, X 1 represents a hydrogen atom. ]

硫黄原子を有する重合体を製造するための含硫黄単量体としては、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が好適であるが、上記構造式(1)を満たす単量体であればこれらに限定されるものではなく、例えば下記式
X(SO3 -)n・mYk+
(X:前記重合性単量体に由来する重合体部位を表し、Y+:カウンターイオンを表し、kはカウンターイオンの価数であり、m及びnは整数であり、n=k×mである。)
の如き構造を有するものが挙げられる。カウンターイオンとしては、水素イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、アンモニウムイオンなどであることが好ましい。
As a sulfur-containing monomer for producing a polymer having a sulfur atom, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, 2-methacrylamide-2-methylpropanesulfonic acid, and the like are preferable. The monomer is not limited to these as long as it satisfies the formula (1). For example, the following formula X (SO 3 ) n · mY k +
(X represents a polymer moiety derived from the polymerizable monomer, Y + represents a counter ion, k is a valence of the counter ion, m and n are integers, and n = k × m. is there.)
The thing which has the following structures is mentioned. The counter ions are preferably hydrogen ions, sodium ions, potassium ions, calcium ions, ammonium ions and the like.

本発明に係る硫黄原子を有する樹脂は、上記単量体の単重合体であっても構わないが、上記単量体と他の単量体との共重合体であっても構わない。上記単量体と共重合体をなす単量体としては、ビニル系重合性単量体があり、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。   The resin having a sulfur atom according to the present invention may be a homopolymer of the above monomer, or may be a copolymer of the above monomer and another monomer. As a monomer that forms a copolymer with the above monomer, there is a vinyl polymerizable monomer, and a monofunctional polymerizable monomer or a polyfunctional polymerizable monomer can be used.

単官能性重合性単量体としては、スチレン;α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレンの如きスチレン誘導体;メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、n−ノニルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ベンジルアクリレート、ジメチルフォスフェートエチルアクリレート、ジエチルフォスフェートエチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、2−ベンゾイルオキシエチルアクリレートの如きアクリル系重合性単量体;メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−ノニルメタクリレート、ジエチルフォスフェートエチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートの如きメタクリル系重合性単量体;メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル、ギ酸ビニルの如きビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンの如きビニルケトンが挙げられる。   Monofunctional polymerizable monomers include styrene; α-methylstyrene, β-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pn-butyl. Styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy styrene, p -Styrene derivatives such as phenylstyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, iso-propyl acrylate, n-butyl acrylate, iso-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, 2 -Ethylhexyl acrylate , Acrylic polymerizable monomers such as n-octyl acrylate, n-nonyl acrylate, cyclohexyl acrylate, benzyl acrylate, dimethyl phosphate ethyl acrylate, diethyl phosphate ethyl acrylate, dibutyl phosphate ethyl acrylate, 2-benzoyloxyethyl acrylate Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl Methacrylate, n-nonyl methacrylate, diethyl phosphate ethyl methacrylate Methacrylic polymerizable monomers such as dibutyl phosphate ethyl methacrylate; methylene aliphatic monocarboxylic acid esters; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, vinyl formate; vinyl methyl ether Vinyl ether such as vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketone such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and vinyl isopropyl ketone.

多官能性重合性単量体としては、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、2,2’−ビス(4−(メタクリロキシ・ジエトキシ)フェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−メタクリロキシ・ポリエトキシ)フェニル)プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリン、ジビニルエーテル等が挙げられる。   As polyfunctional polymerizable monomers, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol Diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, 2,2′-bis (4- (acryloxydiethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol Dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, 2,2'-bis (4- (methacryloxy-diethoxy) phenyl) propane, 2,2′-bis (4-methacryloxy / polyethoxy) phenyl) propane, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane tetramethacrylate, divinylbenzene, divinylnaphthalene, divinyl ether, and the like.

硫黄原子を有する樹脂としては、上述の如き単量体を用いることができるが、スチレン誘導体を単量体として含有していることが、より好ましい。   As the resin having a sulfur atom, a monomer as described above can be used, but it is more preferable that the resin contains a styrene derivative.

硫黄原子を有する樹脂の製造方法は、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、イオン重合等があるが、操作性などの面から溶液重合が好ましい。   There are bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, ionic polymerization and the like as a method for producing a resin having a sulfur atom, but solution polymerization is preferable from the viewpoint of operability.

硫黄原子を有する樹脂において、スルホン酸基を有する重合体の酸価(mgKOH/g)は3乃至50が好ましい。より好ましくは5乃至40が良い。   In the resin having a sulfur atom, the acid value (mgKOH / g) of the polymer having a sulfonic acid group is preferably 3 to 50. More preferably, it is 5 to 40.

酸価が3未満の場合には、本発明で言及するような十分な荷電制御作用が得られず、オキシカルボン酸の金属錯体のみの帯電能に支配されることにより、環境特性が悪い。酸価が50を超える場合には、この様な重合体を含有する組成物を用いて、懸濁重合で粒子を造る場合、トナー粒子がいびつな形状を有する様になり、円形度が小さくなる結果、耐久特性が劣る。   When the acid value is less than 3, sufficient charge control action as mentioned in the present invention cannot be obtained, and environmental characteristics are poor because it is governed by the charging ability of only the metal complex of oxycarboxylic acid. When the acid value exceeds 50, when particles are produced by suspension polymerization using a composition containing such a polymer, the toner particles have an irregular shape and the circularity is reduced. As a result, durability characteristics are inferior.

本発明に係る硫黄原子を有する樹脂の分子量は、重量平均分子量(Mw)が20000〜50000の範囲内である。より好ましくは27000〜45000が良い。重量平均分子量(Mw)が20000未満の場合には、トナー粒子最表面への偏析が顕著となり、低温低湿環境下でのチャージアップを引き起こしやすくなる。50000を超える場合には、単量体への溶解に時間がかかることに加え、トナー粒子形成に際して他の機能性材料の分散性を低下させる結果となり好ましくない。   As for the molecular weight of the resin having a sulfur atom according to the present invention, the weight average molecular weight (Mw) is in the range of 20,000 to 50,000. More preferably, 27000-45000 is good. When the weight average molecular weight (Mw) is less than 20000, segregation on the outermost surface of the toner particles becomes remarkable, and charge-up tends to be caused in a low temperature and low humidity environment. If it exceeds 50,000, it takes a long time to dissolve in the monomer and, in addition, results in a decrease in the dispersibility of other functional materials when forming toner particles.

硫黄原子を有する樹脂のガラス転移点(Tg)は50℃乃至100℃が好ましい。ガラス転移点が50℃未満の場合には、トナーの流動性、保存性に劣り、現像特性も劣るようになる。ガラス転移点が100℃を超える場合には、トナー印字率の多い画像の時の定着性に劣る。   The glass transition point (Tg) of the resin having a sulfur atom is preferably 50 ° C to 100 ° C. When the glass transition point is less than 50 ° C., the fluidity and storage stability of the toner are inferior, and the development characteristics are also inferior. When the glass transition point exceeds 100 ° C., the fixability at the time of an image having a high toner printing rate is poor.

尚、硫黄原子を有する樹脂のガラス転移温度(Tg)の測定は、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。   In addition, the measurement of the glass transition temperature (Tg) of resin which has a sulfur atom uses DSC-7 by Perkin Elmer, for example. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. An aluminum pan is used as a measurement sample, an empty pan is set as a control, and measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.

Tgの定義としては、2度目の昇温時のDSCカーブより、吸熱ピーク前の基線と吸熱ピーク後の基線の中線と、立ち上がり曲線での交点をもってしてTgとした。   As the definition of Tg, from the DSC curve at the time of the second temperature increase, the intersection of the base line before the endothermic peak and the base line after the endothermic peak and the rising curve is defined as Tg.

硫黄原子を有する樹脂の揮発分は0.01%乃至2.0%が好ましい。揮発分を0.01%未満とするためには、揮発分除去工程が複雑になり、揮発分が2.0%を超える場合には、高温高湿下での帯電、特に放置後の帯電に関して劣る様になる。該重合体揮発分は、高温(135℃)で1時間加熱したときに減少する重量の割合である。   The volatile content of the resin having sulfur atoms is preferably 0.01% to 2.0%. In order to reduce the volatile content to less than 0.01%, the volatile content removal process becomes complicated, and when the volatile content exceeds 2.0%, charging under high temperature and high humidity, especially charging after standing. It becomes inferior. The polymer volatile content is the ratio of the weight that decreases when heated at high temperature (135 ° C.) for 1 hour.

なお、硫黄原子を有する樹脂のトナーからの抽出は特に制限されるものではなく、任意の方法が扱える。   The extraction of the resin having a sulfur atom from the toner is not particularly limited, and any method can be used.

本発明のトナーは、X線光電子分光分析により測定されるトナー表面に存在する炭素元素の原子個数%(C)に対する硫黄元素の原子個数%(S)の比(S/C)が0.0005〜0.0050の範囲内であることが望ましい。より好ましい範囲は、0.001〜0.004である。   In the toner of the present invention, the ratio (S / C) of atomic number% (S) of sulfur element to atomic number% (C) of carbon element present on the toner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy is 0.0005. It is desirable to be within the range of ~ 0.0050. A more preferable range is 0.001 to 0.004.

(S/C)が0.0005に満たない場合、トナー粒子表面に存在するスルホン酸基の存在量が少なく、トナー粒子としての帯電量が小さくなるばかりか、外部添加する荷電制御剤(b)との相互作用も望めないため、耐久に伴う帯電性能の劣化が否めず、ロングライフに耐えない。   When (S / C) is less than 0.0005, the amount of sulfonic acid groups present on the surface of the toner particles is small, the amount of charge as toner particles is reduced, and the charge control agent (b) added externally Because it cannot be expected to interact with the battery, the deterioration of charging performance due to durability cannot be denied.

一方、(S/C)が0.0050を超える場合、低温低湿環境下における飽和帯電量過多により、ブロッチといわれる薄層コート斑が顕著に発生し、ハーフトーンの再現性や、最大濃度が低下するといった問題をきたす。   On the other hand, when (S / C) exceeds 0.0050, due to excessive saturation charge in a low-temperature and low-humidity environment, thin coat spots called blotches are noticeably generated, and halftone reproducibility and maximum density decrease. Cause problems.

尚、ESCA(X線光電子分光分析)によるトナー表面の組成分析は、以下の条件で行うことにより測定できる。
使用装置:PHI社製 1600S型 X線光電子分光装置
測定条件:X線源 MgKα(400W)
分光領域 800μmφ
The composition analysis of the toner surface by ESCA (X-ray photoelectron spectroscopic analysis) can be measured under the following conditions.
Equipment used: 1600S type X-ray photoelectron spectrometer manufactured by PHI Measurement conditions: X-ray source MgKα (400 W)
Spectral region 800μmφ

本発明では、測定された各元素のピーク強度から、PHI社提供の相対感度因子を用いて表面原子濃度を算出した。具体的には、硫黄元素の含有割合を求める場合、X線光電子分光分析により測定されるトナー表面に存在する炭素元素の含有量(C)に対する結合エネルギー166〜172eVにピークトップを有する硫黄元素の含有量(S)の比(S/C)を求めた。   In the present invention, the surface atomic concentration was calculated from the measured peak intensity of each element using a relative sensitivity factor provided by PHI. Specifically, when the content ratio of the sulfur element is obtained, the sulfur element having a peak top at a binding energy of 166 to 172 eV with respect to the content (C) of the carbon element present on the toner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy analysis. The ratio (S / C) of the content (S) was determined.

本発明を懸濁重合法により合成してトナーを得る場合、硫黄原子を有する樹脂の添加量は、結着樹脂100質量部に対して0.1〜2質量部含有することが好ましい。より好ましい範囲は0.2〜1.5質量部である。   When the toner is obtained by synthesizing the present invention by the suspension polymerization method, the amount of the sulfur atom-containing resin is preferably 0.1 to 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. A more preferable range is 0.2 to 1.5 parts by mass.

硫黄原子を有する樹脂添加量が0.1質量部未満の場合、帯電サイトであるスルホン酸基のトナー表面存在量が乏しく、帯電分布を安定化させる効果が得られない。   When the amount of the resin having a sulfur atom added is less than 0.1 parts by mass, the toner surface existing amount of the sulfonic acid group as a charging site is insufficient, and the effect of stabilizing the charge distribution cannot be obtained.

一方、2質量部を超えると、造粒工程における液滴安定性が悪化し、平均円度や粒度分布が乱れる。 On the other hand, when it exceeds 2 parts by mass, the droplet stability is deteriorated in the granulation step, the average circular shape degree and particle size distribution is disturbed.

尚、トナー中の硫黄原子を有する樹脂の含有量は、キャピラリー電気泳動法などを用いて測定することができる。   The content of the resin having a sulfur atom in the toner can be measured using a capillary electrophoresis method or the like.

以下、本発明のトナーの必須条件である、平均円形度及び円形度標準偏差について説明する。   The average circularity and circularity standard deviation, which are essential conditions for the toner of the present invention, will be described below.

本発明のトナーは、平均円形度が0.955以上0.995以下であることが必須であり、好ましくは0.970以上0.995以下である。平均円形度が0.955以上のトナーは、表面のエッジ部が少ないため、一つの粒子内での電荷の局在化が起こりにくく、帯電量分布もシャープになる傾向にあり、潜像に対して忠実に現像される。また、高速プロセススピードによる耐久では、現像器内での攪拌及び摺擦ストレスも大きくなるため、平均円形度が0.955より小さいトナーは、表面のエッジ部が削れることによるトナー帯電能力の劣化が促進されカブリが悪化する。 The toner of the present invention, the essential der average circularity is 0.955 or more 0.995 or less is, preferably Ru der 0.970 or 0.995 or less. Since the toner having an average circularity of 0.955 or more has few edge portions on the surface, it is difficult for the charge to localize within one particle, and the charge amount distribution tends to be sharp. Developed faithfully. In addition, since the agitation and rubbing stress in the developing device also increase in the durability at a high process speed, the toner having an average circularity of less than 0.955 is deteriorated in toner charging ability due to the scraping of the edge portion of the surface. It is promoted and fogging worsens.

一方、平均円形度が0.995を超えるトナーは、円形度が非常に高く、クリーニング不良が懸念される為に好ましくない。   On the other hand, toner having an average circularity exceeding 0.995 is not preferable because the circularity is very high and there is a concern about poor cleaning.

更に、本発明のトナーは、トナー粒子の円形度頻度分布の円形度標準偏差を0.045未満、好ましくは0.035未満とすることにより、帯電分布がシャープで、高速プロセススピードにおいてもドット再現性が優れる。   Furthermore, the toner of the present invention has a sharp charge distribution by making the circularity standard deviation of the circularity frequency distribution of the toner particles less than 0.045, preferably less than 0.035, and dot reproduction at high process speeds. Excellent in properties.

円形度標準偏差が0.045以上の場合、帯電分布が広がる傾向があり、カブリ等のラティチュードが狭くなる。   When the circularity standard deviation is 0.045 or more, the charge distribution tends to widen and the latitude such as fog becomes narrow.

本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置「FPIA−1000」を用いて測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円径度(ai)を下式(1)によりそれぞれもとめ、さらに下式(2)で示すように測定された全粒子の円形度の総和を、全粒子数(m)で除した値を平均円形度(a)と定義する。   The average circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the particles. In the present invention, the average circularity is measured using a flow type particle image analyzer “FPIA-1000” manufactured by Toa Medical Electronics. The circularity degree (ai) of each particle measured for a particle group having a circle-equivalent diameter of 3 μm or more was determined by the following equation (1), and the total particle size measured by the following equation (2) A value obtained by dividing the sum of the circularity by the total number of particles (m) is defined as the average circularity (a).

Figure 0004481788
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Figure 0004481788
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なお、本発明で用いている測定装置である「FPIA−1000」は、各粒子の円形度を算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度0.40〜1.00を61分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う算出法を用いている。しかしながら、この算出式で算出される平均円形度の各値との誤差は、非常に少なく、実質的に無視出来る程度のものであり、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこのような算出式を用いても良い。   In addition, “FPIA-1000”, which is a measuring apparatus used in the present invention, calculates the circularity of each particle, and then calculates the average circularity. A calculation method is used in which 1.00 is divided into 61 classes and the average circularity is calculated using the center value and frequency of the dividing points. However, the error from each value of the average circularity calculated by this calculation formula is very small and is substantially negligible. In the present invention, the calculation time can be shortened and the calculation formula For reasons of handling data such as simplification, such a calculation formula partially modified by using the concept of the calculation formula that directly uses the circularity of each particle described above may be used.

測定手段としては以下の通りである。界面活性剤を約0.1mg溶解している水10mlに現像剤5mgを分散させて分散液を調製し、超音波(20KHz、50W)を分散液に5分間照射し、分散液濃度を5000〜2万個/μlとして前記装置により測定を行い、3μm以上の円相当径の粒子群の平均円形度を求める。   Measuring means are as follows. A dispersion is prepared by dispersing 5 mg of the developer in 10 ml of water in which about 0.1 mg of the surfactant is dissolved, and the dispersion is irradiated with ultrasonic waves (20 KHz, 50 W) for 5 minutes. Measurement is performed with the above apparatus at 20,000 particles / μl, and the average circularity of a particle group having a circle-equivalent diameter of 3 μm or more is determined.

本発明における平均円形度とは、現像剤の凹凸の度合いの指標であり、現像剤が完全な球形の場合1.000を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。   The average circularity in the present invention is an index of the degree of unevenness of the developer, and is 1.000 when the developer is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.

なお、本測定において3μm以上の円相当径の粒子群についてのみ円形度を測定する理由は、3μm未満の円相当径の粒子群にはトナー粒子とは独立して存在する外部添加剤の粒子群も多数含まれるため、その影響によりトナー粒子群についての円形度が正確に見積もれないからである。   In this measurement, the reason why the circularity is measured only for the particle group having an equivalent circle diameter of 3 μm or more is that the particle group of the external additive existing independently of the toner particles in the particle group having an equivalent circle diameter of less than 3 μm. This is because the circularity of the toner particle group cannot be accurately estimated due to the influence of such a large amount.

次に、トナーの粒径について説明する。   Next, the particle size of the toner will be described.

本発明のトナーは、更に高画質化のため、より微小な潜像ドットを忠実に現像するためには、本発明のトナーの重量平均径は3μm〜10μmであることが好ましい。このトナーの重量平均径は、4μm〜8μmであることが更に好ましい。重量平均径が3μm未満のトナーにおいては、粉体としての流動性及び攪拌性が低下し、個々のトナー粒子を均一に帯電させることが困難となることからカブリや転写性が悪化傾向となり、画像の不均一ムラの原因となりやすいため、本発明で使用するトナーには好ましくない。また、トナーの重量平均径が10μmを越える場合には、文字やライン画像に飛び散りが生じやすく、高解像度が得られにくい。さらに装置が高解像度になっていくと8μm以上のトナーはドットの再現が悪化する傾向にある。   The toner of the present invention preferably has a weight average diameter of 3 μm to 10 μm in order to develop a finer latent image dot faithfully for higher image quality. The weight average diameter of the toner is more preferably 4 μm to 8 μm. In a toner having a weight average diameter of less than 3 μm, fluidity and agitation as a powder are lowered, and it becomes difficult to uniformly charge individual toner particles. This is not preferable for the toner used in the present invention. When the weight average diameter of the toner exceeds 10 μm, the characters and the line image are likely to be scattered, and high resolution is difficult to obtain. Further, as the apparatus becomes higher in resolution, the dot reproduction of toner of 8 μm or more tends to deteriorate.

本発明のトナーの重量平均粒径及び数平均粒径はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(コールター社製)等種々の方法で測定可能である。具体的には、下記のように測定できる。コールターマルチサイザー(コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピューター(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整する。たとえば、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定手順は以下の通りである。前記電解水溶液を100〜150ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い前記コールターマルチサイザーによりアパーチャーを用いて、2μm以上のトナー粒子の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。それから、本発明に係わる所の体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)及び個数分布から求めた個数基準の平均粒径、すなわち個数平均粒径(D1)を求める。   The weight average particle diameter and number average particle diameter of the toner of the present invention can be measured by various methods such as Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.). Specifically, it can be measured as follows. Using Coulter Multisizer (manufactured by Coulter), an interface (manufactured by Nikka) and a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) that output number distribution and volume distribution are connected, and the electrolyte is 1% NaCl using first grade sodium chloride. Adjust the aqueous solution. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. The measurement procedure is as follows. 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution is added, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number distribution of toner particles of 2 μm or more are measured by using the aperture with the Coulter Multisizer. And calculate. Then, the volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution according to the present invention and the number-based average particle diameter obtained from the number distribution, that is, the number average particle diameter (D1) are obtained.

本発明のトナー粒子は水相を用いた重合法によって得られる粒子であるのが好ましい。水系でトナー粒子を重合することにより、本発明の必須成分である、スルホン酸基含有樹脂及び、荷電制御剤(a)といった極性の大きい帯電サイトをトナー粒子表面に均一に分布させ易く、スルホン酸基と外部添加する荷電制御剤(b)の相互作用も含めたトナーにおける帯電サイトの存在状態を、より精密に制御することが可能になる。   The toner particles of the present invention are preferably particles obtained by a polymerization method using an aqueous phase. By polymerizing the toner particles in an aqueous system, the sulfonic acid group-containing resin and the charge control agent (a), which are essential components of the present invention, are easily distributed uniformly on the surface of the toner particles. It becomes possible to control the existence state of the charge site in the toner including the interaction between the group and the externally added charge control agent (b) more precisely.

