JP4542986B2 - Electrophotographic toner, developer, image forming apparatus using the developer, and process cartridge - Google Patents
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Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電荷像を現像するための現像剤として使用されるトナーおよびその製造方法、該トナーを用いる画像形成方法に関する。更に、直接または間接電子写真現像方式を用いた複写機、レーザープリンター、普通紙ファックス等の電子写真現像装置に使用される電子写真用トナー、および画像形成方法に関する。更に、直接または間接電子写真多色画像現像方式を用いたフルカラー複写機、フルカラーレーザープリンター、フルカラー普通紙ファックス等の電子写真現像装置に使用される電子写真用トナー、および画像形成方法に関する。 The present invention relates to a toner used as a developer for developing an electrostatic charge image in electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like, a manufacturing method thereof, and an image forming method using the toner. Further, the present invention relates to an electrophotographic toner used in an electrophotographic developing apparatus such as a copying machine, a laser printer, and a plain paper fax machine using a direct or indirect electrophotographic developing system, and an image forming method. Furthermore, the present invention relates to an electrophotographic toner used in an electrophotographic developing apparatus such as a full-color copying machine, a full-color laser printer, a full-color plain paper fax machine or the like using a direct or indirect electrophotographic multicolor image developing system, and an image forming method.
従来から、電子写真装置、静電記録装置等において、電気的または磁気的に形成された潜像は、トナーによって顕像化されている。例えば、電子写真法では、感光体上に静電荷像(潜像)を形成し、次いで、該潜像をトナーにより現像して、トナー画像を形成している。トナー画像は、通常、紙等の転写材上に転写され、次いで、加熱等の方法により紙等の転写材上に定着される。また、感光体は再び潜像を形成するためにクリーニング部材によりクリーニングされる。 Conventionally, a latent image formed electrically or magnetically in an electrophotographic apparatus, an electrostatic recording apparatus or the like has been visualized with toner. For example, in electrophotography, an electrostatic charge image (latent image) is formed on a photoreceptor, and then the latent image is developed with toner to form a toner image. The toner image is usually transferred onto a transfer material such as paper, and then fixed onto the transfer material such as paper by a method such as heating. Further, the photosensitive member is cleaned by a cleaning member in order to form a latent image again.
静電荷像の現像に使用されるトナーは、一般に、トナーバインンダー中に、着色剤、帯電制御剤、その他の添加剤を含有させた着色粒子であり、その種類には、大別して粉砕トナーとケミカルトナーがある。 The toner used for developing an electrostatic image is generally colored particles containing a colorant, a charge control agent, and other additives in a toner binder. There is chemical toner.
近年では、高品位、高画質の画像を得るために、ケミカルトナーの需要が高まっている。ケミカルトナーの製法は、粒子の形状を球形等に均一にすることが可能であり、小粒径、且つ、シャープな粒度分布を持たせることができるので、画像再現性や粒状度に優れる。特に、粒子形状を球形とすることで、転写効率の向上を図り、トナーの消費量を減少させて画像のぬけの無い高品位の画像を得たり、ランニングコストを低減させたりすることができる。転写効率が非常に良いならば、感光体や転写媒体から未転写トナーを取り除くためのクリーニングユニットが必要なくなり、機器の小型化、低コスト化が図れ、廃棄トナーも無くなるというメリットも同時に有しているからである。現在では、様々なケミカルトナー製造法が考案され、例えば、懸濁重合法、乳化重合凝集法、ポリマー溶解懸濁法によるトナー製造法が検討されている。 In recent years, there has been an increasing demand for chemical toners in order to obtain high-quality and high-quality images. The chemical toner manufacturing method can make the shape of the particles uniform, such as a spherical shape, and can have a small particle size and a sharp particle size distribution, and is excellent in image reproducibility and granularity. In particular, by making the particle shape spherical, the transfer efficiency can be improved, the toner consumption can be reduced to obtain a high-quality image without missing images, and the running cost can be reduced. If the transfer efficiency is very good, there is no need for a cleaning unit for removing untransferred toner from the photoreceptor or transfer medium, which has the advantages of reducing the size and cost of the equipment and eliminating waste toner. Because. At present, various chemical toner production methods have been devised. For example, a toner production method using a suspension polymerization method, an emulsion polymerization aggregation method, or a polymer dissolution suspension method is being studied.
一方、潜像担持体上に現像されたトナー像を転写紙上に加熱定着する定着工程においては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ローラ定着方式が広く一般に用いられている。このような熱定着方式においては、定着時にトナー像の一部が熱ローラの表面に付着し、これがコピー用紙上に転移して地汚れを起こす、いわゆるオフセット現象を生じ易いという難点がある。そこで、このオフセット現象の発生を防止するために、トナーに離型剤としてワックスを含有させる方法が知られており、例えば、離型剤として固形シリコンワニス、高級脂肪酸、高級アルコール、各種ワックス等を添加することが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照。)。 On the other hand, in a fixing process in which a toner image developed on a latent image carrier is heated and fixed on a transfer paper, a heating roller fixing method is widely used because of its energy efficiency. In such a heat fixing system, a part of the toner image adheres to the surface of the heat roller at the time of fixing, and this is liable to cause a so-called offset phenomenon in which the toner image is transferred onto the copy paper and causes scumming. Therefore, in order to prevent the occurrence of the offset phenomenon, a method of adding a wax as a releasing agent to the toner is known. For example, solid silicon varnish, higher fatty acid, higher alcohol, various waxes and the like are used as the releasing agent. Addition is proposed (for example, refer patent documents 1-4).
しかしながら、ワックスはバインダー樹脂にくらべて分子量が小さく軟らかいために、キャリアや感光体、または現像スリーブに移行するいわゆるフィルミング現象が発生しやすい。キャリアへのフィルミング(これをスペントという)現象が起きると、トナーとの適度な摩擦帯電ができず、その結果、帯電不良が生じ、地肌汚れ等の原因となる。また、感光体フィルミング現象が起きるとハーフトーン画像上に白帯状の異常画像が発生したり、スリーブのフィルミング状態に応じて現像バイアスの効力が薄れたりするために、画像濃度が薄れる異常画像が発生する。これら不具合はコピープロセスの繰り返しにより次第に進行し、ますます悪化していき、初期画像の状態を保つことが困難になっていく。 However, since wax has a small molecular weight and is softer than the binder resin, a so-called filming phenomenon that shifts to a carrier, a photoreceptor, or a developing sleeve is likely to occur. When the filming (this is called spent) phenomenon on the carrier occurs, the toner cannot be appropriately triboelectrically charged. As a result, charging failure occurs, which causes background stains and the like. In addition, when a photoconductor filming phenomenon occurs, an abnormal image with a white band appears on a halftone image, or the effect of developing bias decreases depending on the filming state of the sleeve, resulting in an abnormal image in which the image density decreases. Occurs. These defects are gradually aggravated by the repetition of the copying process, and become worse and it becomes difficult to maintain the state of the initial image.
従って、ワックスを含有するトナーを使用するにあたって長期に渡って安定した画像品質を得るためには、ワックスやバインダー樹脂、ワックスの分散状態に着目した改善策が必要とされてきた。 Accordingly, in order to obtain a stable image quality over a long period of time when using a toner containing a wax, an improvement measure focusing on the dispersion state of the wax, the binder resin, and the wax has been required.
ワックスは、それ自身がバインダー樹脂中に相溶し、トナー中で極度に微分散した状態で存在すると本来の機能である離型性を発現できないため、非相溶なドメイン粒子として存在することが必要であると言われている。しかし、適度な相溶性がないと、加熱定着時においてワックスの染み出しがバインダー樹脂に阻害され、瞬時に定着ローラとトナー間に離型効果が働かない。 The wax itself is compatible with the binder resin, and if it exists in an extremely finely dispersed state in the toner, it cannot exhibit the releasability, which is the original function, and therefore may exist as incompatible domain particles. It is said that it is necessary. However, if there is no appropriate compatibility, the seepage of the wax is hindered by the binder resin at the time of heat fixing, and the releasing effect does not work between the fixing roller and the toner instantaneously.
ワックス分散を適切に制御するには、一つにワックス分散助剤を用いることが知られている(例えば、特許文献5,6参照。)が、加熱定着時のワックスの染み出しが抑制され、定着ローラと定着画像の分離性が悪化してしまう。また、ワックスフィルミングを抑制する技術として、トナー断面におけるワックスのドメイン径や形状を規定したもの(例えば、特許文献7,8参照。)や、また、ワックスとして低分子量ポリプロピレンワックスを使用したもの(例えば、特許文献9参照。)が知られているが、決してワックスの染み出しが良好なものでは無かった。
In order to appropriately control the wax dispersion, it is known to use a wax dispersion aid (see, for example,
一方で、ワックスにカルナウバワックスと無極性パラフィンを用い、バインダー樹脂の酸価を規定することで、バインダー樹脂からのワックスの染み出しを良好にしたもの(例えば、特許文献10参照。)が開示されているが、ワックスフィルミングを抑制したものでは無かった。 On the other hand, by using carnauba wax and nonpolar paraffin as the wax and regulating the acid value of the binder resin, the wax exuding from the binder resin is improved (for example, see Patent Document 10). However, the wax filming was not suppressed.
離型剤を含有する電子写真用トナーにおいて、離型剤がキャリアや感光体、現像スリーブ上に移行する、いわゆるワックスフィルミング(またはワックススペント)を抑制するために、ワックスやワックスの分散状態が改良されてきた。しかしながら、加熱定着時において、バインダー樹脂がワックスの染み出しを阻害する問題を解決するに至らず、そのため低温定着時に十分な離型効果を発揮できず、コールドオフセットが発生したり、定着ローラに定着紙が巻き付いたりしてしまう問題があった。 In an electrophotographic toner containing a release agent, in order to suppress so-called wax filming (or wax spent) in which the release agent migrates onto a carrier, a photoreceptor, or a developing sleeve, Have been improved. However, at the time of heat fixing, the binder resin does not solve the problem of hindering the exudation of wax, so that sufficient release effect cannot be exhibited at low temperature fixing, and cold offset occurs or fixing to the fixing roller. There was a problem that paper was wound around.
また、従来のケミカルトナー(水系造粒トナー)は、シャープな粒径分布かつ小粒径化を達成することで高画質化を可能としているが、トナーの物性面、すなわちトナー組成物(樹脂やワックス)が構成する硬さや軟らかさの指標が粉砕トナーと比べて不十分であった。そのため、画像形成装置における電子写真プロセスに関わる各部位では粉砕トナーに適応させて進化させてきている状況にあることから、このケミカルトナーを現像剤に使用しても十分な現像剤性能を達成しきれなかった。 Conventional chemical toners (water-based granulated toners) can achieve high image quality by achieving a sharp particle size distribution and a small particle size. However, the physical properties of the toner, that is, the toner composition (resin or resin) The index of hardness and softness that the (wax) constitutes was insufficient as compared with the pulverized toner. For this reason, each part related to the electrophotographic process in the image forming apparatus is in a state where it has been adapted to the pulverized toner and evolved. Therefore, even if this chemical toner is used as a developer, sufficient developer performance is achieved. I couldn't.
本発明の目的は、ワックスフィルミングを抑制し、且つ、加熱定着時において、少ない熱エネルギーで瞬時にワックスが染み出し、定着ローラ分離性に優れ、低温定着性と耐ホットオフセット性を兼ね備えた電子写真用トナーを提供することである。また、該電子写真用トナーを用いた現像剤、画像形成装置並びにプロセスカートリッジを提供することである。 The object of the present invention is to suppress wax filming, and at the time of heat-fixing, the wax exudes instantaneously with a little heat energy, has excellent fixing roller separation, and has both low-temperature fixability and hot offset resistance. It is to provide a photographic toner. Another object of the present invention is to provide a developer, an image forming apparatus, and a process cartridge using the electrophotographic toner.
本発明者等は上記の問題点について検討を重ねた結果、トナーの架橋密度や結晶性、若しくは分子運動性を適正な範囲に調整することで、ワックスとバインダー樹脂が適度な相溶性を保ち、その結果、ワックスフィルミングを抑制できることを見いだした。更には、加熱定着時において、バインダー樹脂によるワックスの染み出しが良好で、低温定着システムにおいても瞬時に優れた離型性を発現できるトナーを提供できる。 As a result of studying the above problems, the present inventors have adjusted the crosslink density, crystallinity, or molecular mobility of the toner to an appropriate range, so that the wax and the binder resin maintain appropriate compatibility, As a result, it was found that wax filming can be suppressed. In addition, it is possible to provide a toner that exhibits good exudation of wax with a binder resin during heat fixing and can instantly exhibit excellent releasability even in a low temperature fixing system.
即ち、本発明の課題は以下の技術的手段、手法により解決される。
(1)少なくとも結着樹脂、離型剤、着色剤からなるトナー組成物を水系媒体中で分散して得られる電子写真用トナーにおいて、パルスNMR法により測定され得られる自由誘導減衰曲線について、該電子写真用トナーを構成するハード成分、ソフト成分、該ハード成分とソフト成分との界面成分それぞれに由来する3つの曲線に分離した場合に、前記ハード成分に由来する曲線のスピン−スピン緩和時間(T2s)が35〜90μsであり、該ハード成分のプロトン比(Hs)が0.2〜0.6であることを特徴とする電子写真用トナー。
(2)(1)に記載の電子写真用トナーにおいて、前記ハード成分に由来する曲線のスピン−スピン緩和時間(T2s)と、前記ハード成分のプロトン比(Hs)の比T2s/Hsが、110〜145であることを特徴とする電子写真用トナーであること。
(3)(1)または(2)に記載の電子写真用トナーにおいて、前記ソフト成分に由来する曲線のスピン−スピン緩和時間(T2l)が1.5〜3.5msであり、該ソフト成分のプロトン比(Hl)が0.1〜0.2であることを特徴とする電子写真用トナーであること。
(4)(1)〜(3)のいずれかに記載の電子写真用トナーにおいて、前記結着樹脂はポリエステル樹脂を含有することを特徴とする電子写真用トナーであること。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真用トナーにおいて、有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体と、前記着色剤とを溶解または分散させて溶液または分散液とし、該溶液または分散液を前記水系媒体中で分散させ、ついで前記活性水素基を有する化合物と前記重合体とを反応させた後、もしくは反応させながら、前記有機溶媒を除去して得られるものであることを特徴とする電子写真用トナーであること。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の電子写真用トナーにおいて、前記ハード成分とソフト成分との界面成分に由来する曲線のスピン−スピン緩和時間(T2m)が0.2〜0.6msであることを特徴とする電子写真用トナーであること。
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の電子写真用トナーにおいて、前記離型剤はカルボニル基含有ワックスであることを特徴とする電子写真用トナーであること。
(8)(1)〜(7)のいずれかに記載の電子写真用トナーと、磁性粒子からなるキャリアを含むことを特徴とする二成分系の現像剤であること。
(9)静電荷像担持体と、該静電荷像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電した静電荷像担持体に静電荷像を形成する露光手段と、前記静電荷像担持体上の静電荷像を請求項8に記載の現像剤によりトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を転写材に静電転写する転写手段と、前記転写材上のトナー像を加熱定着する定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置であること。
(10)(9)に記載の画像形成装置において、前記帯電手段は、前記静電荷像担持体に帯電部材を接触させ、該帯電部材に電圧を印加することにより帯電を行うものであることを特徴とする画像形成装置であること。
(11)(9)または(10)に記載の画像形成装置において、前記静電荷像担持体はアモルファスシリコン静電荷像担持体であることを特徴とする画像形成装置であること。
(12)(9)〜(11)のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着手段は、発熱体を具備する加熱体と、前記加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを備え、前記フィルムと前記加圧部材の間に前記トナー像が転写された転写材を通過させて、該トナー像を加熱定着することを特徴とする画像形成装置であること。
(13)(9)〜(11)のいずれかに記載の画像形成装置において、前記定着手段は、磁性金属から構成されて電磁誘導により加熱される加熱ローラと、該加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、該トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを備え、前記トナー加熱媒体と前記加圧ローラの間に前記トナー像が転写された転写材を通過させて、該トナー像を加熱定着することを特徴とする画像形成装置であること。
(14)(9)〜(13)のいずれかに記載の画像形成装置において、前記現像手段は、静電荷像担持体上の静電荷像を現像するときに、交互電界を印加するための電界印刷手段を有することを特徴とする画像形成装置であること。
(15)少なくとも静電荷像担持体と、現像手段とが一体に支持されてなり、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、(1)〜(7)のいずれかに記載の電子写真用トナーを保持することを特徴とするプロセスカートリッジであること。
That is, the problems of the present invention are solved by the following technical means and methods.
(1) For an electrophotographic toner obtained by dispersing a toner composition comprising at least a binder resin, a release agent, and a colorant in an aqueous medium, a free induction decay curve obtained by a pulse NMR method When the electrophotographic toner is separated into three curves derived from the hard component, the soft component, and the interface component between the hard component and the soft component, the spin-spin relaxation time of the curve derived from the hard component ( An electrophotographic toner, wherein T 2 s) is 35 to 90 μs, and a proton ratio (Hs) of the hard component is 0.2 to 0.6.
(2) In the electrophotographic toner described in (1), the ratio T 2 s / the spin-spin relaxation time (T 2 s) of the curve derived from the hard component and the proton ratio (Hs) of the hard component The toner for electrophotography, wherein Hs is 110 to 145.
(3) In the electrophotographic toner according to (1) or (2), the spin-spin relaxation time (T 2 l) of the curve derived from the soft component is 1.5 to 3.5 ms. A toner for electrophotography, wherein the proton ratio (Hl) of the component is 0.1 to 0.2.
(4) The electrophotographic toner according to any one of (1) to (3), wherein the binder resin contains a polyester resin.
(5) In the electrophotographic toner according to any one of (1) to (4), a compound having an active hydrogen group and a moiety having a site capable of reacting with the active hydrogen group in an organic solvent. The polymer and the colorant are dissolved or dispersed to form a solution or dispersion, the solution or dispersion is dispersed in the aqueous medium, and then the compound having an active hydrogen group and the polymer are reacted. An electrophotographic toner obtained by removing the organic solvent after or while reacting.
(6) In the electrophotographic toner according to any one of (1) to (5), a spin-spin relaxation time (T 2 m) of a curve derived from an interface component between the hard component and the soft component is 0. An electrophotographic toner characterized by being 2 to 0.6 ms.