水系でトナー粒子を重合する方法は、懸濁重合法、乳化重合法、乳化会合重合法、シード重合法等が挙げられるが、これらの中では、粒径と粒子形状のバランスのとりやすさという点で、特に懸濁重合法により製造することが好ましい。この懸濁重合法においては重合性単量体および着色剤(更に必要に応じて重合開始剤、架橋剤、荷電制御剤、その他の添加剤)を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層(水相)中に適当な撹拌器を用いて分散し同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得るものである。この懸濁重合法で得られるトナー(以後、重合トナー)は、個々のトナー粒子形状がほぼ球形に揃っているため、平均円形度が0.955〜0.995以上という物性要件を満たすトナーが得られやすく、さらにこういったトナーは帯電量の分布も比較的均一となるため高い現像特性を有している。   Methods for polymerizing toner particles in an aqueous system include suspension polymerization method, emulsion polymerization method, emulsion association polymerization method, seed polymerization method, etc. Among them, it is said that the balance between particle size and particle shape is easy to balance. In this respect, it is particularly preferable to produce the suspension by a suspension polymerization method. In this suspension polymerization method, a monomer composition is prepared by uniformly dissolving or dispersing a polymerizable monomer and a colorant (and, if necessary, a polymerization initiator, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives). After that, this monomer composition is dispersed in a continuous layer (aqueous phase) containing a dispersion stabilizer using a suitable stirrer, and simultaneously subjected to a polymerization reaction to obtain a toner having a desired particle size. Is. The toner obtained by this suspension polymerization method (hereinafter, polymerized toner) has toner particles satisfying the physical property requirement that the average circularity is 0.955 to 0.995 or more because individual toner particle shapes are almost spherical. Further, such toners have high development characteristics because the distribution of charge amount is relatively uniform.

本発明に係わるトナーは、粉砕法によって製造することも可能であるが、この粉砕法で得られるトナー粒子は一般に不定形のものであり、本発明の好ましい要件である平均円形度が0.955〜0.995という物性を得るためには機械的・熱的あるいは何らかの特殊な処理を行うことが必要となる。   The toner according to the present invention can also be produced by a pulverization method. However, toner particles obtained by this pulverization method are generally amorphous, and the average circularity which is a preferable requirement of the present invention is 0.955. In order to obtain a physical property of ˜0.995, it is necessary to perform mechanical / thermal or some special treatment.

本発明のトナーは、結着樹脂100質量部に対して0.5〜50重量部の離型剤を含有することも好ましい。結着樹脂としては、後述するように例えば、各種のワックス等が例示できる。   The toner of the present invention preferably contains 0.5 to 50 parts by weight of a release agent with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Examples of the binder resin include various waxes as will be described later.

転写材上に転写されたトナー像はその後、熱・圧力等のエネルギーにより転写材上に定着され、半永久的画像が得られる。この際、熱ロール式定着やフィルム式定着が一般に良く用いられる。   The toner image transferred onto the transfer material is then fixed on the transfer material with energy such as heat and pressure to obtain a semi-permanent image. At this time, heat roll type fixing and film type fixing are generally used.

前述のように、重量平均粒径が10μm以下のトナー粒子を用いれば非常に高精細な画像を得ることができるが、粒径の細かいトナー粒子は紙等の転写材を使用した場合に紙の繊維の隙間に入り込み、熱定着用ローラーからの熱の受け取りが不十分となり、低温オフセットが発生しやすい。しかしながら、本発明に係わるトナーにおいて、適正量の離型剤を含有させることにより、高解像性と耐オフセット性を両立させつつることが可能となる。   As described above, if toner particles having a weight average particle size of 10 μm or less can be used, a very high-definition image can be obtained. However, toner particles having a small particle size can be obtained when a transfer material such as paper is used. It enters into the gaps between the fibers, and heat reception from the heat fixing roller becomes insufficient, so that low temperature offset is likely to occur. However, in the toner according to the present invention, by including an appropriate amount of the release agent, it is possible to achieve both high resolution and offset resistance.

本発明に係わるトナーに使用可能な離型剤としては、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム等の石油系ワックス及びその誘導体、モンタンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体、ポリエチレンに代表されるポリオレフィンワックス及びその誘導体、カルナバワックス、キャンデリラワックス等天然ワックス及びその誘導体などである。これらの誘導体には酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物を含む。さらには、高級脂肪族アルコール、ステアリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸、あるいはその化合物、酸アミドワックス、エステルワックス、ケトン、硬化ヒマシ油及びその誘導体、植物系ワックス、動物性ワックス等が挙げられる。これらのワックスの中では、示差熱分析における吸熱ピークが40℃〜110℃であるものが好ましく、更には45℃〜90℃であるものが好ましい。   As the release agent usable for the toner according to the present invention, petroleum wax such as paraffin wax, microcrystalline wax, petrolactam and derivatives thereof, montan wax and derivatives thereof, hydrocarbon wax and derivatives thereof by Fischer-Tropsch method, Polyolefin waxes represented by polyethylene and derivatives thereof, natural waxes such as carnauba wax and candelilla wax, and derivatives thereof. These derivatives include oxides, block copolymers with vinyl monomers, and graft modified products. Furthermore, higher fatty alcohols, fatty acids such as stearic acid and palmitic acid, or compounds thereof, acid amide waxes, ester waxes, ketones, hydrogenated castor oil and derivatives thereof, plant waxes, animal waxes and the like can be mentioned. Among these waxes, those having an endothermic peak in a differential thermal analysis of 40 ° C. to 110 ° C. are preferred, and those having a temperature of 45 ° C. to 90 ° C. are more preferred.

離型剤を使用する際の含有量としては、結着樹脂100質量部に対して0.5〜50質量部の範囲が好ましい。含有量が0.5質量部未満では低温オフセット抑制効果に乏しく、50質量部を超えてしまうと長期間の保存性が悪化すると共に、他のトナー材料の分散性が悪くなり、トナーの流動性の悪化や画像特性の低下につながる。   As content when using a mold release agent, the range of 0.5-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of binder resin. If the content is less than 0.5 parts by mass, the effect of suppressing the low temperature offset is poor, and if it exceeds 50 parts by mass, the long-term storage stability is deteriorated and the dispersibility of other toner materials is deteriorated, and the toner fluidity is deteriorated. Leading to deterioration and deterioration of image characteristics.

ワックス成分の最大吸熱ピーク温度の測定は、「ASTM D 3418−8」に準じて行う。測定には、例えばパーキンエルマー社製DSC−7を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。   The maximum endothermic peak temperature of the wax component is measured according to “ASTM D 3418-8”. For the measurement, for example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer is used. The temperature correction of the device detection unit uses the melting points of indium and zinc, and the correction of heat uses the heat of fusion of indium. An aluminum pan is used as a measurement sample, an empty pan is set as a control, and measurement is performed at a heating rate of 10 ° C./min.

本発明のトナーには、着色力を付与するために着色剤を必須成分として含有する。本発明に好ましく使用される有機顔料または染料として以下のものが挙げられる。   The toner of the present invention contains a colorant as an essential component in order to impart coloring power. Examples of the organic pigment or dye preferably used in the present invention include the following.

シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体,アントラキノン化合物,塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1,C.I.ピグメントブルー7,C.I.ピグメントブルー15,C.I.ピグメントブルー15:1,C.I.ピグメントブルー15:2,C.I.ピグメントブルー15:3,C.I.ピグメントブルー15:4,C.I.ピグメントブルー60,C.I.ピグメントブルー62,C.I.ピグメントブルー66等が挙げられる。   As the organic pigment or organic dye as the cyan colorant, a copper phthalocyanine compound and a derivative thereof, an anthraquinone compound, a basic dye lake compound, or the like can be used. Specifically, C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 7, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 1, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. And CI Pigment Blue 66.

マゼンタ系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物,ジケトピロロピロール化合物,アントラキノン,キナクリドン化合物,塩基染料レーキ化合物,ナフトール化合物,ベンズイミダゾロン化合物,チオインジゴ化合物,ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2,C.I.ピグメントレッド3,C.I.ピグメントレッド5,C.I.ピグメントレッド6,C.I.ピグメントレッド7,C.I.ピグメントバイオレット19,C.I.ピグメントレッド23,C.I.ピグメントレッド48:2,C.I.ピグメントレッド48:3,C.I.ピグメントレッド48:4,C.I.ピグメントレッド57:1,C.I.ピグメントレッド81:1,C.I.ピグメントレッド122,C.I.ピグメントレッド144,C.I.ピグメントレッド146,C.I.ピグメントレッド150,C.I.ピグメントレッド166,C.I.ピグメントレッド169,C.I.ピグメントレッド177,C.I.ピグメントレッド184,C.I.ピグメントレッド185,C.I.ピグメントレッド202,C.I.ピグメントレッド206,C.I.ピグメントレッド220,C.I.ピグメントレッド221,C.I.ピグメントレッド254等が挙げられる。   As organic pigments or dyes as magenta colorants, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, perylene compounds are used. . Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, C.I. I. Pigment Red 3, C.I. I. Pigment Red 5, C.I. I. Pigment Red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment red 23, C.I. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. Pigment red 48: 3, C.I. I. Pigment red 48: 4, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 81: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 150, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 169, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 184, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. And CI Pigment Red 254.

イエロー系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アントラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12,C.I.ピグメントイエロー13,C.I.ピグメントイエロー14,C.I.ピグメントイエロー15,C.I.ピグメントイエロー17,C.I.ピグメントイエロー62,C.I.ピグメントイエロー74,C.I.ピグメントイエロー83,C.I.ピグメントイエロー93,C.I.ピグメントイエロー94,C.I.ピグメントイエロー95,C.I.ピグメントイエロー97,C.I.ピグメントイエロー109,C.I.ピグメントイエロー110,C.I.ピグメントイエロー111,C.I.ピグメントイエロー120,C.I.ピグメントイエロー127,C.I.ピグメントイエロー128,C.I.ピグメントイエロー129,C.I.ピグメントイエロー147,C.I.ピグメントイエロー151,C.I.ピグメントイエロー154,C.I.ピグメントイエロー168,C.I.ピグメントイエロー174,C.I.ピグメントイエロー175,C.I.ピグメントイエロー176,C.I.ピグメントイエロー180,C.I.ピグメントイエロー181,C.I.ピグメントイエロー191,C.I.ピグメントイエロー194等が挙げられる。   As the organic pigment or organic dye as the yellow colorant, compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 62, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 111, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 147, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 174, C.I. I. Pigment yellow 175, C.I. I. Pigment yellow 176, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 181, C.I. I. Pigment yellow 191, C.I. I. And CI Pigment Yellow 194.

これらの着色剤は、単独又は混合しさらには固溶体の状態で用いることができる。本発明のトナーに用いられる着色剤は、色相角,彩度,明度,耐光性,OHP透明性,トナーへの分散性の点から選択される。   These colorants can be used alone or mixed and further used in the form of a solid solution. The colorant used in the toner of the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, light resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner.

該着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対し1〜20質量部添加して用いられる。   The colorant is added in an amount of 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

黒色着色剤としては、カーボンブラック、磁性体、上記イエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い黒色に調色されたものが利用される。   As the black colorant, carbon black, a magnetic material, and a color toned to black using the yellow / magenta / cyan colorant are used.

本発明においては重合法を用いてトナーを得る場合には、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、好ましくは、表面改質、例えば、重合阻害のない物質による疎水化処理を施しておいたほうが良い。特に、染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、あらかじめこれら染料の存在下に重合性単量体を重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。   In the present invention, when a toner is obtained using a polymerization method, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and water phase transfer property of the colorant, and preferably a material that does not inhibit surface modification, for example, polymerization inhibition. It is better to apply a hydrophobizing treatment. In particular, dyes and carbon blacks have many polymerization inhibiting properties, so care must be taken when using them. A preferable method for surface-treating the dye system includes a method in which a polymerizable monomer is polymerized in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system.

また、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行っても良い。   Carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional groups of carbon black, such as polyorganosiloxane, in addition to the same treatment as the above dye.

本発明のトナーには、荷電特性を安定化するために、第三成分となる荷電制御剤を配合しても良い。荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法を用いて製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。しかしながら、本発明のトナーには、更なる荷電制御剤の添加は必須ではなく、トナーの層厚規制部材やトナー担持体との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも第三荷電制御剤を含む必要はない。   The toner of the present invention may contain a charge control agent as a third component in order to stabilize the charge characteristics. As the charge control agent, a known one can be used, and a charge control agent that has a high charging speed and can stably maintain a constant charge amount is particularly preferable. Further, when the toner is produced using a direct polymerization method, a charge control agent having a low polymerization inhibitory property and substantially free from a solubilized product in an aqueous dispersion medium is particularly preferable. However, addition of a charge control agent is not essential for the toner of the present invention, and the third charge is not necessarily contained in the toner by actively utilizing frictional charging with the toner layer thickness regulating member or the toner carrier. It is not necessary to include a control agent.

次に本発明のトナーの懸濁重合法による製造方法を説明する。   Next, a method for producing the toner of the present invention by suspension polymerization will be described.

本発明のトナーを懸濁重合法で製造する場合、使用される重合性単量体系を構成する重合性単量体としては以下のものが挙げられる。   When the toner of the present invention is produced by the suspension polymerization method, examples of the polymerizable monomer constituting the polymerizable monomer system to be used include the following.

重合性単量体としては、スチレン・o−メチルスチレン・m−メチルスチレン・p−メチルスチレン・p−メトキシスチレン・p−エチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル・アクリル酸エチル・アクリル酸n−ブチル・アクリル酸イソブチル・アクリル酸n−プロピル・アクリル酸n−オクチル・アクリル酸ドデシル・アクリル酸2−エチルヘキシル・アクリル酸ステアリル・アクリル酸2−クロルエチル・アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル・メタクリル酸エチル・メタクリル酸n−プロピル・メタクリル酸n−ブチル・メタクリル酸イソブチル・メタクリル酸n−オクチル・メタクリル酸ドデシル・メタクリル酸2−エチルヘキシル・メタクリル酸ステアリル・メタクリル酸フェニル・メタクリル酸ジメチルアミノエチル・メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類その他のアクリロニトリル・メタクリロニトリル・アクリルアミド等の単量体が挙げられる。   Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethylstyrene, methyl acrylate, ethyl acrylate, Acrylic esters such as n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, phenyl acrylate, etc. , Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, Methacrylic acid dimethyl aminoethyl methacrylate esters such as diethylaminoethyl methacrylate and other acrylonitrile-methacrylonitrile-monomer acrylamide.

これらの単量体は単独、または混合して使用し得る。上述の単量体の中でも、スチレンまたはスチレン誘導体を単独で、あるいはほかの単量体と混合して使用することがトナーの現像特性及び耐久性の点から好ましい。   These monomers can be used alone or in combination. Among the above-mentioned monomers, styrene or a styrene derivative is preferably used alone or mixed with other monomers from the viewpoint of the developing characteristics and durability of the toner.

本発明に係わる重合トナーの製造においては、単量体系に樹脂を添加して重合しても良い。   In the production of the polymerized toner according to the present invention, a resin may be added to the monomer system for polymerization.

例えば、単量体では水溶性のため水性懸濁液中では溶解して乳化重合を起こすため使用できないアミノ基、カルボン酸基、水酸基、グリシジル基、ニトリル基等、親水性官能基含有の単量体成分をトナー中に導入したい時には、これらとスチレンあるいはエチレン等ビニル化合物とのランダム共重合体、ブロック共重合体あるいはグラフト共重合体等、共重合体の形にして、あるいはポリエステル、ポリアミド等の重縮合体、ポリエーテル、ポリイミン等重付加重合体の形で使用が可能となる。こうした極性官能基を含む高分子重合体をトナー中に共存させると、前述のワックス成分を相分離させ、より内包化が強力となり、耐オフセット性、耐ブロッキング性、低温定着性の良好なトナーを得ることができる。   For example, a monomer containing a hydrophilic functional group such as an amino group, a carboxylic acid group, a hydroxyl group, a glycidyl group, or a nitrile group that cannot be used because it is soluble in an aqueous suspension and causes emulsion polymerization by dissolving in an aqueous suspension. When it is desired to introduce a body component into the toner, a random copolymer of these with a vinyl compound such as styrene or ethylene, a block copolymer, a graft copolymer, or the like, or in the form of a copolymer, or polyester, polyamide, etc. It can be used in the form of a polyaddition polymer such as a polycondensate, a polyether or a polyimine. When such a polymer containing a polar functional group is allowed to coexist in the toner, the above-mentioned wax component is phase-separated and the encapsulation becomes stronger, and a toner having good offset resistance, blocking resistance, and low-temperature fixability can be obtained. Obtainable.

また、材料の分散性や定着性、あるいは画像特性の改良等を目的として上記以外の樹脂を単量体系中に添加しても良く、用いられる樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独或いは混合して使用できる。   In addition, resins other than those described above may be added to the monomer system for the purpose of improving the dispersibility and fixing properties of the material or image characteristics. Examples of the resin used include styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene. And styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Acid butyl copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer Polymer, Styrene-vinyl methyl ether copolymer, Styrene-vinyl ethyl ether copolymer, Styrene-vinyl methyl ketone copolymer, Styrene-butadiene copolymer, Styrene-isoprene copolymer, Styrene-maleic acid copolymer Styrene copolymers such as styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacryl Acid resins, rosins, modified rosins, terpene resins, phenol resins, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins and the like can be used alone or in combination.

これら樹脂の添加量としては、単量体100質量部に対し1〜20質量部が好ましい。1質量部未満では添加効果が小さく、一方20質量部を超えると重合トナーの物性及び製造安定性のバランスが崩れ好ましくない。   As addition amount of these resin, 1-20 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of monomers. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of addition is small.

さらに、単量体を重合して得られるトナーの分子量範囲とは異なる分子量の重合体を単量体中に溶解して重合すれば、分子量分布の広い、耐オフセット性の高いトナーを得ることができる。   Furthermore, if a polymer having a molecular weight different from the molecular weight range of the toner obtained by polymerizing the monomer is dissolved in the monomer and polymerized, a toner having a wide molecular weight distribution and high offset resistance can be obtained. it can.

本発明に係わる重合トナーの製造において使用される重合開始剤としては、重合反応時に半減期0.5〜30時間であるものを、重合性単量体100質量部に対し0.5〜20質量部の添加量で重合反応を行うと、分子量1万〜10万の間に極大を有する重合体を得、トナーに望ましい強度と適当な溶融特性を与えることができる。重合開始剤例としては、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤が挙げられる。   The polymerization initiator used in the production of the polymerized toner according to the present invention has a half-life of 0.5 to 30 hours at the time of the polymerization reaction, and 0.5 to 20 mass per 100 mass parts of the polymerizable monomer. When the polymerization reaction is carried out with a part addition amount, a polymer having a maximum between 10,000 and 100,000 in molecular weight can be obtained, and the toner can be provided with desirable strength and suitable melting characteristics. Examples of polymerization initiators include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) Azo or diazo polymerization initiators such as 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, t-butylperoxy 2-ethylhexa Noate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxyneodecanoate, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl Peroxide polymerization such as peroxide and lauroyl peroxide Agents.

本発明に係わる重合トナーを製造する際は、架橋剤を添加しても良く、好ましい添加量としては、0.001〜15質量%である。   When the polymerized toner according to the present invention is produced, a crosslinking agent may be added, and a preferable addition amount is 0.001 to 15% by mass.

本発明に関わる重合トナーを製造する際は、分子量調整剤を使用することができる。分子量調整剤としては、例えば、t−ドデシルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタンなどのメルカプタン類;四塩化炭素、四臭化炭素などのハロゲン化炭化水素類;α−メチルスチレンダイマーなどを挙げることができる。これらの分子量調整剤は、重合開始前あるいは重合途中に添加することができる。分子量調整剤は、重合性単量体100質量部に対して、通常、0.01〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部の割合で用いられる。   In producing the polymerized toner according to the present invention, a molecular weight modifier can be used. Examples of the molecular weight modifier include mercaptans such as t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan; halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride and carbon tetrabromide; α-methylstyrene dimer, and the like. Can be mentioned. These molecular weight regulators can be added before the polymerization starts or during the polymerization. The molecular weight modifier is usually used in a proportion of 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

本発明に関わる重合トナーの製造方法では、一般に上述のトナー組成物、すなわち重合性単量体中に、スルホン酸基を有する重合体、離型剤、可塑剤、荷電制御剤、架橋剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤、例えば重合反応で生成する重合体の粘度を低下させるために入れる有機溶媒、高分子重合体、分散剤等を適宜加えて、ホモジナイザー、ボールミル、コロイドミル、超音波分散機等の分散機によって均一に溶解または分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水系媒体中に懸濁する。この時、高速撹拌機もしくは超音波分散機のような高速分散機を使用して一気に所望のトナー粒子のサイズとするほうが、得られるトナー粒子の粒径がシャープになる。重合開始剤添加の時期としては、重合性単量体中に他の添加剤を添加する時同時に加えても良いし、水系媒体中に懸濁する直前に混合しても良い。また、造粒直後、重合反応を開始する前に重合性単量体あるいは溶媒に溶解した重合開始剤を加えることもできる。   In the method for producing a polymerized toner according to the present invention, generally, the above-described toner composition, that is, a polymer having a sulfonic acid group in a polymerizable monomer, a release agent, a plasticizer, a charge control agent, a crosslinking agent, The components necessary for the toner, such as colorants, and other additives such as an organic solvent, a high molecular weight polymer, and a dispersant added to reduce the viscosity of the polymer produced by the polymerization reaction are appropriately added, and the homogenizer, ball mill The monomer system uniformly dissolved or dispersed by a dispersing machine such as a colloid mill or an ultrasonic dispersing machine is suspended in an aqueous medium containing a dispersion stabilizer. At this time, the particle size of the obtained toner particles becomes sharper by using a high-speed disperser such as a high-speed stirrer or an ultrasonic disperser to obtain a desired toner particle size at a stretch. The polymerization initiator may be added at the same time when other additives are added to the polymerizable monomer, or may be mixed immediately before being suspended in the aqueous medium. Also, a polymerization initiator dissolved in a polymerizable monomer or solvent can be added immediately after granulation and before starting the polymerization reaction.