(7) The electrophotographic toner according to any one of (1) to (6), wherein the releasing agent is a carbonyl group-containing wax.
(8) A two-component developer comprising the electrophotographic toner according to any one of (1) to (7) and a carrier made of magnetic particles.
(9) An electrostatic charge image carrier, a charging means for charging the electrostatic charge image carrier, an exposure means for forming an electrostatic charge image on the charged electrostatic charge image carrier, and the electrostatic charge image carrier. A developing unit that forms a toner image with the developer according to
(10) In the image forming apparatus according to (9), the charging unit performs charging by bringing a charging member into contact with the electrostatic image carrier and applying a voltage to the charging member. The image forming apparatus is characterized.
(11) The image forming apparatus according to (9) or (10), wherein the electrostatic image carrier is an amorphous silicon electrostatic image carrier.
(12) In the image forming apparatus according to any one of (9) to (11), the fixing unit includes a heating body including a heating element, a film in contact with the heating body, and the film through the film. An image forming apparatus, comprising: a pressure member that is in pressure contact with a heating body; and passing the transfer material onto which the toner image is transferred between the film and the pressure member to heat and fix the toner image. Be a device.
(13) In the image forming apparatus according to any one of (9) to (11), the fixing unit is formed of a magnetic metal and heated by electromagnetic induction, and is arranged in parallel with the heating roller. A fixing roller, an endless belt-shaped toner heating medium that is stretched between the heating roller and the fixing roller, heated by the heating roller and rotated by the rollers, and the fixing via the toner heating medium A pressure roller that is in pressure contact with the roller and rotates to form a fixing nip, and passes the transfer material onto which the toner image has been transferred between the toner heating medium and the pressure roller, and the toner An image forming apparatus that heat-fixes an image.
(14) In the image forming apparatus according to any one of (9) to (13), the developing unit applies an electric field for applying an alternating electric field when developing the electrostatic image on the electrostatic image carrier. An image forming apparatus having a printing unit.
(15) In a process cartridge in which at least the electrostatic charge image carrier and the developing unit are integrally supported and detachable from the main body of the image forming apparatus, the developing unit is any one of (1) to (7) A process cartridge which holds the electrophotographic toner described in 1.
本発明の電子写真用トナーによれば、感光体やキャリアへのワックスフィルミングを抑制し、また、加熱定着時において、少ない熱エネルギーで瞬時にワックスが染み出し、定着ローラ分離性に優れ、低温定着性と耐ホットオフセット性を兼ね備えさせることができる。さらに、このように画像形成装置と十分にマッチングを図ることができるとともに、該トナーのポテンシャルを十分に発揮させることができる。 According to the electrophotographic toner of the present invention, the wax filming on the photoreceptor and the carrier is suppressed, and at the time of heat fixing, the wax exudes instantly with a small amount of heat energy, excellent in fixing roller separation property, and low temperature. The fixing property and the hot offset resistance can be combined. Further, it is possible to sufficiently match the image forming apparatus as described above, and to fully exhibit the potential of the toner.
次に、本発明の実施の形態について詳細を説明する。ここで、本発明に用いられるトナー、現像剤の製法や材料、および電子写真プロセスに関するシステム全般に関しては条件を満たせば、公知のものが全て使用可能である。 Next, the embodiment of the present invention will be described in detail. Here, the toner, the manufacturing method and material of the developer, and the overall system relating to the electrophotographic process that are used in the present invention can be used as long as the conditions are satisfied.
<パルスNMR>
本発明はパルスNMRにより測定される、トナーを構成する高分子材料の分子運動性を規定したものである。以下に詳細を説明する。
パルスNMR法は、高分子材料の分子運動性を解析する場合に用いられ、特にトナーのような不均質な複合高分子材料の分子運動性や不均質性の評価には有効な手段である。磁場中においてパルス的な電磁波を高分子材料に照射すると、高分子材料中の水素原子核のスピンエネルギーは高エネルギー状態に遷移し、その後、水素原子核が再び元のエネルギー状態に戻る緩和過程を辿る。パルスNMRはこの緩和過程を観測するものであり、時間に対して磁化が減衰する緩和曲線が得られる。ここで、この緩和曲線は自由誘導減衰曲線(FID:FreeInduction Decay)と呼ばれ、これから得られる緩和時間はスピン−スピン緩和時間(T2)である。自由誘導減衰曲線は、分子運動性の低いハード成分、分子運動性の高いソフト成分、ハード成分とソフト成分の界面成分の三成分に由来する緩和曲線が重畳したものであり、自由誘導減衰曲線を非線形最小二乗法で解析することで、三成分に由来する三つの緩和曲線に分離することができる。図1に、本発明の電子写真用トナーをパルスNMR法で測定して得られた自由誘導減衰曲線の例と、それを分解して得られるハード成分、ソフト成分、ハード成分とソフト成分の界面成分の3つの緩和曲線を示す。
<Pulse NMR>
The present invention defines the molecular mobility of the polymer material constituting the toner as measured by pulse NMR. Details will be described below.
The pulse NMR method is used when analyzing the molecular mobility of a polymer material, and is an effective means for evaluating the molecular mobility and heterogeneity of a heterogeneous composite polymer material such as a toner. When a polymer material is irradiated with a pulsed electromagnetic wave in a magnetic field, the spin energy of hydrogen nuclei in the polymer material transitions to a high energy state, and then follows a relaxation process in which the hydrogen nuclei return to the original energy state again. Pulsed NMR observes this relaxation process, and a relaxation curve in which magnetization decays with respect to time is obtained. Here, this relaxation curve is called a free induction decay curve (FID: Free Induction Decay), and the relaxation time obtained from this is the spin-spin relaxation time (T 2 ). The free induction decay curve is a superposition of relaxation curves derived from three components: a hard component with low molecular mobility, a soft component with high molecular mobility, and an interface component between the hard component and the soft component. By analyzing by the non-linear least square method, it is possible to separate into three relaxation curves derived from the three components. FIG. 1 shows an example of a free induction decay curve obtained by measuring the electrophotographic toner of the present invention by a pulse NMR method, and a hard component, a soft component, and an interface between the hard component and the soft component obtained by decomposing the curve. Three relaxation curves of the components are shown.
分子運動性が低いハード成分は、架橋性や結晶性が高く、硬い材料に由来する成分であることが一般的であり、逆に分子運動性が高いソフト成分は、柔らかい材料に由来する。一方、スピン−スピン緩和時間は、分子運動性が低いほど短く、分子運動性が高いほど長いことが知られている。 The hard component having low molecular mobility is generally a component derived from a hard material having high crosslinkability and crystallinity, and conversely, the soft component having high molecular mobility is derived from a soft material. On the other hand, it is known that the spin-spin relaxation time is shorter as the molecular mobility is lower and longer as the molecular mobility is higher.
従って、三つに分離された緩和曲線の内、最も短いスピン−スピン緩和時間(T2s)を持つ緩和曲線がハード成分であり、最も長いスピン−スピン緩和時間(T2l)を持つ緩和曲線がソフト成分である。残る一つの成分は、ハード成分とソフト成分の界面成分であり、この成分のスピン−スピン緩和時間はT2mで表す。 Accordingly, the relaxation curve having the shortest spin-spin relaxation time (T 2 s) among the three separated relaxation curves is the hard component, and the relaxation having the longest spin-spin relaxation time (T 2 l). The curve is the soft component. The remaining component is an interface component between the hard component and the soft component, and the spin-spin relaxation time of this component is represented by T 2 m.
また、各成分のプロトン比は各緩和曲線から求められ、ハード成分、ソフト成分、ハード成分とソフト成分の界面成分はそれぞれHs、Hl、Hm(Hs+Hl+Hm=1)で表す。 The proton ratio of each component is obtained from each relaxation curve, and the hard component, the soft component, and the interface component between the hard component and the soft component are represented by Hs, Hl, and Hm (Hs + Hl + Hm = 1), respectively.
本発明におけるトナーのT2sは35〜90μsであり、好ましくは55〜85μs、より好ましくは60〜80μsである。T2sが小さいほど、トナーの分子運動性が低く、架橋度や結晶性が高い。また、材料の不均質性が高い場合にもT2sが小さくなるとされている。 The T 2 s of the toner in the present invention is 35 to 90 μs, preferably 55 to 85 μs, more preferably 60 to 80 μs. The smaller T 2 s, the lower the molecular mobility of the toner and the higher the degree of crosslinking and crystallinity. In addition, T 2 s is supposed to be small even when the material has high heterogeneity.
T2sとワックスフィルミング、またはワックス染み出し性との関係は、完全に解明されたものではないが、T2sがこの範囲であると、トナー中のバインダー樹脂とワックスの分子運動性と相溶性が最も適切となり、加熱定着時にワックスがバインダー樹脂中を流動しやすくなるために、ワックスの染み出しが良好となると考えられる。更にバインダー樹脂とワックスが適度に相溶しているので、トナー表面に存在するワックスがキャリアや感光体、現像スリーブに移行しづらくなり、ワックスフィルミングを抑制できるものと思われる。この範囲より大きいと、ワックスがバインダー樹脂と相溶しすぎていたり、ドメイン径が小さくなりすぎたりしてしまい、本来の離型性を得ることができない。逆に、小さい場合はワックスの染み出し性が悪く、また、トナー表面に存在しているワックスによるフィルミングが発生する。 The relationship between T 2 s and wax filming or wax exudation is not completely elucidated, but when T 2 s is within this range, the molecular mobility of the binder resin and wax in the toner The compatibility is most appropriate, and the wax tends to flow in the binder resin at the time of heat-fixing. Further, since the binder resin and the wax are appropriately compatible, it is considered that the wax existing on the toner surface does not easily move to the carrier, the photoreceptor, and the developing sleeve, and the wax filming can be suppressed. If it is larger than this range, the wax is too compatible with the binder resin or the domain diameter becomes too small, and the original releasability cannot be obtained. On the other hand, when it is small, the exuding property of the wax is poor, and filming due to the wax existing on the toner surface occurs.
一方、ハード成分のプロトン比Hsは0.2〜0.6であることが良く、好ましくは0.3〜0.4である。この範囲より大きいと、ハード成分が定着性を阻害し、低温定着性が悪化した。また、逆に小さい時は高温定着時にホットオフセットが発生しやすくなり、更には十分な離型性が発現しなかった。 On the other hand, the proton ratio Hs of the hard component is preferably 0.2 to 0.6, and preferably 0.3 to 0.4. When it was larger than this range, the hard component hindered the fixing property, and the low-temperature fixing property deteriorated. On the other hand, when it is small, hot offset is likely to occur during high-temperature fixing, and sufficient releasability is not exhibited.
また、T2sとHsの比(T2s/Hs)は110〜145であることが良く、好ましくは125〜135である。T2sとHsの比はハード成分の硬さ、もしくはトナー中の不均質性と、成分量のバランスを示すのに適した特性値であり、数値が少ない程、硬い成分が多く存在していることを示し、数値が大きい程、柔らかい成分が少なく存在する傾向にある。トナー中に、ハード成分が過度に硬く、多く存在し過ぎると、低温定着性が悪化し、また逆に、ハード成分が柔らかく、存在量が少なければ、低温定着性は比較的良好ではあるが、耐ホットオフセット性や耐熱保存性が悪化する。従って、ハード成分の硬さと量には最適な量が存在し、上記の範囲とすることで、低温定着性と耐ホットオフセット性、耐熱保存性を両立したトナーを得ることができる。 The ratio of T 2 s to Hs (T 2 s / Hs) may be 110 to 145, preferably 125 to 135. The ratio of T 2 s to Hs is a characteristic value suitable for showing the balance between the hardness of the hard component or the inhomogeneity in the toner and the amount of the component. The smaller the value, the more the hard component exists. The larger the numerical value, the less the soft component tends to exist. If the hard component is excessively hard and excessively present in the toner, the low-temperature fixability deteriorates. Conversely, if the hard component is soft and the abundance is small, the low-temperature fixability is relatively good. Hot offset resistance and heat-resistant storage stability deteriorate. Accordingly, there is an optimum amount of hardness and amount of the hard component. By setting the hardness within the above range, a toner having both low-temperature fixability, hot offset resistance, and heat-preserving stability can be obtained.
T2lは1.5〜3.5msであることが好ましく、より好ましくは2.0〜3.0ms、特に好ましくは2.2〜2.7msである。T2lが大きくなり過ぎると、トナー保存性が悪くなる傾向にあり、また、小さくなると、低温定着性が阻害される傾向にあるため、上記の範囲であることが好ましい。
ソフト成分のプロトン比Hlは0.1〜0.2であることが好ましく、より好ましくは0.15〜0.2である。この範囲は、低温定着性と耐ホットオフセットが最も両立できる範囲であり、特に低温定着性が良好であった。
T 2 l is preferably 1.5 to 3.5 ms, more preferably 2.0 to 3.0 ms, and particularly preferably 2.2 to 2.7 ms. When T 2 l becomes too large, the toner storage stability tends to be poor, and when T 2 l becomes small, the low-temperature fixability tends to be inhibited. Therefore, the above range is preferable.
The proton ratio Hl of the soft component is preferably 0.1 to 0.2, more preferably 0.15 to 0.2. This range is the range where the low temperature fixability and the hot offset resistance are most compatible, and the low temperature fixability was particularly good.
更に、ハード成分とソフト成分の界面成分の緩和時間T2mは、どちらかと言えばハード成分に近い特性を持っていた。T2mは0.2〜0.6msが良く、好ましくは0.2〜0.35msである。この範囲であるときが、本発明の主な効果であるワックスフィルミングの抑制とワックスの染み出し性がより良好になることが分かった。 Furthermore, the relaxation time T 2 m of the interface component between the hard component and the soft component has characteristics close to that of the hard component. T 2 m is preferably 0.2 to 0.6 ms, and preferably 0.2 to 0.35 ms. When it is within this range, it has been found that the suppression of wax filming and the exuding property of the wax, which are the main effects of the present invention, become better.
パルスNMR装置は特に限定されるものではないが、本発明においては、JNM−MU25(日本電子(株)製)を用いて、ソリッドエコー法(90°−τ−90°−τパルス)により、測定温度:100℃、90°パルス幅:2.2μs、遅延時間:8.0μs、繰り返し時間:2.0s、積算回数:32回の条件で測定を行った。 Although the pulse NMR apparatus is not particularly limited, in the present invention, using JNM-MU25 (manufactured by JEOL Ltd.), by the solid echo method (90 ° -τ-90 ° -τ pulse), Measurement was performed under the conditions of measurement temperature: 100 ° C., 90 ° pulse width: 2.2 μs, delay time: 8.0 μs, repetition time: 2.0 s, and number of integrations: 32 times.
<トナー>
本発明に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂、離型剤、着色剤からなるトナー組成物を水系媒体中に分散して得られる電子写真用トナー、いわゆるケミカルトナーであり、その製法や材料は、条件を満たしていれば、公知のものが全て使用可能であり、特に限定されるものではない。例えば、有機溶媒(溶剤)に少なくとも結着樹脂、離型剤、着色剤を溶解及び/又は分散させこの溶解液/分散液を水系媒体中に分散させ造粒する方法(溶解懸濁)、結着樹脂の前駆体である重合性モノマーに、離型剤、着色剤を溶解及び/又は分散させこの溶解液/分散液を水系媒体中に分散させ重合し造粒する方法(懸濁重合、分散重合)、結着樹脂の前駆体である重合性モノマーを水系媒体中に乳化させ重合することで1次樹脂微粒子を製造し、他のトナー材料である離型剤、着色剤の1次微粒子と水系媒体中で凝集させトナー粒子として造粒する方法(乳化凝集)で得られるものを含む。
<Toner>
The toner used in the present invention is an electrophotographic toner obtained by dispersing a toner composition comprising at least a binder resin, a release agent, and a colorant in an aqueous medium, a so-called chemical toner. As long as the conditions are satisfied, all known ones can be used and are not particularly limited. For example, a method of dissolving and / or dispersing at least a binder resin, a release agent, and a colorant in an organic solvent (solvent) and dispersing and dissolving the solution / dispersion in an aqueous medium (dissolution suspension), A method in which a release agent and a colorant are dissolved and / or dispersed in a polymerizable monomer which is a precursor of a resin and the solution / dispersion is dispersed in an aqueous medium and polymerized and granulated (suspension polymerization, dispersion). Polymerization), a primary monomer fine particle is produced by emulsifying and polymerizing a polymerizable monomer that is a precursor of a binder resin in an aqueous medium, and a primary fine particle of a release agent and a colorant that are other toner materials. It includes those obtained by agglomeration in an aqueous medium and granulation as toner particles (emulsion aggregation).
一方、従来の粉砕法によるトナーは、バルクトナーを粉砕時に、バインダー樹脂とワックスの界面で割れやすいため、トナー表面にワックスが露出し易いし、ワックスの分散性も悪い。このため、ワックスフィルミングがし易く、また、ワックスの染み出し性の点から好ましくない。 On the other hand, the toner by the conventional pulverization method is easily broken at the interface between the binder resin and the wax when pulverizing the bulk toner, so that the wax is easily exposed on the toner surface and the dispersibility of the wax is also poor. For this reason, it is easy to perform wax filming, and it is not preferable from the viewpoint of the exuding property of wax.
また、低温定着性の点から、用いる結着樹脂は、ポリエステル系樹脂が好ましい。本発明においては、トナーが、少なくとも有機溶媒中に、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、離型剤、着色剤を溶解または分散させ、該溶液または分散液を水系媒体中で分散させ、該活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体を反応させた後、もしくは反応させながら、該有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥したことを特徴とする電子写真トナーを使用した。 Further, from the viewpoint of low temperature fixability, the binder resin used is preferably a polyester resin. In the present invention, a toner dissolves or disperses a polymer having a site capable of reacting with a compound having an active hydrogen group, a release agent, and a colorant in at least an organic solvent, and the solution or the dispersion is used as an aqueous medium. Electrophotographic film characterized in that the organic solvent is removed, washed and dried after or while reacting a polymer having a site capable of reacting with the compound having an active hydrogen group. Toner was used.