造粒後は、通常の撹拌機を用いて、粒子状態が維持され且つ粒子の浮遊・沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。   After granulation, stirring may be performed using a normal stirrer to such an extent that the particle state is maintained and the particles are prevented from floating and settling.

本発明に係わる重合トナーを製造する場合には、分散安定剤として公知の界面活性剤や有機あるいは無機分散剤が使用でき、中でも無機分散剤が有害な超微粉を生じ難く、その立体障害性により分散安定性を得ているので反応温度を変化させても安定性が崩れ難く、洗浄も容易でトナーに悪影響を与え難いので、好ましく使用できる。こうした無機分散剤の例としては、燐酸カルシウム、燐酸マグネシウム、燐酸アルミニウム、燐酸亜鉛等の燐酸多価金属塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、メタ硅酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機塩、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、アルミナ等の無機酸化物が挙げられる。   In the production of the polymerized toner according to the present invention, known surfactants and organic or inorganic dispersants can be used as dispersion stabilizers. Among them, inorganic dispersants are unlikely to produce harmful ultra fine powders, and due to their steric hindrance. Since the dispersion stability is obtained, the stability is not easily lost even if the reaction temperature is changed, and the toner can be preferably used because it is easily washed and does not adversely affect the toner. Examples of such inorganic dispersants include polyvalent metal phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, calcium metasuccinate, calcium sulfate and barium sulfate. Inorganic oxides such as inorganic salts, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, bentonite and alumina can be mentioned.

これらの無機分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2〜20質量部を単独で使用しても良く、粒度分布を調整する目的で0.001〜0.1質量部の界面活性剤を併用しても良い。界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等が挙げられる。   These inorganic dispersants may be used alone in an amount of 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer, and 0.001 to 0.1 parts by mass for the purpose of adjusting the particle size distribution. These surfactants may be used in combination. Examples of the surfactant include sodium dodecylbenzene sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pentadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, sodium stearate, potassium stearate and the like.

これら無機分散剤を用いる場合には、そのまま使用しても良いが、より細かい粒子を得るため、水系媒体中にて該無機分散剤粒子を生成させることができる。例えば、燐酸カルシウムの場合、高速撹拌下、燐酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液とを混合して、水不溶性の燐酸カルシウムを生成させることができ、より均一で細かな分散が可能となる。この時、同時に水溶性の塩化ナトリウム塩が副生するが、水系媒体中に水溶性塩が存在すると、重合性単量体の水への溶解が抑制されて、乳化重合による超微粒トナーが発生し難くなるので、より好都合である。重合反応終期に残存重合性単量体を除去する時には障害となることから、水系媒体を交換するか、イオン交換樹脂で脱塩したほうが良い。無機分散剤は、重合終了後酸あるいはアルカリで溶解して、ほぼ完全に取り除くことができる。   When these inorganic dispersants are used, they may be used as they are, but in order to obtain finer particles, the inorganic dispersant particles can be generated in an aqueous medium. For example, in the case of calcium phosphate, a sodium phosphate aqueous solution and a calcium chloride aqueous solution can be mixed with high-speed stirring to produce water-insoluble calcium phosphate, which enables more uniform and fine dispersion. At the same time, water-soluble sodium chloride salt is produced as a by-product. However, if water-soluble salt is present in the aqueous medium, dissolution of the polymerizable monomer in water is suppressed, and ultrafine toner is generated by emulsion polymerization. This is more convenient. Since it becomes an obstacle when removing the remaining polymerizable monomer at the end of the polymerization reaction, it is better to replace the aqueous medium or desalinate with an ion exchange resin. The inorganic dispersant can be almost completely removed by dissolving with an acid or alkali after completion of the polymerization.

前記重合工程においては、重合温度は40℃以上、一般には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。この温度範囲で重合を行うと、内部に封じられるべき離型剤やワックスの類が、相分離により析出して内包化がより完全となる。残存する重合性単量体を消費するために、重合反応終期ならば、反応温度を90〜150℃にまで上げることは可能である。重合トナー粒子は重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。また、製造工程に分級工程を入れ、粗粉や微粉をカットすることも、望ましい形態の一つである。   In the polymerization step, the polymerization is performed at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. When the polymerization is carried out in this temperature range, the release agent or wax to be sealed inside is precipitated by phase separation, and the encapsulation becomes more complete. In order to consume the remaining polymerizable monomer, the reaction temperature can be increased to 90 to 150 ° C. at the end of the polymerization reaction. The polymerized toner particles are filtered, washed, and dried by a known method after the polymerization is completed, and the toner can be obtained by mixing and adhering the inorganic fine powder to the surface. Moreover, it is also one of desirable forms that a classification process is included in the manufacturing process to cut coarse powder and fine powder.

本発明のトナーを粉砕法により製造する場合は、公知の方法が用いられるが、例えば、結着樹脂、スルホン酸基を有する重合体、離型剤、荷電制御剤、場合によって着色剤等トナーとして必要な成分及びその他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミル等の混合器により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類をお互いに相溶せしめた中に磁性粉体等の他のトナー材料を分散又は溶解せしめ、冷却固化、粉砕後、分級、必要に応じて表面処理を行ってトナー粒子を得、必要に応じて微粉体等を添加混合することによって本発明のトナーを得ることができる。分級及び表面処理の順序はどちらが先でもよい。分級工程においては生産効率上、多分割分級機を用いることが好ましい。粉砕工程は、機械衝撃式、ジェット式等の公知の粉砕装置を用いた方法により行うことができる。本発明に係わる特定の円形度を有するトナーを得るためには、さらに熱をかけて粉砕したり、あるいは補助的に機械的衝撃を加える処理をすることが好ましい。また、微粉砕(必要に応じて分級)されたトナー粒子を熱水中に分散させる湯浴法や熱気流中を通過させる方法などを用いても良い。   When the toner of the present invention is produced by a pulverization method, a known method is used. For example, as a toner such as a binder resin, a polymer having a sulfonic acid group, a release agent, a charge control agent, and optionally a colorant. The necessary ingredients and other additives are mixed thoroughly using a mixer such as a Henschel mixer or ball mill, and then melt-kneaded using a heat kneader such as a heating roll, kneader or extruder to make the resins compatible with each other. Disperse or dissolve other toner materials such as magnetic powder in the caulking, cool and solidify, pulverize, classify, surface treatment as necessary to obtain toner particles, add fine powder etc. if necessary By mixing, the toner of the present invention can be obtained. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier in terms of production efficiency. The pulverization step can be performed by a method using a known pulverizer such as a mechanical impact type or a jet type. In order to obtain a toner having a specific degree of circularity according to the present invention, it is preferable to further heat and pulverize or to add a mechanical impact as an auxiliary. Further, a hot water bath method in which finely pulverized (classified as necessary) toner particles are dispersed in hot water, a method of passing in a hot air stream, or the like may be used.

機械的衝撃力を加える手段としては、例えば川崎重工社製のクリプトロンシステムやターボ工業社製のターボミル等の機械衝撃式粉砕機を用いる方法、また、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステムや奈良機械製作所製のハイブリダイゼーションシステム等の装置のように、高速回転する羽根によりトナーをケーシングの内側に遠心力により押しつけ、圧縮力・摩擦力等の力によりトナーに機械的衝撃力を加える方法が挙げられる。   As a means for applying a mechanical impact force, for example, a method using a mechanical impact type pulverizer such as a kryptron system manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. or a turbo mill manufactured by Turbo Industry, a mechano-fusion system manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd. There is a method of applying a mechanical impact force to the toner by a force such as a compressive force or a frictional force by pressing the toner to the inside of the casing by a centrifugal force with a blade rotating at high speed, as in a device such as a hybridization system manufactured by the manufacturer.

機械的衝撃法を用いる場合においては、処理温度をトナーのガラス転移点Tg付近の温度(Tg±10℃)を加える熱機械的衝撃が、凝集防止や生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Tg±5℃の範囲の温度で行うことが、転写効率を向上させるのに特に有効である。   In the case of using the mechanical impact method, a thermomechanical impact in which the processing temperature is a temperature in the vicinity of the glass transition point Tg (Tg ± 10 ° C.) of the toner is preferable from the viewpoint of preventing aggregation and productivity. More preferably, it is particularly effective to improve the transfer efficiency to carry out at a temperature in the range of the glass transition point Tg ± 5 ° C. of the toner.

さらにまた、本発明のトナーは、特公昭56−13945号公報等に記載のディスク又は多流体ノズルを用い溶融混合物を空気中に霧化し球状トナーを得る方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナーを生成する分散重合方法又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナーを生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法等を用いトナーを製造する方法でも製造が可能である。   Furthermore, the toner of the present invention is a method for obtaining a spherical toner by atomizing a molten mixture into air using a disk or a multi-fluid nozzle described in JP-B-56-13945, etc. An emulsion polymerization method typified by a dispersion polymerization method for directly producing a toner using an aqueous organic solvent in which the resulting polymer is insoluble or a soap-free polymerization method for producing a toner by directly polymerizing in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator, etc. The toner can also be manufactured by a method of manufacturing the toner used.

本発明のトナーを粉砕法により製造する場合の結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックスなどが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性や定着性等の点で好ましい。   As the binder resin when the toner of the present invention is produced by a pulverization method, styrene such as polystyrene and polyvinyltoluene, and a homopolymer of a substituted product thereof; styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene -Vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl acrylate Copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-dimethylaminoethyl methacrylate copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Styrene-vinyl ethyl ether Polystyrene, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer, etc .; poly Methyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyvinyl butyral, silicone resin, polyester resin, polyamide resin, epoxy resin, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or fat Cyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, paraffin wax, carnauba wax and the like can be used alone or in combination. In particular, a styrene copolymer and a polyester resin are preferable in terms of development characteristics, fixing properties, and the like.

本発明のトナーは、流動化剤として平均一次粒子径4〜80nmの無機微粉末が、トナー全体に対し0.1〜4質量%添加されていることも非常に好ましい使用形態である。無機微粉末は、トナーの流動性改良及びトナー母粒子の帯電均一化のために添加されるが、無機微粉末を疎水化処理するなどの処理によってトナーの帯電量の調整、環境安定性の向上等の機能を付与することも好ましい。   In the toner of the present invention, it is also a very preferable usage form that an inorganic fine powder having an average primary particle diameter of 4 to 80 nm is added as a fluidizing agent in an amount of 0.1 to 4% by mass relative to the whole toner. Inorganic fine powder is added to improve the fluidity of the toner and to make the toner base particles evenly charged. However, the inorganic chargeable powder is treated to make it hydrophobic and adjust the toner charge amount and improve the environmental stability. It is also preferable to provide such functions.

無機微粉末の平均一次粒子径が80nmよりも大きい場合、良好なトナーの流動性が得られず、トナー粒子への帯電付与が不均一になり易く、低湿下での摩擦帯電性の不均一化につながるため、カブリの増大、画像濃度の低下あるいは耐久性の低下等の問題を避けられない。無機微粉末の平均一次粒径が4nmよりも小さい場合には、無機微粒子どうしの凝集性が強まり、一次粒子ではなく解砕処理によっても解れ難い強固な凝集性を持つ粒度分布の広い凝集体として挙動し易く、この凝集体の現像、像担持体或いはトナー担持体等を傷つけること、などによる画像欠陥を生じ易くなる。トナー粒子の帯電分布をより均一とするためには、無機微粉末の平均一次粒径は6〜35nmであることがより良い。   When the average primary particle size of the inorganic fine powder is larger than 80 nm, good toner fluidity cannot be obtained, and the toner particles are likely to be non-uniformly charged, and the triboelectric chargeability under low humidity is not uniform. Therefore, problems such as an increase in fog, a decrease in image density, and a decrease in durability cannot be avoided. When the average primary particle size of the inorganic fine powder is smaller than 4 nm, the cohesiveness between the inorganic fine particles is increased, and the aggregate is not a primary particle but an aggregate having a wide particle size distribution having a strong cohesive property that is difficult to break even by crushing treatment. It is easy to behave, and image defects due to development of the aggregate, damage to the image carrier or toner carrier, and the like are likely to occur. In order to make the charge distribution of the toner particles more uniform, the average primary particle size of the inorganic fine powder is preferably 6 to 35 nm.

無機微粉末の平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡により拡大撮影したトナーの写真で、更に走査型電子顕微鏡に付属させたXMA等の元素分析手段によって無機微粉末の含有する元素でマッピングされたトナーの写真を対照しつつ、トナー表面に付着或いは遊離して存在している無機微粉末の一次粒子を100個以上測定し、個数平均径を求めることで測定法できる。   The average primary particle diameter of the inorganic fine powder is a photograph of the toner magnified by a scanning electron microscope, and is further mapped with the elements contained in the inorganic fine powder by an elemental analysis means such as XMA attached to the scanning electron microscope. The method can be measured by measuring 100 or more primary particles of inorganic fine powder present on the toner surface while adhering to or separating from the toner image, and determining the number average diameter.

また、無機微粉末の含有量は、蛍光X線分析を用い、標準試料から作成した検量線を用いて定量できる。   The content of the inorganic fine powder can be quantified using a calibration curve prepared from a standard sample using fluorescent X-ray analysis.

本発明のトナーに添加する無機微粉末としては、シリカ,アルミナ,チタニアなどが使用できる。   As the inorganic fine powder added to the toner of the present invention, silica, alumina, titania and the like can be used.

例えば、シリカとしては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O,SO3 2-等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造工程において例えば、塩化アルミニウム,塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能でありそれらも包含する。 For example, as the silica, both a so-called dry method produced by vapor phase oxidation of silicon halide or dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass or the like can be used. Further, dry silica with less silanol groups on the surface and inside of the silica fine powder and less production residue such as Na 2 O, SO 3 2- is preferred. In dry silica, it is also possible to obtain composite fine powders of silica and other metal oxides by using other metal halogen compounds such as aluminum chloride and titanium chloride together with silicon halogen compounds in the production process. Is also included.

こういった平均一次粒径が4〜80nmの無機微粉末の添加量は、トナー母粒子100質量部に対して0.1〜4.0質量部であることが好ましく、添加量が0.1質量部未満ではその効果が十分ではなく、4.0質量部を超えると定着性が悪くなる。   The addition amount of such inorganic fine powder having an average primary particle size of 4 to 80 nm is preferably 0.1 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner base particles, and the addition amount is 0.1. If the amount is less than part by mass, the effect is not sufficient, and if it exceeds 4.0 parts by mass, the fixability is deteriorated.

無機微粉末は、疎水化処理されたものであることが高湿環境下での特性を向上させる点から好ましい。トナーに添加された無機微粉末が吸湿すると、トナーとしての帯電量が著しく低下し、現像性や転写性の低下が生じ易くなる。   The inorganic fine powder is preferably hydrophobized from the viewpoint of improving characteristics in a high humidity environment. When the inorganic fine powder added to the toner absorbs moisture, the charge amount as the toner is remarkably lowered, and the developability and transferability are easily lowered.

疎水化処理の処理剤としては、シリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シラン化合物、シランカップリング剤、その他有機硅素化合物、有機チタン化合物の如き処理剤を単独で或いは併用して処理しても良い。   As treatment agents for hydrophobic treatment, treatment agents such as silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, silane compounds, silane coupling agents, other organic silicon compounds, and organic titanium compounds may be used alone or in combination. And may be processed.

その中でも、シリコーンオイルにより処理したものが好ましく、より好ましくは、無機微粉末を疎水化処理すると同時或いは処理した後に、シリコーンオイルにより処理したものが高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、選択現像性を低減する上でよい。   Among them, those treated with silicone oil are preferable, and more preferably, the inorganic fine powder treated with silicone oil at the same time as or after hydrophobizing treatment maintains a high charge amount of toner particles even in a high humidity environment. In addition, the selective developability may be reduced.

無機微粉末の処理条件としては、例えば第一段反応としてシリル化反応を行い表面の活性水素基を化学結合により消失させた後、第二段反応としてシリコーンオイルにより表面に疎水性の薄膜を形成することができる。シリル化剤の使用量としては、無機微粉末100質量部に対し5〜50質量部が好ましい。5質量部未満では無機微粒子表面の活性水素基を消失させるのに十分でなく、50質量部を超えると余分なシリル化剤どうしの反応で生成するシロキサン化合物が糊の役割となって無機微粒子どうしの凝集が起こり、画像欠陥を生じ易くなる。   The processing conditions for the inorganic fine powder include, for example, a silylation reaction as the first stage reaction to eliminate active hydrogen groups on the surface by chemical bonding, and then a hydrophobic thin film is formed on the surface with silicone oil as the second stage reaction. can do. As a usage-amount of a silylating agent, 5-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of inorganic fine powder. If it is less than 5 parts by mass, it is not sufficient to eliminate the active hydrogen groups on the surface of the inorganic fine particles, and if it exceeds 50 parts by mass, the siloxane compound produced by the reaction between the excess silylating agents acts as a paste, and the inorganic fine particles Aggregation occurs and image defects are likely to occur.

上記シリコーンオイルは、25℃における粘度が10〜200,000mm2/sのものが、さらには3,000〜80,000mm2/sのものが好ましい。10mm2/s未満では、無機微粉末に安定性が無く、熱および機械的な応力により、画質が劣化する傾向がある。200,000mm2/sを超える場合は、均一な処理が困難になる傾向がある。 The silicone oil preferably has a viscosity at 25 ° C. of 10 to 200,000 mm 2 / s, and more preferably 3,000 to 80,000 mm 2 / s. If it is less than 10 mm 2 / s, the inorganic fine powder is not stable, and the image quality tends to deteriorate due to heat and mechanical stress. If it exceeds 200,000 mm 2 / s, uniform processing tends to be difficult.

シリコーンオイルの処理方法としては、例えばシラン化合物で処理された無機微粉末とシリコーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合してもよいし、無機微粉末にシリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。あるいは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた後、無機微粉末を加え混合し溶剤を除去する方法でもよい。無機微粉末の凝集体の生成が比較的少ない点で噴霧機を用いる方法がより好ましい。   As a method for treating silicone oil, for example, inorganic fine powder treated with a silane compound and silicone oil may be directly mixed using a mixer such as a Henschel mixer, or a method of spraying silicone oil on inorganic fine powder. May be used. Alternatively, after dissolving or dispersing silicone oil in an appropriate solvent, inorganic fine powder may be added and mixed to remove the solvent. A method using a sprayer is more preferable in that the formation of aggregates of inorganic fine powder is relatively small.

シリコーンオイルの処理量は無機微粉末100質量部に対し1〜23質量部、好ましくは5〜20質量部が良い。シリコーンオイルの量が少なすぎると良好な疎水性が得られず、多すぎるとやはり無機微粒子の凝集が起こりやすい。   The treatment amount of silicone oil is 1 to 23 parts by mass, preferably 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine powder. If the amount of the silicone oil is too small, good hydrophobicity cannot be obtained, and if it is too large, aggregation of inorganic fine particles tends to occur.

本発明のトナーには、クリーニング性向上等の目的で、一次粒径30nmを超える(好ましくは比表面積が50m2/g未満)、より好ましくは一次粒径50nm以上(好ましくは比表面積が30m2/g未満)の無機又は有機の球状に近い微粒子をさらに添加することも好ましい形態のひとつである。例えば球状シリカ粒子、球状ポリメチルシルセスキオキサン粒子、球状樹脂粒子等が好ましく用いられる。 The toner of the present invention has a primary particle size of more than 30 nm (preferably a specific surface area of less than 50 m 2 / g), more preferably a primary particle size of 50 nm or more (preferably a specific surface area of 30 m 2 ) for the purpose of improving cleaning properties. It is also one of preferable modes to add inorganic or organic fine particles close to spherical shape (less than / g). For example, spherical silica particles, spherical polymethylsilsesquioxane particles, spherical resin particles and the like are preferably used.

本発明に用いられる現像剤には、実質的な悪影響を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばポリフッ化エチレン粉末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末の如き滑剤粉末;あるいは酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チタン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤;あるいは例えば酸化チタン粉末、酸化アルミニウム粉末などの流動性付与剤;ケーキング防止剤;また、逆極性の有機微粒子及び無機微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる。これらの添加剤も表面を疎水化処理して用いることも可能である。   The developer used in the present invention may further contain other additives, for example, a lubricant powder such as a polyethylene fluoride powder, a zinc stearate powder, a polyvinylidene fluoride powder, or a cerium oxide powder within a range that does not substantially adversely affect the developer. Abrasives such as silicon carbide powder and strontium titanate powder; or fluidity-imparting agents such as titanium oxide powder and aluminum oxide powder; anti-caking agents; A small amount can also be used. These additives can also be used after hydrophobizing the surface.

次に、本発明に用いる画像形成方法および装置ユニットに関して図面を用いて説明する。   Next, an image forming method and an apparatus unit used in the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の画像形成方法における現像工程の条件としては、トナー担持体と静電潜像担持体である感光体表面とが接触しているいわゆる接触一成分現像法でも、非接触でトナーをトナー担持体から感光体へ飛翔させる非接触一成分現像法でもどちらにも適用することができ、特に限定されることはない。   In the image forming method of the present invention, the condition of the developing process is that the toner is carried in a non-contact manner even in the so-called contact one-component development method in which the toner carrying member and the surface of the photosensitive member that is the electrostatic latent image carrying member are in contact. The non-contact one-component development method in which the toner is allowed to fly from the photosensitive member to the photosensitive member can be applied to both, and is not particularly limited.

本発明を、接触一成分現像方式でおこなう場合、トナー担持体としては弾性ローラーを用い、弾性ローラー表面等にトナーをコーティングしこれを感光体表面と接触させる方法を用いることができる。この場合、トナーを介して感光体と感光体表面に対向する弾性ローラー間に働く電界によって現像が行われる。従って弾性ローラー表面あるいは、表面近傍が電位をもち、感光体表面とトナー担持表面の狭い間隙で電界を有する必要性がある。このため、弾性ローラーの弾性ゴムが中抵抗領域に抵抗制御されて感光体表面との導通を防ぎつつ電界を保つか、または導電性ローラーの表面層に薄層の絶縁層を設ける方法も利用できる。さらには、導電性ローラー上に感光体表面に対向する側を絶縁性物質により被覆した導電性樹脂スリーブあるいは、絶縁性スリーブで感光体に対向しない側に導電層を設けた構成も可能である。また、トナー担持体として剛体ローラーを用い、感光体をベルトのごときフレキシブルな物とした構成も可能である。トナー担持体としての現像ローラーの抵抗としては102〜109Ω・cmの範囲が好ましい。 When the present invention is carried out by the contact one-component developing method, an elastic roller is used as the toner carrier, and a method of coating the toner on the surface of the elastic roller and bringing it into contact with the surface of the photoreceptor can be used. In this case, development is performed by an electric field acting between the photosensitive member and the elastic roller facing the surface of the photosensitive member via the toner. Therefore, the surface of the elastic roller or the vicinity of the surface has an electric potential, and it is necessary to have an electric field in a narrow gap between the surface of the photoreceptor and the toner carrying surface. Therefore, it is possible to use a method in which the elastic rubber of the elastic roller is resistance-controlled in the middle resistance region to keep the electric field while preventing conduction with the surface of the photoreceptor, or a method of providing a thin insulating layer on the surface layer of the conductive roller. . Furthermore, a conductive resin sleeve in which the side facing the surface of the photoreceptor is covered with an insulating material on the conductive roller, or a conductive layer is provided on the side not facing the photoreceptor with the insulating sleeve is also possible. Further, a configuration in which a rigid roller is used as the toner carrying member and the photosensitive member is a flexible material such as a belt is also possible. The resistance of the developing roller as the toner carrier is preferably in the range of 10 2 to 10 9 Ω · cm.

トナー担持体の表面形状としては、その表面粗度Ra(μm)を0.2〜3.0となるように設定すると、高画質及び高耐久性を両立できる。該表面粗度Raはトナー搬送能力及びトナー帯電能力と相関する。該トナー担持体の表面粗度Raが3.0を超えると、該トナー担持体上のトナー層の薄層化が困難となるばかりか、トナーの帯電性が改善されないので画質の向上は望めない。3.0以下にすることでトナー担持体表面のトナーの搬送能力を抑制し、該トナー担持体上のトナー層を薄層化すると共に、該トナー担持体とトナーの接触回数が多くなるため、該トナーの帯電性も改善されるので相乗的に画質が向上する。一方、表面粗度Raが0.2よりも小さくなると、トナーコート量の制御が難しくなる。   As the surface shape of the toner carrier, when the surface roughness Ra (μm) is set to 0.2 to 3.0, both high image quality and high durability can be achieved. The surface roughness Ra correlates with the toner conveying ability and the toner charging ability. If the surface roughness Ra of the toner carrier exceeds 3.0, it is difficult not only to make the toner layer on the toner carrier thin, but also the chargeability of the toner is not improved, so that improvement in image quality cannot be expected. . Since the toner carrying ability on the surface of the toner carrier is suppressed by setting it to 3.0 or less, the toner layer on the toner carrier is thinned, and the number of contact between the toner carrier and the toner increases. Since the chargeability of the toner is also improved, the image quality is synergistically improved. On the other hand, when the surface roughness Ra is smaller than 0.2, it becomes difficult to control the toner coat amount.

本発明において、トナー担持体の表面粗度Raは、JIS表面粗さ「JISB 0601」に基づき、表面粗さ測定器(サーフコーダSE−30H、株式会社小坂研究所社製)を用いて測定される中心線平均粗さに相当する。具体的には、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さaとして2.5mmの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸、粗さ曲線をy=f(x)で表したとき、次式によって求められる値をマイクロメートル(μm)で表したものを言う。   In the present invention, the surface roughness Ra of the toner carrier is measured based on JIS surface roughness “JISB 0601” using a surface roughness measuring instrument (Surfcoder SE-30H, manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.). This corresponds to the centerline average roughness. Specifically, a 2.5 mm portion as the measurement length a is extracted from the roughness curve in the direction of the center line, the center line of this extraction portion is the X axis, the direction of the vertical magnification is the Y axis, and the roughness curve is When expressed by y = f (x), it means a value obtained by the following formula expressed in micrometers (μm).

Figure 0004481788
Figure 0004481788

本発明の画像形成方法においては、トナー担持体は感光体の周速同方向に回転していてもよいし、逆方向に回転していてもよい。その回転が同方向である場合、トナー担持体の周速を感光体の周速に対し1.05〜3.0倍となるように設定することが好ましい。   In the image forming method of the present invention, the toner carrier may be rotated in the same direction as the circumferential speed of the photosensitive member, or may be rotated in the opposite direction. When the rotation is in the same direction, it is preferable to set the peripheral speed of the toner carrier to be 1.05 to 3.0 times the peripheral speed of the photosensitive member.

トナー担持体の周速が、感光体の周速に対し1.05倍未満であると、感光体上のトナーの受ける撹拌効果が不十分となり、良好な画像品質が望めない。また、周速比が3.0を超える場合には、機械的ストレスによるトナーの劣化やトナー担持体へのトナー固着が発生・促進され、好ましくない。   When the peripheral speed of the toner carrier is less than 1.05 times the peripheral speed of the photoreceptor, the stirring effect received by the toner on the photoreceptor is insufficient, and good image quality cannot be expected. On the other hand, when the peripheral speed ratio exceeds 3.0, toner deterioration due to mechanical stress and toner adhesion to the toner carrier are generated and promoted, which is not preferable.

感光体としては、a−Se、Cds、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトが好適に使用される。OPC感光体における有機系感光層の結着樹脂は、特に限定するものではない。 As the photoreceptor, a photosensitive drum or a photosensitive belt having a photoconductive insulating material layer such as a-Se, Cds, ZnO 2 , OPC, or a-Si is preferably used. The binder resin of the organic photosensitive layer in the OPC photoreceptor is not particularly limited.

中でもポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写性に優れ、感光体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにくいため好ましい。   Of these, polycarbonate resins, polyester resins, and acrylic resins are particularly preferable because they are excellent in transferability and hardly cause toner fusion to the photoreceptor and filming of external additives.

次に本発明の画像形成方法を添付図面を参照しながら以下に説明する。   Next, the image forming method of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1において、100は現像装置、109は感光体、105は紙などの被転写体、106は転写部材、107は定着用加圧ローラー、108は定着用加熱ローラー、110は感光体109に接触して直接帯電を行う一次帯電部材を示す。   In FIG. 1, 100 is a developing device, 109 is a photosensitive member, 105 is a transfer target such as paper, 106 is a transfer member, 107 is a fixing pressure roller, 108 is a fixing heating roller, and 110 is in contact with the photosensitive member 109. A primary charging member that performs direct charging is shown.

一次帯電部材110には、感光体109表面を一様に帯電するようにバイアス電源115が接続されている。   A bias power source 115 is connected to the primary charging member 110 so as to uniformly charge the surface of the photoconductor 109.

現像装置100はトナー104を収容しており、感光体109と接触して矢印方向に回転するトナー担持体102を具備する。さらに、トナー量規制及び帯電付与のための現像ブレード101と、トナー104をトナー担持体102に付着させかつトナー担持体102との摩擦でトナーへの帯電付与を行うため矢印方向に回転する塗布ローラー103も備えている。トナー担持体102には現像バイアス電源117が接続されている。塗布ローラー103にも図示しないバイアス電源が接続されており、負帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも負側に、正帯電性トナーを使用する場合は現像バイアスよりも正側に電圧が設定される。   The developing device 100 contains toner 104 and includes a toner carrier 102 that contacts the photoconductor 109 and rotates in the direction of the arrow. Further, a developing blade 101 for regulating the amount of toner and applying a charge, and a coating roller that rotates in the direction of the arrow in order to attach the toner 104 to the toner carrier 102 and to apply a charge to the toner by friction with the toner carrier 102 103 is also provided. A developing bias power source 117 is connected to the toner carrier 102. A bias power source (not shown) is also connected to the application roller 103, and when negatively charged toner is used, the voltage is more negative than the developing bias, and when positively charged toner is used, the voltage is more positive than the developing bias. Is set.

転写部材106には感光体109と反対極性の転写バイアス電源116が接続されている。   A transfer bias power supply 116 having a polarity opposite to that of the photoconductor 109 is connected to the transfer member 106.

ここで、感光体109とトナー担持体102の接触部分における回転方向の長さ、いわゆる現像ニップ幅は0.2mm以上8.0mm以下が好ましい。0.2mm未満では現像量が不足して満足な画像濃度が得られず、転写残トナーの回収も不十分となる。8.0mmを超えてしまうと、トナーの供給量が過剰となり、カブリ抑制が悪化しやすく、また、感光体の摩耗にも悪影響を及ぼす。   Here, the length in the rotational direction at the contact portion between the photosensitive member 109 and the toner carrier 102, that is, the so-called development nip width is preferably 0.2 mm or more and 8.0 mm or less. If the thickness is less than 0.2 mm, the development amount is insufficient and a satisfactory image density cannot be obtained, and the transfer residual toner is not sufficiently collected. If it exceeds 8.0 mm, the amount of toner supplied becomes excessive, fog suppression is likely to deteriorate, and the wear of the photoreceptor is also adversely affected.

トナー担持体としては、表面に弾性層を有する、いわゆる弾性ローラーが好ましく用いられる。   As the toner carrier, a so-called elastic roller having an elastic layer on the surface is preferably used.

使用される弾性層の材料の硬度としては、30〜60度(asker−C/荷重1kg)のものが好適に使用される。   The hardness of the material of the elastic layer used is preferably 30 to 60 degrees (asker-C / load 1 kg).

また、トナー担持体の抵抗としては、体積抵抗値で102〜109Ωcm程度の範囲が好ましい。102Ωcmよりも低い場合、例えば感光体109の表面にピンホール等がある場合、過電流が流れる恐れがある。反対に109Ωcmよりも高い場合は、摩擦帯電によるトナーのチャージアップが起こりやすく、画像濃度の低下を招きやすい。 The resistance of the toner carrier is preferably in the range of about 10 2 to 10 9 Ωcm in terms of volume resistance. If it is lower than 10 2 Ωcm, for example, if there is a pinhole on the surface of the photoconductor 109, an overcurrent may flow. On the other hand, if it is higher than 10 9 Ωcm, the toner is likely to be charged up by frictional charging, and the image density is likely to be lowered.

トナー担持体上のトナーコート量は、0.1〜1.5mg/cm2が好ましい。0.1mg/cm2よりも少ないと十分な画像濃度が得にくく、1.5mg/cm2よりも多くなると個々のトナー粒子全てを均一に摩擦帯電することが難しくなり、カブリ抑制の悪化の要因となる。さらに、0.2〜0.9mg/cm2がより好ましい。 The toner coat amount on the toner carrier is preferably 0.1 to 1.5 mg / cm 2 . If it is less than 0.1 mg / cm 2, it is difficult to obtain a sufficient image density, and if it exceeds 1.5 mg / cm 2, it becomes difficult to uniformly triboelectrically charge all individual toner particles, which causes deterioration of fog suppression. It becomes. Furthermore, 0.2 to 0.9 mg / cm 2 is more preferable.

トナーコート量は現像ブレード101により制御されるが、この現像ブレード101はトナー層を介してトナー担持体102に接触している。この時の接触圧は、4.9〜49N/m(5〜50gf/cm)が好ましい範囲である。4.9N/mよりも小さいとトナーコート量の制御に加え均一な摩擦帯電も難しくなり、カブリ抑制の悪化等の原因となる。一方、49N/mよりも大きくなるとトナー粒子が過剰な負荷を受けるため、粒子の変形や現像ブレードあるいはトナー担持体へのトナーの融着等が発生しやすくなり、好ましくない。   The toner coating amount is controlled by the developing blade 101, and the developing blade 101 is in contact with the toner carrier 102 through the toner layer. The contact pressure at this time is preferably in the range of 4.9 to 49 N / m (5 to 50 gf / cm). If it is less than 4.9 N / m, it is difficult to control the toner coating amount and uniform triboelectric charging, leading to deterioration of fog suppression. On the other hand, if it exceeds 49 N / m, the toner particles are subjected to an excessive load, so that the deformation of the particles and the fusion of the toner to the developing blade or the toner carrier are likely to occur.

規制部材の自由端部は、好ましいNE長を与える範囲であればどのような形状でもよく、例えば断面形状が直線状のもの以外にも、先端近傍で屈曲したL字形状のものや、先端近傍が球状に膨らんだ形状のもの等が好適に用いられる。   The free end portion of the restricting member may have any shape as long as a preferable NE length is provided. For example, in addition to a linear cross-sectional shape, an L-shape bent near the tip, or near the tip A shape having a spherical shape is preferably used.

トナーコート量の規制部材としては、トナーを圧接塗布するための弾性ブレード以外にも、剛性のある金属ブレード等を用いても良い。   As the toner coat amount regulating member, a rigid metal blade or the like may be used in addition to the elastic blade for press-fitting toner.

弾性の規制部材には、所望の極性にトナーを帯電させるのに適した摩擦帯電系列の材質を選択することが好ましく、シリコーンゴム、ウレタンゴム、NBRの如きゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレートの如き合成樹脂弾性体、ステンレス、鋼、リン青銅の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体であっても良い。   For the elastic regulating member, it is preferable to select a frictional charging material suitable for charging the toner to a desired polarity. A rubber elastic body such as silicone rubber, urethane rubber or NBR, or a synthetic resin such as polyethylene terephthalate. A metal elastic body such as an elastic body, stainless steel, steel, or phosphor bronze can be used. Moreover, those composites may be sufficient.

また、弾性の規制部材とトナー担持体に耐久性が要求される場合には、金属弾性体に樹脂やゴムをスリーブ当接部に当たるように貼り合わせたり、コーティング塗布したものが好ましい。   Further, when durability is required for the elastic regulating member and the toner carrying member, it is preferable that the metal elastic member is bonded or coated with a resin or rubber so as to contact the sleeve contact portion.

更に、弾性の規制部材中に有機物や無機物を添加してもよく、溶融混合させても良いし、分散させても良い。例えば、金属酸化物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、ウィスカー、無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などを添加することにより、トナーの帯電性をコントロールできる。特に、弾性体がゴムや樹脂等の成型体の場合には、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸化ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物微粉末、カーボンブラック、一般にトナーに用いられる荷電制御剤等を含有させることも好ましい。   Furthermore, an organic substance or an inorganic substance may be added to the elastic regulating member, and it may be melt-mixed or dispersed. For example, the chargeability of the toner can be controlled by adding a metal oxide, metal powder, ceramics, carbon allotrope, whisker, inorganic fiber, dye, pigment, surfactant or the like. In particular, when the elastic body is a molded body such as rubber or resin, fine metal oxide powders such as silica, alumina, titania, tin oxide, zirconia, and zinc oxide, carbon black, and a charge control agent generally used for toners Etc. are also preferably contained.

またさらに、規制部材に直流電場及び/または交流電場を印加することによっても、トナーへのほぐし作用のため、均一薄層塗布性、均一帯電性がより向上し、充分な画像濃度の達成及び良質の画像を得ることができる。   Furthermore, application of a DC electric field and / or an AC electric field to the regulating member also improves the uniform thin-layer coating property and uniform charging property due to the loosening action on the toner, achieving a sufficient image density and high quality. Images can be obtained.

図1において、一次帯電部材110は、矢印方向に回転する感光体109を一様に帯電する。   In FIG. 1, a primary charging member 110 uniformly charges a photoconductor 109 that rotates in the direction of an arrow.

ここで用いている一次帯電部材は、中心の芯金110bとその外周を形成した導電性弾性層110aとを基本構成とする帯電ローラーである。帯電ローラー110は、静電潜像担持体一面に押圧力を持って当接され、静電潜像担持体109の回転に伴い従動回転する。   The primary charging member used here is a charging roller having a basic configuration of a central core metal 110b and a conductive elastic layer 110a formed on the outer periphery thereof. The charging roller 110 is brought into contact with the entire surface of the electrostatic latent image carrier with a pressing force, and is rotated following the rotation of the electrostatic latent image carrier 109.

帯電ローラーを用いたときの好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)であり、印加電圧としては直流電圧あるいは直流電圧に交流電圧を重畳したもの等が用いられ、特に限定されないが、本発明においては直流電圧のみの印加電圧が好適に用いられ、この場合の電圧値としては±0.2〜±5kVの範囲で使用される。   As a preferable process condition when using a charging roller, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and an applied voltage is a DC voltage or an AC voltage superimposed on a DC voltage. In the present invention, an applied voltage of only a DC voltage is preferably used, and a voltage value in this case is used in a range of ± 0.2 to ± 5 kV.

この他の帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、非接触のコロナ帯電に比べて、高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減するといった効果がある。接触帯電手段としての帯電ローラーおよび帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜を設けても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。   Other charging means include a method using a charging blade and a method using a conductive brush. These contact charging means have an effect that a high voltage is unnecessary and generation of ozone is reduced as compared with non-contact corona charging. The material of the charging roller and charging blade as the contact charging means is preferably conductive rubber, and a release coating may be provided on the surface thereof. As the releasable coating, nylon resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDC (polyvinylidene chloride), and the like are applicable.

一次帯電工程に次いで、発光素子からの露光123によって感光体109上に情報信号に応じた静電潜像を形成し、トナー担持体102と当接する位置においてトナーにより静電潜像を現像し可視像化する。さらに、本発明の画像形成方法において、特に感光体上にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせることで、潜像を乱さないためにドット潜像に対して忠実に現像することが可能となる。該可視像は転写部材106により被転写体105に転写され、加熱ローラー108と加圧ローラー107の間を通過して定着され、永久画像を得る。なお、加熱加圧定着手段としては、ここに示したハロゲンヒーター等の発熱体を内蔵した加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーを基本構成とする熱ローラー方式以外に、フィルムを介してヒーターにより加熱定着する方式も用いられる。   Following the primary charging step, an electrostatic latent image corresponding to the information signal is formed on the photoconductor 109 by exposure 123 from the light emitting element, and the electrostatic latent image can be developed with toner at a position where it abuts the toner carrier 102. Visualize. Furthermore, in the image forming method of the present invention, particularly in combination with a developing system in which a digital latent image is formed on a photoreceptor, it becomes possible to develop the dot latent image faithfully without disturbing the latent image. . The visible image is transferred to the transfer target 105 by the transfer member 106 and passes between the heating roller 108 and the pressure roller 107 to be fixed to obtain a permanent image. In addition to the heat roller system, the heating and pressure fixing means includes a heating roller having a built-in heating element such as a halogen heater and an elastic pressure roller pressed against the heating roller with a pressing force. A system in which heat is fixed by a heater through a film is also used.

一方、転写されずに感光体109上に残った転写残トナーは、感光体109の表面に当接されるクリーニングブレードを有するクリーナー138で回収され、感光体109はクリーニングされる。   On the other hand, the untransferred toner remaining on the photoconductor 109 without being transferred is collected by a cleaner 138 having a cleaning blade in contact with the surface of the photoconductor 109, and the photoconductor 109 is cleaned.

次に、本発明の特徴である、帯電立ち上がり性能や、カブリ発生の有無を決定づけるトナー特性を、直接的に測る有効な手法として、トナー担持体上における、トナーコート層の表面電位について説明する。   Next, the surface potential of the toner coat layer on the toner carrier will be described as an effective method for directly measuring the charge rising performance and the toner characteristics that determine the occurrence of fogging, which are the characteristics of the present invention.