上記の重合トナーの製法は、樹脂の選択性が高く、低温定着性の高いポリエステル樹脂を用いることができる。また、造粒性に優れ、粒径、粒度分布、形状の制御が容易である。更には、トナー組成物を有機溶媒中で分散するため、材料分散性、制御性に優れるため、上記の製法で製造されるトナーであることが好ましい。 In the method for producing the polymerized toner, a polyester resin having high resin selectivity and high low-temperature fixability can be used. Moreover, it is excellent in granulation property and it is easy to control the particle size, particle size distribution, and shape. Furthermore, since the toner composition is dispersed in an organic solvent, it is excellent in material dispersibility and controllability, so that the toner is preferably produced by the above production method.
また、トナーの分子運動性は、バインダー樹脂やワックスの分子構造、分子量、粘弾特性、結晶性、架橋度等、幾つかの因子によって決定されるものであり、本発明において、その制御手段は特に限定されるものではない。しかしながら、上述したトナー製法であれば、造粒後の加熱工程における加熱温度や、伸長停止剤によって容易に樹脂の架橋度を制御できるので好ましい。具体的手段については後述する実施例において説明する。
以下に、本発明におけるトナー製法と用いられる材料についての詳細を説明する。
Further, the molecular mobility of the toner is determined by several factors such as the molecular structure, molecular weight, viscoelasticity, crystallinity, and crosslinking degree of the binder resin and wax. In the present invention, the control means is It is not particularly limited. However, the above-described toner production method is preferable because the degree of crosslinking of the resin can be easily controlled by the heating temperature in the heating step after granulation and the elongation terminator. Specific means will be described in the embodiments described later.
Details of the toner manufacturing method and materials used in the present invention will be described below.
[有機溶媒相]
〜有機溶媒〜
本発明で有機溶媒相の形成に用いられる有機溶媒は、少なくとも後記官能基含有ポリエステル樹脂を溶解することができるものであれば、特に限定することなく使用することができる。中でも、後述する水系媒体相中への有機溶媒相の分散工程の後、該有機溶媒は留去される必要があることから、該留去工程を容易なものとするため、沸点が150℃未満の揮発性の有機溶媒を用いることが好ましい。本発明で用いられる有機溶媒の具体例としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、テトラヒドロフラン等が挙げられ、これらは1種単独でも2種以上組合せても使用することができる。これらの中でも、特に、非ハロゲン系溶媒であり、安全性の面から、酢酸メチル、酢酸エチルが好ましい。トナー組成物100部に対する溶剤の使用量は、通常40〜300部、好ましくは60〜140部、更に好ましくは80〜120部である。
[Organic solvent phase]
~ Organic solvent ~
The organic solvent used for forming the organic solvent phase in the present invention can be used without particular limitation as long as it can dissolve at least the functional group-containing polyester resin described later. In particular, since the organic solvent needs to be distilled off after the dispersion step of the organic solvent phase in the aqueous medium phase described later, the boiling point is less than 150 ° C. in order to facilitate the distillation step. It is preferable to use a volatile organic solvent. Specific examples of the organic solvent used in the present invention include, for example, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, acetic acid. Examples thereof include methyl, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone, tetrahydrofuran and the like, and these can be used singly or in combination of two or more. Among these, non-halogen solvents are particularly preferable, and methyl acetate and ethyl acetate are preferable from the viewpoint of safety. The amount of solvent used relative to 100 parts of the toner composition is usually 40 to 300 parts, preferably 60 to 140 parts, and more preferably 80 to 120 parts.
〜官能基含有ポリエステル系樹脂〜
本発明で用いる官能基含有ポリエステル系樹脂は、上記有機溶媒に溶解し、後述するように、水系媒体中において、後記活性水素含有化合物と伸長反応および/または架橋反応して、より高分子量のトナーバインダー(結着樹脂)を形成する成分である。
-Functional group-containing polyester resin-
The functional group-containing polyester resin used in the present invention is dissolved in the organic solvent and, as will be described later, undergoes an extension reaction and / or a crosslinking reaction with an active hydrogen-containing compound to be described later in an aqueous medium, resulting in a higher molecular weight toner. It is a component that forms a binder (binder resin).
前記官能基含有ポリエステル系樹脂としては、例えば、インシアネート基等の活性水素と反応する官能基を有するポリエステルプレポリマー等が挙げられる。本発明で好ましく使用されるポリエステルプレポリマーは、このイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)である。このポリエステルプレポリマー(A)は、ポリオール(PO)とポリカルボン酸(PC)の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルに、ポリイソシアネート(PIC)を反応させることによって製造される。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基等が挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。ポリオールとしては、ジオール(DIO)および3価以上のポリオール(TO)が挙げられ、DIO単独、またはDIOと少量のTOとの混合物が好ましい。ジオールとしては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等)、脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールA等)、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等)、前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物、前記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等)付加物等が挙げられる。これらの中でも、炭素原子数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましい。特に好ましくは、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素原子数2〜12のアルキレングリコールとの組み合わせである。3価以上のポリオールとしては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等)、3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等)、前記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物等が挙げられる。ポリカルボン酸(PC)としては、ジカルボン酸(DIC)および3価以上のポリカルボン酸(TC)が挙げられ、DIC単独、およびDICと少量のTCとの組み合わせが好ましい。ジカルボン酸としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸等)、芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素原子数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素原子数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン酸としては、炭素原子数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸等)等が挙げられる。なお、ポリカルボン酸としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステル等)としてポリオールと縮合反応させてもよい。 Examples of the functional group-containing polyester resin include a polyester prepolymer having a functional group that reacts with active hydrogen such as an isocyanate group. The polyester prepolymer preferably used in the present invention is the polyester prepolymer (A) having this isocyanate group. This polyester prepolymer (A) is produced by reacting a polyisocyanate (PIC) with a polyester having a polycondensate of a polyol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) and having an active hydrogen group. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable. Examples of the polyol include diol (DIO) and trivalent or higher polyol (TO), and DIO alone or a mixture of DIO and a small amount of TO is preferable. Diols include alkylene glycols (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, etc.) Alkylene oxide glycol (diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.), alicyclic diol (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.), bisphenol (Bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.), alkylene oxides of the alicyclic diols (ethylene oxide, propylene oxide, butylene) Kisaido etc.) adducts, alkylene oxide (ethylene oxide of the bisphenols, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts. Among these, alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols are preferable. Particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and combinations thereof with alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polyols include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.), and trivalent or higher phenols (trisphenol PA, Phenol novolac, cresol novolac, etc.), and alkylene oxide adducts of the above trivalent polyphenols. Examples of the polycarboxylic acid (PC) include dicarboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polycarboxylic acid (TC), and DIC alone or a combination of DIC and a small amount of TC is preferable. Dicarboxylic acids include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.), alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.), aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, etc.) ) And the like. Among these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). The polycarboxylic acid may be subjected to a condensation reaction with a polyol as the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) described above.
アルコール性水酸基を末端に有するポリエステルを重縮合反応により調製するため、ポリオール成分とポリカルボン酸成分と使用比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常、2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、更に好ましくは1.3/1〜1.02/1である。 In order to prepare a polyester having an alcoholic hydroxyl group at the terminal by a polycondensation reaction, the polyol component and the polycarboxylic acid component are used in an equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Usually, it is 2/1 to 1/1, preferably 1.5 / 1 to 1/1, and more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
上記ポリエステルのアルコール性水酸基と反応させて、ポリエステルプレポリマー(A)を調製するために用いられるポリイソシアネート(PIC)としては、脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート等)、脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネート等)、芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等)、芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等)、イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタム等でブロックしたもの、およびこれら2種以上の組み合わせが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate (PIC) used to prepare the polyester prepolymer (A) by reacting with the alcoholic hydroxyl group of the polyester include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-di-). Isocyanatomethyl caproate, etc.), alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.), aromatic diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.), araliphatic diisocyanates (α, α, α ', α') -Tetramethylxylylene diisocyanate, etc.), isocyanurates; those obtained by blocking the polyisocyanate with a phenol derivative, oxime, caprolactam, etc. Combinations of two or more of these and the like.
ポリイソシアネートの使用比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常、5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、更に好ましくは2.5/1〜1.5/1である。前記当量比が高すぎると得られるトナーの低温定着性が悪化する場合があり、逆に低すぎると、アミン類との反応生成物中の尿素結合含量が低くなり、得られるトナーの耐ホットオフセット性が悪化する場合があるので好ましくない。 The use ratio of the polyisocyanate is usually 5/1 to 1/1, preferably 4/1, as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. To 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. If the equivalent ratio is too high, the low-temperature fixability of the obtained toner may be deteriorated. On the other hand, if the equivalent ratio is too low, the urea bond content in the reaction product with amines will be low, and the resulting toner will be resistant to hot offset. This is not preferable because the properties may deteriorate.
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常、1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、更に好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
本発明において、このポリエステルプレポリマー(A)は、上記のとおり、有機溶媒相中に溶解して用いられるが、その使用量・配合量は、トナー母体中の含有量として、10〜55重量%、好ましくは10〜40重量%、更に好ましくは15〜30重量%である。 In the present invention, as described above, the polyester prepolymer (A) is used by being dissolved in the organic solvent phase. The amount used and the amount of the polyester prepolymer (A) is 10 to 55% by weight as the content in the toner base. , Preferably 10 to 40% by weight, more preferably 15 to 30% by weight.
本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル中に、ウレア結合(-NH(CO)NH-)と共にウレタン結合(-O(CO)NH-)を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常、100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、更に好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。 In the present invention, the polyester modified with a urea bond may contain a urethane bond (—O (CO) NH—) together with a urea bond (—NH (CO) NH—). The molar ratio between the urea bond content and the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
〜非反応性低分子量ポリエステルの併用〜
本発明においては、トナーバインダー成分として、上記官能基含有ポリエステル系樹脂と後記活性水素化合物との伸長反応および/または架橋反応生成物のみではなく、非反応性のポリエステル(PE)を有機溶媒相中に溶解して併用することができる。このPEを併用することで、本発明のトナーの低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、前記伸長反応および/または架橋反応生成物を単独で使用する場合よりも好ましい。PEとしては、上記のポリイソシアネート(PIC)との反応に供されるポリエステルと同様のポリオールとポリカルボン酸との重縮合物等が挙げられ、好ましいものについても上記と同様である。
-Combination of non-reactive low molecular weight polyester-
In the present invention, as a toner binder component, not only the elongation reaction and / or crosslinking reaction product of the functional group-containing polyester resin and the active hydrogen compound described below, but also non-reactive polyester (PE) is contained in the organic solvent phase. It can be dissolved and used together. By using this PE in combination, the low-temperature fixability of the toner of the present invention and the glossiness when used in a full-color apparatus are improved, which is preferable to the case where the elongation reaction and / or crosslinking reaction product is used alone. Examples of PE include a polycondensate of a polyol and a polycarboxylic acid similar to the polyester used for the reaction with the polyisocyanate (PIC), and preferable ones are also the same as described above.
また、PEは変性されていないポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。トナーに形成された場合に、前記伸長反応および/または架橋反応生成物とPEは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性および耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、上記ポリエステルプレポリマー(A)とPEは類似の組成が好ましい。 Moreover, PE may be modified not only with unmodified polyester but also with a chemical bond other than a urea bond, for example, with a urethane bond. When formed into a toner, it is preferable in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance that the elongation reaction and / or crosslinking reaction product and PE are at least partially compatible. Therefore, the polyester prepolymer (A) and PE preferably have similar compositions.
本発明においては、PEを有機溶媒相中に含有させる場合、その配合量は、ポリエステルプレポリマー(A)とPEの重量比として、10/90〜55/45、好ましくは10/90〜40/60、更に好ましくは15/85〜30/70である。ポリエステルプレポリマー(A)の重量比が低すぎると、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性を両立させることが困難となる。 In the present invention, when PE is contained in the organic solvent phase, the blending amount is 10/90 to 55/45, preferably 10/90 to 40 / as the weight ratio of the polyester prepolymer (A) and PE. 60, more preferably 15/85 to 30/70. When the weight ratio of the polyester prepolymer (A) is too low, hot offset resistance is deteriorated and it is difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
PEのGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によって測定される重量平均分子量のピーク分子量は、本発明においては、5000〜25000、好ましくは8000〜20000、更に好ましくは13000〜18000である。前記分子量が低すぎると耐熱保存性が悪化し、逆に高すぎると低温定着性が悪化する。 In the present invention, the peak molecular weight of the weight average molecular weight measured by GPC (gel permeation chromatography) of PE is 5000 to 25000, preferably 8000 to 20000, and more preferably 13,000 to 18000. If the molecular weight is too low, the heat-resistant storage stability is deteriorated, whereas if it is too high, the low-temperature fixability is deteriorated.
本発明においては、PEの酸価は、15〜45mgKOH/g、好ましくは20〜35mgKOH/gである。このように、中〜高酸価なPE樹脂とすることで、耐ホットオフセット性を損なわずに、低温定着性を向上させることができる。酸価がこの範囲より低いと、低温定着性の向上はあまり見込めないし、逆に高すぎると、活性水素とプレポリマーの反応を阻害しやすくなり、造粒性が低下したり、負帯電性が強すぎてしまう傾向があり、好ましくない。 In the present invention, the acid value of PE is 15 to 45 mgKOH / g, preferably 20 to 35 mgKOH / g. Thus, by using a medium to high acid value PE resin, the low-temperature fixability can be improved without impairing the hot offset resistance. If the acid value is lower than this range, improvement in low-temperature fixability cannot be expected so much. On the other hand, if the acid value is too high, the reaction between the active hydrogen and the prepolymer tends to be inhibited, and the granulation property is lowered or the negative chargeability is reduced. It tends to be too strong and is not preferred.
また、PEの水酸基価は5以上であることが好ましく、更に好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。前記水酸基価が低すぎると耐熱保存性と低温定着性を両立させることが困難となる。 Moreover, it is preferable that the hydroxyl value of PE is 5 or more, More preferably, it is 10-120, Most preferably, it is 20-80. If the hydroxyl value is too low, it is difficult to achieve both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
なお、有機溶媒相には、上記以外のトナーバインダー、例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合等の従来から公知のトナーバインダーが更に配合されていても差し支えない。 The organic solvent phase may further contain a toner binder other than those described above, for example, a conventionally known toner binder such as styrene resin, acrylic resin, epoxy resin, styrene-acrylic acid ester copolymer.
〜活性水素含有化合物〜
後述するように、上記のイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)は、活性水素化合物と伸長反応および/または架橋反応させることにより、より高分子量のものとされる。
~ Active hydrogen-containing compounds ~
As will be described later, the above-mentioned polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is made to have a higher molecular weight by an extension reaction and / or a crosslinking reaction with an active hydrogen compound.
本発明で用いる活性水素化合物としては、アミン類(B)を用いることが好ましく、上記ポリエステルプレポリマー(A)のイソシアネート基との反応により、ウレア変性ポリエステル系樹脂(UMPE)を得ることができる。このものは、トナーバインダーとしてすぐれた性能を有する。 As the active hydrogen compound used in the present invention, amines (B) are preferably used, and a urea-modified polyester resin (UMPE) can be obtained by reaction with the isocyanate group of the polyester prepolymer (A). This has excellent performance as a toner binder.
前記アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)等が挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン等)、脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン等)、および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等)等が挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等が挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリン等が挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタン等が挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1、およびB1と少量のB2の組み合わせである。 As the amines (B), the diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), amino mercaptan (B4), amino acid (B5), and amino groups of B1 to B5 were blocked. (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.), alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylmethane, diamino). Cyclohexane, isophorone diamine, etc.), and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.). Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a combination of B1 and a small amount of B2.
このアミン類(B)の使用比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx](xは1または2)の当量比[NCO]/[NHx]として、通常、1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、更に好ましくは1.2/1〜1/1.2である。前記当量比が高すぎたり、低すぎたりするとウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、得られるトナーの耐ホットオフセット性が悪化する。 The use ratio of the amines (B) is equivalent to the isocyanate group [NCO] in the prepolymer (A) having an isocyanate group and the amino group [NHx] (x is 1 or 2) in the amines (B). The ratio [NCO] / [NHx] is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. . If the equivalent ratio is too high or too low, the molecular weight of the urea-modified polyester becomes low, and the hot offset resistance of the resulting toner deteriorates.
〜伸長停止剤〜
必要により、伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステル等の変性ポリエステルの分子量、架橋度を調整し、トナーの分子運動性を制御することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)、モノアルコール類(メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、n−ヘキシルアルコール、n−オクチルアルコール、n−デシルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジフェニルアルコール、トリフェニルアルコール等)が挙げられる。この中でも特に好ましいものとして、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、n−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール、n−ヘキシルアルコール等が挙げられる。これらは本発明において、イソシアネート基に作用する伸長停止剤として最も適した反応性を示す。更に、沸点が100℃前後であるので未反応の伸長停止剤モノマーを除去しやすく、また、乳化時において水系媒体中へ溶け出し難い性状を示すので好ましい。
~ Extension terminator ~
If necessary, the molecular mobility of the toner can be controlled by adjusting the molecular weight and the degree of crosslinking of the modified polyester such as urea-modified polyester using an elongation terminator. As elongation terminators, monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those blocked (ketimine compounds), monoalcohols (methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, n-butyl alcohol) , Isobutyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, n-hexyl alcohol, n-octyl alcohol, n-decyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, benzyl alcohol, diphenyl alcohol, triphenyl alcohol and the like. Among these, particularly preferred are n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, n-pentyl alcohol, isopentyl alcohol, n-hexyl alcohol and the like. These exhibit the most suitable reactivity as an elongation terminator acting on an isocyanate group in the present invention. Furthermore, since the boiling point is around 100 ° C., it is easy to remove the unreacted elongation terminator monomer, and it is preferable because it shows a property that it is difficult to dissolve in an aqueous medium during emulsification.
伸長停止剤の使用比率は、使用する化合物にも依るが、モノアルコール類であれば、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、モノアルコール[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常、1/0.01〜1/1、好ましくは1/0.1〜1/0.8で変化させて、プレポリマーの架橋度を調節する。 The use ratio of the elongation terminator depends on the compound used, but if it is a monoalcohol, the equivalent ratio of the isocyanate group [NCO] and the monoalcohol [OH] in the prepolymer (A) having an isocyanate group [ NCO] / [OH] is usually changed to 1 / 0.01 to 1/1, preferably 1 / 0.1 to 1 / 0.8 to adjust the degree of crosslinking of the prepolymer.
また、本発明においては、前記伸長停止剤は油相中に分散させて用いるが、特に限定されるものではなく、あらかじめ水相中に分散させても良いし、乳化分散液中に投入して用いても良い。 In the present invention, the elongation terminator is used by being dispersed in an oil phase, but is not particularly limited, and may be dispersed in an aqueous phase in advance or charged into an emulsified dispersion. It may be used.
〜トナーバインダーの性状等〜
本発明では、上記のとおり、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との反応によって得られるウレア変性ポリエステル系樹脂をトナーバインダーとして用いることを特徴としており、また、非反応性ポリエステル等の他の成分(後記着色剤マスターバッチの調製の際に用いる樹脂を含む)も併用される。
-Property of toner binder-
In the present invention, as described above, a urea-modified polyester resin obtained by reaction of the polyester prepolymer (A) and the amines (B) is used as a toner binder, and a non-reactive polyester or the like is used. Other components (including resins used in the preparation of the colorant master batch described later) are also used in combination.
本発明において、トナーバインダーのガラス転移点(Tg)は、50〜70℃、好ましくは55〜65℃である。Tgが低すぎると、トナーの耐熱保存性が悪化し、逆に高すぎると低温定着性が不十分となる。本発明の乾式トナーにおいては、ウレア変性ポリエステル系樹脂等の使用により、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。また、トナーバインダーの貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて1000Paとなる温度(TG’)が、通常、100℃以上、好ましくは110〜200℃である。該TG’が低すぎると耐ホットオフセット性が悪化する。トナーバインダーの粘性としては、測定周波数20Hzにおいて100Pa・sとなる温度(Tη)が、通常、180℃以下、好ましくは90〜160℃である。前記Tηが高すぎると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましい。更に好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましい。更に好ましくは10〜90℃であり、特に好ましくは20〜80℃である。 In the present invention, the glass transition point (Tg) of the toner binder is 50 to 70 ° C., preferably 55 to 65 ° C. If Tg is too low, the heat-resistant storage stability of the toner is deteriorated. Conversely, if Tg is too high, the low-temperature fixability becomes insufficient. In the dry toner of the present invention, the use of a urea-modified polyester resin or the like tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low as compared with known polyester toners. As the storage elastic modulus of the toner binder, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 Hz becomes 1000 Pa is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. When the TG ′ is too low, the hot offset resistance is deteriorated. As the viscosity of the toner binder, the temperature (Tη) at which the measurement frequency is 20 Hz becomes 100 Pa · s is usually 180 ° C. or less, preferably 90 to 160 ° C. If the Tη is too high, the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
〜離型剤〜
本発明のトナーに用いられる離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等)、長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックス等)、カルボニル基含有ワックス等が挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、多価アルコールカルボン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等)、多価カルボンエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等)、多価アミンカルボン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミド等)、多価カルボン酸アミド(トリメリット酸トリステアリルアミド等)、およびジアルキルケトン(ジステアリルケトン等)等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の多価アルコールカルボン酸エステルである。本発明で用いるワックスの融点は、通常、40〜160℃であり、好ましくは50〜100℃、更に好ましくは50〜70℃である。前記融点が低すぎるワックスは、耐熱保存性に悪影響を与え、逆に前記融点が高すぎるワックスは、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1000mPa・sが好ましく、更に好ましくは10〜100mPa・sである。前記溶融粘度が高すぎるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。
ワックスの使用量は、本発明のトナー母体中の含有量として、通常、0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%となる量であり、特に好ましくは3〜10重量%である。
また、ワックスは、上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。
~Release agent~
As the release agent used in the toner of the present invention, known ones can be used, for example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.), long chain hydrocarbon (paraffin wax, sasol wax, etc.), carbonyl group-containing wax, etc. Is mentioned. Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Examples of the carbonyl group-containing wax include polyhydric alcohol carboxylates (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1 , 18-octadecanediol distearate, etc.), polyvalent carboxylic esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.), polyvalent amine carboxylic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.), polyvalent carboxylic acid amides (tri Meritic acid tristearyl amide, etc.) and dialkyl ketones (distearyl ketone, etc.). Among these carbonyl group-containing waxes, polyhydric alcohol carboxylic acid esters such as pentaerythritol tetrabehenate are preferable. The melting point of the wax used in the present invention is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 100 ° C, and more preferably 50 to 70 ° C. A wax having a melting point that is too low adversely affects heat-resistant storage stability. Conversely, a wax having a melting point that is too high tends to cause a cold offset during fixing at a low temperature. The melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 mPa · s, more preferably 10 to 100 mPa · s, as a measured value at a
The amount of the wax used is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight, particularly preferably 3 to 10% by weight as the content in the toner base of the present invention. .
The wax can be dissolved or dispersed in the organic solvent phase, but is not limited thereto.
〜着色剤〜
本発明で用いる着色剤としては、公知の染料および顔料が全て使用できる。有機顔料または染料としては、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、フラバンスロンイエロー、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンレッド、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、アンザンスロンレッド、ジケトピロロピロール、ジアンスラキノリルレッド、ペリノンレッド、ペリレンマルーン、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、ピラゾロンオレンジ、無金属フタロシアニンブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、アントラキノンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、金属フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、キナクリドンバイオレット、キナクリドンマゼンタ、チオインジゴマゼンタ、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーンおよびそれらの混合物が使用できる。また、無機顔料としては、例えば、鉄黒、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、クロームバーミリオン、コバルトブルー、セルリアンブルー、群青、紺青、コバルト紫、マンガン紫、クロムグリーン、酸化クロム、酸化チタン、亜鉛華、ジンクグリーン、ピリジアン、エメラルドグリーン、リトポンおよびそれらの混合物が使用できる。着色剤の使用量は、本発明のトナー中の含有量として、通常、1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%となる量である。
~ Colorant ~
As the colorant used in the present invention, all known dyes and pigments can be used. Examples of organic pigments or dyes include carbon black, nigrosine dye, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), and pigment yellow. L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Flavanthrone Yellow, Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Permanent Red 4R , Para Red, Faise Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Red, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Thioindigo Red B, Thio Indigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Anzanthrone Red, Diketopyrrolopyrrole, Dianthraquinolyl Red, Perinone Red, Perylene Maroon, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Benji Orange, perinone orange, oil orange, pyrazolone orange, metal-free phthalocyanine blue, indanthrene blue (RS, BC), indigo, anthraquinone blue, alkali blue lake, peacock blue lake, Victoria blue lake, metal phthalocyanine blue, fast Sky Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Quinacridone Violet, Quinacridone Magenta, Thioindigo Magenta, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green and mixtures thereof can be used. Examples of inorganic pigments include iron black, cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, Bengala, red lead, lead vermilion, cadmium red, cadmium mercury red, and antimony vermilion. Chrome vermilion, cobalt blue, cerulean blue, ultramarine, bitumen, cobalt violet, manganese violet, chrome green, chromium oxide, titanium oxide, zinc white, zinc green, pyridian, emerald green, lithopone and mixtures thereof. The amount of the colorant used is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight as the content in the toner of the present invention.
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、例えば、上記ウレア変性ポリエステル樹脂、非反応性ポリエステル樹脂の他に、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、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−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−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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等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、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられ、これらは1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。 The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. Examples of the binder resin to be kneaded with the production of the master batch or the master batch include, for example, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and its substitutes in addition to the urea-modified polyester resin and non-reactive polyester resin. Polymers of: styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-acrylic acid Ethyl copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, Styrene-α-Chlor Methyl tacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid Styrene copolymers such as copolymers and styrene-maleic acid ester copolymers; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane Polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax, etc. These can be used singly or in combination of two or more.
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高剪断力をかけて混合・混練して得ることができる。この際、着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには3本ロールミル等の高剪断分散装置が好ましく用いられる。また、着色剤またはマスターバッチは、上記有機溶媒相中に溶解または分散させることができるが、これに限定されるものではない。 This master batch can be obtained by mixing and kneading a resin for a master batch and a colorant under a high shear force. At this time, an organic solvent can be used in order to enhance the interaction between the colorant and the resin. In addition, a so-called flushing method, which is a wet cake of colorant, is a method of mixing and kneading an aqueous paste containing water of a colorant together with a resin and an organic solvent, transferring the colorant to the resin side, and removing moisture and organic solvent components. Since it can be used as it is, it does not need to be dried and is preferably used. For mixing and kneading, a high shearing dispersion device such as a three-roll mill is preferably used. The colorant or masterbatch can be dissolved or dispersed in the organic solvent phase, but is not limited thereto.
[水系媒体相]
〜水系媒体〜
本発明において、後記樹脂微粒子を分散させて水系媒体相を形成する水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブ等)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン等)等が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。
[Aqueous medium phase]
~ Aqueous medium ~
In the present invention, the aqueous medium in which the resin fine particles described later are dispersed to form the aqueous medium phase may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of miscible solvents include alcohols (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like. These can be used singly or in combination of two or more.
更に、上記有機溶媒相に含まれる樹脂成分が水系媒体中に分散された際の粘度を低くするために、上記ポリエステルプレポリマー(A)が可溶である溶剤を併用することもできる。該溶剤を用いたほうがトナー粒子の粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は沸点が100℃未満の揮発性であると、その留去が容易となる点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、これらは1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒;塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素;および酢酸メチル、酢酸エチルが好ましい。プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常、0〜300部、好ましくは0〜100部、更に好ましくは25〜70部である。該溶剤を使用した場合は、ウレア変性ポリエステルの形成後に、他の有機溶媒と同様に常圧または減圧下にて加温して留去する。 Furthermore, in order to reduce the viscosity when the resin component contained in the organic solvent phase is dispersed in an aqueous medium, a solvent in which the polyester prepolymer (A) is soluble can be used in combination. It is preferable to use the solvent in that the particle size distribution of the toner particles becomes sharp. The solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. because it can be easily distilled off. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Examples thereof include methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, and these can be used singly or in combination of two or more. Particularly preferred are aromatic solvents such as toluene and xylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride; and methyl acetate and ethyl acetate. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When the solvent is used, after the urea-modified polyester is formed, it is distilled off by heating under normal pressure or reduced pressure like other organic solvents.
〜樹脂微粒子〜
本発明において、水系媒体中に分散されて用いられる樹脂微粒子の平均粒径は、5〜200nm、好ましくは20〜300nmのものである。そして、該樹脂微粒子は、水系媒体相に上記有機媒体が分散されて形成される分散粒子の表面乃至表層部に結合し、形成されるトナー粒子を被覆する外添剤的に機能する成分である。
~ Resin fine particles ~
In the present invention, the average particle size of the resin fine particles dispersed and used in the aqueous medium is 5 to 200 nm, preferably 20 to 300 nm. The resin fine particles are components that function as an external additive that binds to the surface or surface layer of the dispersed particles formed by dispersing the organic medium in the aqueous medium phase and coats the formed toner particles. .
この樹脂微粒子としては、そのガラス転移点(Tg)が40〜90℃であることが好ましく、更に50〜70℃の範囲内であることが好ましい。前記Tgが低すぎると、トナー保存性が悪化してしまい、保管時および現像機内でブロッキングを発生してしまう。逆に高すぎると、樹脂微粒子(B)が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまい、十分な定着温度幅を確保できないため、低温定着システムの複写機では定着できない、または定着画像を擦ると剥がれてしまうといった不具合が発生する。 The resin fine particles preferably have a glass transition point (Tg) of 40 to 90 ° C, and more preferably in the range of 50 to 70 ° C. If the Tg is too low, toner storage stability is deteriorated, and blocking occurs during storage and in the developing machine. On the other hand, if it is too high, the resin fine particles (B) inhibit the adhesiveness to the fixing paper, and the minimum fixing temperature rises, so that a sufficient fixing temperature range cannot be secured. Inconveniences such as being unable to be removed or being peeled off when the fixed image is rubbed occur.
また、その重量平均分子量は20万以下であることが好ましく、更に5万以下であることが好ましい。その下限値は、通常、4000である。前記重量平均分子量が高すぎると、樹脂微粒子が定着紙との接着性を阻害してしまい、定着下限温度が上がってしまう。 The weight average molecular weight is preferably 200,000 or less, more preferably 50,000 or less. The lower limit is usually 4000. If the weight average molecular weight is too high, the resin fine particles inhibit the adhesion to the fixing paper, and the minimum fixing temperature is increased.
この樹脂微粒子は、水系媒体中で分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。これらは1種単独でも2種以上組み合わせても使用することができる。中でも好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂またはそれらの組み合わせである。ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられる。 The resin fine particles may be any resin as long as it can form a dispersion in an aqueous medium, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyester Examples thereof include resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. These can be used singly or in combination of two or more. Among these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, or combinations thereof are preferable because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. Vinyl resins are polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid-acrylic acid ester copolymers. Examples thereof include a polymer, a styrene-acrylonitrile copolymer, a styrene-maleic anhydride copolymer, and a styrene- (meth) acrylic acid copolymer.
この樹脂微粒子の水系媒体中における分散・配合量は、有機溶媒相に対して0.5〜10wt%とするのが好ましく、この範囲でないと乳化不良の原因となり、造粒できない。また、より好ましくは1〜3wt%である。 The dispersion / blending amount of the resin fine particles in the aqueous medium is preferably 0.5 to 10 wt% with respect to the organic solvent phase. If it is not within this range, emulsification failure occurs and granulation cannot be performed. More preferably, it is 1 to 3 wt%.
上記でも少し述べたが、該樹脂微粒子は、トナー形状(円形度、粒度分布等)を制御する(揃える)ことを目的として使用され、主として形成されるトナー粒子の表面上に偏在する。トナー粒子に対する樹脂微粒子による表面被覆率が1〜90%の範囲であることが好ましく、より好ましくは5〜80%の範囲である。前記表面被覆率が高すぎると、トナー粒子表面は樹脂微粒子により、ほぼ完全に被覆されている状態となり、トナー粒子内部の離型剤のトナー粒子表面へのブリードアウトが阻害され、離型性効果がしづらくなることから、定着ローラへのオフセットが発生してしまうという問題がある。また、逆に前記表面被覆率が低すぎると、トナー粒子間の付着力が働きやすくなり、トナーが凝集しやすくなる。そのため、トナーの流動性が悪化するので、好ましくない。 As described above, the resin fine particles are used for the purpose of controlling (aligning) the toner shape (circularity, particle size distribution, etc.), and are mainly distributed on the surface of the toner particles to be formed. The surface coverage by the resin fine particles with respect to the toner particles is preferably in the range of 1 to 90%, more preferably in the range of 5 to 80%. If the surface coverage is too high, the surface of the toner particles is almost completely covered with resin fine particles, and bleeding out of the release agent inside the toner particles to the toner particle surface is inhibited, and a releasing effect is obtained. Therefore, there is a problem that an offset to the fixing roller occurs. Conversely, if the surface coverage is too low, the adhesion between the toner particles tends to work, and the toner tends to aggregate. Therefore, the fluidity of the toner is deteriorated, which is not preferable.
[他の配合成分]
〜帯電制御剤〜
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩および、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージNEG VP2036、コピーチャージNX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
[Other ingredients]
~ Charge control agent ~
The toner of the present invention may contain a charge control agent as necessary. Any known charge control agent can be used. For example, nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine) Modified quaternary ammonium salts), alkylamides, simple substances or compounds of phosphorus, simple substances or compounds of tungsten, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Nitronine-based dye Bontron 03, quaternary ammonium salt Bontron P-51, metal-containing azo dye Bontron S-34, oxynaphthoic acid metal complex E-82, salicylic acid metal complex E- 84, E-89 of a phenol-based condensate (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), TP-302 of a quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-415 (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium Copy charge PSY VP2038 of salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge NEG VP2036 of quaternary ammonium salt, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, Zone-based pigment, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as a quaternary ammonium salt.
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、もちろん有機溶剤に直接溶解または分散する際に加えてもよいが、トナー母体粒子調製後にその表面に固定化させることが好ましい。 In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch or resin, and of course, they may be added when dissolved or dispersed directly in an organic solvent. It is preferable to make it.
[トナー粒子の調製]
本発明におけるトナー粒子は、下記の方法によって調製することができる。
〜有機溶媒相の分散・反応〜
上記のとおり、トナー粒子は、上記ポリエステルプレポリマー(A)を含む有機溶媒相をアミン類(B)とともに、上記水系媒体相中に分散させて、水系媒体相中で伸長反応および/または架橋反応させ、ウレア変性ポリエステルを形成する工程を経て形成する。
[Preparation of toner particles]
The toner particles in the present invention can be prepared by the following method.
-Dispersion and reaction of organic solvent phase-
As described above, in the toner particles, the organic solvent phase containing the polyester prepolymer (A) is dispersed in the aqueous medium phase together with the amines (B), and an elongation reaction and / or a crosslinking reaction is performed in the aqueous medium phase. To form a urea-modified polyester.
ポリエステルプレポリマー(A)と、上記非反応性ポリエステルとともに、着色剤もしくは着色剤マスターバッチ、離型剤および荷電制御剤は、予め有機溶媒相中に溶解または分散させておくことが、表面顔料存在比を制御する上で最も好ましいが、着色剤もしくは着色剤マスターバッチ、離型剤および荷電制御剤は、水系媒体中に有機溶媒相中を分散させる際に混合してもよい。また、本発明においては、着色剤もしくは着色剤マスターバッチおよび荷電制御剤は、トナー粒子を形成せしめた後に添加・配合してもよい。例えば、荷電制御剤はトナー粒子を形成せしめた後に打ち込むことが好ましく、また、着色剤を含まないトナー粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 In addition to the polyester prepolymer (A) and the non-reactive polyester, the colorant or colorant masterbatch, the release agent and the charge control agent may be dissolved or dispersed in advance in the organic solvent phase. Although most preferable for controlling the ratio, the colorant or the colorant masterbatch, the release agent and the charge control agent may be mixed when the organic solvent phase is dispersed in the aqueous medium. In the present invention, the colorant or the colorant master batch and the charge control agent may be added and blended after the toner particles are formed. For example, the charge control agent is preferably driven after the toner particles are formed, and after the toner particles not containing the colorant are formed, the colorant can be added by a known dyeing method.