尚、本発明のトナー及び画像形成方法は、特にグロスモードと称する高光沢画像を出力するための、低速プロセススピードにおけるカブリ改善効果を狙ったものであり、上記効果の発現が明確に示せるように、同環境、つまり30℃・80%の高温高湿環境における、90mm/sec.の低速プロセススピードをモニターした帯電立ち上がり特性を計測する。実際、90mm/sec.のプロセススピードで画像を出力する場合、トナー担持体はその150%の速さである135mm/sec.のスピードで回転すると、適切な画像濃度が出力できるので、本発明の表面電位はトナー担持体周速で135mm/sec.における値と定義する。   The toner and the image forming method of the present invention aim at the fog improvement effect at a low process speed for outputting a high gloss image called a gloss mode, and the manifestation of the above effect can be clearly shown. , 90 mm / sec. In the same environment, that is, a high temperature and high humidity environment of 30 ° C. and 80%. Measure the charge rise characteristics by monitoring the low process speed. Actually, 90 mm / sec. When an image is output at a process speed of 135 mm / sec., The toner carrier is 150% faster. Therefore, the surface potential of the present invention is 135 mm / sec. At the peripheral speed of the toner carrier. Defined as the value in.

本発明のトナーは、上記環境下におけるプロセス条件で、非磁性一成分現像方式におけるトナー担持体の回転開始10秒時の表面電位(i)が(i)=−5〜−45Vであり、60秒時の表面電位(ii)が(ii)=−5〜−50Vであり、かつ、該(i)と該(ii)の関係(i/ii)が(i/ii)=0.5〜1.3であることを特徴とする。更に好ましくは、該表面電位(i)が(i)=−7〜−40Vであり、該表面電位(ii)が(ii)=−7〜−45Vであり、かつ、該(i/ii)が(i/ii)=0.7〜1である。   In the toner of the present invention, the surface potential (i) at the start of the rotation of the toner carrier in the non-magnetic one-component developing system in the non-magnetic one-component developing system at the start of rotation for 10 seconds is (i) = − 5 to −45 V, and 60 The surface potential (ii) at the second is (ii) = − 5 to −50 V, and the relationship (i / ii) between (i) and (ii) is (i / ii) = 0.5 to 1.3. More preferably, the surface potential (i) is (i) = − 7 to −40V, the surface potential (ii) is (ii) = − 7 to −45V, and the (i / ii) Is (i / ii) = 0.7-1.

回転開始10秒時における表面電位(i)が−5Vに満たない場合、現像し得るトナー層がトナー担持体上に十分に形成されておらず、安定した濃度が出力出来ず、電子写真システムに不適である。   If the surface potential (i) at 10 seconds after the start of rotation is less than −5 V, the toner layer that can be developed is not sufficiently formed on the toner carrier, and a stable density cannot be output. Unsuitable.

一方、−45Vを超えると、帯電電位過多であり、トナー担持体上で過帯電トナー同士の静電反発によりコート面が乱れるため、ハーフトーン画像の均一性が悪くなる。   On the other hand, if it exceeds −45 V, the charged potential is excessive, and the coat surface is disturbed by electrostatic repulsion between the overcharged toners on the toner carrier, so that the uniformity of the halftone image is deteriorated.

回転開始60秒時の表面電位(ii)が−5Vに満たなければ、トナーの帯電電位が不十分であり、背景部カブリ量が多く実用に耐えない。   If the surface potential (ii) at 60 seconds from the start of rotation is less than −5 V, the toner charging potential is insufficient, the background fogging amount is large, and it is not practical.

一方、−50Vを超える場合は、帯電電位過多であり、コート面の乱れが発生して均一なハーフトーン画像の再現性が得られない。   On the other hand, when the voltage exceeds −50 V, the charged potential is excessive, and the coating surface is disturbed, so that a uniform halftone image cannot be reproduced.

10秒時の表面電位(i)と60秒時の表面電位(ii)の比(i/ii)が、0.5に満たない場合、トナー担持体上におけるコート量の安定性が乏しく、画像濃度の安定した階調再現性が得られない。   If the ratio (i / ii) of the surface potential (i) at 10 seconds to the surface potential (ii) at 60 seconds is less than 0.5, the coating amount on the toner carrier is not stable and the image Gradation reproducibility with stable density cannot be obtained.

(i/ii)が1.3を越える場合は、回転開始の表面電位が一気に跳ね上がりその後電位が減衰していくプロファイルを示す為、トナー担持体上のコート量が不安定で、適切な画像濃度の階調再現性が得られない。   When (i / ii) exceeds 1.3, the surface potential at the start of rotation jumps all at once, and then the potential is attenuated. Therefore, the coating amount on the toner carrier is unstable, and an appropriate image density is obtained. Gradation reproducibility cannot be obtained.

尚、表面電位の測定は、市販のレーザービームプリンタLBP−2510(キヤノン製)のカートリッジEP−85(キヤノン製)の現像器を空回転冶具にセットして、トナー担持体を周速135mm/sec.で回転したときの10秒時の値と60秒時の値を用いた。具体的には、サンプルトナーを200g詰め換え、高温高湿環境(温度30℃、湿度80%RH)で一晩放置し、トナー担持体に1mmのギャップでプローブを対向させ、表面電位計model344(Trek社製)を用いて帯電電位の立ち上がりを計測した。   The surface potential is measured by setting a developing device of a cartridge EP-85 (manufactured by Canon Inc.) of a commercially available laser beam printer LBP-2510 (manufactured by Canon Inc.) on an idle rotating jig, and setting the toner carrier to a peripheral speed of 135 mm / sec. . The value at 10 seconds and the value at 60 seconds when rotating at 650 were used. Specifically, 200 g of sample toner is refilled and left overnight in a high-temperature and high-humidity environment (temperature 30 ° C., humidity 80% RH), the probe is opposed to the toner carrier with a 1 mm gap, and a surface potential meter model 344 ( The rise of the charging potential was measured using a Trek company).

メモリハイコーダ(日置電機株式会社製)に読み込ませた電位の立ち上がりの一例を図2に示す。(トナー担持体周速135mm/sec.で90秒間空回転を行った時のプロファイル。)。   An example of the rise of the potential read by the memory high coder (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.) is shown in FIG. (Profile when idle rotating for 90 seconds at toner carrier peripheral speed of 135 mm / sec.).

次に、本発明のトナーを用いた画像形成方法及び装置ユニットに関して図面を用いて説明する。   Next, an image forming method and an apparatus unit using the toner of the present invention will be described with reference to the drawings.

図3および図4には、本発明の画像形成方法を中間転写体を用いて多重トナー像を記録材に一括転写する画像形成装置の概略図を示す。   3 and 4 are schematic views of an image forming apparatus that collectively transfers multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer member in the image forming method of the present invention.

図3には、本発明の画像形成方法を中間転写ドラムを用いて、多重トナー像を記録材に一括転写する画像形成装置の概略図を示す。   FIG. 3 is a schematic view of an image forming apparatus that batch-transfers multiple toner images onto a recording material using an intermediate transfer drum in the image forming method of the present invention.

潜像担持体としての感光体ドラム1の表面に、帯電部材としての帯電バイアス電圧が印加された回転可能な帯電ローラー2を回転させながら接触させて、感光体ドラム表面を均一に一次帯電し、露光手段としての光源装置Lより発せられたレーザー光Eにより、感光体ドラム1上に第1の静電潜像を形成する。形成された第1の静電潜像は、回転可能なロータリーユニット10に設けられている第1の現像器としてブラック現像器4Bk中のブラックトナーにより現像され、ブラックトナー像を形成する。感光体ドラム1上に形成されたブラックトナー像は、中間転写ドラムの導電性支持体に印加される転写バイアス電圧の作用により、中間転写ドラム5上に静電的に一次転写される。次に、上記と同様にして感光体ドラム1の表面に第2の静電潜像を形成し、ロータリーユニット10を回転して、第2の現像器としてのイエロー現像器4Y中のイエロートナーにより現像してイエロートナー像を形成し、ブラックトナー像が一次転写されている中間転写ドラム5上にイエロートナー像を静電的に一次転写する。同様にして、第3の静電潜像及び第4の静電潜像をロータリーユニット10を回転して、第3の現像器としてのマゼンタ現像器4M中のマゼンタトナー及び第4の現像器としてシアン現像器4C中のシアントナーにより、順次現像及び一次転写を行って、中間転写ドラム5上に各色のトナー像をそれぞれ一次転写する。中間転写ドラム5上に一次転写された多重トナー像は、記録材Pを介して反対側に位置する第2の転写装置8からの転写バイアス電圧の作用により、記録材Pの上に静電的に一括に二次転写される。記録材P上に二次転写された多重トナー像は加熱ローラー及び加圧ローラーを有する定着装置9により記録材Pに加熱定着される。転写後に感光体ドラム1の表面上に残存する転写残トナーは、感光体ドラム1の表面に当接するクリーニングブレードを有するクリーナーで回収され、感光体ドラム1はクリーニングされる。   The surface of the photosensitive drum 1 as a latent image carrier is brought into contact with a rotatable charging roller 2 to which a charging bias voltage as a charging member is applied while rotating to uniformly primary-charge the surface of the photosensitive drum, A first electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 1 by a laser beam E emitted from a light source device L as an exposure unit. The formed first electrostatic latent image is developed with the black toner in the black developing device 4Bk as a first developing device provided in the rotatable rotary unit 10 to form a black toner image. The black toner image formed on the photosensitive drum 1 is electrostatically primary transferred onto the intermediate transfer drum 5 by the action of the transfer bias voltage applied to the conductive support of the intermediate transfer drum. Next, a second electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1 in the same manner as described above, and the rotary unit 10 is rotated so that the yellow toner in the yellow developing device 4Y as the second developing device is used. Development is performed to form a yellow toner image, and the yellow toner image is electrostatically primary transferred onto the intermediate transfer drum 5 on which the black toner image is primarily transferred. Similarly, the third electrostatic latent image and the fourth electrostatic latent image are rotated as the magenta toner and the fourth developing unit in the magenta developing unit 4M as the third developing unit by rotating the rotary unit 10. Development and primary transfer are sequentially performed with the cyan toner in the cyan developing device 4C, and the toner images of the respective colors are primarily transferred onto the intermediate transfer drum 5. The multiple toner image primarily transferred onto the intermediate transfer drum 5 is electrostatically applied onto the recording material P by the action of the transfer bias voltage from the second transfer device 8 positioned on the opposite side via the recording material P. Secondary transfer is performed at once. The multiple toner image secondarily transferred onto the recording material P is heat-fixed on the recording material P by a fixing device 9 having a heating roller and a pressure roller. The transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is collected by a cleaner having a cleaning blade in contact with the surface of the photosensitive drum 1, and the photosensitive drum 1 is cleaned.

感光体ドラム1から中間転写ドラム5への一次転写は、第1の転写装置としての中間転写ドラム5の導電性支持体に、図示しない電源よりバイアスを付与することで転写電流が得られ、トナー画像の転写が行われる。   In the primary transfer from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer drum 5, a transfer current is obtained by applying a bias from a power source (not shown) to the conductive support of the intermediate transfer drum 5 as the first transfer device. The image is transferred.

中間転写ドラム5は、剛体である導電性支持体5aと、表面を覆う弾性層5bよりなる。   The intermediate transfer drum 5 includes a conductive support 5a that is a rigid body and an elastic layer 5b that covers the surface.

導電性支持体5aとしては、アルミニウム、鉄、銅及びステンレス等の金属や合金、及びカーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を用いることができ、その形状としては円筒状や、円筒の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施したもの等が挙げられる。   As the conductive support 5a, a metal or an alloy such as aluminum, iron, copper, and stainless steel, and a conductive resin in which carbon or metal particles are dispersed can be used. The thing which penetrated the axis | shaft in the center, the thing which gave reinforcement to the inside of a cylinder, etc. are mentioned.

弾性層5bとしては、特に制約されるものではないが、スチレン−ブタジエンゴム、ハイスチレンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合体、ニトリルブタジエンゴム(NBR)、クロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム及びノルボルネンゴム等のエラストマーゴムが好適に用いられる。ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂およびこれらの共重合体や混合物を用いても良い。   The elastic layer 5b is not particularly limited, but styrene-butadiene rubber, high styrene rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene copolymer, nitrile butadiene rubber (NBR), chloroprene rubber, butyl rubber, silicone. Elastomer rubbers such as rubber, fluorine rubber, nitrile rubber, urethane rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber and norbornene rubber are preferably used. A resin such as a polyolefin resin, a silicone resin, a fluorine resin, or a polycarbonate, and a copolymer or a mixture thereof may be used.

また、弾性層のさらに表面に、潤滑性、はっ水性の高い滑剤粉体を任意のバインダー中に分散した表面層を設けても良い。   Further, a surface layer in which lubricant powder having high lubricity and water repellency is dispersed in an arbitrary binder may be provided on the surface of the elastic layer.

滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフッ素化合物、シリコーン樹脂粒子、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系化合物、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。   The lubricant is not particularly limited, but various fluororubbers, fluoroelastomers, fluorocarbons and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymers in which fluorine is bonded to graphite or graphite. (ETFE) and fluorine compounds such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), silicone compounds such as silicone resin particles, silicone rubber and silicone elastomer, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene ( PS), acrylic resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin and the like are preferably used.

また、表面層のバインダー中に、抵抗を制御するために導電剤を適時添加しても良い。導電剤としては、各種の導電性無機粒子及びカーボンブラック、イオン系導電剤、導電性樹脂及び導電性粒子分散樹脂等が挙げられる。   In addition, a conductive agent may be added to the surface layer binder in order to control resistance. Examples of the conductive agent include various conductive inorganic particles and carbon black, an ionic conductive agent, a conductive resin, and a conductive particle-dispersed resin.

中間転写ドラム5上の多重トナー像は、第2の転写装置8により記録材P上に一括に二次転写されるが、転写手段8としてはコロナ帯電器による非接触静電転写手段或いは転写ローラー及び転写ベルトを用いた接触静電転写手段が使用可能である。   The multiple toner images on the intermediate transfer drum 5 are secondarily transferred onto the recording material P all at once by the second transfer device 8, and the transfer means 8 is a non-contact electrostatic transfer means or a transfer roller using a corona charger. In addition, contact electrostatic transfer means using a transfer belt can be used.

定着装置9としては、加熱ローラー9aと加圧ローラー9bを有する熱ローラー定着装置に替えて、記録材P上のトナー像に接するフィルムを加熱することにより、記録材P上のトナー像を加熱し、記録材Pに多重トナー像を加熱定着するフィルム加熱定着装置を用いることもできる。   The fixing device 9 is replaced with a heat roller fixing device having a heating roller 9a and a pressure roller 9b, and the toner image on the recording material P is heated by heating a film in contact with the toner image on the recording material P. Also, a film heat fixing device that heat-fixes a multiple toner image on the recording material P can be used.

図3に示した画像形成装置が用いている中間転写体としての中間転写ドラムに代えて、中間転写ベルトを用いて多重トナー像を記録材に一括転写することも可能である。中間転写ベルトの構成について、図4に示す。   Instead of the intermediate transfer drum as the intermediate transfer member used in the image forming apparatus shown in FIG. 3, it is also possible to batch transfer the multiple toner images onto the recording material using an intermediate transfer belt. The configuration of the intermediate transfer belt is shown in FIG.

感光ドラム1上に形成担持されたトナー画像は、感光ドラム1と中間転写ベルト40とのニップ部を通過する過程で、一次転写ローラー42から中間転写ベルト40に印加される一次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写ベルト40の外周面に順次一次転写される。   The toner image formed and carried on the photosensitive drum 1 is formed by the primary transfer bias applied from the primary transfer roller 42 to the intermediate transfer belt 40 in the process of passing through the nip portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 40. Due to the applied electric field, primary transfer is sequentially performed on the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 40.

感光ドラム1から中間転写ベルト40への第1〜第4色のトナー画像の順次重畳転写のための一次転写バイアスは、トナーとは逆極性で、バイアス電源44から印加される。   A primary transfer bias for sequentially superimposing and transferring the first to fourth color toner images from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 40 is applied from a bias power supply 44 with a polarity opposite to that of the toner.

感光ドラム1から中間転写ベルト40への第1〜第3色のトナー画像の一次転写工程において、二次転写ローラー43b及び中間転写ベルトクリーナー49は中間転写ベルト40から離間することも可能である。   In the primary transfer process of the first to third color toner images from the photosensitive drum 1 to the intermediate transfer belt 40, the secondary transfer roller 43 b and the intermediate transfer belt cleaner 49 can be separated from the intermediate transfer belt 40.

43bは二次転写ローラーで、二次転写対向ローラー43aに対応し平行に軸受させて中間転写ベルト40の下面部に離間可能な状態に配設してある。   Reference numeral 43b denotes a secondary transfer roller, which is supported in parallel with the secondary transfer counter roller 43a so as to be separated from the lower surface portion of the intermediate transfer belt 40.

中間転写ベルト40上に転写された合成カラートナー画像の転写材Pへの転写は、二次転写ローラー43bが中間転写ベルト40に当接されると共に、中間転写ベルト40と二次転写ローラー43bとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Pが給送され、二次転写バイアスがバイアス電源46から二次転写ローラー43bに印加される。この二次転写バイアスにより中間転写ベルト40から転写材Pへ合成カラートナー画像が二次転写される。   When the composite color toner image transferred onto the intermediate transfer belt 40 is transferred to the transfer material P, the secondary transfer roller 43b is brought into contact with the intermediate transfer belt 40, and the intermediate transfer belt 40 and the secondary transfer roller 43b. The transfer material P is fed to the contact nip at a predetermined timing, and a secondary transfer bias is applied from the bias power source 46 to the secondary transfer roller 43b. The composite color toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt 40 to the transfer material P by the secondary transfer bias.

転写材Pへの画像転写終了後、中間転写ベルト40にはクリーニング用帯電部材49が当接され、感光ドラム1とは逆極性のバイアスをバイアス電源45から印加することにより、転写材Pに転写されずに中間転写ベルト40上に残留しているトナー(転写残トナー)に感光ドラム1と逆極性の電荷が付与される。   After the image transfer to the transfer material P is completed, a cleaning charging member 49 is brought into contact with the intermediate transfer belt 40, and a bias having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1 is applied from the bias power supply 45 to transfer the image to the transfer material P. Instead, a charge having a polarity opposite to that of the photosensitive drum 1 is applied to the toner (transfer residual toner) remaining on the intermediate transfer belt 40.

前記転写残トナーは、感光ドラム1とのニップ部およびその近傍において感光ドラム1に静電的に転写されることにより、中間転写体がクリーニングされる。   The transfer residual toner is electrostatically transferred to the photosensitive drum 1 at and near the nip portion with the photosensitive drum 1 to clean the intermediate transfer member.

中間転写ベルトは、ベルト形状の基層と基層の上に設けられる表面処理層よりなる。なお、表面処理層は複数の層により構成されていても良い。   The intermediate transfer belt includes a belt-shaped base layer and a surface treatment layer provided on the base layer. The surface treatment layer may be composed of a plurality of layers.

基層及び表面処理層には、ゴム、エラストマー、樹脂を使用することができる。例えばゴム、エラストマーとしては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム及び熱可塑性エラストマー(例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリエステル系及びフッ素樹脂系等)等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではない。また、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボネート等の樹脂を使用することができる。これら樹脂の共重合体や混合物を用いても良い。   Rubber, elastomer, or resin can be used for the base layer and the surface treatment layer. For example, as rubber and elastomer, natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene terpolymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, acrylonitrile butadiene rubber, Urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, silicone rubber, fluorine rubber, polysulfurized rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber and thermoplastic elastomer (for example, polystyrene, polyolefin, 1 type or 2 types or more selected from the group consisting of polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyester, fluororesin, etc. can be used.However, it is not limited to the said material. As the resin, a resin such as a polyolefin resin, a silicone resin, a fluorine resin, or a polycarbonate can be used. A copolymer or a mixture of these resins may be used.

基層としては上述のゴム、エラストマー、樹脂をフィルム状にして使用することができる。また、これらの物質を、織布形状、不織布形状、糸状、フィルム形状をした芯体層の片面あるいは両面に上述のゴム、エラストマー、樹脂を被覆、浸漬、噴霧したものを使用しても良い。   As the base layer, the rubber, elastomer and resin described above can be used in the form of a film. In addition, a material obtained by coating, dipping, or spraying the above-described rubber, elastomer, or resin on one side or both sides of a core layer in the form of a woven fabric, a nonwoven fabric, a thread, or a film may be used.

芯体層を構成する材料は、例えば綿、絹、麻及び羊毛等の天然繊維;キチン繊維、アルギン酸繊維及び再生セルロース繊維等の再生繊維;アセテート繊維等の半合成繊維;ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアルキルパラオキシベンゾエート繊維、ポリアセタール繊維、アラミド繊維、ポリフロロエチレン繊維及びフェノール繊維等の合成繊維;炭素繊維、硝子繊維及びボロン繊維等の無機繊維;鉄繊維及び銅繊維等の金属繊維からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。もちろん、上記材料に限定されるものではない。   The material constituting the core layer is, for example, natural fibers such as cotton, silk, hemp and wool; regenerated fibers such as chitin fiber, alginic acid fiber and regenerated cellulose fiber; semisynthetic fibers such as acetate fiber; polyester fiber, nylon fiber, Synthetic fibers such as acrylic fiber, polyolefin fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber, polyurethane fiber, polyalkyl paraoxybenzoate fiber, polyacetal fiber, aramid fiber, polyfluoroethylene fiber and phenol fiber; carbon fiber, One or more selected from the group consisting of inorganic fibers such as glass fibers and boron fibers; metal fibers such as iron fibers and copper fibers can be used. Of course, the material is not limited to the above.

さらに、中間転写体の抵抗値を調節するために基層および表面処理層中に導電剤を添加しても良い。導電剤としては特に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、及び4級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等からなる群より選ばれる1種あるいは2種以上を用いることができる。ただし、上記導電剤に限定されるものではない。   Further, a conductive agent may be added to the base layer and the surface treatment layer in order to adjust the resistance value of the intermediate transfer member. Although it does not specifically limit as a electrically conductive agent, For example, metal powder, such as carbon, aluminum, and nickel, metal oxides, such as a titanium oxide, and quaternary ammonium salt containing polymethyl methacrylate, polyvinyl aniline, polyvinyl pyrrole, One kind or two or more kinds selected from the group consisting of polydiacetylene, polyethyleneimine, boron-containing polymer compounds, conductive polymer compounds such as polypyrrole, and the like can be used. However, it is not limited to the said electrically conductive agent.

また、中間転写体表面の滑り性を上げ、転写性を向上するために必要に応じて滑剤を添加しても良い。   Further, a lubricant may be added as necessary to improve the slipperiness of the surface of the intermediate transfer member and improve the transferability.

滑剤は特に制限はないが、各種フッ素ゴム、フッ素エラストマー、黒鉛やグラファイトにフッ素を結合したフッ化炭素及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニルデン(PVDF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)及びテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフッ素化合物、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、シリコーンエラストマー等のシリコーン系化合物、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂及びエポキシ樹脂等が好ましく用いられる。   The lubricant is not particularly limited, but various fluororubbers, fluoroelastomers, fluorocarbons and polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymers in which fluorine is bonded to graphite or graphite. (ETFE) and fluorine compounds such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), silicone compounds such as silicone resin, silicone rubber, and silicone elastomer, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS ), Acrylic resin, polyamide resin, phenol resin, epoxy resin and the like are preferably used.

次に、複数画像形成部にて各色のトナー画像をそれぞれ形成し、これを同一転写材に順次重ねて転写するようにした画像形成方法を図5をもとに説明する。   Next, an image forming method will be described with reference to FIG. 5 in which toner images of respective colors are formed in a plurality of image forming units and transferred onto the same transfer material in sequence.

ここでは、第1,第2,第3および第4の画像形成部29a,29b,29c,29dが並設されており、各画像形成部はそれぞれ専用の静電潜像保持体、いわゆる感光ドラム19a,19b,19cおよび19dを具備している。   Here, first, second, third and fourth image forming units 29a, 29b, 29c and 29d are arranged in parallel, and each image forming unit is a dedicated electrostatic latent image holding member, a so-called photosensitive drum. 19a, 19b, 19c and 19d.

感光ドラム19a乃至19dはその外周側に潜像形成手段23a,23b,23cおよび23d、現像部17a,17b,17cおよび17d、転写用放電部24a,24b,24cおよび24d、ならびにクリーニング部18a,18b,18cおよび18dが配置されている。   The photosensitive drums 19a to 19d have latent image forming means 23a, 23b, 23c and 23d, developing units 17a, 17b, 17c and 17d, transfer discharge units 24a, 24b, 24c and 24d, and cleaning units 18a and 18b on the outer peripheral side thereof. , 18c and 18d are arranged.

このような構成にて、先ず、第1画像形成部29aの感光ドラム19a上に潜像形成手段23aによって原稿画像における、例えばイエロー成分色の潜像が形成される。該潜像は現像手段17aのイエロートナーを有する現像剤で可視画像とされ、転写部24aにて、転写材としての記録材Sに転写される。   With such a configuration, first, a latent image of, for example, a yellow component color in the original image is formed on the photosensitive drum 19a of the first image forming unit 29a by the latent image forming unit 23a. The latent image is converted into a visible image by the developer having yellow toner of the developing unit 17a, and transferred to the recording material S as a transfer material by the transfer unit 24a.

上記のようにイエロー画像が転写材Sに転写されている間に、第2画像形成部29bではマゼンタ成分色の潜像が感光ドラム19b上に形成され、続いて現像手段17bのマゼンタトナーを有する現像剤で可視画像とされる。この可視画像(マゼンタトナー像)は、上記の第1画像形成部29aでの転写が終了した転写材Sが転写部24bに搬入されたときに、該転写材Sの所定位置に重ねて転写される。   As described above, while the yellow image is transferred to the transfer material S, the second image forming unit 29b forms a magenta component color latent image on the photosensitive drum 19b, and subsequently has the magenta toner of the developing unit 17b. A visible image is formed with the developer. This visible image (magenta toner image) is transferred to a predetermined position of the transfer material S when the transfer material S, which has been transferred by the first image forming unit 29a, is transferred to the transfer unit 24b. The

以下、上記と同様な方法により第3,第4の画像形成部29c,29dによってシアン色,ブラック色の画像形成が行なわれ、上記同一の転写材Sに、シアン色,ブラック色を重ねて転写するのである。このような画像形成プロセスが終了したならば、転写材Sは定着部22に搬送され、転写材S上の画像を定着する。これによって転写材S上には多色画像が得られるのである。転写が終了した各感光ドラム19a,19b,19cおよび19dはクリーニング部18a,18b,18cおよび18dにより残留トナーを除去され、引き続き行なわれる次の潜像形成のために供せられる。   Thereafter, cyan and black images are formed by the third and fourth image forming portions 29c and 29d in the same manner as described above, and the cyan and black colors are transferred onto the same transfer material S. To do. When such an image forming process is completed, the transfer material S is conveyed to the fixing unit 22 and the image on the transfer material S is fixed. As a result, a multicolor image is obtained on the transfer material S. The photosensitive drums 19a, 19b, 19c, and 19d after the transfer are removed from the residual toner by the cleaning units 18a, 18b, 18c, and 18d, and are used for subsequent latent image formation.

なお、上記画像形成装置では、転写材としての記録材Sの搬送のために、搬送ベルト25が用いられており、図5において、転写材Sは右側から左側へ搬送され、その搬送過程で、各画像形成部29a,29b,29cおよび29dにおける各転写部24a,24b,24cおよび24dを通過し、転写をうける。   In the image forming apparatus, a conveyance belt 25 is used to convey the recording material S as a transfer material. In FIG. 5, the transfer material S is conveyed from the right side to the left side. Each image forming section 29a, 29b, 29c and 29d passes through each transfer section 24a, 24b, 24c and 24d and undergoes transfer.

この画像形成方法において、転写材を搬送する搬送手段として加工の容易性及び耐久性の観点からテトロン(登録商標)繊維のメッシュを用いた搬送ベルトおよびポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂の如き薄い誘電体シートを用いた搬送ベルトが利用される。   In this image forming method, a transport belt using a mesh of Tetoron (registered trademark) fiber as a transport means for transporting a transfer material and a polyethylene terephthalate resin, a polyimide resin, and a urethane resin from the viewpoint of durability. A conveyor belt using such a thin dielectric sheet is used.

転写材Sが第4画像形成部29dを通過すると、AC電圧が除電器20に加えられ、転写材Sは除電され、ベルト25から分離され、その後、定着器22に入り、画像定着され、排出口26から排出される。   When the transfer material S passes through the fourth image forming portion 29d, an AC voltage is applied to the static eliminator 20, the transfer material S is neutralized and separated from the belt 25, and then enters the fixing device 22 where the image is fixed and discharged. It is discharged from the outlet 26.

なお、この画像形成方法では、その画像形成部にそれぞれ独立した静電潜像保持体を具備しており、転写材はベルト式の搬送手段で、順次、各静電潜像保持体の転写部へ送られるように構成してもよい。   In this image forming method, each of the image forming portions is provided with an independent electrostatic latent image holding member, and the transfer material is a belt-type conveying unit, and the transfer portion of each electrostatic latent image holding member is sequentially transferred. You may comprise so that it may be sent to.

また、この画像形成方法では、その画像形成部に共通する静電潜像保持体を具備してなり、転写材は、ドラム式の搬送手段で、静電潜像保持体の転写部へ繰返し送られて、各色の転写をうけるように構成してもよい。   In this image forming method, an electrostatic latent image holding member common to the image forming unit is provided, and the transfer material is repeatedly sent to the transfer unit of the electrostatic latent image holding member by a drum-type conveying unit. In other words, each color may be transferred.

しかしながら、この搬送ベルトでは、体積抵抗が高いため、カラー画像形成装置におけるように、数回の転写を繰り返す過程で、搬送ベルトが帯電量を増加させて行く。このため、各転写の都度、転写電流を順次増加させないと、均一な転写を維持できない。   However, since the conveyance belt has a high volume resistance, the conveyance belt increases the charge amount in the process of repeating the transfer several times as in the color image forming apparatus. For this reason, uniform transfer cannot be maintained unless the transfer current is sequentially increased for each transfer.

本発明トナーは転写性が優れているので、転写を繰返す毎に搬送手段の帯電が増しても、同じ転写電流で各転写におけるトナーの転写性を均一化でき、良質な高品位画像が得られることになる。   Since the toner of the present invention has excellent transferability, even if the charge of the conveying means increases every time the transfer is repeated, the transferability of the toner in each transfer can be made uniform with the same transfer current, and a high-quality high-quality image can be obtained. It will be.

図6は、中間転写ドラムを用い中間転写ドラム上に一次転写された4色のカラートナー画像を記録材に一括して二次転写する際の二次転写手段として、転写ベルトを用いた画像形成装置の説明図である。   FIG. 6 shows an image formation using a transfer belt as a secondary transfer means when a color toner image of four colors transferred onto the intermediate transfer drum using the intermediate transfer drum is secondarily transferred collectively to a recording material. It is explanatory drawing of an apparatus.

図6に示す装置システムにおいて、現像器244−1、244−2、244−3、244−4に、それぞれシアントナーを有する現像剤、マゼンタトナーを有する現像剤、イエロートナーを有する現像剤及びブラックトナーを有する現像剤が導入され、感光体241に形成された静電荷像を現像し、各色トナー像が感光体241上に形成される。感光体241はa−Se、Cds、ZnO2、OPC、a−Siの様な光導電絶縁物質層を持つ感光ドラムもしくは感光ベルトである。感光体241は図示しない駆動装置によって矢印方向に回転される。 In the apparatus system shown in FIG. 6, the developers 244-1, 244-2, 244-3, and 244-4 are respectively provided with a developer having cyan toner, a developer having magenta toner, a developer having yellow toner, and a black toner. A developer having toner is introduced to develop the electrostatic image formed on the photoreceptor 241, and each color toner image is formed on the photoreceptor 241. The photosensitive member 241 is a photosensitive drum or a photosensitive belt having a photoconductive insulating material layer such as a-Se, Cds, ZnO 2 , OPC, or a-Si. The photoreceptor 241 is rotated in the direction of the arrow by a driving device (not shown).

感光体241としては、アモルファスシリコン感光層、又は有機系感光層を有する感光体が好ましく用いられる。   As the photoreceptor 241, an amorphous silicon photosensitive layer or a photoreceptor having an organic photosensitive layer is preferably used.

有機感光層としては、感光層が電荷発生物質及び電荷輸送性能を有する物質を同一層に含有する、単一層型でもよく、又は、電荷輸送層を電荷発生層を成分とする機能分離型感光層であっても良い。導電性基体上に電荷発生層、次いで電荷輸送層の順で積層されている構造の積層型感光層は好ましい例の一つである。   The organic photosensitive layer may be a single layer type in which the photosensitive layer contains a charge generation material and a substance having charge transport performance in the same layer, or a function-separated type photosensitive layer having the charge generation layer as a component. It may be. A laminated photosensitive layer having a structure in which a charge generation layer and then a charge transport layer are laminated in this order on a conductive substrate is one preferred example.

有機感光層の結着樹脂はポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂が特に、転写性、クリーニング性が良く、クリーニング不良、感光体へのトナーの融着、外添剤のフィルミングが起こりにくい。   The binder resin for the organic photosensitive layer is particularly a polycarbonate resin, a polyester resin, or an acrylic resin, and has good transferability and cleaning properties, and poor cleaning, toner fusion to the photoreceptor, and filming of external additives are unlikely to occur.

帯電工程では、コロナ帯電器を用いる感光体241とは非接触である方式と、ローラー等を用いる接触型の方式がありいずれのものも用いられる。効率的な均一帯電、シンプル化、低オゾン発生化のために図6に示す如く接触方式のものが好ましく用いられる。   In the charging process, there are a non-contact method using a corona charger 241 and a contact type method using a roller or the like. For efficient uniform charging, simplification, and low ozone generation, a contact type as shown in FIG. 6 is preferably used.

帯電ローラー242は、中心の芯金242bとその外周を形成した導電性弾性層242aとを基本構成とするものである。帯電ローラー242は、感光体241面に押圧力をもって圧接され、感光体241の回転に伴い従動回転する。   The charging roller 242 has a basic configuration of a central cored bar 242b and a conductive elastic layer 242a that forms the outer periphery thereof. The charging roller 242 is pressed against the surface of the photoconductor 241 with a pressing force, and is driven to rotate as the photoconductor 241 rotates.

帯電ローラーを用いた時の好ましいプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧に交流電圧を重畳したものを用いた時には、交流電圧=0.5〜5kVpp、交流周波数=50Hz〜5kHz、直流電圧=±0.2〜±1.5kVであり、直流電圧を用いた時には、直流電圧=±0.2〜±5kVである。   As a preferable process condition when using a charging roller, the contact pressure of the roller is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm), and when a DC voltage is superimposed on an AC voltage, an AC current is used. Voltage = 0.5-5 kVpp, AC frequency = 50 Hz-5 kHz, DC voltage = ± 0.2- ± 1.5 kV, and DC voltage = ± 0.2- ± 5 kV when DC voltage is used.

この他の帯電手段としては、帯電ブレードを用いる方法や、導電性ブラシを用いる方法がある。これらの接触帯電手段は、高電圧が不必要になったり、オゾンの発生が低減するといった効果がある。   Other charging means include a method using a charging blade and a method using a conductive brush. These contact charging means are effective in that a high voltage is unnecessary and generation of ozone is reduced.

接触帯電手段としての帯電ローラー及び帯電ブレードの材質としては、導電性ゴムが好ましく、その表面に離型性被膜をもうけても良い。離型性被膜としては、ナイロン系樹脂、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、PVDC(ポリ塩化ビニリデン)などが適用可能である。   The material of the charging roller and charging blade as the contact charging means is preferably conductive rubber, and a release coating may be provided on the surface thereof. As the releasable coating, nylon resin, PVDF (polyvinylidene fluoride), PVDC (polyvinylidene chloride), and the like are applicable.

感光体上のトナー像は、電圧(例えば、±0.1〜±5kV)が印加されている中間転写ドラム245に転写される。転写後の感光体表面は、クリーニングブレード248を有するクリーニング手段249でクリーニングされる。   The toner image on the photoreceptor is transferred to an intermediate transfer drum 245 to which a voltage (for example, ± 0.1 to ± 5 kV) is applied. The surface of the photoreceptor after the transfer is cleaned by a cleaning unit 249 having a cleaning blade 248.

中間転写ドラム245は、パイプ状の導電性芯金245bと、その外周面に形成した中抵抗の弾性体層245aからなる。芯金245bは、プラスチックのパイプに導電性メッキをほどこしたものでも良い。   The intermediate transfer drum 245 includes a pipe-shaped conductive metal core 245b and a medium-resistance elastic layer 245a formed on the outer peripheral surface thereof. The cored bar 245b may be a plastic pipe with conductive plating.

中抵抗の弾性体層245aは、シリコーンゴム、テフロン(登録商標)ゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、EPDM(エチレンプロピレンジエンの3元共重合体)などの弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ、炭化ケイ素の如き導電性付与材を配合分散して電気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmの中抵抗に調整した、ソリッドあるいは発泡肉質の層である。 The medium resistance elastic layer 245a is made of elastic material such as silicone rubber, Teflon (registered trademark) rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, EPDM (ethylene propylene diene terpolymer), carbon black, zinc oxide, oxidized It is a solid or foamed layer in which conductivity imparting materials such as tin and silicon carbide are blended and dispersed to adjust the electric resistance value (volume resistivity) to a medium resistance of 10 5 to 10 11 Ω · cm.

中間転写ドラム245は感光体241に対して並行に軸受けさせて感光体241の下面部に接触させて配設してあり、感光体241と同じ周速度で矢印の反時計方向に回転する。   The intermediate transfer drum 245 is disposed in parallel with the photoconductor 241 and is in contact with the lower surface of the photoconductor 241, and rotates in the counterclockwise direction indicated by an arrow at the same peripheral speed as the photoconductor 241.

感光体241の面に形成担持された第1色のトナー像が、感光体241と中間転写ドラム245とが接する転写ニップ部を通過する過程で中間転写ドラム245に対する印加転写バイアスで転写ニップ域に形成された電界によって、中間転写ドラム245の外面に対して順次に中間転写されていく。   The first color toner image formed and supported on the surface of the photosensitive member 241 passes through the transfer nip where the photosensitive member 241 and the intermediate transfer drum 245 are in contact with each other, and is applied to the transfer nip region by the transfer bias applied to the intermediate transfer drum 245. The intermediate transfer is sequentially performed on the outer surface of the intermediate transfer drum 245 by the formed electric field.

必要により、着脱自在なクリーニング手段280により、転写材へのトナー像の転写後に、中間転写ドラム245の表面がクリーニングされる。中間転写ドラム上にトナー像がある場合、トナー像を乱さないようにクリーニング手段280は、中間転写体表面から離される。   If necessary, the surface of the intermediate transfer drum 245 is cleaned by a removable cleaning unit 280 after the toner image is transferred onto the transfer material. When there is a toner image on the intermediate transfer drum, the cleaning means 280 is separated from the surface of the intermediate transfer member so as not to disturb the toner image.

中間転写ドラム245に対して並行に軸受けさせて中間転写ドラム245の下面部に接触させて転写手段が配設され、転写手段247は例えば転写ローラー又は転写ベルトであり、中間転写ドラムと同じ周速度で矢印の時計方向に回転する。転写手段は直接中間転写ドラムと接触するように配設されていても良く、またベルト等が中間転写ドラムと転写手段との間に接触するように配置されても良い。   A transfer unit is disposed in parallel with the intermediate transfer drum 245 and brought into contact with the lower surface of the intermediate transfer drum 245. The transfer unit 247 is, for example, a transfer roller or a transfer belt, and has the same peripheral speed as the intermediate transfer drum. To rotate clockwise. The transfer unit may be disposed so as to directly contact the intermediate transfer drum, or a belt or the like may be disposed between the intermediate transfer drum and the transfer unit.

転写ローラーの場合、中心の芯金とその外周を形成した導電性弾性層とを基本構成とするものである。   In the case of the transfer roller, the basic configuration is a central core metal and a conductive elastic layer formed on the outer periphery thereof.

中間転写ドラム及び転写ローラーとしては、一般的な材料を用いることが可能である。中間転写ドラムの弾性層の体積固有抵抗値よりも転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値をより小さく設定することで転写ローラーへの印加電圧が軽減でき、転写材上に良好なトナー像を形成できると共に転写材の中間転写体への巻き付きを防止することができる。特に中間転写体の弾性層の体積固有抵抗値が転写ローラーの弾性層の体積固有抵抗値より10倍以上であることが特に好ましい。   Common materials can be used as the intermediate transfer drum and the transfer roller. By setting the volume resistivity of the elastic layer of the transfer roller smaller than the volume resistivity of the elastic layer of the intermediate transfer drum, the applied voltage to the transfer roller can be reduced and a good toner image is formed on the transfer material In addition, it is possible to prevent the transfer material from being wound around the intermediate transfer member. In particular, the volume specific resistance value of the elastic layer of the intermediate transfer member is particularly preferably 10 times or more than the volume specific resistance value of the elastic layer of the transfer roller.

中間転写ドラム及び転写ローラーの硬度は、JIS K−6301に準拠し測定される。本発明に用いられる中間転写ドラムは、10〜40度の範囲に属する弾性層から構成されることが好ましく、一方、転写ローラーの弾性層の硬度は、中間転写ドラムの弾性層の硬度より硬く41〜80度の値を有するものが中間転写ドラムへの転写材の巻き付きを防止する上で好ましい。中間転写ドラムと転写ローラーの硬度が逆になると、転写ローラー側に凹部が形成され、中間転写ドラムへの転写材の巻き付きが発生しやすい。   The hardness of the intermediate transfer drum and the transfer roller is measured according to JIS K-6301. The intermediate transfer drum used in the present invention is preferably composed of an elastic layer belonging to a range of 10 to 40 degrees, while the hardness of the elastic layer of the transfer roller is harder than the hardness of the elastic layer of the intermediate transfer drum. Those having a value of ˜80 degrees are preferable for preventing the transfer material from being wound around the intermediate transfer drum. When the hardness of the intermediate transfer drum and that of the transfer roller are reversed, a recess is formed on the transfer roller side, and the transfer material is easily wound around the intermediate transfer drum.