表面顔料存在比は、上述した着色剤と結着樹脂である非反応性ポリエステルの混合・分散工程で容易に制御することが可能である。本発明においては、着色剤が十分に微分散した着色剤マスターバッチと非反応性ポリエステルを、酢酸エチルとMEK(メチルエチルケトン)の混合溶媒(酢酸エチル:MEK=4:1)と共に分散される。分散方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、低速せん断方式、高速せん断方式、摩擦方式、高圧ジェット方式、超音波等の公知の方法が全て適用できる。分散が均一、且つ、微分散する程、表面顔料存在比は低下する傾向にある。分散がよくなされていない場合は、顔料が結着樹脂中を比較的自由に移動することができ、乳化工程の段階で油水分配により水相側に移動することで、顔料の表面偏在が発生するものと考えられる。逆に、十分な分散がなされた場合は、顔料によるフィラー効果が働き、結着樹脂の構造粘性が増加し、乳化時に水相側に移動しにくくなるためと考えられる。また、共に混合される溶媒の選択も重要であり、これは乳化時に結着樹脂中を水相側へ移動する溶媒の速度や量によって、顔料の移動性が大きく影響を受けるためである。 The surface pigment abundance ratio can be easily controlled in the above-described mixing / dispersing step of the colorant and the non-reactive polyester as the binder resin. In the present invention, the colorant masterbatch in which the colorant is sufficiently finely dispersed and the non-reactive polyester are dispersed together with a mixed solvent of ethyl acetate and MEK (methyl ethyl ketone) (ethyl acetate: MEK = 4: 1). The dispersion method is not particularly limited, and for example, all known methods such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. As the dispersion is more uniform and finely dispersed, the surface pigment abundance ratio tends to decrease. When the dispersion is not well performed, the pigment can move relatively freely in the binder resin, and the pigment is unevenly distributed by moving to the water phase side by oil-water distribution at the stage of the emulsification process. It is considered a thing. On the contrary, it is considered that when sufficient dispersion is achieved, the filler effect due to the pigment works, the structural viscosity of the binder resin increases, and it becomes difficult to move to the aqueous phase side during emulsification. The selection of the solvent to be mixed together is also important because the mobility of the pigment is greatly affected by the speed and amount of the solvent that moves in the binder resin to the aqueous phase side during emulsification.
有機溶媒相中のポリエステルプレポリマー(A)と(特に、ブロックされたケチミン等の)アミン類(B)、及び伸長停止剤との混合は、水系媒体中への分散前に行ってもよい。アミン類(B)として、ブロックされたケチミン等を用いた場合、水系媒体中においてブロックが外れて、ポリエステルプレポリマー(A)との伸長および/または架橋反応を行うことが可能となる。更に、伸長停止剤を用いた場合、その種類と量に応じて架橋度、分子量を調整することが可能である。また、有機溶媒相を水系媒体中へ分散した後にアミン類(B)や伸長停止剤を加えてもよい。アミン類(B)を有機溶媒相の分散後に加えると、分散粒子界面から反応が開始され、調製されるトナー粒子表面から優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。逆に伸長停止剤を有機溶媒相の分散後に加えた場合は、トナー粒子表面の架橋度を緩和することが可能である。 Mixing of the polyester prepolymer (A) in the organic solvent phase with the amines (B) (especially blocked ketimine) and the elongation terminator may be carried out before dispersion in the aqueous medium. When a blocked ketimine or the like is used as the amine (B), the block is removed in the aqueous medium, and the elongation and / or crosslinking reaction with the polyester prepolymer (A) can be performed. Furthermore, when an elongation terminator is used, the degree of crosslinking and the molecular weight can be adjusted according to the type and amount. Further, after dispersing the organic solvent phase in the aqueous medium, amines (B) or an elongation terminator may be added. When the amines (B) are added after the dispersion of the organic solvent phase, the reaction starts from the dispersed particle interface, urea-modified polyester is preferentially generated from the surface of the toner particles to be prepared, and a concentration gradient may be provided inside the particles. it can. On the contrary, when the elongation terminator is added after the dispersion of the organic solvent phase, it is possible to reduce the degree of crosslinking of the toner particle surface.
水系媒体中に有機溶媒相およびアミン類(B)、伸長停止剤の分散体を安定して形成させる方法としては、せん断力を作用させて分散させる方法等が挙げられる。
前記分散方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、低速せん断方式、高速せん断方式、摩擦方式、高圧ジェット方式、超音波等の公知の方法が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにすることが好ましく、このためには、高速せん断方式によることが好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常、1000〜30,000rpm、好ましくは5000〜20,000rpmである。分散時間は、処理量に依存し、特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常、0.1〜5分程度である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。分散時の温度が高温であるほうが、有機溶媒分散相に含まれるポリエステルプレポリマー(A)等の粘度を低くすることができ、分散が容易な点で好ましい。
Examples of a method for stably forming a dispersion of an organic solvent phase, an amine (B), and an elongation terminator in an aqueous medium include a method in which a shearing force is applied to the dispersion.
The dispersion method is not particularly limited, and known methods such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. The particle size of the dispersion is preferably 2 to 20 μm, and for this purpose, it is preferable to use a high-speed shearing method. When a high-speed shearing disperser is used, the number of rotations is not particularly limited, but is usually 1000 to 30,000 rpm, preferably 5000 to 20,000 rpm. The dispersion time depends on the processing amount and is not particularly limited. However, in the case of a batch method, it is usually about 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. It is preferable that the temperature during dispersion is high because the viscosity of the polyester prepolymer (A) and the like contained in the organic solvent dispersed phase can be lowered and the dispersion is easy.
有機溶媒相に含まれる固形分100部に対する水系媒体(樹脂微粒子を除く)の使用量は、通常、50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。前記使用量が少なすぎると、有機溶媒相の分散状態が不均一となり、所定の粒径のトナー粒子が得られない。また、逆に多すぎても、特に効果はなく、コスト面で不利となる。と経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The usage-amount of the aqueous medium (except resin fine particles) with respect to 100 parts of solid content contained in an organic solvent phase is 50-2000 weight part normally, Preferably it is 100-1000 weight part. If the amount used is too small, the dispersed state of the organic solvent phase becomes non-uniform, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, there is no particular effect and the cost is disadvantageous. And not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
前記分散剤を用いる場合、分散剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等の陰イオン界面活性荊;アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等のアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等の四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤;脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等の非イオン界面活性剤;アラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。 When the dispersant is used, examples of the dispersant include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, and phosphate esters; alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, Cationic surfactants of amine salt type such as imidazoline, and quaternary ammonium salt type such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride Nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives; amphoteric boundaries such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine Active agents.
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量の使用で分散効果を発揮することができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、炭素原子数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ〕−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸およびその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)およびその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステル等が挙げられる。商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製);フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−l29(住友3M社製);ユニダインDS−101、DS−l02、(タイキン工莱社製);メガファックF−ll0、F−l20、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製);エクトップEF−102、l03、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製);フタージェントF−100、F150(ネオス社製)等が挙げられる。また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族第一アミン、第二アミンもしくは第二アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩等が挙げられる。商品名としては、サーフロンS−l21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製);ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製);メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製);エクトップEF−l32(トーケムプロダクツ社製);フタージェントF−300(ネオス社製)等が挙げられる。また、水に難溶性の無機化合物系分散剤としてリン酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等も用いることができる。更に、高分子系保護コロイドを用いて分散液滴を安定化させてもよい。例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸等の酸類;水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えば、アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド等;ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等;ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば、酢酸ピニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等;また、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物;アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等の酸クロライド類;ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の窒素原子、またはその複素環を有するもの等のビニル系単量体のホモポリマーまたは共重合体を用いることができる。また、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等のポリオキシエチレン系;メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース類等も使用できる。なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩等の酸またはアルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する等の方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他、酵素による分解等の操作によっても除去できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との伸長および/または架橋反応が完了した後、洗浄等により除去するほうが本発明のトナーの帯電特性の点から好ましい。 Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, a dispersion effect can be exhibited with a very small amount of use. Preferred examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkylcarboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [ω-fluoroalkyl ( C6-C11) oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11- C20) Carboxylic acid and its metal salt, Perfluoroalkylcarboxylic acid (C7 to C13) and its metal salt, Perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acid and its metal salt, Perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl -N- (2hydroxy Ciethyl) perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphoric acid Examples include esters. As a trade name, Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.); Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-101 DS-102 (manufactured by Taikin Kogyo Co., Ltd.); Megafac F-l10, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.); Xtop EF- 102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products); and Fagents F-100, F150 (manufactured by Neos). Further, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary amine, secondary amine or secondary amine acid having a fluoroalkyl group, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, etc. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, and the like. Trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.); Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.); Xetop EF-132 (manufactured by Tochem Products); Footage F-300 (manufactured by Neos) and the like. Further, calcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can also be used as inorganic compound-based dispersants that are hardly soluble in water. Further, the dispersed droplets may be stabilized using a polymer protective colloid. For example, acids such as acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride; (meth) acrylic monomer containing hydroxyl group Bodies such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, acrylic acid 3 -Chloro-2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-methyl Roll acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc .; Vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc .; Esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups, such as, for example, Pinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc .; acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or methylol compounds thereof; acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride; pinylviridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers of vinyl monomers such as those having a nitrogen atom such as the above or a heterocyclic ring thereof can be used. Also, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene stearyl phenyl ester and polyoxyethylene nonylphenyl ester; celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can also be used. In addition, when using an acid or alkali soluble material such as calcium phosphate salt as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water. To do. In addition, it can be removed by an operation such as enzymatic degradation. When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles, but the elongation and / or crosslinking reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B) is completed. Thereafter, removal by washing or the like is preferable from the viewpoint of the charging characteristics of the toner of the present invention.
〜トナー粒子の成形〜
得られた分散液から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいは、分散液を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。前記乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルン等による短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
~ Toner particle molding ~
In order to remove the organic solvent from the obtained dispersion liquid, a method of gradually elevating the temperature of the entire system and completely evaporating and removing the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, the dispersion liquid can be sprayed into a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner particles, and the aqueous dispersant can be removed by evaporation together. As the dry atmosphere, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, particularly various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient target quality can be obtained by short-time treatment using a spray dryer, belt dryer, rotary kiln or the like.
〜外添剤の適用等〜
上述のとおりの操作・工程により得られたトナー粒子(母体)は、更にその表面を外添剤により処理して、流動性、現像性、帯電性等が向上された本発明のトナーが得られる。前記補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5nm〜2μmであることが好ましく、特に5nm〜500nmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナー粒子に対してその0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい。
~ Application of external additives ~
The toner particles (base material) obtained by the operations and processes as described above are further treated on the surface with an external additive to obtain the toner of the present invention with improved fluidity, developability, chargeability and the like. . As the external additive for assisting, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 nm to 2 μm, and particularly preferably 5 nm to 500 nm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight, particularly 0.01 to 2.0% by weight, based on the toner particles.
無機微粒子の具体例としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等を挙げることができる。これらは1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。 Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, Examples thereof include diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. These can be used singly or in combination of two or more.
無機微粒子以外であっても、高分子系微粒子、例えば、ソープフリー乳化重合懸濁重合または分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステル系もしくはアクリル酸エステル系共重合体やシリコン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリアミド等の重縮合系または熱硬化性樹脂等の重合体粒子を用いることができる。 Other than inorganic fine particles, polymer fine particles, such as polystyrene, methacrylic ester-based or acrylate-based copolymers obtained by soap-free emulsion polymerization suspension polymerization or dispersion polymerization, silicon resins, benzoguanamine resins, polyamides Polymer particles such as a polycondensation system such as a thermosetting resin can be used.
この流動化等の向上のために用いられる外添剤は、予め表面処理を行って、疎水化しておくことにより、高湿度下においてもトナーの流動特性、帯電特性等が悪化することを防止することができる。前記、表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコンオイル、変性シリコンオイル等が好ましく例示される。 The external additive used for improving fluidization and the like is subjected to surface treatment in advance to make it hydrophobic, thereby preventing deterioration of the toner flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. be able to. Examples of the surface treatment agent include a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate coupling agent, an aluminum coupling agent, silicone oil, and modified silicone oil. Etc. are preferably exemplified.
また、感光体および一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去する際のクリーニング性を向上させることを目的として、トナー粒子(母体)を、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等脂肪酸金属塩;例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合等によって製造された、ポリマー微粒子等により処理することができる。使用されるポリマー微粒子は、比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01〜1μmのものが好ましい。 Further, for the purpose of improving the cleaning property when removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member and the primary transfer medium, toner particles (base material) are made of, for example, zinc stearate, calcium stearate, stearic acid, etc. Fatty acid metal salt; for example, it can be treated with polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization such as polymethyl methacrylate fine particles and polystyrene fine particles. The polymer fine particles used preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
<二成分用現像剤>
本発明のトナーを二成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア100重量部に対してトナー1〜10重量部が好ましく、更に5〜10重量部の範囲とすることが好ましい。
<Two-component developer>
When the toner of the present invention is used for a two-component developer, it may be used by mixing with a magnetic carrier, and the content ratio of the carrier and the toner in the developer is 1 to 10 wt. Part is preferable, and the range of 5 to 10 parts by weight is more preferable.
前記磁性キャリアとしては、粒子径20〜200μm程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリア等、従来から公知のものが使用できる。 As the magnetic carrier, conventionally known ones such as iron powder, ferrite powder, magnetite powder, magnetic resin carrier having a particle diameter of about 20 to 200 μm can be used.
また、磁性キャリアの被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂;ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。また、ポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂;ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂;ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂:ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコン樹脂等が使用できる。 Examples of the coating material for the magnetic carrier include amino resins such as urea-formaldehyde resin, melamine resin, benzoguanamine resin; urea resin, polyamide resin, and epoxy resin. Polyvinyl and polyvinylidene resins such as acrylic resins, polymethyl methacrylate resins, polyacrylonitrile resins, polyvinyl acetate resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl butyral resins; polystyrene resins such as polystyrene resins and styrene acrylic copolymer resins; Halogenated olefin resins such as vinyl chloride; polyester resins such as polyethylene terephthalate resin and polybutylene terephthalate resin: polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexa Fluoropropylene resin, copolymer of vinylidene fluoride and acrylic monomer, copolymer of vinylidene fluoride and vinyl fluoride, tetrafluoroethylene and vinylidene fluoride Fluoro such as terpolymers of emission and non-fluoride monomers including, and silicone resins.
また、必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径1μm以下のものが好ましい。平均粒子径が1μmよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。 Moreover, you may make conductive powder etc. contain in coating resin as needed. As the conductive powder, metal powder, carbon black, titanium oxide, tin oxide, zinc oxide or the like can be used. These conductive powders preferably have an average particle diameter of 1 μm or less. When the average particle diameter is larger than 1 μm, it becomes difficult to control electric resistance.
また、本発明のトナーはキャリアを使用しない一成分系の磁性トナー、または非磁性トナーとしても用いることができる。 The toner of the present invention can also be used as a one-component magnetic toner that does not use a carrier, or a non-magnetic toner.
<画像形成装置>
以下、本発明の電子写真用トナー、または前記トナーとキャリアからなる二成分系現像剤を使用する画像形成装置について説明する。なお、本発明の画像形成装置は、以下で説明されるものに限定されるものではなく、請求項に示す条件を満たしていれば、どのような画像形成装置であっても用いることができる。
<Image forming apparatus>
Hereinafter, an image forming apparatus using the electrophotographic toner of the present invention or a two-component developer composed of the toner and a carrier will be described. Note that the image forming apparatus of the present invention is not limited to the one described below, and any image forming apparatus can be used as long as the conditions shown in the claims are satisfied.
〜タンデム型カラー画像形成装置〜
本発明のタンデム型カラー画像形成装置の実施形態について説明する。
タンデム型の電子写真装置には、図2に示すように、各感光体1上の画像を転写装置2により、シート搬送ベルト3で搬送するシート(転写材)sに順次転写する直接転写方式のものと、図3に示すように、各感光体1上の画像を1次転写装置2によりいったん中間転写体4に順次転写して後、その中間転写体4上の画像を2次転写装置5によりシートsに一括転写する間接転写方式のものとがある。転写装置5は転写搬送ベルトであるが,ローラ形状も方式もある。
-Tandem type color image forming device-
An embodiment of a tandem color image forming apparatus of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, the tandem type electrophotographic apparatus employs a direct transfer system in which an image on each
直接転写方式のものと、間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体1を並べたタンデム型画像形成装置Tの上流側に給紙装置6を、下流側に定着装置7を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し後者は、2次転写位置を比較的自由に設置することができる。給紙装置6、および定着装置7をタンデム型画像形成装置Tと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
Comparing the direct transfer type and the indirect transfer type, the former arranges the
また、前者は、シート搬送方向に大型化しないためには、定着装置7をタンデム型画像形成装置Tに接近して配置することとなる。そのため、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができず、シートsの先端が定着装置7に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置7を通過するときのシート搬送速度と,転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置7が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。これに対し後者は、シートsがたわむことができる十分な余裕をもって定着装置7を配置することができるから、定着装置7がほとんど画像形成に影響を及ぼさないようにすることができる。
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
In the former, in order not to increase the size in the sheet conveying direction, the fixing
In view of the above, recently, an indirect transfer type of tandem type electrophotographic apparatus has attracted attention.