図6では中間転写ドラム245の下方には、転写ベルト247が配置されている。転写ベルト247は、中間転写ドラム245の軸に対して並行に配置された2本のローラー、すなわちバイアスローラー247aとテンションローラー247cに掛け渡されており、駆動手段(不図示)によって駆動される。転写ベルト247は、テンションローラー247c側を中心にしてバイアスローラー247a側が矢印方向に移動可能に構成されていることにより、中間転写ドラム245に対して下方から矢印方向に接離することができる。バイアスローラー247aには、二次転写バイアス源247dによって所望の二次転写バイアスが印加されており、一方、テンションローラー247cは接地されている。   In FIG. 6, a transfer belt 247 is disposed below the intermediate transfer drum 245. The transfer belt 247 is stretched between two rollers arranged in parallel to the axis of the intermediate transfer drum 245, that is, a bias roller 247a and a tension roller 247c, and is driven by a driving unit (not shown). Since the transfer belt 247 is configured such that the bias roller 247a side can move in the arrow direction around the tension roller 247c side, the transfer belt 247 can contact and separate from the intermediate transfer drum 245 in the arrow direction from below. A desired secondary transfer bias is applied to the bias roller 247a by a secondary transfer bias source 247d, while the tension roller 247c is grounded.

次に、転写ベルト247であるが、本実施の形態では、熱硬化性ウレタンエラストマーにカーボンを分散させ厚さ約300μm、体積抵抗率108〜1012Ω・cm(1kV印加時)に制御した上に、フッ素ゴム20μm、体積抵抗率1015Ω・cm(1kV印加時)に制御したゴムベルトを用いた。その外径寸法は周長80×幅300mmのチューブ形状である。 Next, regarding the transfer belt 247, in this embodiment, carbon is dispersed in a thermosetting urethane elastomer, and the thickness is controlled to about 300 μm and the volume resistivity is 10 8 to 10 12 Ω · cm (when 1 kV is applied). A rubber belt controlled to 20 μm fluororubber and a volume resistivity of 10 15 Ω · cm (when 1 kV was applied) was used. The outer diameter is a tube shape with a circumference of 80 × width of 300 mm.

上述の転写ベルト247は、前述のバイアスローラー247aとテンションローラー247cによって約5%延ばす張力印加がなされている。   The transfer belt 247 is applied with a tension that extends about 5% by the bias roller 247a and the tension roller 247c.

転写手段247は中間転写ドラム245と等速度或は周速度に差をつけて回転させる。転写材246は中間転写ドラム245と転写手段247との間に搬送されると同時に、転写手段247にトナーが有する摩擦電荷と逆極性のバイアスを二次転写バイアス源247dから印加することによって、中間転写ドラム245上のトナー像が転写材246の表面側に転写される。   The transfer means 247 is rotated with a difference in speed or peripheral speed from the intermediate transfer drum 245. The transfer material 246 is conveyed between the intermediate transfer drum 245 and the transfer unit 247, and at the same time, a bias having a polarity opposite to the frictional charge of the toner is applied to the transfer unit 247 from the secondary transfer bias source 247d. The toner image on the transfer drum 245 is transferred to the surface side of the transfer material 246.

転写用回転体の材質としては、帯電ローラーと同様のものも用いることができ、好ましい転写のプロセス条件としては、ローラーの当接圧が4.9〜490N/m(5〜500gf/cm)で、直流電圧が±0.2〜±10kVである。   As the material of the transfer rotator, the same material as that of the charging roller can be used. As a preferable transfer process condition, the roller contact pressure is 4.9 to 490 N / m (5 to 500 gf / cm). The DC voltage is ± 0.2 to ± 10 kV.

例えば、バイアスローラー247aの導電性弾性層247a1はカーボン等の導電材を分散させたポリウレタン、エチレン−プロピレン−ジエン系三元共重合体(EPDM)等の体積抵抗106〜1010Ωcm程度の弾性体でつくられている。芯金247a2には定電圧電源によりバイアスが印加されている。バイアス条件としては、±0.2〜±10kVが好ましい。 For example, the conductive elastic layer 247a1 of the bias roller 247a has a volume resistance of about 10 6 to 10 10 Ωcm such as polyurethane, ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM) in which a conductive material such as carbon is dispersed. Made with body. A bias is applied to the cored bar 247a2 by a constant voltage power source. The bias condition is preferably ± 0.2 to ± 10 kV.

次いで転写材246は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵させた加熱ローラーとこれと押圧力をもって圧接された弾性体の加圧ローラーとを基本構成とする定着器281へ搬送され、加熱ローラーと加圧ローラー間を通過することによってトナー像が転写材に加熱加圧定着される。フィルムを介してヒータにより定着する方法を用いても良い。   Next, the transfer material 246 is conveyed to a fixing device 281 having a heating roller incorporating a heating element such as a halogen heater and an elastic pressure roller pressed against it with a pressing force. By passing between the pressure rollers, the toner image is fixed to the transfer material by heating and pressing. A method of fixing with a heater through a film may be used.

以下、本発明を製造例及び実施例により具体的に説明するが、これは本発明をなんら限定するものではない。なお、以下の配合における部数は全て質量部である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to production examples and examples, but this does not limit the present invention in any way. In addition, all the parts in the following mixing | blending are a mass part.

(含硫黄重合体1の製造例)
還流管,撹拌機,温度計,窒素導入管,滴下装置及び減圧装置を備えた加圧可能な反応容器に、溶媒としてメタノール250部、2−ブタノン150部及び2−プロパノール100部、モノマーとしてスチレン81部、アクリル酸2−エチルヘキシル10部、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸9部を添加して撹拌しながら還流温度まで加熱した。重合開始剤であるt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して5時間撹拌を継続し、更にt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート1部を2−ブタノン20部で希釈した溶液を30分かけて滴下して、更に5時間撹拌して重合を終了した。さらに、温度を維持したまま脱イオン水を500部添加し、有機層と水層の界面が乱れないように毎分80〜100回転で2時間撹拌した後に、30分静置し分層した後に、水層を廃棄し有機層に無水硫酸ナトリウムを添加し、脱水した。
(Production example of sulfur-containing polymer 1)
In a pressurizable reaction vessel equipped with a reflux tube, a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, a dropping device and a decompression device, 250 parts of methanol as a solvent, 150 parts of 2-butanone and 100 parts of 2-propanol, styrene as a monomer 81 parts, 10 parts of 2-ethylhexyl acrylate, and 9 parts of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid were added and heated to reflux temperature with stirring. A solution obtained by diluting 1 part of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate as a polymerization initiator with 20 parts of 2-butanone was added dropwise over 30 minutes, and stirring was continued for 5 hours. Further, t-butylperoxy-2 was further added. -A solution obtained by diluting 1 part of ethylhexanoate with 20 parts of 2-butanone was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was further stirred for 5 hours to complete the polymerization. Further, 500 parts of deionized water was added while maintaining the temperature, and after stirring for 2 hours at 80 to 100 revolutions per minute so as not to disturb the interface between the organic layer and the aqueous layer, the mixture was allowed to stand for 30 minutes and separated. The aqueous layer was discarded, and anhydrous sodium sulfate was added to the organic layer for dehydration.

次に、重合溶媒を減圧留去した後に得られた重合体を150メッシュのスクリーンを装着したカッターミルを用いて100μm以下に粗粉砕した。得られた含硫黄重合体は重量平均分子量がMw=22000、Tgが約75℃であった。得られた含硫黄重合体を含硫黄重合体1とする。   Next, the polymer obtained after the polymerization solvent was distilled off under reduced pressure was coarsely pulverized to 100 μm or less using a cutter mill equipped with a 150 mesh screen. The obtained sulfur-containing polymer had a weight average molecular weight of Mw = 22000 and Tg of about 75 ° C. Let the obtained sulfur-containing polymer be the sulfur-containing polymer 1.

(含硫黄重合体2〜5の製造例)
含硫黄重合体の製造例1において、使用するモノマーの量を表1に示す内容に変更して、更に、開始剤の量と重合温度を調整することで表1に示す分子量に制御した以外は、同様の手法により、含硫黄重合体2〜5を製造した。
(Production example of sulfur-containing polymers 2 to 5)
In Production Example 1 of the sulfur-containing polymer, the amount of the monomer used was changed to the contents shown in Table 1, and the molecular weight shown in Table 1 was controlled by adjusting the amount of the initiator and the polymerization temperature. In the same manner, sulfur-containing polymers 2 to 5 were produced.

Figure 0004481788
Figure 0004481788

<実施例1>
イオン交換水400部に、0.1M−Na3PO4水溶液450部を投入し、50℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68部を添加し、リン酸カルシウム塩を含む水系媒体を得た。
<Example 1>
400 parts of ion-exchanged water was charged with 0.1M-Na 3 PO 4 aqueous solution 450 parts, the mixture was heated to 50 ° C., using a TK-type homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo) at 10,000rpm Stir. To this, 68 parts of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was added to obtain an aqueous medium containing calcium phosphate.

一方、
スチレン 81部
n−ブチルアクリレート 19部
C.I.ピグメントブルー15:3 5部
含硫黄重合体1 1部
ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製) 0.8部
飽和ポリエステル 10部
(酸価10mgKOH/g,ピーク分子量11,000,Tg=75℃)
エステルワックス(吸熱ピーク=70℃) 12部
ジビニルベンゼン 0.2部
上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、6000rpmにて均一に溶解・分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
on the other hand,
Styrene 81 parts n-butyl acrylate 19 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 5 parts Sulfur-containing polymer 1 1 part Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) 0.8 part Saturated polyester 10 parts (acid value 10 mgKOH / g, peak molecular weight 11,000, Tg = 75 ° C)
Ester wax (endothermic peak = 70 ° C) 12 parts divinylbenzene 0.2 parts The above formulation is heated to 60 ° C and uniformly dissolved and dispersed at 6000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Koki Kogyo Kogyo). did. In this, 3.5 parts of polymerization initiators 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.

前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,N2雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて12,000rpmで撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。 The polymerizable monomer composition was put into the aqueous medium, and stirred at 12,000 rpm with a TK homomixer in an N 2 atmosphere at 60 ° C. to granulate the polymerizable monomer composition. .

その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、5時間経過時にNaOHを添加してpHを10に調整した後に、昇温速度40℃/hで80℃まで昇温して5時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加え、6時間撹拌することで燐酸カルシウム塩を溶解した。   Then, while stirring with a paddle stirring blade, NaOH was added to adjust the pH to 10 when 5 hours had elapsed, and then the temperature was raised to 80 ° C. at a rate of temperature increase of 40 ° C./h and reacted for 5 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added, and the mixture was stirred for 6 hours to dissolve the calcium phosphate salt.

この後、ろ過、イオン交換水による水洗、乾燥をして、トナー粒子(1)を得た。   Thereafter, filtration, washing with ion exchange water, and drying were performed to obtain toner particles (1).

このトナー粒子100部に対し、外部添加する荷電制御剤(b)として、ボントロンE−88(オリエント化学工業(株)製)を0.1部加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で周速35m/sの条件で1分間乾式混合した。更に流動性向上剤として、ヘキサメチルジシラザンで処理した後にシリコーンオイルで処理した疎水性シリカ微粉体(BET:180m2/g)1.5部を追加混合して、同じくヘンシェルミキサーで周速35m/sの条件で5分間乾式混合して、本発明のトナー(1)とした。 To 100 parts of the toner particles, 0.1 part of Bontron E-88 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.) is added as a charge control agent (b) to be added externally, and the peripheral speed is increased by a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.). Dry mixing was performed for 1 minute at 35 m / s. Furthermore, as a fluidity improver, 1.5 parts of hydrophobic silica fine powder (BET: 180 m 2 / g) treated with hexamethyldisilazane and then with silicone oil was additionally mixed, and the peripheral speed was 35 m with the same Henschel mixer. The toner (1) of the present invention was dry-mixed for 5 minutes under the conditions of / s.

トナー(1)を東亜医用電子株式会社製のフロー式粒子像測定装置を用いて重量平均粒径および平均円形度を算出したところ、それぞれ6.5μmおよび0.979であった。   When the weight average particle diameter and average circularity of toner (1) were calculated using a flow type particle image measuring apparatus manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd., they were 6.5 μm and 0.979, respectively.

表2にトナーの物性値を示す。   Table 2 shows the physical property values of the toner.

トナー(1)を非磁性一成分系現像剤(1)とし、当該現像剤を図7に示すような画像形成装置を用い、高温高湿度条件下(温度30℃,湿度80%RH)、常温常湿条件下(温度23℃,湿度50%RH)および低温低湿条件下(温度15℃,湿度10%RH)において画像評価を行った。画像形成装置について、以下に説明する。   The toner (1) is a non-magnetic one-component developer (1), and the developer is used in an image forming apparatus as shown in FIG. 7, under high temperature and high humidity conditions (temperature 30 ° C., humidity 80% RH), normal temperature. Image evaluation was performed under normal humidity conditions (temperature 23 ° C., humidity 50% RH) and low temperature low humidity conditions (temperature 15 ° C., humidity 10% RH). The image forming apparatus will be described below.

図7は、非磁性一成分接触現像方式の電子写真プロセスを利用した、1200dpiレーザービームプリンタ(キヤノン製:LBP−840)改造機の概略図である。本実施例では以下の(a)〜(h)の部分を改造した装置を使用した。   FIG. 7 is a schematic view of a modified 1200 dpi laser beam printer (manufactured by Canon: LBP-840) using a non-magnetic one-component contact development type electrophotographic process. In this example, an apparatus in which the following parts (a) to (h) were modified was used.

(a)装置の帯電方式をゴムローラーを当接して行う直接帯電とし、印加電圧を直流成分(−1200V)とした。   (A) The charging method of the apparatus was direct charging performed by contacting a rubber roller, and the applied voltage was a direct current component (-1200 V).

(b)トナー担持体をカーボンブラックを分散したシリコーンゴムからなる中抵抗ゴムローラー(直径16mm、硬度ASKER−C45度、抵抗105Ω・cm)に変更し、感光体に当接した。 (B) The toner carrier was changed to a medium resistance rubber roller (diameter 16 mm, hardness ASKER-C 45 degrees, resistance 10 5 Ω · cm) made of silicone rubber dispersed with carbon black, and contacted with the photoreceptor.

(c)該トナー担持体の回転周速は、感光体との接触部分において同方向であり、該感光体回転周速に対し150%となるように駆動した。   (C) The toner carrying member was driven so that the rotational peripheral speed of the toner carrying member was in the same direction at the contact portion with the photosensitive member, and was 150% of the photosensitive member rotational peripheral speed.

(d)感光体を以下のものに変更した。   (D) The photoconductor was changed to the following.

ここで用いる感光体としてはAlシリンダーを基体としたもので、これに以下に示すような構成の層を順次浸漬塗布により積層して、感光体を作製した。
・導電性被覆層:酸化錫及び酸化チタンの粉末をフェノール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚15μm。
・下引き層:変性ナイロン及び共重合ナイロンを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷発生層:長波長域に吸収を持つチタニルフタロシアニン顔料をブチラール樹脂に分散したものを主体とする。膜厚0.6μm。
・電荷輸送層:ホール搬送性トリフェニルアミン化合物をポリカーボネート樹脂(オストワルド粘度法による分子量2万)に8:10の質量比で溶解したものを主体とする。膜厚20μm。
The photoreceptor used here was an Al cylinder as a substrate, and layers having the following constitution were sequentially laminated by dip coating to produce a photoreceptor.
Conductive coating layer: Mainly composed of a powder of tin oxide and titanium oxide dispersed in a phenol resin. Film thickness 15 μm.
-Undercoat layer: Mainly composed of modified nylon and copolymer nylon. Film thickness 0.6 μm.
Charge generation layer: Mainly composed of a titanyl phthalocyanine pigment having absorption in a long wavelength region dispersed in a butyral resin. Film thickness 0.6 μm.
Charge transport layer: Mainly composed of a hole-transporting triphenylamine compound dissolved in a polycarbonate resin (molecular weight 20,000 by Ostwald viscosity method) at a mass ratio of 8:10. Film thickness 20 μm.

(e)トナー担持体にトナーを塗布する手段として、現像器内に発泡ウレタンゴムからなる塗布ローラーを設け、該トナー担持体に当接させた。塗布ローラーには、約−550Vの電圧を印加する。   (E) As a means for applying the toner to the toner carrier, an application roller made of foamed urethane rubber was provided in the developing unit and brought into contact with the toner carrier. A voltage of about −550 V is applied to the application roller.

(f)該トナー担持体上トナーのコート層制御のために、膜厚30μmのポリアミド樹脂をコートした、0.1mmのリン青銅製ブレードを用いた。   (F) In order to control the coat layer of the toner on the toner carrier, a 0.1 mm phosphor bronze blade coated with a 30 μm thick polyamide resin was used.

(g)現像時の印加電圧をDC成分(−450V)のみとした。   (G) Only the DC component (-450 V) was applied during development.

(h)プロセススピードを180mm/sec(トナー担持体の周速270mm/sec)に改造した。   (H) The process speed was modified to 180 mm / sec (peripheral speed of toner carrier 270 mm / sec).

該画像形成装置に用いられるトナー担持体と同径、同硬度、同抵抗を有するゴムローラー表面に市販の塗料をごく薄く塗布し、画像形成装置を仮組みしたあと該ゴムローラーを取り外し、光学顕微鏡によりトナー層制御ブレードの表面を観察し、NE長を測定した。   A commercially available paint is applied very thinly on the surface of a rubber roller having the same diameter, the same hardness, and the same resistance as the toner carrier used in the image forming apparatus, and after temporarily assembling the image forming apparatus, the rubber roller is removed, and an optical microscope By observing the surface of the toner layer control blade, the NE length was measured.

NE長は1.05mmであった。   The NE length was 1.05 mm.

これらのプロセスカートリッジの改造に適合するよう電子写真装置に以下のように改造及びプロセス条件設定を行った。   The electrophotographic apparatus was remodeled and process conditions were set as follows in order to conform to the remodeling of these process cartridges.

改造された装置はローラー帯電器(直流のみを印加)を用い像担持体を一様に帯電する。帯電に次いで、レーザー光で画像部分を露光することにより静電潜像を形成し、トナーにより可視画像とした後に、電圧を+700V印加したローラーによりトナー像を転写材に転写するプロセスを持つ。   The modified device uses a roller charger (applying only direct current) to uniformly charge the image carrier. Subsequent to charging, an image portion is exposed with a laser beam to form an electrostatic latent image, and a visible image is formed with toner, and then the toner image is transferred to a transfer material by a roller to which a voltage of +700 V is applied.

感光体帯電電位は、暗部電位を−600Vとし、明部電位を−150Vとした。   As for the photosensitive member charging potential, the dark portion potential was set to -600V, and the bright portion potential was set to -150V.

以上の条件で、高温高湿環境(30℃,80%RH)、常温常湿環境(23℃,50%RH)、および低温低湿環境(15℃,10%RH)の各環境下において、印字比率が2%のオリジナル画像を20000枚プリントアウトして、20000枚出力直後のカブリ評価、ドットの抜け落ち度合いを確認する指標として、ハーフトーン画像の均一性評価、及び階調再現性の評価として3水準の画像濃度に対する変動幅を測定した。   Under the above conditions, printing is performed under the high temperature and high humidity environment (30 ° C., 80% RH), the normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 50% RH), and the low temperature low humidity environment (15 ° C., 10% RH). As an index for checking the fog evaluation immediately after outputting 20000 copies of an original image with a ratio of 2% and outputting 20000 copies, and evaluating the uniformity of a halftone image and the evaluation of gradation reproducibility, 3 The fluctuation range with respect to the image density of the standard was measured.

更に、1日各環境下に放置した後、プロセススピードを90mm/sec(トナー担持体の周速135mm/sec)の低速モードに切り替え、5枚目のカブリを評価した。   Further, after being left in each environment for one day, the process speed was switched to a low speed mode of 90 mm / sec (peripheral speed of toner carrier: 135 mm / sec), and the fifth fog was evaluated.

評価法の詳細を以下に示す。
(1)画像カブリ
「REFLECTMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)により測定したプリントアウト画像の白地部分の白色度と転写紙の白色度の差から、カブリ濃度(%)を算出し、耐久評価終了時の画像カブリを評価した。フィルターは、シアンの場合はアンバーライト、イエローの場合はブルー、マゼンタ及びブラックではグリーンフィルターを用いた。
A:非常に良好 0.5%未満
B:良好 0.5%以上乃至1.0%未満
C:実用上問題なし 1.0%以上乃至1.5%未満
D:やや難あり 1.5%以上
Details of the evaluation method are shown below.
(1) Image fog The fog density (%) is calculated from the difference between the whiteness of the white portion of the printout image and the whiteness of the transfer paper measured by “REFLECTMETER MODEL TC-6DS” (manufactured by Tokyo Denshoku). Image fog at the end of durability evaluation was evaluated. The filter used was amber light for cyan, blue for yellow, and green for magenta and black.
A: Very good Less than 0.5% B: Good 0.5% or more to less than 1.0% C: No problem in practical use 1.0% or more to less than 1.5% D: Somewhat difficult 1.5% more than

尚、本発明では、Cランク以上が許容範囲内である。   In the present invention, the rank C or higher is within the allowable range.