そして、この種のカラー電子写真装置では、図3に示すように、1次転写後に感光体1上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置8で除去して感光体1表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。また、2次転写後に中間転写体4上に残留する転写残トナーを、中間転写体クリーニング装置9で除去して中間転写体4表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えていた。
In this type of color electrophotographic apparatus, as shown in FIG. 3, the transfer residual toner remaining on the
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図4は、この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の電子写真装置である。図中符号100は複写装置本体、200はそれを載せる給紙テーブル、300は複写装置本体100上に取り付けるスキャナ、400は更にその上に取り付ける原稿自動搬送装置(ADF)である。複写装置本体100には、中央に、無端ベルト状の中間転写体10を設ける。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, which is a tandem indirect transfer type electrophotographic apparatus. In the figure,
そして、図4に示すとおり、図示例では3つの支持ローラ14,15,16に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、3つのなかで第2の支持ローラ15の左に、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置17を設ける。
Then, as shown in FIG. 4, in the illustrated example, it is wound around three
In this illustrated example, an intermediate transfer
また、3つのなかで第1の支持ローラ14と第2の支持ローラ15間に張り渡した中間転写体10上には、その搬送方向に沿って、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの4つの画像形成手段18を横に並べて配置してタンデム画像形成装置20を構成する。
Further, among the three images, four images of yellow, cyan, magenta, and black are arranged on the
そのタンデム画像形成装置20の上には、図4に示すように、更に露光装置21を設ける。一方、中間転写体10を挟んでタンデム画像形成装置20と反対の側には、2次転写装置22を備える。2次転写装置22は、図示例では、2つのローラ23間に、無端ベルトである2次転写ベルト24を掛け渡して構成し、中間転写体10を介して第3の支持ローラ16に押し当てて配置し、中間転写体10上の画像をシートに転写する。
An
2次転写装置22の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置25を設ける。定着装置25は、無端ベルトである定着ベルト26に加圧ローラ27を押し当てて構成する。
上述した2次転写装置22には、画像転写後のシートをこの定着装置25へと搬送するシート搬送機能も備えてなる。もちろん、2次転写装置22として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
A fixing
The
なお、図示例では、このような2次転写装置22および定着装置25の下に、上述したタンデム画像形成装置20と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置28を備える。
In the illustrated example, a
さて、いまこのカラー電子写真装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置400の原稿台30上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じてそれで押さえる。
Now, when making a copy using this color electrophotographic apparatus, a document is set on the document table 30 of the
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス32上へと移動して後、他方コンタクトガラス32上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ300を駆動し、第1走行体33および第2走行体34を走行する。そして、第1走行体33で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光を更に反射して第2走行体34に向け、第2走行体34のミラーで反射して結像レンズ35を通して読取りセンサ36に入れ、原稿内容を読み取る。
When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ14,15,16の1つを回転駆動して他の2つの支持ローラを従動回転し、中間転写体10を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段18でその感光体140を回転して各感光体140上にそれぞれ、ブラック,イエロー,マゼンタ,シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体10の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体10上に合成カラー画像を形成する。
When a start switch (not shown) is pressed, one of the
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル200の給紙ローラ42の1つを選択回転し、ペーパーバンク43に多段に備える給紙カセット44の1つからシートを繰り出し、分離ローラ45で1枚ずつ分離して給紙路46に入れ、搬送ローラ47で搬送して複写機本体100内の給紙路48に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。
On the other hand, when a start switch (not shown) is pressed, one of the
または、給紙ローラ50を回転して手差しトレイ51上のシートを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。
Alternatively, the
そして、中間転写体10上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転し、中間転写体10と2次転写装置22との間にシートを送り込み、2次転写装置22で転写してシート上にカラー画像を記録する。
Then, the
画像転写後のシートは、2次転写装置22で搬送して定着装置25へと送り込み、定着装置25で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪55で切り換えて排出ローラ56で排出し、排紙トレイ57上にスタックする。または、切換爪55で切り換えてシート反転装置28に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ56で排紙トレイ57上に排出する。
The image-transferred sheet is conveyed by the
一方、画像転写後の中間転写体10は、中間転写体クリーニング装置17で、画像転写後に中間転写体10上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置20による再度の画像形成に備える。
On the other hand, the
ここで、レジストローラ49は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
Here, the
上述したタンデム画像形成装置20において、個々の画像形成手段18は、詳しくは、例えば図5に示すように、ドラム状の感光体140のまわりに、帯電装置160、現像装置61、1次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64等を備えてある。図5に記載された符号について説明すると65は現像スリーブ上現像剤、68は撹拌パドル、69は仕切り板、71はトナー濃度センサ、72は現像スリーブ、73はドクター、75はクリーニングブレード、76はクリーニングブラシ、77はクリーニングローラー、78はクリーニングブレード、79はトナー排出オーガー、80は駆動装置である。
In the tandem
〜帯電装置〜
図6に接触式の帯電装置を用いた画像形成装置の一例の概略構成を示した。被帯電体,像担持体としての感光体140は矢印の方向に所定の速度(プロセススピード)で回転駆動される。この感光体140のドラムに接触させた帯電部材である帯電装置(帯電ローラ)160は芯金161とこの芯金の外周に同心一体にローラ上に形成した導電ゴム層162を基本構成とし、芯金161の両端を不図示の軸受け部材等で回転自由に保持させると供に、不図示の加圧手段によって感光体140に所定の加圧力で押圧させており、本図の場合はこの帯電装置160は感光ドラムの回転駆動に従動して回転する。帯電装置160は、直径9mmの芯金上に100000Ω・cm程度の中抵抗ゴム層を被膜して直径16mmに形成されている。
~ Charging device ~
FIG. 6 shows a schematic configuration of an example of an image forming apparatus using a contact-type charging device. The
帯電装置160の芯金161と図示の電源Eとは電気的に接続されており、電源Eにより帯電装置160に対して所定のバイアスが印加される。これにより感光体140の周面が所定の極性,電位に一様に帯電処理される。
The metal core 161 of the
本発明で使われる帯電装置160の形状としてはローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等、どのような形態をとってもよく、電子写真装置の仕様や形態にあわせて選択可能である。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは例えばZn−Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。また、ファーブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属または金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
The charging
本発明で用いられる帯電装置はもちろん上記のような接触式の帯電装置に限定されるものではないが、帯電装置から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電装置を用いることが好ましい。 Of course, the charging device used in the present invention is not limited to the contact type charging device as described above, but an image forming apparatus in which ozone generated from the charging device is reduced can be obtained. Is preferably used.
〜感光体〜
本発明に用いられる電子写真用感光体としては、導電性支持体を50℃〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を有するアモルファスシリコン感光体(以下、「a−Si系感光体」と称する)を用いることができる。なかでもプラズマCVD法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして用いられている。
-Photoconductor-
As an electrophotographic photoreceptor used in the present invention, a conductive support is heated to 50 ° C. to 400 ° C., and a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a thermal CVD method, a photo CVD is applied on the support. An amorphous silicon photoconductor (hereinafter referred to as “a-Si photoconductor”) having a photoconductive layer made of a-Si can be used by a film forming method such as a plasma CVD method. Among them, a plasma CVD method, that is, a method in which a source gas is decomposed by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on a support is preferably used.
アモルファスシリコン感光体の層構成は、例えば、以下のようなものである。図7は、層構成を説明するための模式的構成図である。図7(a)に示す電子写真用感光体500は、支持体501の上にa−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層502が設けられている。図7(b)に示す電子写真用感光体500は、支持体501の上に、a−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層502と、アモルファスシリコン系表面層503とから構成されている。図7(c)に示す電子写真用感光体500は、支持体501の上に、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層504と、a−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層502と、アモルファスシリコン系表面層503とから構成されている。図7(d)に示す電子写真用感光体500は、支持体501の上に、光導電層502が設けられている。該光導電層502はa−Si:H,Xからなる電荷発生層505ならびに電荷輸送層506とからなり、その上にアモルファスシリコン系表面層503が設けられている。
The layer structure of the amorphous silicon photoconductor is, for example, as follows. FIG. 7 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration. In the
感光体の支持体501としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Al、Cr、Mo、Au、In、Nb、Te、V、Ti、Pt、Pd、Fe等の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
The
支持体501の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状、無端ベルト状であることができ、その厚さは、所望通りの画像形成装置用感光体を形成し得るように適宜決定するが、画像形成装置用感光体としての可撓性が要求される場合には、支持体としての機能が充分発揮できる範囲内で可能な限り薄くすることができる。しかしながら、支持体は製造上および取り扱い上、機械的強度等の点から通常は10μm以上とされる。
The shape of the
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層504を設けるのがいっそう効果的である(図7(c))。すなわち、電荷注入阻止層504は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能が発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層504には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させる。
In the amorphous silicon photosensitive member that can be used in the present invention, a charge
電荷注入阻止層504の層厚は所望の電子写真特性が得られること、および経済的効果等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが望ましい。
The thickness of the charge
光導電層502は必要に応じて下引き層上に形成され、光導電層502の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは1〜100μm、より好ましくは20〜50μm、最適には23〜45μmとされるのが望ましい。
The
電荷輸送層506は、光導電層502を機能分離した場合の電荷を輸送する機能を主として奏する層である。この電荷輸送層506は、その構成要素として少なくともシリコン原子と炭素原子と弗素原子とを含み、必要であれば水素原子、酸素原子を含むa−SiC(H、F、O)からなり、所望の光導電特性、特に電荷保持特性,電荷発生特性および電荷輸送特性を有する。本発明においては酸素原子を含有することが特に好ましい。
The
電荷輸送層506の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、電荷輸送層506については、好ましくは5〜50μm、より好ましくは10〜40μm、最適には20〜30μmとされるのが望ましい。
The layer thickness of the
電荷発生層505は、光導電層502を機能分離した場合の電荷を発生する機能を主として奏する層である。この電荷発生層505は、構成要素として少なくともシリコン原子を含み、実質的に炭素原子を含まず、必要であれば水素原子を含むa−Si:Hから成り、所望の光導電特性、特に電荷発生特性,電荷輸送特性を有する。
The
電荷発生層505の層厚は所望の電子写真特性が得られることおよび経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは0.5〜15μm、より好ましくは1〜10μm、最適には1〜5μmとされる。
The layer thickness of the
本発明に用いることができるアモルファスシリコン感光体には必要に応じて、上述のようにして支持体501上に形成された光導電層502の上に、更に表面層503を設けることができ、アモルファスシリコン系の表面層を形成することが好ましい。この表面層503は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
The amorphous silicon photoreceptor that can be used in the present invention can be further provided with a
本発明における表面層503の層厚としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μm、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいものである。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μmを超えると残留電位の増加等の電子写真特性低下がみられる。
The thickness of the
アモルファスシリコン系感光体500は、表面硬度が高く、半導体レーザ(770〜800nm)等の長波長光に高い感度を示し、しかも繰返し使用による劣化もほとんど認められないことから、高速複写機やレーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真用感光体として用いられている。
〜定着装置(サーフ定着装置)〜
本発明における定着装置は、図8に示すような、定着フィルム260を回転させて定着する、いわゆるサーフ定着装置を用いるとよい。以下詳説すると、定着フィルム260はエンドレスベルト状耐熱フィルムであり、該フィルムの支持回転体である駆動ローラ261と、従動ローラ262と、この両ローラ間の下方に設けたヒータ支持体に保持させて固定支持させて配設した加熱体263と、に懸回張設してある。
-Fixing device (surf fixing device)-
As the fixing device of the present invention, a so-called surf fixing device that rotates and fixes the fixing
従動ローラ262は、定着フィルム260のテンションローラを兼ね、定着フィルム260は駆動ローラの図中時計回転方向の回転駆動によって、時計回転方向に向かって回転駆動される。この回転駆動速度は、加圧ローラ270と定着フィルム260が接する定着ニップ領域Lにおいて転写材sと定着フィルム260の速度が等しくなる速度に調節される。
The driven roller 262 also serves as a tension roller for the fixing
ここで、加圧ローラ270は、シリコンゴム等の離型性のよいゴム弾性層を有するローラであり、反時計周りに回転しつつ、前記定着ニップ領域Lに対して総圧4〜10kgfの当接圧をもって圧接させてある。 Here, the pressure roller 270 is a roller having a rubber elastic layer having good releasability, such as silicon rubber, and applies a total pressure of 4 to 10 kgf to the fixing nip region L while rotating counterclockwise. It is pressed with contact pressure.
また定着フィルム260は、耐熱性、離型性、耐久性に優れたものが好ましく、総厚100μm以下、好ましくは40μm以下の薄肉のものを使用する。例えばポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等の耐熱樹脂の単層フィルム、或いは複合層フィルム、例えば20μm厚フィルムの少なくとも画像当接面側にPTFE(4フッ化エチレン樹脂)、PFA等のフッ素樹脂に導電材を添加した離型性コート層を10μm厚に施したものや、フッ素ゴム、シリコンゴム等の弾性層を施したものである。
The fixing
図8において、本実施形態の加熱体263は、平面基板263bおよび定着ヒータ263hから構成されており、平面基板263bは、アルミナ等の高熱伝導度且つ高電気抵抗率を有する材料からなっており、定着フィルム260と接触する表面には抵抗発熱体で構成した定着ヒータ263hを長手方向に設置してある。かかる定着ヒータ263hは、例えばAg/Pd、Ta2N等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により線状もしくは帯状に塗工したものである。また、前記定着ヒータ263hの両端部には、図示しない電極が形成され、この電極間に通電することで抵抗発熱体が発熱する。更に、前記基板263bの定着ヒータ263hが具備させてある面と逆の面にはサーミスタによって構成した定着温度センサ263sが設けられている。
In FIG. 8, the heating body 263 of this embodiment is composed of a flat substrate 263b and a fixing heater 263h, and the flat substrate 263b is made of a material having high thermal conductivity and high electrical resistivity, such as alumina. On the surface in contact with the fixing
定着温度センサ263sによって検出された基板263bの温度情報は図示しない制御手段に送られ、かかる制御手段により定着ヒータ263hに供給される電力量が制御され、加熱体263は所定の温度に制御される。 The temperature information of the substrate 263b detected by the fixing temperature sensor 263s is sent to a control means (not shown), the amount of electric power supplied to the fixing heater 263h is controlled by the control means, and the heating body 263 is controlled to a predetermined temperature. .
本発明で用いられる定着装置250は、もちろん上記のようなサーフ定着装置に限定されるものではないが、色再現性、発色性に優れ、効率が良く立ち上がり時間を短縮可能な定着装置を用いた画像形成装置が得られるので、サーフ定着装置を用いることが好ましい。 Of course, the fixing device 250 used in the present invention is not limited to the surf fixing device as described above, but a fixing device that is excellent in color reproducibility and color developability, has high efficiency, and can shorten the rise time is used. Since an image forming apparatus can be obtained, it is preferable to use a surf fixing device.
〜定着装置(電磁誘導加熱方式(IH定着装置))〜
本発明における定着装置は、その加熱手段が、図9(a)に示すように、交番磁界により磁性金属部材に発生した渦電流でジュール熱を生じさせ、金属部材を含む加熱体を電磁誘導発熱させる手段である、いわゆる電磁誘導加熱方式定着装置(IH定着装置)を用いてもよい。
-Fixing device (electromagnetic induction heating method (IH fixing device))-
In the fixing device according to the present invention, as shown in FIG. 9A, the heating device generates Joule heat by eddy current generated in the magnetic metal member by the alternating magnetic field, and the heating body including the metal member is heated by electromagnetic induction. A so-called electromagnetic induction heating type fixing device (IH fixing device) may be used.
図9(a)に示す定着装置350は、誘導加熱手段364の電磁誘導により加熱される加熱ローラ361と、加熱ローラ361と平行に配置された定着ローラ362と、加熱ローラ361と定着ローラ362とに張け渡され、加熱ローラ361により加熱されるとともに少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)360と、ベルト360を介して定着ローラ362に圧接されるとともにベルト360に対して順方向に回転する加圧ローラ370とから構成されている。加熱ローラ361はたとえば鉄、コバルト、ニッケルまたはこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなり、低熱容量で昇温の速い構成となっている。定着ローラ362は、たとえばステンレススチール等の金属製の芯金362aと、耐熱性を有するシリコンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金362aを被覆した弾性部材362bとからなる。そして、加圧ローラ370からの押圧力でこの加圧ローラ370と定着ローラ362との間に所定幅の接触部を形成するために外径を加熱ローラ361より大きくしている。
The fixing
この構成により、加熱ローラ361の熱容量は定着ローラ362の熱容量より小さくなり、加熱ローラ361が急速に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。加熱ローラ361と定着ローラ362とに張り渡されたベルト360は、誘導加熱手段364により加熱される加熱ローラ361との接触部位W1で加熱される。そして、ローラ361,362の回転によってベルト360の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。加圧ローラ370は、たとえば銅またはアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金370aと、この芯金370aの表面に設けられた耐熱性およびトナー離型性の高い弾性部材370bとから構成されている。芯金370aには上記金属以外にSUSを使用しても良い。加圧ローラ370はベルト360を介して定着ローラ362を押圧して定着ニップ部Nを形成しているが、本実施の形態では、加圧ローラ370の硬度を定着ローラ362に比べて硬くすることによって、加圧ローラ370が定着ローラ362(及びベルト360)へ食い込む形となり、この食い込みにより、記録材sは加圧ローラ370表面の円周形状に沿うため、記録材sがベルト360表面から離れやすくなる効果を持たせている。
With this configuration, the heat capacity of the heating roller 361 becomes smaller than the heat capacity of the fixing
電磁誘導により加熱ローラ361を加熱する誘導加熱手段364は、図9(a)および図9(b)のA、Bに示すように、磁界発生手段である励磁コイル365と、この励磁コイル365が巻き回されたコイルガイド板366とを有している。コイルガイド板366は加熱ローラ361の外周面に近接配置された半円筒形状をしており、図9(b)Bに示すように、励磁コイル365は長い一本の励磁コイル線材をこのコイルガイド板366に沿って加熱ローラ361の軸方向に交互に巻き付けたものである。なお、励磁コイル365は、発振回路が周波数可変の駆動電源(図示せず)に接続されている。励磁コイル365の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア367が、励磁コイルコア支持部材368に固定されて励磁コイル365に近接配置されている。なお、本実施の形態において、励磁コイルコア365は比透磁率が2500のものを使用している。励磁コイル365には駆動電源から10kHz〜1MHzの高周波交流電流、好ましくは20kHz〜800kHzの高周波交流電流が給電され、これにより交番磁界を発生する。そして、加熱ローラ361と耐熱性ベルト360との接触領域W1およびその近傍部においてこの交番磁界が加熱ローラ361およびベルト360の発熱層に作用し、これらの内部では交番磁界の変化を妨げる方向Bに渦電流Iが流れる。この渦電流Iが加熱ローラ361およびベルト360の発熱層の抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として加熱ローラ361とベルト360との接触領域およびその近傍部において加熱ローラ361および発熱層を有するベルト360が電磁誘導加熱される。
As shown in FIGS. 9A and 9B, the induction heating means 364 for heating the heating roller 361 by electromagnetic induction includes an
このようにして加熱されたベルト360は、定着ニップ部Nの入口側近傍においてベルト360の内面側に当接して配置されたサーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段363により、ベルト内面温度が検知される。
The
本発明で用いられる定着装置はもちろん上記のようなIH定着装置に限定されるものではないが、特に優れた色再現性と発色性を持った高品質画像が得られ、且つ、熱ローラ方式の定着装置よりも伝熱効率が高く、ウォームアップ時間の短縮が図れ、クイックスタート化や省エネルギー化が可能な定着装置を用いた画像形成装置が得られるので、IH定着装置を用いることが好ましい。 Of course, the fixing device used in the present invention is not limited to the above-mentioned IH fixing device, but a high-quality image having particularly excellent color reproducibility and color developability can be obtained, and a heat roller system can be used. It is preferable to use an IH fixing device because the heat transfer efficiency is higher than that of the fixing device, the warm-up time can be shortened, and an image forming apparatus using a fixing device capable of quick start and energy saving can be obtained.
〜現像装置〜
本発明の実施例に用いる現像装置において、現像時、現像スリーブには、電源により現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。背景部電位と画像部電位は、上記振動バイアス電位の最大値と最小値の間に位置している。これによって現像部に向きが交互に変化する交互電界が形成される。この交互電界中で現像剤のトナーとキャリアが激しく振動し、トナーが現像スリーブおよびキャリアへの静電的拘束力を振り切って感光体ドラムに飛翔し、感光体ドラムの潜像に対応して付着する。
-Developer-
In the developing device used in the embodiment of the present invention, during development, a vibration bias voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied to the developing sleeve as a developing bias by a power source. The background portion potential and the image portion potential are located between the maximum value and the minimum value of the vibration bias potential. As a result, an alternating electric field whose direction changes alternately is formed in the developing portion. In this alternating electric field, the developer toner and carrier vibrate vigorously, and the toner flies off the electrostatic binding force on the developing sleeve and carrier and flies to the photosensitive drum, and adheres corresponding to the latent image on the photosensitive drum. To do.
振動バイアス電圧の最大値と最小値の差(ピーク間電圧)は、0.5〜5KVが好ましく、周波数は1〜10KHzが好ましい。振動バイアス電圧の波形は、矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。振動バイアスの直流電圧成分は、上記したように背景部電位と画像部電位の間の値であるが、画像部電位よりも背景部電位に近い値である方が、背景部電位領域へのかぶり、またはトナーの付着を防止する上で好ましい。 The difference between the maximum value and the minimum value of the vibration bias voltage (voltage between peaks) is preferably 0.5 to 5 KV, and the frequency is preferably 1 to 10 KHz. As the waveform of the vibration bias voltage, a rectangular wave, a sine wave, a triangular wave, or the like can be used. As described above, the DC voltage component of the vibration bias is a value between the background part potential and the image part potential, but the value closer to the background part potential than the image part potential is more likely to cover the background part potential region. Or, it is preferable for preventing toner adhesion.
振動バイアス電圧の波形が矩形波の場合、デューティ比を50%以下とすることが望ましい。ここでデューティ比とは、振動バイアスの1周期中でトナーが感光体に向かおうとする時間の割合である。このようにすることにより、トナーが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を大きくすることができるので、トナーの運動が更に活発化し、トナーが潜像面の電位分布に忠実に付着してざらつき感や解像力を向上させることができる。またトナーとは逆極性の電荷を有するキャリアが感光体に向かおうとするピーク値とバイアスの時間平均値との差を小さくすることができるので、キャリアの運動を沈静化し、潜像の背景部にキャリアが付着する確率を大幅に低減することができる。 When the vibration bias voltage waveform is a rectangular wave, the duty ratio is preferably 50% or less. Here, the duty ratio is a ratio of time during which the toner is directed to the photosensitive member during one period of the vibration bias. By doing so, the difference between the peak value at which the toner is directed to the photoreceptor and the time average value of the bias can be increased, so that the movement of the toner is further activated and the potential of the latent image surface is increased. It can adhere to the distribution and improve the roughness and resolution. In addition, since the difference between the peak value of the carrier having a charge opposite to that of the toner and the time average value of the bias toward the photosensitive member can be reduced, the movement of the carrier is reduced, and the background portion of the latent image is reduced. The probability of carriers adhering to the substrate can be greatly reduced.
本発明で用いられる現像装置の印加バイアスについてはもちろん上記のように限定されるものではないが、ざらつきのない高精細な画像を得るためには、上記のような形態をとることが好ましい。 Of course, the applied bias of the developing device used in the present invention is not limited as described above. However, in order to obtain a high-definition image without roughness, it is preferable to take the above-described form.
〜プロセスカートリッジ〜
図10に、本発明の実施例で用いた、プロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。図において、aはプロセスカートリッジ全体を示し、bは感光体、cは帯電手段、dは現像手段、eはクリーニング手段を示す。
~ Process cartridge ~
FIG. 10 shows a schematic configuration of an image forming apparatus having a process cartridge used in the embodiment of the present invention. In the drawing, a represents the entire process cartridge, b represents a photoreceptor, c represents a charging unit, d represents a developing unit, and e represents a cleaning unit.
本発明においては、上述の感光体b、帯電装置手段c、現像手段dおよびクリーニング手段e等の構成要素のうち、少なくとも感光体bおよび現像手段dをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。 In the present invention, at least the photosensitive member b and the developing unit d are integrally combined as a process cartridge among the above-described components such as the photosensitive member b, the charging device unit c, the developing unit d, and the cleaning unit e. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
本発明の電子写真用トナーを使用するプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体が所定の周速度で回転駆動される。感光体は回転過程において、帯電手段によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段からの画像露光光を受け、こうして感光体の周面に静電荷像が順次形成され、形成された静電荷像は、次いで現像手段によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体と転写手段との間に感光体の回転と同期されて給送された転写材に、転写手段により順次転写されていく。像転写を受けた転写材は感光体面から分離されて像定着手段へ導入されて像定着され、複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体の表面は、クリーニング手段によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更除電された後、繰り返し画像形成に使用される。 In the image forming apparatus having the process cartridge using the electrophotographic toner of the present invention, the photosensitive member is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotation process, the photosensitive member is uniformly charged with a positive or negative predetermined potential on its peripheral surface by the charging unit, and then receives image exposure light from an image exposing unit such as slit exposure or laser beam scanning exposure. An electrostatic image is sequentially formed on the peripheral surface of the body, and the formed electrostatic image is then developed with toner by a developing unit, and the developed toner image is exposed between the photosensitive member and the transfer unit from the paper feeding unit. The transfer material is sequentially transferred to the transfer material fed in synchronization with the rotation of the body. The transfer material that has received the image transfer is separated from the surface of the photosensitive member, introduced into the image fixing means, and fixed on the image, and printed out as a copy (copy). The surface of the photoconductor after the image transfer is cleaned by removing toner remaining after transfer by a cleaning unit, and after further static elimination, it is repeatedly used for image formation.
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明について具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例のみに限定されるものではない。また、以下の例おいて、「部」および「%」は、特に断りのない限り重量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited only to these examples. In the following examples, “parts” and “%” are based on weight unless otherwise specified.
(実施例1)
〜水相の調製〜
以下の成分を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相]とする。
・水:950部
・ビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水分散液(三洋化成工業製):20部
・ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業製):16部
・高分子保護コロイド カルボキシメチルセルロース(セロゲンBSH、三洋化成工業製)の3.0%水溶液:12部
・酢酸エチル:130部
Example 1
~ Preparation of aqueous phase ~
The following components were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This is called [Aqueous phase].
・ Water: 950 parts ・ Aqueous dispersion of vinyl resin (styrene salt copolymer of styrene-methacrylic acid-butyl acrylate-methacrylic acid ethylene oxide adduct sulfate) (manufactured by Sanyo Chemical Industries): 20 parts 48.5% aqueous solution of sodium diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7, manufactured by Sanyo Chemical Industries): 16 parts, 3.0% aqueous solution of polymer protective colloid carboxymethylcellulose (Serogen BSH, manufactured by Sanyo Chemical Industries): 12 parts Ethyl acetate: 130 parts
〜ケチミンの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、アミンのブロック化体を得た。これを[ケチミン化合物]とする。この[ケチミン化合物]のアミン価は418であった。
~ Synthesis of ketimine ~
170 parts of isophoronediamine and 75 parts of methyl ethyl ketone were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer, and reacted at 50 ° C. for 5 hours to obtain a blocked amine. This is referred to as [ketimine compound]. The amine value of this [ketimine compound] was 418.
〜マスターバッチの調製〜
水1200部、カーボンブラック(キャボット社製、リーガル400R)50部、ポリエステル樹脂(三洋化成工業製、RS801)50部を、更には水30部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、カーボンブラックマスターバッチを得た。これを[Bkマスターバッチ]とする。
~ Preparation of masterbatch ~
Add 1200 parts of water, 50 parts of carbon black (Cabot Corp., Regal 400R), 50 parts of polyester resin (Sanyo Chemical Industries, RS801), add 30 parts of water, and mix with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). The mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer to obtain a carbon black masterbatch. This is designated as [Bk master batch].
〜油相の調製〜
撹拌棒および温度計をセットした容器に、ポリエステル樹脂(三洋化成製、RS801)500部、カルナバワックス30部、および酢酸エチル850部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時問かけて30℃にまで冷却し、ビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス社製)を用いて、送液速度:1.2Kg/hr、ディスク周速度:8m/秒、0.5mmジルコニアビーズ充填量:80体積%、パス数:3回の条件で、ワックスの分散を行った。
次いで、容器に[Bkマスターバッチ]110部、および酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して溶解物を得た。その後更に、酢酸エチル240部を加え、上記のビーズミルを用いて、送液速度:1.2Kg/hr、ディスク周速度:8m/秒、0.5mmジルコニアビーズ充填量:80体積%、パス数:3回の条件で、分散液を得た。
これを[Bk顔料・ワックス分散液]とする。
~ Preparation of oil phase ~
A container equipped with a stir bar and a thermometer was charged with 500 parts of a polyester resin (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., RS801), 30 parts of carnauba wax, and 850 parts of ethyl acetate. After maintaining the time, it was cooled to 30 ° C. over 1 hour, and using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by IMEX), liquid feeding speed: 1.2 Kg / hr, disk peripheral speed: 8 m / second, 0 The wax was dispersed under the conditions of 5 mm zirconia bead filling amount: 80% by volume and pass number: 3 times.
Next, 110 parts of [Bk masterbatch] and 500 parts of ethyl acetate were charged in a container and mixed for 1 hour to obtain a dissolved product. Thereafter, 240 parts of ethyl acetate was further added, and using the above-mentioned bead mill, liquid feeding speed: 1.2 Kg / hr, disk peripheral speed: 8 m / sec, 0.5 mm zirconia bead filling amount: 80 vol%, number of passes: A dispersion was obtained under three conditions.
This is designated as [Bk pigment / wax dispersion].
〜乳化〜
[Bk顔料・ワックス分散液]1780部、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液(三洋化成製、数平均分子量3800、重量平均分子量15000、Tg60℃、酸価0.5、水酸基価51、および遊離イソシアネート含有量は、1.57重量%)100部、イソブチルアルコール15部、および[ケチミン化合物]7.5部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)を用いて6,000rpmで1分間混合した後、容器に[水相]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数7,500rpmで20分間混合して、水系媒体分散液を得た。これを、[Bk乳化スラリー]とする。
~ Emulsification ~
[Bk pigment / wax dispersion] 1780 parts, 50% ethyl acetate solution of prepolymer (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., number average molecular weight 3800, weight average molecular weight 15000, Tg 60 ° C., acid value 0.5,
〜脱有機溶媒・洗浄・乾燥〜
撹拌機および温度計をセットした容器に、[Bk乳化スラリー]を投入し、30℃で12時間脱溶剤した後、45℃で8時間熟成を行い、有機溶媒が留去された分散液を得た。この分散液100部を減圧濾過した後、つぎの手順で操作を行った。
(S1)濾過ケーキにイオン交換水200部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(S2)ステップS1の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(S3)ステップS2の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後、濾過した。
(S4)ステップS3の濾過ケーキにイオン交換水500部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、濾過ケーキを得た。
この濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。これを[Bkトナー母体]とする。
-Deorganic solvent, washing, drying-
[Bk emulsified slurry] is put into a container equipped with a stirrer and a thermometer, and after removing the solvent at 30 ° C. for 12 hours, aging is carried out at 45 ° C. for 8 hours to obtain a dispersion in which the organic solvent is distilled off. It was. After 100 parts of this dispersion was filtered under reduced pressure, the operation was performed according to the following procedure.
(S1) 200 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at a rotation speed of 12000 rpm), and then filtered.
(S2) 100 parts of a 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of Step S1, mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
(S3) 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of Step S2, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
(S4) 500 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of Step S3, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered twice to obtain a filter cake.
This filter cake was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier and sieved with a mesh having a mesh size of 75 μm to obtain toner base particles. This is referred to as [Bk toner base].
〜外添剤の混合〜
上記で得られた[Bkトナー母体]100重量部と、外添剤として疎水性シリカ(クラリアントジャパン製)1.2重量部、および、疎水性酸化チタン(テイカ製)0.5重量部をヘンシェルミキサーにより混合し、目開き38μmの篩を通過させて凝集物を取り除くことによって、トナーを得た。これをブラックトナー[Bkトナー]とする。
~ Mixing of external additives ~
100 parts by weight of the [Bk toner base] obtained above, 1.2 parts by weight of hydrophobic silica (manufactured by Clariant Japan) as an external additive, and 0.5 parts by weight of hydrophobic titanium oxide (manufactured by Teica) are added to Henschel. The toner was obtained by mixing with a mixer and passing through a sieve having an aperture of 38 μm to remove aggregates. This is black toner [Bk toner].
なお、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、並びに体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。なお、1H緩和時間、1H存在比はJNM−MU25(日本電子(株)製)を用いて、ソリッドエコー法(90°−τ−90°−τパルス)により、測定温度:100℃、90°パルス幅:2.2μs、遅延時間:8.0μs、繰り返し時間:2.0s、積算回数:32回の条件で測定を行った。また、体積平均粒径(Dv)は、COULTER TA−II(COULTER ELECTRONICS,INC製)を用いて測定した。このとき、アパーチャー径は100μmであった。 The 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. 1 H relaxation time and 1 H abundance ratio were measured using a solid echo method (90 ° -τ-90 ° -τ pulse) using JNM-MU25 (manufactured by JEOL Ltd.), measuring temperature: 100 ° C. Measurement was performed under the conditions of 90 ° pulse width: 2.2 μs, delay time: 8.0 μs, repetition time: 2.0 s, and number of integrations: 32 times. The volume average particle size (Dv) was measured using COULTER TA-II (manufactured by COULTER ELECTRONICS, INC). At this time, the aperture diameter was 100 μm.
次いで、前記のトナーを用いて、下記<二成分現像剤の作成>に示した方法で現像剤を作成した。 Next, using the toner, a developer was prepared by the method shown in <Create two-component developer> below.
<二成分現像剤の作成>
二成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、シリコン樹脂により0.5μmの平均厚さでコーティングされた平均粒径35μmのフェライトキャリアを用い、かつ該キャリア100重量部に対しトナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
<Creation of two-component developer>
As the carrier used for the two-component developer, a ferrite carrier having an average particle diameter of 35 μm coated with a silicon resin with an average thickness of 0.5 μm is used, and 7 parts by weight of toner is contained in 100 parts by weight of the carrier. A developer was prepared by uniformly mixing and charging using a tumbler mixer of the type that is rolled and stirred.
前記キャリアは、次のとおりにして調製した。
芯材として、Mnフェライト粒子(重量平均径:35μm)5000部、並びに、被覆材として、トルエン450部、シリコン樹脂SR2400(東レ・ダウコーニング・シリコン製、不揮発分50%)450部、アミノシランSH6020(東レ・ダウコーニング・シリコン製)10部、およびカーボンブラック10部をスターラーで10分間分散して調製されたコート液を用いて、前記芯材とこのコート液と流動床内において回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、当該コート液を芯材上に塗布した。得られた塗布物を電気炉で250℃、2時間の条件で焼成し、上記キャリアを得た。
The carrier was prepared as follows.
As a core material, 5000 parts of Mn ferrite particles (weight average diameter: 35 μm), and as a coating material, 450 parts of toluene, 450 parts of silicon resin SR2400 (made by Toray Dow Corning Silicon,
得られた二成分系現像剤を複写画像の画質評価機で画像形成を行い、下記の<評価項目>に基づいて複写画像の画質等を評価した。なお、使用した画質評価機として4色の現像部が現像剤を1つのベルト感光体に各色順次現像し、中間転写体に順次転写し、紙等に4色を一括転写する方式のフルカラーレーザープリンターイプシオ 8000(リコー社製)(評価機A)を用い、4色の現像部それぞれに同一の現像剤を入れ、単色モードで画質等の評価を行った。 The obtained two-component developer was subjected to image formation with a copy image quality evaluation machine, and the image quality of the copy image was evaluated based on the following <evaluation items>. As the image quality evaluation machine used, a full-color laser printer with a four-color developing unit that develops each color sequentially onto a belt photoreceptor, sequentially transfers it to an intermediate transfer member, and transfers all four colors onto paper or the like at once. Using an Ipsio 8000 (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) (Evaluator A), the same developer was added to each of the four color developing sections, and the image quality and the like were evaluated in a single color mode.
<評価項目>
(1) 画像粒状性・鮮鋭性
単色モードで写真画像を10,000枚ランニング出力を行い、粒状性および鮮鋭性の度合を目視にて評価した。表1に、前記度合いが、オフセット印刷並の場合は◎で、オフセット印刷よりわずかに悪い程度の場合は○で、従来の電子写真画像程度よりわずかに良い場合は△で、従来の電子写真画像程度の場合は×で、および、従来の電子写真画像より悪い場合は××で表示した。
<Evaluation items>
(1) Image granularity and sharpness 10,000 photo images were output in a single color mode, and the degree of granularity and sharpness was visually evaluated. In Table 1, the degree is ◎ when the level is equivalent to offset printing, ◯ when it is slightly worse than offset printing, and △ when it is slightly better than the conventional electrophotographic image. In the case of grade, it was indicated by ×, and in the case of worse than the conventional electrophotographic image, it was indicated by ××.