(2)ハーフトーン均一性
200μmの間隔で、45μmのドットを並べたオリジナルチャートを出力して、ドットの抜け落ちやドットの欠け及びトナーの飛び散りに起因する、ハーフトーンの均一性を目視により評価した。
A:非常に良好 非常に均一
B:良好 若干均一性に違和感を感じるが、概ね均一。
C:実用上問題なし 一部で斑が確認されるが、概ねハーフトーンを再現している。
D:やや難あり ドット再現の斑や飛び散りにより、全体的にがさついている。
(2) Halftone uniformity An original chart in which dots of 45 μm are arranged at intervals of 200 μm was output, and the halftone uniformity caused by missing dots, missing dots, and toner scattering was visually evaluated. .
A: Very good Very uniform B: Good A little strange in uniformity, but almost uniform.
C: No problem in practical use Spots are confirmed in some areas, but almost halftone is reproduced.
D: Somewhat difficult The entire surface is cluttered due to dot reproduction spots and scattering.

(3)階調再現性
耐久初期(通紙50枚時)に、画像濃度が0.5,0.8,1.4の3水準のオリジナル画像を出力し、更に耐久20000枚通紙後に同画像を出力して、各濃度水準を通しての最大濃度差を求め、その値により階調再現性を評価した。
(3) Tone reproducibility Three levels of original images with an image density of 0.5, 0.8, and 1.4 are output at the beginning of durability (when 50 sheets are passed). An image was output, the maximum density difference through each density level was determined, and tone reproducibility was evaluated based on that value.

尚、画像濃度は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いて、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。
A:非常に良好 0.15未満
B:良好 0.15以上、0.25未満
C:実用上問題なし 0.25以上、0.3未満
D:やや難あり 0.3以上
The image density was measured using a “Macbeth reflection densitometer RD918” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) to measure the relative density with respect to an image of a white background portion having a document density of 0.00.
A: Very good Less than 0.15 B: Good 0.15 or more, less than 0.25 C: No practical problem 0.25 or more, less than 0.3 D: Somewhat difficult 0.3 or more

トナー(1)は、20000枚のプリントアウト試験をおこなった後の画像も、カブリが無く、ハーフトーン画像も均一で、濃度の安定した良好な品質を示した。また、全ての環境下において、耐久放置した後の高品位光沢モードである低プロセススピードにおいても、カブリの目立たない良好なものであった。   The toner (1) showed good quality with a stable density, an image after a printout test of 20,000 sheets, no fog, uniform halftone image. Moreover, in all environments, even at a low process speed, which is a high-quality gloss mode after being left standing, it was good with no noticeable fog.

<実施例2>
添加する含硫黄重合体を含硫黄重合体1から含硫黄重合体2に変え、外部添加する荷電制御剤(b)の添加量を0.2部に変える以外は実施例1と同様にして評価したところ、非常に良好な結果が得られた。
<Example 2>
Evaluation was made in the same manner as in Example 1 except that the sulfur-containing polymer to be added was changed from the sulfur-containing polymer 1 to the sulfur-containing polymer 2 and the addition amount of the externally added charge control agent (b) was changed to 0.2 parts. As a result, very good results were obtained.

参考例1
添加する含硫黄重合体の種類を含硫黄重合体1から含硫黄重合体3に変え、外部添加する荷電制御剤(b)を0.7部に変える以外は、実施例1と同様にして評価したところ、実用上問題の無いレベルであるものの、外添荷電制御剤の添加量が過多によるものと推測されるカブリが若干悪くなった。
< Reference Example 1 >
Evaluation was made in the same manner as in Example 1 except that the kind of sulfur-containing polymer to be added was changed from sulfur-containing polymer 1 to sulfur-containing polymer 3 and the charge control agent (b) added externally was changed to 0.7 part. As a result, although it was at a level where there was no problem in practical use, the fog that was presumed to be due to an excessive amount of the externally added charge control agent was slightly deteriorated.

<実施例4>
添加する含硫黄重合体の種類を含硫黄重合体1から含硫黄重合体2に変え、添加部数を0.6質量部に変え、荷電制御剤(b)をジルコニウム錯体であるTN−105(保土谷化学工業(株)製)に変更し、内部添加部数を1部に、外部添加部数を0.1部に変える以外は、実施例1と同様にして評価したところ、非常に良好な結果が得られた。
<Example 4>
The kind of sulfur-containing polymer to be added is changed from sulfur-containing polymer 1 to sulfur-containing polymer 2, the number of added parts is changed to 0.6 parts by mass, and the charge control agent (b) is changed to TN-105 (retained zirconium complex). The evaluation was the same as in Example 1 except that the number of internal additions was changed to 1 part and the number of external additions was changed to 0.1 parts. Obtained.

<実施例5>
添加する含硫黄重合体の添加量および内外添する荷電制御剤(a)及び(b)の添加量を表2に示すように変える以外は、実施例4と同様にして評価したところ、概ね良好な結果が得られた。
<Example 5>
When the addition amount of the sulfur-containing polymer to be added and the addition amounts of the charge control agents (a) and (b) to be added internally and externally were changed as shown in Table 2, they were evaluated in the same manner as in Example 4 and were generally good Results were obtained.

参考例2
内部添加する荷電制御剤をサリチル酸の亜鉛錯体E−84(オリエント化学工業(株)製)に変更し、外部添加する荷電制御剤をサリチル酸のジルコニウム錯体TN−105(保土谷化学工業(株)製)に変更し、添加量を表2に示すように変える以外は、実施例2と同様にした。
< Reference Example 2 >
The charge control agent to be added internally was changed to salicylic acid zinc complex E-84 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), and the externally added charge control agent was salicylic acid zirconium complex TN-105 (Hodogaya Chemical Co., Ltd.). The same procedure as in Example 2 was conducted except that the addition amount was changed as shown in Table 2.

<実施例7>
参考例2において、外部添加する荷電制御剤をサリチル酸の亜鉛錯体E−84(オリエント化学工業(株)製)に変え、添加部数を表2に示すように変更した。
<Example 7>
In Reference Example 2 , the externally added charge control agent was changed to a salicylic acid zinc complex E-84 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), and the number of added parts was changed as shown in Table 2.

<実施例8>
含硫黄樹脂の種類と添加量を表2に示すように変更し、内外添する荷電制御剤をベンジル酸のホウ素錯体LR−147(日本カーリット(株)製)に変更し、添加量を表2に示すように変える以外は、実施例1と同様にした。
<Example 8>
The type and addition amount of the sulfur-containing resin were changed as shown in Table 2, the charge control agent to be added internally and externally was changed to benzylic acid boron complex LR-147 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), and the addition amount was changed to Table 2. The procedure was the same as in Example 1 except that the change was made as shown in FIG.

参考例3
含硫黄樹脂の種類と添加量を表2に示すように変更し、内外添する荷電制御剤をベンジル酸のアルミニウム錯体LR−297(日本カーリット(株)製)に変更し、添加量を表2に示すように変える以外は、実施例1と同様にした。
< Reference Example 3 >
The type and addition amount of the sulfur-containing resin were changed as shown in Table 2, the charge control agent to be added internally and externally was changed to benzylic acid aluminum complex LR-297 (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.), and the addition amount was changed to Table 2. The procedure was the same as in Example 1 except that the change was made as shown in FIG.

<実施例10>
実施例2において、添加する着色剤の種類をC.I.ピグメントイエロー93に変える以外は、実施例2と同様にした。
<Example 10>
In Example 2, the type of colorant to be added is C.I. I. Except for changing to Pigment Yellow 93, the same procedure as in Example 2 was performed.

<実施例11>
実施例2において、添加する着色剤の種類および添加量を、C.I.ピグメントレッド122を8質量部に変更する以外は実施例2と同様にした。
<Example 11>
In Example 2, the type and amount of the colorant to be added were changed to C.I. I. The same procedure as in Example 2 was performed except that the pigment red 122 was changed to 8 parts by mass.

<実施例12>
実施例2において、添加する着色剤の種類および添加量を、カーボンブラック(DBP吸油量42cm3/100g、比表面積60m2/g)を8部に変更する以外は実施例2と同様にした。
<Example 12>
In Example 2, the kind and amount of the colorant to be added, except for changing the carbon black (DBP oil absorption of 42cm 3/100 g, a specific surface area of 60 m 2 / g) to 8 parts were the same as in Example 2.

<比較例1〜6>
実施例1において、添加する含硫黄樹脂及び荷電制御剤の種類と量を表2に変える以外は、実施例1と同様にした。尚、表中のE−89(オリエント化学工業(株)製)は、化リックスアレンである。
<Comparative Examples 1-6>
In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having changed the kind and quantity of the sulfur-containing resin and charge control agent to add to Table 2. In addition, E-89 (made by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) in the table is Chemical Lix Allen.

<実施例13>
次に、フルカラーカラープリンターLBP2510(キヤノン製)のプロセススピードを180mm/secに改造(トナー担持体の周速270mm/secに改造)したマシーンを使って、[トナーの製造例2で製造したシアントナー]、[トナーの製造例10で製造したイエロートナー]、[トナーの製造例11で製造したマゼンタトナー]、[トナーの製造例12で製造したブラックトナー]をそれぞれ対応するカートリッジに200gずつ充填し、20000枚のフルカラー画像評価を実施した。その結果を実施例1に準じて評価した。その結果を表3に示す。
<Example 13>
Next, using a machine in which the process speed of the full-color color printer LBP2510 (manufactured by Canon) was modified to 180 mm / sec (modified to a peripheral speed of the toner carrier 270 mm / sec), [cyan toner produced in Toner Production Example 2] ], [Yellow toner produced in toner production example 10], [Magenta toner produced in toner production example 11], and [Black toner produced in toner production example 12] are filled in 200 g respectively. , 20000 full-color images were evaluated. The results were evaluated according to Example 1. The results are shown in Table 3.

Figure 0004481788
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Figure 0004481788
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本発明の画像形成方法を実施する装置の一例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an example of the apparatus which implements the image forming method of this invention. 本発明のトナー担持体上の表面電位プロファイルの一例を示す。An example of the surface potential profile on the toner carrier of the present invention is shown. 本発明の画像形成方法を実施する装置の他の例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other example of the apparatus which enforces the image forming method of this invention. 本発明の画像形成方法を実施する装置の他の例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other example of the apparatus which enforces the image forming method of this invention. 本発明の画像形成方法を実施する装置の他の例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other example of the apparatus which enforces the image forming method of this invention. 本発明の画像形成方法を実施する装置の他の例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the other example of the apparatus which enforces the image forming method of this invention. 本発明の実施例で用いた改造機の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the remodeling machine used in the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 感光体
2 帯電ローラー
4Y 各色現像器
4M 各色現像器
4Bk 各色現像器
4C 各色現像器
5 中間転写ドラム
5a 導電性支持体
5b 弾性層
6 クリーニングブレードを有するクリーナー
7 転写材トレイ
8 転写装置
9 定着装置
9a 定着用加熱ローラー
9b 定着用加圧ローラー
10 ロータリーユニット
16a〜16d 帯電手段
17a〜17d 現像手段
18a〜18d クリーニング手段
19a〜19d 感光ドラム
20 除電器
22 定着手段
23a 潜像形成手段
23b〜23d 潜像形成手段
24a〜24d 転写用放電手段
25 搬送ベルト
26 排出口
27 吸着帯電手段
28a〜28d 分離除電放電手段
29a〜29d 画像形成部
40 中間転写ベルト
41 ローラー
42 一次転写ローラー
43a 二次転写対向ローラー
43b 二次転写ローラー
44 一次転写バイアス電源
45 バイアス電源
46 二次転写バイアス電源
49 ベルトクリーナー
100 現像装置
101 現像ブレード
102 トナー担持体
103 塗布ローラー
104 トナー
105 被転写体
106 転写部材
107 定着用加圧ローラー
108 定着用加熱ローラー
109 感光体
110 一次帯電部材(帯電ローラー)
110a 導電性弾性層
110b 芯金
115 帯電バイアス電源
116 転写バイアス電源
117 現像バイアス電源
123 露光
138 クリーニングブレードを有するクリーナー
241 感光体
241a 光導電絶縁物質層
241b 感光層
242 帯電ローラー
242a 導電性弾性層
242b 芯金
243 露光
244 現像ユニット
244−1〜244−4 現像器
245 中間転写ドラム
245a 中抵抗の弾性体層
245b パイプ状の導電性芯金
246 転写材
247 転写手段
247a バイアスローラー
247a1 導電性弾性層
247a2 芯金
247c テンションローラー
247d 二次転写バイアス電源
248 クリーニングブレード
249 クリーニング手段
280 着脱自在なクリーニング手段
281 定着手段
P,S 記録材
L 光源装置
E レーザー光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoconductor 2 Charging roller 4Y Each color developing device 4M Each color developing device 4Bk Each color developing device 4C Each color developing device 5 Intermediate transfer drum 5a Conductive support 5b Elastic layer 6 Cleaner with cleaning blade 7 Transfer material tray 8 Transfer device 9 Fixing device 9a Heating roller for fixing 9b Pressure roller for fixing 10 Rotary units 16a to 16d Charging means 17a to 17d Developing means 18a to 18d Cleaning means 19a to 19d Photosensitive drum 20 Charger 22 Fixing means 23a Latent image forming means 23b to 23d Latent image Forming means 24a to 24d Transfer discharging means 25 Conveying belt 26 Discharge port 27 Adsorption charging means 28a to 28d Separating / discharging discharge means 29a to 29d Image forming unit 40 Intermediate transfer belt 41 Roller 42 Primary transfer roller 43a Secondary transfer counter roller -43b Secondary transfer roller 44 Primary transfer bias power supply 45 Bias power supply 46 Secondary transfer bias power supply 49 Belt cleaner 100 Developing device 101 Developing blade 102 Toner carrier 103 Application roller 104 Toner 105 Transfer object 106 Transfer member 107 Fixing pressure Roller 108 Heating roller for fixing 109 Photoconductor 110 Primary charging member (charging roller)
110a Conductive elastic layer 110b Core metal 115 Charging bias power supply 116 Transfer bias power supply 117 Development bias power supply 123 Exposure 138 Cleaner having a cleaning blade 241 Photoconductor 241a Photoconductive insulating material layer 241b Photosensitive layer 242 Charging roller 242a Conductive elastic layer 242b Core Gold 243 Exposure 244 Development unit 244-1 to 244-4 Developer 245 Intermediate transfer drum 245a Medium resistance elastic layer 245b Pipe-shaped conductive core 246 Transfer material 247 Transfer means 247a Bias roller 247a1 Conductive elastic layer
247a2 Core metal 247c Tension roller 247d Secondary transfer bias power supply 248 Cleaning blade 249 Cleaning means 280 Detachable cleaning means 281 Fixing means P, S Recording material L Light source device E Laser light

Claims (6)

結着樹脂、着色剤、荷電制御剤(a)および硫黄原子を有する重合体とを有するトナー粒子と、該トナー粒子に外添された荷電制御剤(b)とを含んでいる非磁性トナーにおいて、
該トナー粒子は、水相を用いた重合法によって得られ、
該荷電制御剤(a)及び(b)は、オキシカルボン酸の、Al・Zn・Zr・Fe・Bのいずれかより選ばれる金属Mを有する金属化合物であり、
該硫黄原子を有する重合体は、Mw=20000〜50000の下記一般式(1)を構成単位として含むビニル系重合体であり、
非磁性トナーをアルカリ洗浄した時の、荷電制御剤(b)由来の金属(M)の蛍光X線減量により求められる、トナー表面に存在する該荷電制御剤(b)の質量部が、該トナー粒子100質量部に対して0.020〜0.700部であり、
該非磁性トナー1g中から0.1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液によって抽出されるオキシカルボン酸の総質量A(mg/g)が0.5〜5.0mg/g(トナーの質量基準)であり、
現像機に該非磁性トナーを充填し、30℃・80%の環境下において、トナー担持体を周速135mm/secで回転させたとき、10秒経過時の非磁性トナーの表面電位(i)が−5〜−45Vであり、60秒経過時の非磁性トナーの表面電位(ii)が−5〜−50Vであり、且つ(i/ii)が0.5〜1.3であり、
該非磁性トナーの平均円形度が0.955〜0.995で、円形度標準偏差が0.045未満であることを特徴とする非磁性トナー。
Figure 0004481788
[式中、R1は水素原子あるいはメチル基、R2およびR3は水素原子またはアルキル基を表わす。また、nは1〜10の整数を意味し、X1は、水素原子を表す。]
In a nonmagnetic toner comprising a toner particle having a binder resin, a colorant, a charge control agent (a) and a polymer having a sulfur atom, and a charge control agent (b) externally added to the toner particle ,
The toner particles are obtained by a polymerization method using an aqueous phase,
The charge control agents (a) and (b) are metal compounds having a metal M selected from any of Al, Zn, Zr, Fe, and B of oxycarboxylic acids,
The polymer having a sulfur atom is a vinyl polymer containing the following general formula (1) of Mw = 20,000 to 50,000 as a structural unit,
The when the non-magnetic toner and alkali washing, determined by X-ray fluorescence loss of the charge control agent (b) derived from the metal (M), parts by weight of the charge control agent present on the toner surface (b) is, the 0.020 to 0.700 part with respect to 100 parts by mass of toner particles,
The total mass A (mg / g) of oxycarboxylic acid extracted from 1 g of the nonmagnetic toner with a 0.1 mol / L sodium hydroxide aqueous solution is 0.5 to 5.0 mg / g (toner mass basis). ,
When the developing machine is filled with the non-magnetic toner and the toner carrier is rotated at a peripheral speed of 135 mm / sec in an environment of 30 ° C. and 80%, the surface potential (i) of the non-magnetic toner after 10 seconds elapses. The surface potential (ii) of the non-magnetic toner after lapse of 60 seconds is -5 to -50 V, and (i / ii) is 0.5 to 1.3.
A nonmagnetic toner, wherein the nonmagnetic toner has an average circularity of 0.955 to 0.995 and a circularity standard deviation of less than 0.045.
Figure 0004481788
[Wherein R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or an alkyl group. Further, n represents represent an integer of 1 to 10, X 1 represents a hydrogen atom. ]
該硫黄原子を有する重合体のMwが、Mw=27000〜45000であり、該荷電制御剤(b)の中心金属Mが、Al・Zn・Zrのいずれかより選ばれる金属であり、該トナーの平均円形度が0.970〜0.995で、円形度標準偏差が0.035未満であることを特徴とする請求項1に記載の非磁性トナー。   Mw of the polymer having sulfur atoms is Mw = 27000 to 45000, and the central metal M of the charge control agent (b) is a metal selected from any one of Al, Zn, and Zr, The nonmagnetic toner according to claim 1, wherein the average circularity is 0.970 to 0.995 and the circularity standard deviation is less than 0.035. X線光電子分光分析により測定されるトナー表面に存在する炭素元素の原子個数%(C)に対する硫黄元素の原子個数%(S)の比(S/C)が0.0005〜0.0050であり、
該トナーをアルカリ洗浄した後に検出される該荷電制御剤(a)由来の金属(M2)の蛍光X線量により求められる、トナー内部に存在する該荷電制御剤(a)の質量部が、0.02〜0.5部(トナーの質量基準)であることを特徴とする請求項1又は2に記載の非磁性トナー。
The ratio (S / C) of atomic number% (S) of sulfur element to atomic number% (C) of carbon element present on the toner surface measured by X-ray photoelectron spectroscopy is 0.0005 to 0.0050. ,
The mass part of the charge control agent (a) present inside the toner, determined by the fluorescent X-ray dose of the metal (M2) derived from the charge control agent (a) detected after the toner is washed with an alkali, is 0.00. non-magnetic toner according to claim 1 or 2, characterized in that it is from 02 to 0.5 parts (based on the weight of toner).
前記(S/C)の関係が0.001〜0.004、前記アルカリ洗浄した後に検出される荷電制御剤(a)由来の金属(M2)の蛍光X線量により求められる、トナー内部に存在する該荷電制御剤(a)の質量部が、0.06〜0.4部(トナーの質量基準)であることを特徴とする請求項に記載の非磁性トナー。 The (S / C) relationship is 0.001 to 0.004 and exists in the toner, which is determined by the fluorescent X-ray dose of the metal (M2) derived from the charge control agent (a) detected after the alkali cleaning. The nonmagnetic toner according to claim 3 , wherein a mass part of the charge control agent (a) is 0.06 to 0.4 part (toner mass standard). 前記(i)−7〜−40Vであり、前記(ii)−7〜−45Vであり、かつ、前記(i/ii)0.7〜1であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の非磁性トナー。 Wherein (i) is -7 to-40V, the (ii) a is -7 to-45V, and claim 1, wherein (i / ii) is characterized by a 0.7-1 5. The nonmagnetic toner according to any one of 4 to 4 . 像担持体上に担持された静電潜像に、現像手段によってトナーを転移させることにより、該静電潜像を可視化する現像工程を有する画像形成方法において、
該現像手段は、該像担持体に対向して配置された、トナーを担持する回転可能なトナー担持体と、該トナー担持体上のトナー量を規制するトナー規制部材を有するものであり、
該トナーは、請求項1乃至のいずれか一項に記載の非磁性トナーであることを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method having a developing step of visualizing the electrostatic latent image by transferring toner to the electrostatic latent image carried on the image carrier by developing means,
The developing means includes a rotatable toner carrier that carries toner and is disposed opposite to the image carrier, and a toner regulating member that regulates the amount of toner on the toner carrier,
The toner image forming method which is a non-magnetic toner according to any one of claims 1 to 5.
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