(2) 細線再現性
単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、600dpiの細線画像をリコー社製タイプ6000ペーパーに出力させ、細線のにじみ度合いを段階見本と比較した。ランク1〜5の5段階で評価し、ランク5が最も細線再現性に優れ、ランク1が最も劣る。表1に、ランク5である場合は◎で、ランク4である場合は○で、ランク3である場合は△で、ランク2である場合は×で、および、ランク1である場合は××で表示した。
(2) Fine line reproducibility After running 30,000 image charts with 50% image area in monochrome mode, a 600 dpi thin line image is output to Ricoh type 6000 paper, and the degree of fine line bleeding is compared with a step sample. did. Evaluation is made in five stages of
(3) 文字部の白抜け
単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後、文字部画像をリコー社製タイプDXのOHPシートに出力させ、文字部の線画像内部が抜けるトナー未転写頻度を段階見本と比較し、ランク1〜5の5段階で評価した。また、ランク5が最も白抜けが少なく、ランク1が最も白抜けが多い。表1に、ランク5である場合は◎で、ランク4である場合は○で、ランク3である場合は△で、ランク2である場合は×で、および、ランク1である場合は××で表示した。
(3) White section of character part After running 30,000 image charts with 50% image area in single color mode, the character part image is output to the OHP sheet of type DX made by Ricoh, and the inside of the line image of the character part The toner untransferred frequency at which the toner drops out was compared with the stage sample, and was evaluated in five stages of ranks 1-5. Also,
(4) 低温定着性・耐ホットオフセット性
普通紙および厚紙の転写紙(リコー製タイプ6200およびNBSリコー製複写印刷用紙<135>)にトナー付着量0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を作成し、定着ベルトの温度を変化させて定着試験を行い、普通紙でホットオフセットの発生しない上限温度を定着上限温度とした。また、ベタ画像は普通紙上において、通紙方向先端から3.0cmの位置に作成した。また厚紙で定着下限温度を測定した。定着下限温度は、得られた定着画像を描画試験器を用いて、荷重50gで描画して、画像の削れが殆ど無くなる定着ローラ温度をもって定着下限温度とした。表1に、低温定着性について、定着下限温度が130℃以下の場合は◎、131〜140℃の場合は○、141〜155℃の場合は△、156〜160℃の場合は×、161℃以上の場合は××で表示した。また、耐ホットオフセット性について、定着上限温度が220℃以上の場合は◎、200〜219℃の場合は○、180〜199℃の場合は△、170〜179℃の場合は×、169℃以下の場合は××で表示した。
(4) Low-temperature fixability / hot offset resistance Solid with a toner adhesion amount of 0.85 ± 0.1 mg / cm 2 on plain paper and thick paper transfer paper (Ricoh Type 6200 and NBS Ricoh Copy Printing Paper <135>) An image was prepared, a fixing test was performed by changing the temperature of the fixing belt, and an upper limit temperature at which hot offset did not occur on plain paper was defined as an upper limit fixing temperature. Further, the solid image was created on a plain paper at a position 3.0 cm from the front end in the paper passing direction. Further, the minimum fixing temperature was measured with a thick paper. The lower limit fixing temperature was obtained by drawing the obtained fixed image with a load of 50 g using a drawing tester, and setting the fixing roller temperature at which the image was hardly scraped as the lower limit fixing temperature. Table 1 shows the low temperature fixability when the fixing lower limit temperature is 130 ° C. or less, ◯ when 131 to 140 ° C., △ when 141 to 155 ° C., × when 161 to 155 ° C., 161 ° C. In the above case, it is indicated by xx. As for hot offset resistance, ◎ when the upper limit fixing temperature is 220 ° C. or higher, ○ when 200 to 219 ° C., Δ when 180 to 199 ° C., × when 170 to 179 ° C., 169 ° C. or lower. In the case of, it is indicated by xx.
(5) 定着離型性
普通紙(リコー製タイプ6200 Y目)にトナー付着量0.85±0.1mg/cm2のベタ画像を作成し、定着ベルトの温度を変化させて定着試験を行い、普通紙で巻き付きの発生しない上限温度によって離型性を評価した。また、ベタ画像は普通紙上において、通紙方向先端から3.0mmの位置に作成した。ここで巻き付きとは、加熱定着時に定着画像が定着ローラから離れずに、巻き付いてしまう現象の事を指しており、トナー中のワックスの染み出し性が良好である程、巻き付きは発生しにくい。表1に、巻き付き発生温度が180℃以上の場合は◎、165〜179℃の場合は○、150〜164℃の場合は△、140〜149℃の場合は×、139℃以下の場合は××で表示した。
(5) Fixing releasability A solid image with a toner adhesion amount of 0.85 ± 0.1 mg / cm 2 is created on plain paper (Ricoh type 6200 Y), and a fixing test is performed by changing the temperature of the fixing belt. The releasability was evaluated by the upper limit temperature at which no wrapping occurred on plain paper. Further, the solid image was created on a plain paper at a position of 3.0 mm from the front end in the paper passing direction. Here, winding refers to a phenomenon in which a fixed image is wound without being separated from the fixing roller at the time of heat-fixing, and winding is less likely to occur as the wax exudes better in the toner. In Table 1, when the winding temperature is 180 ° C. or higher, ◎, when 165 to 179 ° C., ◯ when 150 to 164 ° C., × when 140 to 149 ° C., × when 139 ° C. or lower Displayed with ×.
(6) 感光体フィルミング性
単色モードで100%画像面積のベタ画像チャートを10,000枚ランニング出力した後、感光体上のフィルミング程度を段階見本と比較し、ランク1〜5の5段階で評価した。また、感光体上のフィルミング物質がワックスであることをあらかじめ、FT−IR(フーリエ変換赤外分光分析)装置SpectrumOne(Perkin Elmer社製)を用いて確認した。ランク5が最もフィルミングが少なく、殆どフィルミングが見られない程度であり、ランク1が最もフィルミングが多い。表1に、ランク5である場合は◎で、ランク4である場合は○で、ランク3である場合は△で、ランク2である場合は×で、および、ランク1である場合は××で表示した。
(6) Photoreceptor filming property After running 10,000 sheets of a solid image chart with a 100% image area in the monochromatic mode, the degree of filming on the photoconductor is compared with the step sample, and ranks 1 to 5 are provided. It was evaluated with. Further, it was confirmed in advance using an FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopic) apparatus SpectrumOne (manufactured by Perkin Elmer) that the filming material on the photoconductor was a wax.
(7) キャリアスペント性
単色モードで50%画像面積の画像チャートを30,000枚ランニング出力した後の現像剤を抜き取り、現像剤を目開き32μmのメッシュが張られたゲージ内に適量入れ、エアブローを行い、トナーとキャリアを分離した。得られたキャリア1.0gを50mlガラス瓶に入れ、クロロホルム10mlを加えて、50回手振りして、10分間静置させた。その後、上澄みのクロロホルム溶液をガラスセルに入れ、濁度計を用いてクロロホルム溶液の透過率を測定した。表1に、透過率が95%以上である場合は◎で、90〜94%である場合○で、80〜89%である場合は△で、70〜79%である場合は×で、および、69%以下である場合は××で表示した。
(7) Carrier spent property Developer is extracted after running 30,000 image charts with 50% image area in single color mode, and an appropriate amount of developer is placed in a gauge with a mesh with a mesh opening of 32μm. To separate the toner and the carrier. 1.0 g of the obtained carrier was put in a 50 ml glass bottle, 10 ml of chloroform was added, and the mixture was shaken 50 times and allowed to stand for 10 minutes. Thereafter, the supernatant chloroform solution was placed in a glass cell, and the transmittance of the chloroform solution was measured using a turbidimeter. In Table 1, when the transmittance is 95% or more, ◎, when it is 90 to 94%, ◯, when it is 80 to 89%, △, when it is 70 to 79%, ×, and When it is 69% or less, it is indicated by xx.
(8) 耐熱保存性
トナーを10g計量し、30mlのガラス容器(内径26mm)に入れて、温度23±2℃、湿度52±3%の環境下で蓋を閉め、150回ガラス瓶をタッピングした後、温度50℃、湿度80%に調整した高温槽に1時間放置した。その後、高温槽内で蓋を開け、24時間放置した後、針入度計で針入度を測定した。タッピングは、タッピングマシン(蔵持科学器械製作所製)を用いて行い、針入度は針入度試験機(日科エンジニアリング社製)を用いて測定した(JIS K 2207準拠)。表1に、良好なものから、30mm以上の場合は◎で、20mm〜29mmの場合は○で、15mm〜19mmの場合は△で、8mm〜14mmの場合は×で、および、7mm以下の場合は××で表示した。
(8) Heat-resistant storage stability After weighing 10 g of toner, put it in a 30 ml glass container (
(実施例2)
実施例1に記載の乳化工程において、イソブチルアルコールの量を15部から28部に変更し、脱溶剤工程後の熟成時間を8時間から6時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 2)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of isobutyl alcohol was changed from 15 parts to 28 parts, and the aging time after the desolvation step was changed from 8 hours to 6 hours. [Bk toner] was obtained.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例3)
実施例1に記載の乳化工程において、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール 17部に変更し、脱溶剤工程後の熟成時間を8時間から6時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 3)
Example 1 except that in the emulsification process described in Example 1, 17 parts of n-butyl alcohol was used instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the aging time after the solvent removal process was changed from 8 hours to 6 hours. In the same manner as above, [Bk toner] was obtained.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(比較例1)
実施例1に記載の乳化工程において、イソブチルアルコールを添加しないように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 1)
[Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1, except that the isobutyl alcohol was not added in the emulsification step described in Example 1.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(比較例2)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から70部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール 10部に、ケチミン化合物の量を7.5部から5.5部に、脱溶剤工程後の熟成時間を8時間から6時間に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 2)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of the 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 70 parts, 10 parts of n-butyl alcohol instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the quantity of ketimine compound was changed to 7. [Bk Toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aging time after the solvent removal step was changed from 5 parts to 5.5 parts from 8 hours to 6 hours.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(比較例3)
実施例1に記載の乳化工程において、イソブチルアルコールの量を15部から32部に変更しこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 3)
[Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of isobutyl alcohol was changed from 15 parts to 32 parts in the emulsification step described in Example 1.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例4)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から200部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ペンチルアルコール 35部に、ケチミン化合物の量を7.5部から9.3部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
Example 4
In the emulsification step described in Example 1, the amount of the 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 200 parts, 35 parts of n-pentyl alcohol instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the amount of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed from 5 parts to 9.3 parts.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例5)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から200部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ペンチルアルコール 35部に、ケチミン化合物の量を7.5部から9.3部に、脱溶剤工程後の熟成時間を8時間から12時間に変更した変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 5)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of the 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 200 parts, 35 parts of n-pentyl alcohol instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the amount of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the aging time after the solvent removal step was changed from 5 parts to 9.3 parts from 8 hours to 12 hours.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例6)
実施例5の現像剤を用いて、以下に示す評価機Bで画像形成を行い、評価を行った。
・評価機B:評価機Aに接触式の帯電装置、アモルファスシリコン感光体、オイルレスのサーフ定着装置を設けて、現像バイアスとして直流電圧に交流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加されるように改良を施し、更には前記感光体、前記帯電装置、前記現像手段およびクリ−ニング装置をプロセスカ−トリッジとして一体に結合した構成(図10)とし、4色の現像部それぞれに同一の現像剤を入れ、単色モードで画質等の評価を行った。
(Example 6)
Using the developer of Example 5, image formation was performed by an evaluation machine B shown below, and evaluation was performed.
Evaluation machine B: A contact-type charging device, an amorphous silicon photoreceptor, and an oilless surf fixing device are provided in the evaluation machine A so that a vibration bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage is applied as a developing bias. Further, the photosensitive member, the charging device, the developing means, and the cleaning device are integrally combined as a process cartridge (FIG. 10), and the same developer is used for each of the four color developing sections. The image quality and the like were evaluated in the single color mode.
(実施例7)
実施例5の現像剤を用いて、以下に示す評価機Cで画像形成を行い、評価を行った。
・評価機C:評価機Bの定着装置をオイルレスのIH定着装置に改良した構成とし、4色の現像部それぞれに同一の現像剤を入れ、単色モードで画質等の評価を行った。
(Example 7)
Using the developer of Example 5, image formation was performed by an evaluation machine C shown below, and evaluation was performed.
Evaluation machine C: The fixing device of the evaluation device B was modified to an oilless IH fixing device, and the same developer was put in each of the four color developing sections, and the image quality and the like were evaluated in the single color mode.
(実施例8)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から95部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール13部に、ケチミン化合物の量を7.5部から7.0部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 8)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of the 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 95 parts, and instead of 15 parts of isobutyl alcohol, 13 parts of n-butyl alcohol, and the amount of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed from 5 parts to 7.0 parts.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例9)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から95部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール17部に、ケチミン化合物の量を7.5部から7.0部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
Example 9
In the emulsification step described in Example 1, the amount of the 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 95 parts, 17 parts of n-butyl alcohol instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the quantity of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed from 5 parts to 7.0 parts.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例10)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から95部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール10部に、ケチミン化合物の量を7.5部から7.0部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 10)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 95 parts, 10 parts of n-butyl alcohol instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the amount of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount was changed from 5 parts to 7.0 parts.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例11)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から95部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ブチルアルコール20部に、ケチミン化合物の量を7.5部から7.0部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 11)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 95 parts, n-
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
(実施例12)
実施例1に記載の乳化工程において、プレポリマーの50%酢酸エチル溶液の量を100部から220部に、イソブチルアルコール15部の代わりにn−ペンチルアルコール40部に、ケチミン化合物の量を7.5部から9.5部に、脱溶剤工程後の熟成時間を8時間から12時間に変更した変更したこと以外は、実施例1と同様にして、[Bkトナー]を得た。
また、得られたトナーの1H緩和時間、1H存在比、体積平均粒径(Dv)は表1に示した通りだった。更に、実施例1と同様にして評価を行った。
(Example 12)
In the emulsification step described in Example 1, the amount of 50% ethyl acetate solution of the prepolymer was changed from 100 parts to 220 parts, n-pentyl alcohol was used instead of 15 parts of isobutyl alcohol, and the amount of ketimine compound was changed to 7. [Bk toner] was obtained in the same manner as in Example 1, except that the aging time after the solvent removal step was changed from 5 parts to 9.5 parts from 8 hours to 12 hours.
Further, the 1 H relaxation time, 1 H abundance ratio, and volume average particle diameter (Dv) of the obtained toner were as shown in Table 1. Furthermore, evaluation was performed in the same manner as in Example 1.
以上の評価結果を表1に示す。 The above evaluation results are shown in Table 1.
1,140,500,b 感光体
2,5 転写装置
3 シート搬送ベルト
4,10 中間転写体
6 給紙装置
7,25,250,350 定着装置
8,63,e 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
9 中間転写体クリーニング装置
14〜16 支持ローラ
18 画像形成手段
20 タンデム画像形成装置
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
26,360 定着ベルト
260 定着フィルム
261 駆動ローラ
262 従動ローラ
263 加熱体
263b 平面基板
263h 定着ヒータ
263s 定着温度センサ
361 加熱ローラ
362 定着ローラ
364 誘電加熱手段
27,270,370 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 原稿台
32 コンタクトガラス
33,34 走行体
35 結像レンズ
36 読取りセンサ
42,50 給紙ローラ
43 ペーパーバンク
44 給紙カセット
45,52 分離ローラ
46,48,53 給紙路
47 搬送ローラ
49 レジストローラ
51 手差しトレイ
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
60,c 帯電装置(帯電手段)
61,d 現像装置(現像手段)
62 一次転写装置
64 除電装置
65 現像スリーブ上現像剤
68 攪拌パドル
69 仕切り板
71 トナー濃度センサ
72 現像スリーブ
73 ドクター
75 クリーニングブレード
76 クリーニングブラシ
77 クリーニングローラ
78 クリーニングブレード
79 トナー排出オーガー
80 駆動装置
100 複写装置本体
160 帯電ローラ
161 芯金
162 導電ゴム層
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
501 支持体
502 光導電層
503 アモルファスシリコン系表面層
504 アモルファスシリコン系電荷注入阻止層
505 電荷発生層
506 電荷輸送層
a プロセスカートリッジ
s シート(転写材)
1,140,500,
DESCRIPTION OF
61, d Developing device (developing means)
62
Claims (15)
パルスNMR法により測定され得られる自由誘導減衰曲線について、該電子写真用トナーを構成するハード成分、ソフト成分、該ハード成分とソフト成分との界面成分それぞれに由来する3つの曲線に分離した場合に、前記ハード成分に由来する曲線のスピン−スピン緩和時間(T2s)が35〜90μsであり、該ハード成分のプロトン比(Hs)が0.2〜0.6であることを特徴とする電子写真用トナー。 In an electrophotographic toner obtained by dispersing a toner composition comprising at least a binder resin, a release agent and a colorant in an aqueous medium
When the free induction decay curve obtained by the pulse NMR method is separated into three curves derived from the hard component, the soft component, and the interface component between the hard component and the soft component constituting the electrophotographic toner. The spin-spin relaxation time (T 2 s) of the curve derived from the hard component is 35 to 90 μs, and the proton ratio (Hs) of the hard component is 0.2 to 0.6. Toner for electrophotography.
前記フィルムと前記加圧部材の間に前記トナー像が転写された転写材を通過させて、該トナー像を加熱定着することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の画像形成装置。 The fixing unit includes a heating body provided with a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure member in pressure contact with the heating body through the film,
The image forming apparatus according to claim 9, wherein the toner image is heated and fixed by passing a transfer material onto which the toner image is transferred between the film and the pressure member. .
前記トナー加熱媒体と前記加圧ローラの間に前記トナー像が転写された転写材を通過させて、該トナー像を加熱定着することを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の画像形成装置。 The fixing unit includes a heating roller made of magnetic metal and heated by electromagnetic induction, a fixing roller arranged in parallel with the heating roller, and stretched between the heating roller and the fixing roller. An endless belt-shaped toner heating medium that is heated by the roller and rotated by these rollers, and a pressure roller that is pressed against the fixing roller through the toner heating medium and rotates to form a fixing nip portion. ,
12. The image according to claim 9, wherein the toner image is heated and fixed by passing a transfer material onto which the toner image is transferred between the toner heating medium and the pressure roller. Forming equipment.
前記現像手段は、請求項1〜7のいずれかに記載の電子写真用トナーを保持することを特徴とするプロセスカートリッジ。
In the process cartridge in which at least the electrostatic charge image carrier and the developing unit are integrally supported and are detachable from the image forming apparatus main body.
A process cartridge, wherein the developing means holds the electrophotographic toner according to claim 1.
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